随着NAND Flash存储器在各种数码产品、移动手持终端的广泛应用以及用户对存储容量与性能的要求不断提高,存储器内部控制器的技术成为了影响性能的关键。e MMC(embedded Multimedia Card)芯片是当今主流的嵌入式存储器,专门针对智能手机等便携式设备而开发的,能充分满足当前的使用需求。e MMC芯片都应该遵循e MMC协议。该协议是由JEDEC协会订立的国际统一通信标准。本文以此为背景介绍了e MMC 4.5协议的设备结构、功能要求,用自顶向下的设计方法设计了一个面向主机端基于e MMC协议的控制器。该控制器根据协议标准能实现命令和数据的处理。控制器由命令控制模块和数据控制模块两个主模块组成。每个主模块由几个子模块组成。用Verilog HDL语言编写了RTL代码来实现这些模块的功能。在设计中使用了逻辑复用、亚稳态同步等设计技巧使控制器的性能得到优化。在验证方面,首先对RTL代码进行全面验证,期间主要分析了命令和数据的操作。后期用FPGA(Field-Programmable Gate Array)进行验证,利用逻辑分析仪采集并观察波形,证明控制器工作正常。