基于单片机的IDE硬盘控制的研究与设计

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。