ZYNQ EMMC

 一、简介

         eMMC 的英文全称是 Embedded Multi Media Card，即嵌入式多媒体卡（又叫嵌入式存储卡），eMMC 是 MMC 协会所订立的内嵌式存储器标准规格，主要是针对手机或者平板电脑为主，是一种非易失性的存 储器件。

        eMMC 采用统一的 MMC 标准接口，把高密度的非易失性存储器及 Flash 控制器封装在一颗芯中，从 而减少了对 PCB 主板空间的占用。Flash 控制器用于对 Flash 进行管理，相比于直接将 NAND Flash 接入到 Host 端（ZYNQ 开发板），eMMC 屏蔽了非易失性存储器的物理特性，可以减少 Host 端软件的复杂度， 让 Host 端专注于应用，省去对非易失性存储器进行特殊的处理。同时，eMMC 通过使用缓存、存储器阵列 等技术，在读写性能上也比非易失性存储器要好很多。

正是由于 eMMC 采用统一的 MMC 标准接口，使得我们可以像操作 SD 卡一样操作 eMMC，SD 卡和 eMMC 的接口和传输协议类似，只不过 SD 卡是一种外置卡，方便插拔，而 eMMC 是直接焊接在主板上， 其连接性更为可靠，读写速率也更高。所以，eMMC 更像是直接焊接在主板上的 SD 卡，我们甚至能看到， 有些网友将废旧手机上的 eMMC 拆下，飞线到读卡器卡槽中，把 eMMC 当成 TF 卡来使用。

       ZYNQ 核心板板载的 eMMC 芯片型号是 KLM8G1GETF，存储容量为 8GByte，可以用于存储一些用户数据，其和 ZYNQ 开发板的连接示意图如下图所示

CLK：时钟信号，用于对命令和数据进行同步。

CMD：双向信号，用于对器件进行初始化和传输命令。

DAT0~3:双向数据信号。

        需要注意的是，KLM8G1GETF 芯片本身支持的数据位宽是 8 位，而 ZYNQ 的 SDIO 控制器支持的数据 位宽是 4 位，因此 KLM8G1GETF 芯片的高 4 位数据没有用到，仅低 4 位和 ZYNQ PS 的引脚相连。

        随着 eMMC 协议的版本迭代，eMMC 总线的速率也越来越高。为了兼容旧版本的 eMMC Device，所有 Devices 在上电启动或者 Reset 后，都会先进入兼容速率模式（Backward Compatible Mode）。在完成 eMMC Devices 的初始化后，Host 可以通过特定的流程，让 Device 进入高速率模式。在兼容速率模式下，eMMC的时钟频率范围是 0~26Mhz；而在高速率模式下，时钟频率最高可达 200Mhz。

        eMMC 为并行数据接口，且为半双工通信，如果想提高传输速率，需要提高时钟和数据的频率。由于eMMC 是并口，快速并行接口同步就是一个瓶颈了，即便同步问题解决了，信号之间的串扰也是无法避免的。因此对于更高带宽传输的场景，一般采用 UFS（Universal Flash Storage，通用闪存存储），UFS 闪存是基于串行数据传输技术打造，其内部存储单元与主控之间虽然只有两个数据通道，但由于采用串行数据传输，其实际数据传输时速远超基于并行技术的 eMMC 闪存。此外 UFS 闪存支持的是全双工模式，所有数据通道均可以同时执行读写操作，在数据读写的响应速度上也要凌驾于 eMMC 闪存，但同时其成本也更高。

二、实验架构

        可以看出其实就和SD卡设计差不多，只需要将TF卡换成eMMC即可，因此这里就不过多介绍了。

三、软件设计

        由于没有SD卡，这一部分就不写了，就做一下简介和系统架构，感兴趣的可以自己试一试。