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随着电子产品的性能的不断提高,对存储容量的性能的要求也不断提高,SD卡以市场价格低、存储容量大、数据传输速率高等优点成被广泛应用于各种便携式设备中。目前,SD卡主控模块在功耗方面存在缺陷,没有低功耗工作模式,模块不工作时会造成不必要的能量浪费,这对低功耗提出了一定的要求。为了解决上述问题,有必要对SD卡主控模块进行低功耗设计。本文设计实现了SD卡主控模块,通过分析影响主控模块功耗的主要因素,在正常模式的基础上提出三种低功耗模式,实现主控模块的低功耗设计。主要工作和成果如下:1、根据SD卡主控模块的工作流程,完成主控模块的架构设计。以ARM Cortex-MO微处理器为核心,以AMBA2.0总线为架构,设计集成了 DMA控制器、NandFlash控制器、中断控制器以及SD控制器模块以及外设模块等。2、针对SD卡主控模块,基于正常工作模式的基础上提出了睡眠、深睡眠和待机模式三种低功耗工作模式。通过分析影响主控模块功耗的子模块以及不同的工作场景,提出三种低功耗工作模式。采用多电压供电及门控电源技术,将主控模块划分为PD1,PD2,PD3三个电源域,在不同模式下对这三个电源域采用不同的电源及电压管理来降低功耗;采用门控时钟技术,对系统时钟源及正常和睡眠模式下的外设模块时钟进行门控降低时钟引起的功耗;采用存储器分块访问技术将SRAM分成8个子模块,处于空闲状态的子模块由于只消耗着漏电功耗从而可以降低系统的存储功耗。3、完成SD卡主控模块的集成,并对其进行功能仿真验证以及功耗分析。搭建验证平台完成主控模块的功能验证,通过波形及数据传输结果可知,主控模块能够正常工作。通过PTPX工具对四种工作模式进行功耗分析,分析结果表明,在40MHz的频率下,在睡眠模式下的总功耗比正常模式的总功耗下降了 27.3%;深睡眠模式下的总功耗比正常模式的总功耗下降67.2%;待机模式下的总共耗比正常模式的总功耗下降91.2%。