基于fpga的sata2.0加解密接口芯片的設(shè)計驗證及測試

1、電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的SATA2.0加解密接口芯片的設(shè)計驗證及測試姓名：黃衎申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：信息與通信工程指導(dǎo)教師：林水生20090501A B S T R A C TA B S T R A C TS e r i a lA d v a n c e dT e c h n o l o g yA t t a c h m e n t ( S A T A ) i n t e r f a c e ，w h i c ht r

2、a n s p o r t sd a t af r o mc o m p u t e r t o m a s ss t o r a g es y s t e mo ri n v e r s eb ys e r i a lm o d e ，i sa n e w d e v e l o p i n gi n t e r f a c e c o n n e c t i n g h o s t t o s t o r a g es y s t

3、e m i n af e wy e a r s ．C o m p a r i n gw i t h t h et r a d i t i o n a l I D E i n t e r f a c e ．S A T Ai n t e r f a c eh a ss o m en e wf e a t u r e s ：e m b e d d e dc l o c ks i g n a lw i t h o u t e x t r ac

4、l o c k s i g n a ll i n e ，q u i t es t r o n gr e c o r r e c ta b i l i t yf r o me r r o r ，p o w e rv o l t a g ef a l l s t o2 5 0 m V ，s u p p o r t h o t —p l u g ，o n l y4 l i n e sf o rt r a n s p o r t i n gd

5、a t ab ys e r i a lm o d e ，a n dS Oo n ．S A T A 2 ．0i st h es e c o n dp r o t o c o l o f S A T A i n t e r f a c et e c h n o l o g y ，i tm a k e st h ee x t e r n a lt r a n s p o r ts p e e d o f s t o r a g es y s

6、t e mf r o mt h ef i r s to n e ’s1 ．5 G b p st o3 G b p s ．A tp r e s e n t t h eS A 7 F Ai n t e r f a c e w i d e l y u s e s i n c o m p u t e rd o m a i n ，b u tt h e r ei s n ’tS A T A c h i p sw h i c h i si n d e

7、 p e n d e n t l y c r e a t e d ．T h e c o m p u t e r ’S d a t ao f t e ns t o r ei nt h e s t o r a g es y s t e m ，S Oi t i sm o r e i m p o r t a n t t op r o t e c t t h e d a t ai n t h es t o r a g es y s t e mt

8、h a n t o p r o t e c tt h ec o m p u t e r ．C o n s i d e r e dt h ep r o b l e m ，i nt h ef o r m e r s o l v es c h e m eo f t e na d o p t t h ew a y o f s o f t w a r ee n c r y p tt oc a r r yo u t ．B u tt h e s p

9、e e do f t h es o f t w a r ee n c r y p ti s s l o w e r ，t h ep e r f o r m a n c eo f t h es y s t e mi sl o w e r a n d t h e s e c u r i t yo f t h ee n c r y p ts o f t w a r ei sn o tv e r yg o o d ．T h e r e f o

10、r et h e r e s e a r c ho nt h e d a t ae n c r y p ts y s t e mb a s e d o nh a r d w a r el m v el a r g em e a n i n g ．I n o r d e r t op r o t e c tt h ed a t ai n t h eh a r dd i s kc a n ’tb et h e f t ，a n d s o

11、l v et h ep r o b l e mw h i c h t h es o f t w a r ee n c r y p t i o n c a n ’t d e a l w i t h t h en u m b e ro fd a t a ．t h i s d e s i g n c o m b i n e st h eS A T Ai n t e r f a c ew i t he n c r y p tf u n c t

12、i o n ，p u tt h ee n c r y p tc h i pb e t w e e nt h eh o s ta n d h a r dd i s kw h i c hb ep r o v i d e dw i t hS A T A 2 ．0i n t e r f a c e ．T h eS A T A e n c r y p ta n dd e c r y p t i n t e r f a c es y s t e m

13、 d e a l w i t h t h ed a t a c o n l ef r o m h o s ta n d d e v i c e t h e n t r a n s m i t t o a c c o r d i n gi n t e r f a c e ，c o m p l e t e t h e h i g hs p e e d h a r d w a r e e n e r y p t i o na n d d e

14、c r y p t i o n ．T h i sa r t i c l ea n a l y z e st h e S A 一1A 2 ．0p r o t o c o l ，d i v i d e s t h ed e s i g n i n t op h y s i c a ll a y e r ，l i n kl a y e ra n dt r a n s p o r tl a y e r ．W ec o m p l e t et

15、h ed e s i g n o fP I —I Y P a c k e t ( P P K ) ，P I ‘I YI n t e r f a c eU n i t ( P I U ) ，R e c e i v e E s t i m a t e ( R E ) ，S e n d I n t e r f a c eE n g i n e ( S I E ) ，D a t aP r o c e s sM o d u l e ( D P M

16、 ) ，S e n d C o n t r o lM o d u l e ( S C M ) ，E n c r y p ta n dD e c r y p tm o d u l e( E N C P ) a n d S Oo n ．T h i sd e s i g nu s e st h eG i g a b i t T r a n s p o r tp r o c e s s o r ( G 7 I ' P ) a st h