导　　师： 李广军

学科专业： H10

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 电子科技大学

摘　　要： sata2.0接口是传输速率达到3gbps的串行接口,协议采用了吉比特以太网结构和8b/10b编码技术,在数据线上采用lvds nrz串行数据流传输数据,同时还支持ncq(本地命令队列)、端口复用器、交错启动、热插拔等一系列的技术特征。该总线使得数据传输更加快速和稳定可靠,在存储领域特别是在硬盘领域被广泛采用。 信息时代的到来,数据存储和保护的需求与日俱增。基于硬件的加密方式由于其速度快,具有安全可靠的密钥存储方式已成为数据加解密的发展趋势。将硬盘加密和sata接口结合起来进行设计和研究,实现基于硬件的硬盘加密控制器,完成带sata2.0接口的加解密控制电路设计具有重要的使用价值和研究价值。 本文介绍了sata2.0协议和ata/atapi-6指令集,包括物理层、链路层、传输层和命令层分析、四种传输协议和常用命令分析,还提出了在设计中需要注意的地方,包括上层协议和功能的选择等,并且提出了具体实现中需要对协议进行修改的地方和原因。描述了sata2.0加解密控制芯片的系统设计,包括应用环境、规格设计和总体模块划分,剖析了芯片设计的难点及其解决方法,并提出了芯片设计框图。最后对各模块的实现均作了具体的论述。 该芯片采用synopsys公司的sata vip辅助验证,并采用xilinx公司的fpga作为最终实现。文中给出了系统验证和测试的环境及结果。测试结果看出：芯片的核心功能单元，即接收判断模块、发送控制模块、数据处理模块和发送接口引擎都能正常的工作,并能进行数据传输。 文中所讨论的芯片设计方法等已在论文作者参与的sata2.0加解密控制芯片项目中实现。在xilinx v5 fpga上工作正常,性能良好,达到性能指标要求。本文在sata加解密控制芯片设计与实现方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理论及经济价值。

关 键 词： 硬盘 数据存储 加解密芯片 控制电路 电路设计

领　　域： [电子电信] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]