一種計算機用模擬硬碟裝置的製作方法
2023-10-08 07:25:34 2
專利名稱：一種計算機用模擬硬碟裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機硬體技術領域，具體說是涉及到一種計算機用模擬硬碟裝置。
為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種計算機用模擬硬碟裝置，包括用於模擬和管理硬碟工作狀態的硬碟模擬器和受硬碟模擬器控制的硬碟磁頭讀寫控制器；其特點在於由DSP晶片、RAM、EEPROM、IDE40型接口組成的硬碟模擬器，可與計算機原有硬碟並行接受ATA總線指令，並對硬碟獨立控制，該模擬器有一組與硬碟IDE接口規範一致的40針IDE40型接口，DSP晶片只從CS1FX(37針)、CS3FX(38針)、DA0(35針)、DA1(33針)、DA2(36針)、DIOR(25針)、DIOW(23針)得到ATA總線控制硬碟的地址總線和控制總線指令，再根據地址總線33、35、36針得到的指令，對比在EEPROM中預存的以地址段為分區的分區讀寫條件限制表後，有條件地控制磁頭讀寫控制器的讀寫電流通斷，使各分區內數據有條件地進行讀寫操作，其中23、25、37、38四針是控制總線信號，決定了硬碟讀寫數據狀態，磁頭讀寫控制器是由一塊電子模擬切換集成電路構成，它被設計在硬碟磁頭與硬碟控制電路板之間，直接對磁頭讀寫電流進行控制，同時，DSP晶片還監控硬碟上的DSP晶片的片內、片外EEPROM的寫信號，當寫信號有效時，就斷開硬碟的主電源，而沒有寫信號時就自動接通硬碟主電源。
所述的硬碟模擬器適合於任何一種ATA接口的硬碟，通過改變不同接口規範的DSP晶片，就可適應包括SCSI、Ultra DMA、Serial ATA等接口的硬碟。
上述硬碟模擬器可設計成單獨的板卡，也可做在主板、硬碟、硬體卡上。
本發明的工作原理是這樣的，硬碟模擬器是由一塊內置OPT一次性編程的DSP晶片，一塊EEPROM電擦寫晶片，一塊RAM靜態存儲器，一塊電子模擬切換集成電路組成，該硬碟模擬器在沒有存儲總線控制下，通過預設在OPT中的程序對硬碟DSP進行監控和可模擬存儲總線獨立對硬碟進行低格和分區，並將分區表進行限制讀寫狀態設置存放在EEPROM中，並手工斷開對EEPROM的寫功能，防止被破壞，該讀寫狀態設置是以邏輯分區為單位，整個零柱面和每個邏輯分區的第一柱面第一磁頭的多個扇區被設置成可讀不可寫，用來保護分區表信息，將分區根據要求設成系統區，暫存區，共享區，保密區。使各分區內數據有條件地進行讀寫操作，達到防止數據被破壞和失竊的目的，硬碟模擬器控制各分區的默認狀態是系統區的讀寫狀態完全設置成可讀不可寫；暫存區設置成內網認證可讀可寫；共享區設置成內網認證可讀，寫由網絡連接密碼控制；保密區設置成不可讀寫，當不為人為控制的惡意程序讀保密區時，硬碟模擬器模擬硬碟向存儲總線發出沒有數據的命令，同時斷開磁頭讀電流；當不為人為控制的惡意程序防寫區時，硬碟模擬器模擬硬碟發出硬碟被防寫的命令，同時斷開磁頭寫電流，達到防止在線編程對EEPROM的惡意改寫。當主板存儲總線向硬碟發送請求時，DSP晶片模擬硬碟接收存儲地址總線請求尋找的地址，根據EEPROM中獨立的分區讀寫限制表設置，直接操作硬碟磁頭讀寫控制器的讀寫電流，同時從硬碟接口23、25、37、38針的電平狀態判斷讀寫狀態，由於本發明中的硬碟模擬器不與系統的IO中斷掛鈎，所以能與硬碟接口同時接受存儲總線控制。也能同時控制同一存儲總線口上的多個硬碟。磁頭讀寫控制器是由一塊電子模擬切換集成電路構成，磁頭讀寫控制器受控於硬碟模擬器，直接對磁頭讀寫電流進行控制，具有抗幹擾、高阻抗和切換速度高的優勢。它被設計在硬碟磁頭與硬碟控制電路板之間，控制磁頭的讀寫電流。達到惡意程序無法對未經操作者允許的過程對硬碟進行數據更改。
由於本發明採用了以上技術方案，使得模擬硬碟裝置能與硬碟同時接受數據傳輸、地址、控制總線的指令並可對硬碟進行獨立操作，並且不控制硬碟IO埠，硬碟模擬器在執行過程中無硬碟必須的尋道時間，因此實際控制磁頭讀寫控制器的時間比硬碟讀寫數據的速度快，解決了硬碟讀取數據時間滯後的問題，還能防止對未經操作者允許而進行硬碟數據更改，以及對硬碟EEPROM的惡意編程，與目前攔截讀寫狀態並做出限制判斷後去控制硬碟的讀寫IO埠的技術相比，本發明更適合用於高速計算機的硬碟數據安全保障，並且成本低廉，由於該裝置的控制點沒有與原系統掛鈎，是獨立對數據存儲進行處理，因此不受原系統缺陷影響。
權利要求
1.一種計算機用模擬硬碟裝置，包括用於模擬和管理硬碟工作狀態的硬碟模擬器和受硬碟模擬器控制的硬碟磁頭讀寫控制器；其特徵在於由DSP晶片、RAM、EEPROM、IDE40型接口組成的硬碟模擬器，可與計算機原有硬碟並行接受ATA總線指令，不依賴原系統控制並獨立控制硬碟，該模擬器有一組與硬碟IDE接口規範一致的40針IDE40型接口，DSP晶片只從CS1FX(37針)、CS3FX(38針)、DA0(35針)、DA1(33針)、DA2(36針)、DIOR(25針)、DIOW(23針)得到ATA總線控制硬碟的地址總線和控制總線指令，再根據地址總線33、35、36針得到的指令，對比在EEPROM中預存的以地址段為分區的分區讀寫條件限制表後，有條件地控制磁頭讀寫控制器的讀寫電流通斷，使各分區內數據有條件地進行讀寫操作，其中23、25、37、38四針是控制總線信號，決定了硬碟讀寫數據狀態，磁頭讀寫控制器是由一塊電子模擬切換集成電路構成，它被設計在硬碟磁頭與硬碟控制電路板之間，直接對磁頭讀寫電流進行不滯時控制，同時，DSP晶片還監控硬碟上的DSP晶片的片內、片外EEPROM的寫信號，當寫信號有效時，就斷開硬碟的主電源，而沒有寫信號時就自動接通硬碟主電源。
2.根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器適合於任何一種ATA規範接口的硬碟。
3.根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器，通過改變不同接口規範的DSP晶片，可適應包括SCSI、Ultra DMA、Serial ATA等接口的硬碟。
4.根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器可設計成單獨的板卡，也可做在主板、硬碟、硬體卡上。
5.根據根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器不對硬碟的IDE口進行控制。
6.根據根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器是與硬碟並行接受ATA總線指令。
7.根據根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器也能同時控制同一存儲總線口上的多個硬碟。
8.根據根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器受限於存放在EEPROM中的以地址段為分區的分區讀寫條件限制表的條件對硬碟進行讀寫限制。
9.根據根據權利要求1所述的模擬硬碟裝置，其特徵在於所述硬碟模擬器能獨立對硬碟進行分區、低格操作。
全文摘要
本發明公開了一種計算機用模擬硬碟裝置，包括硬碟模擬器和硬碟磁頭讀寫控制器，由DSP晶片、RAM、EEPROM、IDE40型接口組成的硬碟模擬器，可與計算機原有硬碟並行接受ATA總線指令，獨立控制硬碟，再根據總線指令，受限於存放在EEPROM中的以地址段為分區的分區讀寫條件限制表，直接控制在硬碟磁頭與硬碟控制電路之間的磁頭讀寫控制器，進行讀寫電流通斷的讀寫操作，還可通過通斷主電源來監控DSP晶片上EEPROM的寫信號。由於模擬硬碟裝置行獨立操作，並且不控制硬碟IO埠，無讀寫時間滯後，還能防止對硬碟進行數據更改以及惡意編程，適合用於高速計算機的硬碟數據安全保障，並且成本低廉，也不受原系統缺陷影響。
文檔編號G06F13/36GK1460938SQ03147970
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月30日 優先權日2003年6月30日
發明者林輝俊, 李友師, 楊忠, 陳建樂 申請人:北京格泰生物科技有限公司