随着社会信息技术的高速发展,数据存储与交换变得越来越频繁,人们对数据存储的需求也日益增高。目前,市场上相对主流的嵌入式存储芯片主要是有嵌入式多媒体卡(embedded Muti Media Card,eMMC)和闪存(Flash Memory)。由于eMMC在闪存的基础上集成了控制单元,因此它可以减弱数据存取时对外部控制器的依赖,同时其容量大,传输速度快,性能高以及安全性能好的特点也使其成为了手机、平板电脑等便携设备的主流存储芯片。eMMC主控芯片是根据eMMC协议来对eMMC存储介质进行数据读写以及相关命令的发送和接收,因此本文对eMMC5.0通信协议进行深入的研究,在此基础上,对命令传输、数据读写和循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)校验等模块进行了详细分析,完成相关状态机的设计,通过Verilog硬件描述语言对各模块功能进行了详细描述,利用通用验证方法学(Universal Verification Methodologhy,UVM)对模块功能进行了验证,在确保各模块功能和时序都正确的情况下,通过现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)进行了板载调试和验证。本文设计的是eMMC控制器,能支持3种数据总线宽度传输,可配置输出时钟,支持多种设备通信,支持错误校验,且具有中断功能,兼容性好,可应用于各种以eMMC为储存介质的固态硬盘(Solid State Drives,SSD)中。目前本设计已应用于华澜微电子股份有限公司生产的5TB的S681、10TB的S861等系列的SSD中,并成功投放市场,反响热烈。