电子盘，ide接口，flash读写，fpga

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1、摘要摘要在信息时代，存储设备作为记录信息的载体，越来越被人们广泛的使用。传统的机械硬盘具有容量大，技术成熟的特点。但在工业，军事应用中往往要求存储设备具有稳定性高，轻便，体积小，工作温度范大等特点。电子盘，一种以Flash芯片作为存储介质的存储设备就具备这样的特点。本文将介绍一种基于FPGA的Flash高速读写及电子盘设计的方案。本方案设计的电子盘采用改进的IDE接口与采用VxWorks系统的主机通讯，并对Flash存储介质进行读写。具体介绍两方面的内容，一方面是标准的IDE接口和在其基础上做出改进；另一方面是对Flash芯片的读写等操作。然后针对这两方面进行EDA编程。最

2、后，与主机联机调试。关键字：电子盘，IDE接口，Flash读写，FPGAⅠ目录ABSTRACTAsaninformationcarrier,thestoragedeviceismoreandmorewidelyusedintheinformationage.Traditionalmechanicalharddriveshavetheircharactorsinbothlargecapacityandmaturetechnology.Butinindustrialandmilitary,thestoragedriversmusthavethefollowingfeatures

3、,highstability,lightweight,widerangeofworkingtemperature.Electronicdisk,astoragedriverwithflashchipsasthestoragemedium,hassuchcharacteristics.ThisthesisintroducesadesignofanFPGA-basedelectronicdiskwithhigh-speedreadingandwritingoperation.Theelectronicdiskcommunicatewiththehost,aVxWorksoper

4、ation,throughanimprovedIDEinterfaceandbeabletoread,write,anderasetheflashchips.Thepaperdescribetwoaspectsindetail:oneisthestandardIDEinterfaceandtheimprovedIDEinterfacebasedonit.Anotheroneistheoperationofreadingandwritingontheflashchips.ThenfocusingontheEDAprogrammingonbothoftheaspects.Fin

5、ally,connectingwiththehosttotesttheelectronicdisk.KeyWords:electronicdisk,IDEinterface,Flashreadingandwriting,FPGAIV目录目录第1章引言11.1选题背景11.2课题目标和意义1第2章电子盘的技术基础22.1硬盘技术简介22.1.1硬盘的逻辑结构22.1.2硬盘的工作原理32.2IDE接口介绍42.2.1IDE接口信号定义42.2.2IDE接口寄存器访问62.2.3IDE（ATA）协议概述92.3Flash芯片介绍122.3.1内部组织结构122.3.2指令系统和

6、读写时序142.4FPGA芯片介绍17第3章电子盘的总体设计193.1电子盘的设计要求193.2要求分析193.3模块的划分223.4电子盘读写和擦除操作对模块的调用24第4章各个模块的设计274.1改进的IDE接口寄存器模块的设计274.1.1i_ctrl_reg模块的设计284.1.2i_cmd_reg模块的设计294.1.3state_r模块的设计314.1.4sector_reg32模块的设计334.1.5其它模块的设计354.1.6读写FIFO模块的设计364.2Flash操作控制模块的设计37Ⅲ目录4.2.1flash_wr模块的设计384.2.2flash_r

7、d模块的设计414.2.3erase模块的设计434.3改进IDE接口与Flash控制交互模块的设计464.3.1address_cal模块的设计474.3.2host_dec模块设计494.3.3ide_sm模块的设计51第5章电子盘的联试545.1联试的原理545.2联测的准备工作555.3电子盘的读写585.4联测的总结60结束语61参考文献62致谢63外文资料原文64翻译文稿68Ⅲ第1章引言第1章引言1.1选题背景在过去的几十年里，机械硬盘作为人们的数据的主要存储设备得到了广泛的应用。而在2000年前后，一