CK-Core是一款具有自主知识产权的国产嵌入式CPU核,同时它也是目前国内产业化程度最高的国产嵌入式CPU之一,在多媒体处理及信息安全等多种嵌入式应用领域得到了越来越广泛的应用。随着移动手持设备及消费类电子产品功能的不断增强,作为产品核心的系统芯片要不断修改原有功能模块或增加新的功能模块来适应快速变化的市场,为满足基于CK-Core内核的系统芯片的各类应用需求,需开发功能强大的芯片外围存储与功能扩展接口。本文介绍了一种十分具有应用前景的外部扩展接口,即SDIO接口。它具备传输速度快、兼容性好及可扩展性强等优点,不但可以实现高性价比的片外存储扩展,而且可以快速扩展新功能。本次设计的SDIO接口基于一款以CK-Core为处理核心,主要面向信息安全及多媒体处理等领域的系统芯片。论文首先对当前应用比较广泛的几类存储卡及SD和SDIO卡的结构进行了简要介绍,其次对本设计基于的系统芯片架构和涉及到的总线协议进行分析。接着本设计提出了SDIO主控制器的硬件架构,对硬件设计方案进行详细阐述,其中包括了各个子模块主要功能和实现方法。另外,为了对SDIO主控制器进行功能验证,我们还建立了SD卡仿真模型。本设计采用Verilog HDL完成了主控制器硬件实现,并完成了对RTL代码详细的仿真和验证。采用基于OpenVera的RVM验证方法学对代码进行功能验证,利用CKSOC开发平台进行FPGA原型验证,同时给出DC综合的结果。实验结果表明此IP模块可以完成预期各项功能要求,实现了对CK-Core内核的处理器外围接口扩展能力的有效提升,对进一步完善基于CK-Core的SoC产品开发自主创新链具有积极意义。