基于AHB_BUS的eFlash控制器设计-01
基于AHB-BUS的eflash控制器设计
SRAMC是单周期的读写，控制比较简单，没有状态机也没有软硬件的协同
eflash是非易失性的存储器，可以进行读写擦除，它也是一个基于AHB_slave的模块
目录
SoC内部内嵌了一个embeded eFlash,是集成在SoC中的
- Flash工艺
- 设计需求
- flash
- 文档体系
- 代码编写
- 仿真验证
1.Flash工艺
1.1 Logic vs Flash
Logic:在RTL完成之后，进行逻辑综合生成的standcell,就是Logic,掉电之后数据消失
Flash:由固核的方式，进行设计的时候如果想要集成一个Flash,可以直接进行调用，后期代工厂会进行合并；可以将其认为是一个黑盒子，其中的逻辑和布局布线都是做好的
1.2 易失性数据和非易失性数据
- 易失性存储体：电源掉电之后，数据丢失。SRAM上电的时候其中是没有数据的，通过上电之后CPU或者DMA将数据搬移进去，进行SRAM的初始化。DRAM用于内存，也是易失性数据存储体，需要定时进行刷新和充电，只有这样数据才能不断的进行保存。（s-静态的，d-动态的）
DRAM经常用于内存，因为其存储容量大；SRAM经常用于缓存，访问速度比较快 - 非易失性存储：掉电之后，数据并不会进行丢失。比如NorFlash,NandFlash,SSD，u盘，移动硬盘，机械硬盘。
- 非易失性存储体很多都是可移动的，想要将非易失性的存储体集成到SoC上就得到了embeded Flash-eFlash,eFlash集成在SoC中，其中可以存储一些上电之后的引导程序（这些程序几乎是不变的，出厂的时候由基台进行烧录在里面），boot程序。
2.位置
- 给CPU进行服务的，CPU上电之后需要一些引导程序，让CSoC处于待工作状态进行工作
- 黄色的是控制器,与AHB进行通信,从Flash读取数据
3.eFlash
- 可以存储boot loader程序和实际运行的程序,上电之后CPU读取boot程序,初始化SoC
- Flash由代工厂进行提供，可以提供RTL代码（软核），与工艺是深度绑定的
- 项目完成eFlash控制器的设计，eFlash的存储体已经有了，需要控制器对与eFlash进行读写擦除操作，实现eFlash的应用
- eFlash是以ahb_slave的形式存在的，设计一套控制器让CPU能够访问eFlash
- eFlash多周期的读写和页擦,其中的读写逻辑和结构比较复杂;SRAMC支持单周期的读写访问
- 支持两块eFlash的串联，如果当前需要eFlash的容量比较大，但是代工厂提供不了这么大的，需要将两块eFlash进行拼接起来
- eFlash操作是可配置的，flash的异步操作
- 支持eFlash中的boot区间的擦写保护，如果当前的eFlash正在进行boot操作，此时不能够进行写和擦除访问，否则如果在boot的时候更改了boot程序或者被覆盖了，会导致整个SoC的功能出错。所以在boot_en拉高的时候，进行屏蔽掉外部的读写擦信号。同时也可以防止代码的出错，误删，误擦等。
4.知识点
- AMBA总线
- 阅读Flash datasheet控制器的能力
- 利用行为级模型进行仿真
- 关于Boot概念
- DFT概念
- 文档体系（设计文档体系，验证文档体系）
- 底层驱动概念
5.Flash
- 由代工厂提供的
- 提供各种文件（仿真，时序），一般不提供GDS,需要在工厂做merge(我们在GDS中预留空间)
- 256k容量的eFlash--两块128kbyte的eFlash
- eFlash读写位宽需要匹配AHB总线的读写位宽，都是32bit，所以128kbyte的eFlash深度要达到32k,
- 128Kbyte = 32K * 32bit
- 每页有512byte,32 * 1024 * 4(32bit) / 512byte = 256Page
- 每页有4行，每行128byte
- double word = 32bit = 4byte = 每行有32个dw
6. Flash Spec
- 版本号很重要，不同版本的时序和接口可能会有区别
- 面积大小，需要在版图中预留两块的空间
- 每块eFlash分为main memory，存储主要程序；information memory,存储器件的信息(空间多大,是哪个厂家的)。
- page的概念--一个page有4个row,每行128byte,擦除的时候是以page为单位的
- 如果时钟频率是200M--时钟周期5ns,需要5个cycle读到数据
- 进行读取操作的时间比进行写入程序的时间短得多，page擦除和mass擦除（整块擦除）时间慢；
- 读的延迟小，写的延迟比较大的时候，不能用于CPU这种对于数据访问（读写）的模块，但是可以用于进行程序读取的模块（只进行读，不进行写）
