基于单片机的IDE硬盘控制的研究与设计

，则跳入错误处理子程序。

其程序流程图如图3：

3.2 写扇区操作

如图4所示，处理器在接收到写扇区的命令后，读IDE的状态，查询硬盘是否准备好（DRDY=1?）；若准备好则把逻辑块地址写入到相应寄存器，告之所需要操作的扇区；将写扇区命令代码写入命令寄存器，同时驱动器设置状态寄存器的DRQ位，表示准备好接收数据，处理器通过数据寄存器将数据写入扇区缓冲区，当扇区缓冲区添满后，驱动器清除DRQ位，并置位BSY。驱动器将扇区缓冲区中的数据写入硬盘，当写盘结束，清除BSY位，发中断请求信号 INTRQ，CPU接收到中断信号后，读驱动器状态寄存器，同时将中断信号INTRQ清除。而后处理器读取状态寄存器，若DRQ=1，则将扇区缓冲区中的数据读走，完毕后，驱动器置BSY，准备读下一个扇区，直到请求的扇区全部读完。

在写的过程中查询状态寄存器的ERR位，若有错误产生，则跳入错误处理子程序。

3.3逻辑块寻址操作

IDE可以用两种方法来寻址即物理寻址方式（CHS）和逻辑寻找方式（LBA）。由于LAB是将物理参数转换成线性地址，对用户来说驱动器是有由连续数据块（扇区）组成的存储介质，不需要知道驱动器的磁头、磁道等参数。因此，本系统采用LBA，其与CHS影射关系为：

LBA=(柱面号*磁头数+磁头号)*扇区数+扇区编号1

在该操作中，处理器根据上述映射关系通过写4个字节LBA地址分别向磁头号寄存器、柱面号高字节寄存器、柱面号低字节寄存器以及起始扇区号寄存器写入数据，以得出需要操作的扇区。

3.4 ide_rd线程和ide_wr线程

处理器通过ide_rd线程和ide_wr线程，设置8255工作模式，对IDE硬盘的寄存器进行读写操作，控制IDE读写周期。

读周期（ide_rd）：
ide_rd：
push acc
mov dptr, #cfg8255
mov a, #rd_ide_8255
movx @dptr, a ；配置8255的 工作方式为读模式
mov dptr, #ide_8255_ctl
pop acc
movx @dptr, a ；选中所需寄存器
orl a, #ide_rd_line
movx @dptr, a ；使能读引脚
mov dptr, #ide_8255_msb
clr a
movc a, @a+dptr ；读寄存器高字节
mov r3,a
mov dptr, #ide_8255_lsb
clr a
movc a,@a+dptr ；读寄存器低字节
mov r2, a
mov dptr, #ide_8255_ctl
clr a
movx @dptr, a ；将控制端口复位
ret ；子程序返回
写周期（ide_wr）：

写周期与读周期类似，首先将8255配置为写模式，选中所所要操作寄存器，将寄存器高8位和低8位数据分别送到端口A、B，激活IDE总线的写信号；写完毕，通过复位端口的相应位清除IDE总线的写信号。

3.5错误处理操作

在对硬盘读写操作时，需要查询状态寄存器的ERR位，判断是否有错。若有错，查询IDE的错误寄存器，判断错误类型，进行相应的错误处理：在写扇区操作中，当检测到坏扇区（BBK）错误时，跳过并标记坏扇区，重新分配扇区；在读写操作中，如果没有发现0磁道，将调用驱动器重校命令来使驱动器从错误中恢复出来；在读扇区过程中，若发生错误，驱动器将重读出错扇区，若仍有错误，操作将被终止。

4． 结束语

本系统提出了一种单片机控制硬盘的方法，能够比较简洁方便对硬盘进行读写等操作，并成功的应用实际产品中，具有良好的可靠性和稳定性，可以应用到许多要求大容量数据存储的系统中，并可取得了良好的社会效益。

参考文献
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[4].Maury Wright. Disk Drivers at 40 Lean . Mean Storage Machines .1996 P41
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