一种基于FPGA的SDIO接口测试设备与方法技术

本发明专利技术提供一种基于FPGA的SDIO接口测试设备与方法，使用FPGA设计一张基于SDIO3.0协议的虚拟SDIO卡来代替现有的实体SDIO卡，其包括CMD处理模块、CIA模块、命令响应模块以及读写测试模块，所述CMD处理模块分别连接令响应模块和读写测试模块，所述命令响应模块还连接所述CIA模块；CIA模块可提供CCCR寄存器、FBR寄存器和CIS寄存器以供定制满足FT测试要求的信息，使测试设备具有通用性，不仅测试的灵活性大大增加，同时简化了硬件设计和降低测试成本。

A test equipment and method of SDIO interface based on FPGA

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的SDIO接口测试设备与方法
本专利技术涉及一种SDIO接口的测试设备与方法。
技术介绍
SDIO(SecureDigitalInputandOutput)是在SD标准上定义了一种外设接口，它和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准。在SDIO卡只需要SPI和1位SD传输模式。低速卡的目标应用是以最小的硬件开销支持低速IO能力。低速卡支持调制解调器，条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡，电视卡以及组合卡等。组合卡指的是存储器+SDIO，对组合卡来说，操作需要全速和4BIT的传输模式，这是SDIO1.0标准规定的。SDIO是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一，所以当前的移动SOC(SystemOnChip)处理器都带有至少一个的SDIOHOST接口，方便对功能进行扩展，所以在SOC出厂前的FT(finaltest)测试中需要对这个接口进行测试，目前的测试方法就是接上一张特定功能SDIO卡，使处理器识别这张卡并对这张卡读写数据，如果读写数据正确，那么SOC的SDIO接口就是正常的，反之，则判断为异常。但是这个测试方法要外接特定功能的SDIO卡和与之匹配的软件驱动，任何一张SDIO卡都没有包含SDIO协议的所有内容，假如需要增加一些测试而这张SDIO卡没有这个功能，那么将无法测试。如果遇上这个SDIO卡厂商停产或者另外一个SOC的SDIO测试不采用这个SDIO卡，那么软件驱动得重新编写，硬件也得重新设计，从而导致测试成本过高，而且灵活性低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种基于FPGA的SDIO接口测试设备与方法，使用FPGA设计一张基于SDIO3.0协议的虚拟SDIO卡来代替现有的实体SDIO卡，不仅降低测试成本，还提高了灵活性。本专利技术测试设备是这样实现的：一种基于FPGA的SDIO接口测试设备，包括CMD处理模块、CIA模块、命令响应模块以及读写测试模块，所述CMD处理模块分别连接令响应模块和读写测试模块，所述命令响应模块还连接所述CIA模块；所述CMD处理模块，通过sdio_cmd管脚接收SOC发出的一连串命令，对命令进行解析并传递给所述命令响应模块，然后从所述命令响应模块得到响应数据，最后将响应数据通过sdio_cmd管脚返回给SOC；所述CIA模块，提供CCCR寄存器、FBR寄存器和CIS寄存器以供定制满足测试要求的信息；所述命令响应模块，根据命令的类型返回要响应的数据，并在某些命令需要时读写CIA模块的数据组成响应数据，并打包成命令格式传给所述CMD处理模块；所述读写测试模块，根据数据传输命令CMD53格式进行读写数据，并存储一串预定义的数据用作数据比较和数据发送。进一步的，本专利技术测试设备还包括串口模块，所述串口模块连接所述CMD处理模块；所述串口模块从CMD处理模块接收命令的类型、参数和响应的数据后，将其转换成ASCII码，最后按照串口的格式发送到图形界面上，由图形界面显示出每一个命令的类型，参数和响应数据。进一步的，该测试设备是使用FPGA设计而成的且基于SDIO3.0协议的SDIO卡。本专利技术测试方法是这样实现的：一种基于FPGA的SDIO接口测试方法，使用本专利技术所述的SDIO卡进行测试，测试时将所述SDIO卡与SDIO接口通过管脚对应连接；并包括下述过程：初始化过程：通过所述CMD处理模块拉低sdio_det管脚，使SOC认为有SDIO卡插入，接收SOC通过sdio_cmd管脚发送过来的一连串命令进行即初始化；所述CMD模块接收到命令后，通过对命令的解析传递给所述命令响应模块，所述命令响应模块根据命令决定是否需要读写所述CIA模块的数据同时计算出一个响应数据，然后将响应数据传给所述CMD处理模块，由所述CMD处理模块最后将响应数据通过sdio_cmd管脚返回给SOC；读数据测试过程：所述CMD处理模块在接收SOC的读数据命令时，向所述读写测试模块请求一串预定义的数据传发给SOC，SOC将收到的数据与自身预定义的数据进行比较，得到读数据的测试结果；写数据测试过程：所述CMD处理模块在接收SOC的写数据命令时，所述读写测试模块同时接收一串写测试数据，将该串写测试数据与自身预定义的数据进行比较，得到写数据的测试结果。进一步的，本专利技术的测试方法，还包括：图形化展示过程：在测试的过程中，通过串口模块接收所述CMD处理模块发送过来的命令的类型，参数和响应的数据后，转换成ASCII码，最后按照串口的格式发送到图形界面上，由图形界面显示出每一个命令的类型，参数和响应数据。配置过程：对所述CIA模块的CCCR寄存器、FBR寄存器和CIS寄存器进行配置，定制出满足测试要求的信息。信号显示过程：在测试的过程中，通过FPGA设计软件自带的逻辑分析仪显示FPGA内部的逻辑信号。本专利技术具有如下优点：本专利技术使用FPGA虚拟一通用SDIO卡作为测试设备，替换掉特定功能的实体SDIO卡，虚拟的SDIO卡包括CMD处理模块、CIA模块、命令响应模块以及读写测试模块，其中CIA模块可提供CCCR寄存器、FBR寄存器和CIS寄存器以供定制满足FT测试要求的信息，使测试设备具有通用性，来代替现有的实体SDIO卡，不仅测试的灵活性大大增加，同时简化了硬件设计和降低测试成本。另外，除了正常测试，还可以在图形界面上实时观察EMMC接口的信号，同时通过FPGA设计软件自带的逻辑分析仪显示FPGA内部的逻辑信号，有利于分析问题。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的SDIO接口测试设备与SOC连接状态的结构示意图。图2为本专利技术的SDIO接口测试设备的内部电路模块的结构示意图。图3为本专利技术的SDIO接口测试设备的内部寄存器空间分配图。图4a为本专利技术的SDIO接口测试设备的初始化流程前半部分。图4b为本专利技术的SDIO接口测试设备的初始化流程后半部分。其中，图4a是流程的前半部分，图4b是流程的后半部分。具体实施方式本专利技术的基于FPGA的SDIO接口测试设备，是使用FPGA设计而成一基于SDIO3.0协议的SDIO卡，且该SDIO卡可以自定义卡的参数(比如支持的最大位宽，是否有内存功能)，使得这张通用SDIO卡满足测试要求。如果需要增加测试，只要软件驱动修改即可，比如重新配置参数，硬件平台不需要重新设计。请参阅图1所示，测试时将所述SDIO卡与SOC的SDIO接口通过管脚对应连接；管脚包括sdio_det，sdio_clk，sdio_cmd和sdio_data[3.0]。再如图2所示，硬件结构上，所述SDIO卡包括CMD处理模块、CIA模块、命令响应模块以及读写测试模块，所述CMD处理模块分别连接令响应模块和读写测试模块，所述命令响应模块还连接所述CIA模块；本专利技术测试设备还包括串口模块，所述串口模块连接所述CMD处理模块。其中，<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的SDIO接口测试设备，其特征在于：为通过FPGA逻辑搭建而成的一虚拟SDIO卡，包括CMD处理模块、CIA模块、命令响应模块以及读写测试模块，所述CMD处理模块分别连接令响应模块和读写测试模块，所述命令响应模块还连接所述CIA模块；/n所述CMD处理模块，接收SOC发出的一连串命令，对命令进行解析并传递给所述命令响应模块，然后从所述命令响应模块得到响应数据，最后将响应数据返回给SOC；/n所述CIA模块，提供CCCR寄存器、FBR寄存器和CIS寄存器以供定制满足测试要求的信息；/n所述命令响应模块，根据命令的类型返回要响应的数据，并在某些命令需要时读写CIA模块的数据组成响应数据，并打包成命令格式传给所述CMD处理模块；/n所述读写测试模块，接收所述命令解析模块的数据并判断是否为读写命令，如果是，则开始读写数据进行读写测试，并存储一串预定义的数据用作数据比较和数据发送。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的SDIO接口测试设备，其特征在于：为通过FPGA逻辑搭建而成的一虚拟SDIO卡，包括CMD处理模块、CIA模块、命令响应模块以及读写测试模块，所述CMD处理模块分别连接令响应模块和读写测试模块，所述命令响应模块还连接所述CIA模块；
所述CMD处理模块，接收SOC发出的一连串命令，对命令进行解析并传递给所述命令响应模块，然后从所述命令响应模块得到响应数据，最后将响应数据返回给SOC；
所述CIA模块，提供CCCR寄存器、FBR寄存器和CIS寄存器以供定制满足测试要求的信息；
所述命令响应模块，根据命令的类型返回要响应的数据，并在某些命令需要时读写CIA模块的数据组成响应数据，并打包成命令格式传给所述CMD处理模块；
所述读写测试模块，接收所述命令解析模块的数据并判断是否为读写命令，如果是，则开始读写数据进行读写测试，并存储一串预定义的数据用作数据比较和数据发送。


2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SDIO接口测试设备，其特征在于：还包括串口模块，所述串口模块连接所述CMD处理模块；
所述串口模块从CMD处理模块接收命令的类型、参数和响应的数据后，将其转换成ASCII码，最后按照串口的格式发送到图形界面上，由图形界面显示出每一个命令的类型，参数和响应数据。


3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SDIO接口测试设备，其特征在于：该虚拟SDIO卡是通过FPGA基于SDIO3.0协议虚拟而成。


4.一种基于FPGA的SDIO接口测试方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的虚拟SDIO卡进行测试，测试时将所述SDIO卡与SDIO接口通过管脚对应连接；并包括下述过程：
初始化过程：通过所述C...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世凯，陈燕丽，林兆强，
申请(专利权)人：福州瑞芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35