电子硬盘设计

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3.2 方案2简介

方案2包括硬盘控制器SST55LD019A，闪速存储器芯片K9F5608U0B（32M*8bit，2片），供电部分300mA CMOS 线性稳压器AME8800，44pin标准IDE接口。

硬盘控制器使用的是SST公司生产的SST55LD019A，它使用100pin的TQFP封装，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-40℃~85℃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。

SST55LD019A主要包括微处理器单元（MCU）、内部直接存储器接入（DMA）、电源管理单元（PMU）、SRAM缓冲器、嵌入式闪存文件系统、纠错编码（ECC）、串行通信接口（SCI）和多任务接口。

① 微处理器单元（MCU）：微处理器单元把ATA/IDE信号转换成闪存芯片所需的数据和控制信号。

② 内部直接存储器接入（DMA）：ATA闪存盘控制器使用内部DMA允许常用数据从缓冲区转移到闪存芯片。这种执行方式可以减少微处理器使用传统的、基于固件的连接方式，从而增加了数据转移的速率。

③ 电源管理单元（PMU）：电源管理单元控制ATA闪存盘控制器的电源消耗，它通过使没有工作的电路部分进入休眠状态，极大地降低了闪存盘控制器的电源消耗。

④ SRAM缓冲器对ATA闪存盘控制器的正常运行发挥了重大作用，它优化了主机和闪存芯片之间的数据转移。

⑤ 嵌入式闪存文件系统是ATA闪存盘控制器的一个集成部分。它包括了实现以下操作的MCU固件：

a．转换主机信号以便对闪存芯片进行读写。

b．通过把对闪存芯片的写入扩展到所有未被使用的地址空间，从而极大地降低了闪存芯片的损耗程度并增加芯片的使用寿命。

c．维护数据文件的结构路径。

d．管理被选择的保护区域的系统安全性。

⑥ 纠错编码（ECC）：ATA闪存盘控制器利用72bit的Reed-Solomon错误检测码纠错编码，这两种编码提供了每个512字节数据块对以下错误的免疫性：

a．3个随机12bit的符号错误（可修正）。