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DZ058基于IDE接口的电子硬盘设计,毕业设计

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基于 IDE 接口的电子硬盘 专业：通信工程 学号： 1002553 姓名：陈 旭 指导老师：杨明静 中文摘要 闪速存储器（ Flash Memory） 是一类非易失性存储器 NVM（ Non-Volatile Memory） 。它和 电可编程只读存储器 (EPROM)相比，具有 电可擦除和可重复编程 以及 成本低、密度大 等优势，因此，虽然 闪速存储器 在世界存储器市场出现仅仅几年的时间，但它已经逐渐开始取代 动态随机存取存储器 （ DRAM）， 静态存储器（ SRAM）和 电可编程只读存储器 （ EPROM），成为构成存储介质的主流。 Flash Memory 可用作固态大容量存储器 ，且 这种存储器 与普通硬盘相比，具有 体积小、重量轻 、 可 靠 性及耐用性 好， 抗冲击、抗 震动 能力 强， 功耗 低 等优点 。因此，随着 Flash Memory 集成度不断提高，价格 不断 降低，使其在便携机上取代小容量硬盘已成为可能 。由于目 前研制的 Flash Memory 都符合 个人计算机存储卡国际协会 （ PCMCIA） 标准， 因此这种存储器 可以十分方便地用于各种便携式计算机中以取代磁盘 。本次设计的电子硬盘，就是一款基于 IDE 接口的使用Flash Memory 作为存储介质的固态盘 SSD(Solid State Disk)。 本次设计的电子硬盘，由 44pin 标准 IDE 接口、供电电路、硬盘控制器和Flash Memory 芯片构成。 44pin 标准 IDE 接口完全符合最新的 ATA133 标准，可以与现在主流的笔记本电脑主板完全兼容，也可以通过简单的转接口与常用 PC 机主板兼容。 供电电路采用的 AME 公司生产的 AME8800，它具有低压降、误差在 1.5%以内的 300MA 稳定输出和自动过温保护和过流保护功能。 硬盘控制器使用的是 SST 公司生产的 SST55LD019A，它具有低功耗（工作电压 3.3v-5v）、主 机读取速度快（最快可达 10M/s）、稳定性好（可在 -40C -85C的工业环境下稳定运行）、兼容性好（支持 PIO Mode-4、 Multi-word DMA Mode-2两种最新的传输模式，兼容标准 NAND 型 Flash Memory）等优点。 Flash Memory芯片采用的是 2片三星公司生产的 K9F5608U0B，该芯片为 NAND型 Flash Memory，单片容量为 32M*8bit。 本次设计采用 Orcad 9.2 进行原理图绘制，并使用 PowerPCB 5.1 进行 PCB布板和覆铜，计划使用双层板，所 有元件均采用贴片类型。 关键词：闪速存储器， 44pin 标准 IDE 接口，硬盘控制器，供电电路 ntsAn Electronic Hard Disk Based On IDE Interface Abstract Flash Memory is a kind of Non-Volatile Memory. Compared with EPROM，Flash Memory has superiorities such as capabilities of electronic erasing & reprogramming, low cost, high density, therefore, although Flash Memory has only been in the world memory market for a few years, it has begun to replace DRAM, SRAM & EPROM, become the mainstream of memory medium. Flash Memory can be used to make up of solid memorizer big volume. Compared to the common hard disk, this memorizer has less volume, lighter weight, lower consumption, higher reliability & durableness and stronger capability of anti- concussion. So, as the integration improves & the price falls, its possible that solid disk made of Flash Memory replaces the small volume common hard disk in the portable computer. The Flash Memory excogitated recently is accordant with PCMCIA standard, which makes this memorizer take up of the common hard disk in every kind of portable computers very easily. The electronic hard disk based on IDE interface I designed is a kind of Solid State Disk which is made of Flash Memory. This disk is composed of 44pin standard IDE interface, power supply circuit, ATA hard disk controller and Flash Memory chip. The 44pin standard IDE interface is entirely accordant with the newest ATA133 standard, which can be compatible with the motherboard of recently portable computer. It also can be compatible with the common PC motherboard by a simple commutator. The power supply circuit is based on AME8800 made by AME Company. It has such features as low dropout voltage, accurately to guarantee 300mA output within 1.5% and auto over-temperature & over-current shutdown protection. I choose the chip SST55LD019A made by SST Company to be the ATA hard disk controller, which has the advantages such as low power (3.3v-5v), Fast Sustained Flash-to-Host Read Performance (up to 10M/s), high reliability (can be work steadily in industrial environment between -40C to 85C ), good compatibility (be compatible with PIO Mode-4 & Multi-word DMA Mode-2, with standard NAND Flash Memory). Two pieces of chip K9F5608U0B are used as the Flash Memory chip, which are standard NAND Flash Memory. The volume of each is 32M*8bit. The elements pictures are draw in the software Orcad v9.2. The PCB design & the copper flooding are done in the software PowerPCB v5.1.