固态硬盘(SSD,Solid State Disk)又称作电子硬盘或固态电子硬盘,是一种以FLASH为存储介质的新型存储设备。由于它不是以高速旋转的磁盘作为存储介质,数据读写时不需要寻道时间,因此它有着传统硬盘不可比拟的顺序和随机存储速度。同时,固态硬盘中不存在任何机械活动部件,因此还具有高防震性、低发热量、无噪音、可适应恶劣工作环境等优点。随着计算机技术的高速发展,固态硬盘取代传统硬盘已经成为未来存储技术发展的必然趋势。硬盘接口技术是固态硬盘设计中的关键技术之一,本文根据固态硬盘与主机之间数据传输的实际需求,在研究ATA/ATAPI-7协议的基础上,提出了基于FPGA实现ATA协议的设计方案,并将其应用于固态硬盘中。本文提出在FPGA上设计ATA接口的主要目的是为了实现固态硬盘与主机之间命令及数据的传输。论文设计的ATA接口位于固态硬盘主控芯片中,用于解析主机所发送的ATA指令并控制固态硬盘进行相应的状态迁移和指令操作,从而完成固态硬盘与主机之间基本的状态通信以及数据通信。论文的主要工作内容包括以下几个方面。首先,本文介绍了固态硬盘的总体结构及主控芯片FPGA的特点。其次,论文深入研究了ATA/ATAPI-7协议,分析了硬盘接口的工作原理以及主机与硬盘之间的通信协议。然后,论文结合固态硬盘的实际传输需求,重点研究了用FPGA来实现ATA协议的方法,并详细介绍了FPGA内部的总体功能框架及各个子功能模块的逻辑实现方法和流程。最后,论文通过协议分析仪对设计结果进行功能测试和分析,以验证论文设计的正确性。