為了在嵌入式系統中實現對IDE 硬盤的讀寫， 介紹了基于ARM920T 處理器的嵌入式系統結構，設計了系統與IDE硬盤的接口電路，分析并改造了Linux 操作系統下的硬盤驅動，最終在S3C2410 開發板上實現了對硬盤的穩定快速的讀寫。

　　20 世紀90 年代后期，嵌入式系統在工業控制、遠程監控和數據采集等領域的應用日趨廣泛，人們對嵌入式系統的存儲容量也提出了較高的要求。因此研制適用于嵌入式系統的大容量、高速率、高可靠性的數據存儲系統變得日益重要。本文針對一款基于ARM920T 芯片的開發板，根據ATA 硬盤接口規范，設計了IDE 硬盤接口電路，實現了對IDE 硬盤的讀寫，可以在Linux 系統中對其上的文件系統自由訪問，達到了高速率和高可靠性的要求。

　　ARM920T 與S3C2410 介紹

　　ARM包括一系列微處理芯片技術。ARM920T 是ARM系列微處理器的一種，它采用5 階段管道化ARM9TDMI 內核，同時配備了Thumb 擴展、EmbeddedICE 調試技術和Harvard 總線。在生產工藝相同的情況下，性能可達ARM7TDMI 芯片的兩倍之多。ARM920T 系列主要應用于機頂盒產品、掌上電腦、筆記本電腦和打印機。

　　S3C2410 處理器是Samsung 公司基于ARM 公司的ARM920T處理器核，采用0.18um制造工藝的32 位微控制器。該處理器擁有獨立的16KB 指令Cache 和16KB 數據Cache、MMU、支持TFT 的LCD 控制器、NAND 閃存控制器、3 路UART、4 路DMA、4 路帶PWM的Timer、I/O口、RTC、8 路10 位ADC、Touch Screen 接口、IIC-BUS 接口、IIS-BUS 接口、2 個USB主機、1 個USB設備、SD主機和MMC接口和2 路SPI。S3C2410處理器最高可運行在268MHz。

　　IDE 接口及其規范

　　IDE（Integrated Drive Electronics）是從IBMPC/AT 上使用的ATA 接口發展而來的。IDE/ATA 磁盤驅動器與早期的ATA 驅動器相比，增加了任務文件寄存器，包括數據寄存器、狀態寄存器以及反映地址的驅動器號、磁頭號、道號和扇區號寄存器等。ATA 接口規范定義了信號電纜和電源線的電器特征、互聯信號的電器和邏輯特征，還定義了存儲設備中可操作的寄存器以及命令和協議。

　　寄存器

　　規范定義了兩組寄存器：命令寄存器和控制寄存器。命令寄存器用來接收命令和傳送數據，控制寄存器用來控制磁盤操作。常用的寄存器包括數據寄存器、命令寄存器、驅動器/磁頭寄存器、柱面號寄存器、扇區號寄存器、扇區數寄存器和狀態寄存器。

　　數據傳輸方式

　　ATA接口規范定義了兩種數據傳輸方式：可編程I/O（PIO）方式和DMA 方式。PIO 傳送方式下，CPU 對控制器的訪問都是通過PIO進行的，包括從控制器讀取狀態信息和錯誤信息，以及向控制器發送命令和參數。在一次PIO數據傳輸過程中，CPU 先選址，然后使讀/寫信號有效，CPU 或控制器放數據到數據總線，控制器或CPU 讀取數據，操作完成后，釋放總線，這樣一次數據傳輸完成。DMA 方式，即直接內存訪問，CPU把緩沖區的地址與需要讀寫的長度告訴外設，外設在準備好后向CPU 發出一個DMA請求，要求CPU暫停使用內存，獲得同意后就直接在內存和外設之間傳輸數據，完成后再把對內存的訪問權歸還給CPU。