基于IDE接口的电子硬盘设计

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1、基于IDE接口的电子硬盘设计目录第一章绪论1第二章闪速存储器简介22.1闪速存储器的产生和发展22.2闪速存储器的主要技术类型22.3闪速存储器的结构和功能特点52.4闪速存储器的工作模式72.5闪速存储器在大容量存储器领域的应用7第三章设计方案收集和选择93.1设计思路93.2方案1简介93.2方案2简介132.3方案比较和最终选择15第四章设计步骤174.1绘制设计原理图174.1.1Orcad软件简介174.1.2在Orcad中制作芯片封装174.1.3放置元件及连线204.1.4原理图CRC校验及检错2

2、14.1.5创建网表234.2绘制PCB板图234.2.1PowerPCB软件简介234.2.2在PowerPCB中制作芯片封装244.2.3导入原理图网表274.2.4手动布线274.2.5覆铜29第五章作品调试及结论315.1调试步骤315.2结论325.3对设计结果的分析和对作品改进方面的考虑32谢辞33参考文献34附录3535基于IDE接口的电子硬盘设计第一章绪论电子硬盘(IDEFlashDisk)是具备高效能，高稳定度的快速记忆体储存媒体元件，是时下效能成本比最优异的记忆体储存媒体解决方案。电子硬盘能

3、提供原始的、高性能的和高可靠的数据储存，即使是在恶劣的条件下工作—恶劣的温度、撞击、震动、干扰等，也不会对数据构成威胁。它克服了机械硬盘的弊病，广泛应用于工业控制、公共安全、电信、军工、航空等高可靠性的数据领域，且由于它体积小、存储空间灵活、费用低，也广泛地应用于民用领域。电子硬盘中使用的存储芯片是闪速存储器FlashMemory，它是一种最早由Intel公司于20世纪80年代初开发的具有优良电可擦除和可重复编程特性的新型存储器。虽然进入世界存储器市场仅仅几年，但它凭借着优良的特性已经逐渐开始取代传统的EPRO

4、M、DRAM和SRAM，占据了十分重要的市场份额。随着新技术、新工艺的不断发展，FlashMemory集成度不断提高，价格不断降低，这使得其在便携机上取代小容量硬盘已成为可能。本次设计的电子硬盘是一种由硬盘控制器（SST55LD019A）、供电电路（AME8800）、FlashMemory芯片（2*K9F5608U0B）和44pin标准IDE接口组成的固态盘。它的优点是结构简单、外形轻巧、功耗较低、抗震性好，可广泛应用于各种嵌入式系统（如PC及外设、电信交换机、仪器仪表和车载系统）、军用武器系统（雷达和导航系统

5、）和各种新兴的通信设备（如手机、传真，网络适配器）中。本次设计的目的在于实现电子硬盘在台式机和便携式计算机中替代普通硬盘的功能，因此，该电子硬盘在接口方面选用了兼容便携式电脑主板的44pin标准ATA接口，并可以通过转接口与台式机主板实现兼容。35基于IDE接口的电子硬盘设计第二章闪速存储器简介2.1闪速存储器的产生和发展闪速存储器又称快擦写型存储器、快闪存储器、闪烁存储器，是20世纪80年代末期Intel公司发明的一种具有高密度、低成本、非易失性等特点的读/写半导体存储器。它突破了传统的存储器体系，改善了现有

6、存储器的特性，因而是一种全新的存储技术[1]。存储器的发展都具有更大、更小、更低的趋势，这在闪速存储器行业表现得尤为淋漓尽致。随着半导体制造工艺的发展，主流闪速存储器厂家采用0.18μm，甚至0.15μm的制造工艺。借助于先进工艺的优势，闪速存储器的容量可以更大：NOR技术将出现256Mb的器件，NAND和AND技术已经有1Gb的器件；同时芯片的封装尺寸更小：从最初DIP封装，到PSOP、SSOP、TSOP封装，再到BGA封装，闪速存储器已经变得非常纤细小巧；先进的工艺技术也决定了存储器的低电压的特性，从最初1

7、2V的编程电压，逐渐下降到5V、3.3V、2.7V、1.8V单电压供电。这符合国际上低功耗的潮流，更促进了便携式产品的发展[2]。另一方面，新技术、新工艺也推动闪速存储器的位成本大幅度下降：采用NOR技术的Intel公司的28F128J3价格为25美元，NAND技术和AND技术的闪速存储器将突破1MB1美元的价位，使其具有了取代传统磁盘存储器的潜质。世界闪速存储器市场发展十分迅速，其规模接近DRAM（动态随机存取存储器）市场的1/4，与DRAM和SRAM（静态随机存取存储器）一起成为存储器市场的三大产品。闪速存

8、储器的迅猛发展归因于资金和技术的投入，高性能低成本的新产品不断涌现，刺激了闪速存储器更广泛的应用，推动了行业的向前发展。2.2闪速存储器的主要技术类型目前，世界各大存储器制造商在闪速存储器中主要采用的技术有NOR、AND、NAND和EEPROM派生等。1、NOR技术NOR技术又可分为NOR和DINOR两种：①NOR技术：NOR技术亦称为Linear技术。采用NOR技术的闪速存储器是最早