AN 495: 采用 Altera MAX 系列实现 IDE/ATA 控制器

ID 683523
日期 9/22/2014
Public

1.1. IDE/ATA 控制器和接口

当控制器和硬盘驱动器采用了专用技术时,一家制造商的控制器不能很好地兼容另一家制造商的硬盘驱动器。 创建 IDE 的目的是实现计算机中硬盘驱动器的使用标准化。 其基本理念是将控制器和硬盘驱动器结合起来,从而降低接口成本,简化固件实施。 芯片中的控制器实现了和主机计算机的数据传送。

IDE 控制器也称为 ATA(高级技术附件)控制器,是主机微处理器系统和标准 IDE 器件之间的异步并行接口。 因此,我们可以称之为主机适配器,因为它实现了完整 IDE 器件和主机的连接。

ATA 这一接口从诞生至今就一直在不断更新,引入新版本。 本设计实例实现一个与 ATA-5 接口兼容的 IDE 控制器。 ATA-5 标准支持以下工作模式:

  • PIO 模式
  • DMA 模式

虽然 ATA-5 标准支持两种模式,本设计只限于 PIO 模式(0 模式),并且只有一个器件与控制器(主器件)连接。

图 1. IDE/ATA 接口的基本结构图IDE/ATA 接口包含三个模块 - 接收 CPU 命令的 CPU 接口模块;包含 PIO 状态机的 PIO 控制器模块;IDE 接口模块,它产生 IDE 器件需要的信号,以与主机(计算机)进行数据传送。