硬盤驅動器接口技術與嵌入式應用技術介紹

　　本硬件方案既簡單又直接，但設計師需要考慮與主微處理器架構和等待時間相關的數據吞吐量的潛在瓶頸。因此必須認真考慮平臺的系統性能。例如，在便攜式媒體處理器中，有可能存在圖像處理器共享同一個總線。因此，如果希望得到更高的性能，可以考慮采用Quick Logic IDE與SDRAM控制器設計方案。

　　QuickLogic IDE與SDRAM控制器

　　優點

　　如果主處理器的本地總線或SDRAM控制器，允許外部設備來控制總線并直接向主存儲器寫入數據，那么橋接器可以向主存儲器直接存取512字節扇區的數據。這樣將大大節省主處理器的周期，消除主處理器對局部總線進行傳輸請求的響應等待時間，并且可以減少微處理器進行磁盤相關數據傳輸操作的執行時間。這使得主處理器可以同時運行其他系統進程或降低操作速度來節省功耗。主處理器并不積極地參與跟硬盤驅動器之間的數據傳輸。預先在主存儲器中寫入數據，可以防止在執行中出現遺漏。主存儲器更快且更有效的數據傳輸，可降低硬盤驅動器的活動時間以及硬盤驅動器的整體功耗。根據具體應用的不同，功耗降低的程度也不相同。一個完整的單芯片配套解決方案是由硬件來控制數據的傳輸，從而大大增強系統的性能。由于基本數據的傳輸都在硬件中進行處理，不必再擔心中斷反應時間和中斷堆棧。UDMA的ATA-66也應能夠在這方案中被實現，而且更能有效地提高系統性能。

　　缺點

　　一般情況下，只有一個外部主設備可以對SDRAM進行直接訪問。大部分具有外部圖形協處理器或者其他相關硬件加速器的CPU，都具有專供該外部設備使用的SDRAM控制，使得IDE失去了用武之地。雖然可編程QuickLogicIDE橋接處理器中使用的某些仲裁邏輯可以允許超過一個總線主控，但是一般情況下，系統要求專用硬件加速器必須具有優先級別和總線讀寫。本方案有利于提升系統性能和驅動程序開發，但是隨著系統內存總線速率的提升和向DDR SDRAM技術的轉移，允許外部內存總線主控的CPU已經不再是主流產品。而且，由于SDRAM控制器和用于控制的外部總線接口，這種方案還需要配備更多的邏輯電路，這就不可避免地增加了該設計的成本。

　　性能測試

　　用于低功耗應用領域的嵌入式處理器缺乏硬盤控制器，這使得系統設計師不得不自己解決連接性難題。 支持下一代迷你硬盤的標準如CE-ATA(類似SDIO協議)和iVDR(基于串行ATA)可能進一步延緩在新SoC上硬盤驅動器控制器的出現。

　　然而，由于處理器和硬盤消耗了大量的系統功耗，因此，要想實現主內存和硬盤驅動之間的更有效的信息傳遞必然會影響電池的壽命。巧妙地采用橋接器，可以提高主內存和硬盤驅動這兩個子系統處于節電狀態的時間百分比，從而實現更高的電池效率。

　　QuickLogic提供了超低功耗的IDE橋接控制器作為配套芯片來連接低功耗嵌入式處理器，從而在提升系統性能的同時減少了硬盤存儲相關作業的CPU占用率，最大限度地降低了功耗。QuickLogic提供的IDE橋接器可以在實際應用中實現10Mbps~13Mbps的數據傳輸速率。尤其是該產品基于QuickLogic 微瓦FPGA技術，這意味著移動平臺系統設計師可以跨越基于傳統SRAM的FPGA造成的功耗限制和CPLD性能的挑戰。同時它還遵循正興起的總線標準，并具有整合額外系統功能的能力。

　　人們越來越意識到，在便攜式系統增加額外系統功能的同時，必須注意其對電池壽命的影響。系統性能和功耗的最佳搭配，是通過在基于可編程邏輯的配套設備中，用硬件方法實現大量的數學算法和數據通道管理，而不是在嵌入式處理器上用軟件的方法來實現。QuickLogic配套芯片方法可以為系統設計師提供更多的工具來權衡系統性能和功耗，從而實現最佳搭配。