设计方案书

******设计方案书

项目名称：**********

项目型号： HJJ-Y-01

一、产品规格：

1、数据处理芯片：STM32F103C8T6；

2、FPGA下载接口：JA TG；

3、片外flash：64MB；

4、片外铁电体FRAM：256K；

5、片外临时数据存储：DDR 128MB；

6、通讯接口：PCIE ×1接口，SATA接口，USB接口

二、功能描述：

在一块带有PCIE接口、SATA接口、USB接口的PCB板上，用FPGA实现数据的加密、解密。把该卡插到带有PCIE ×1 插槽的电脑。①电脑存数据到硬盘的过程：电脑把数据通过PCIE接口发送到这个PCB板卡上，FPGA对数据进行加密后，再通过SATA接口把数据写进硬盘里；②电脑从硬盘读数据的过程：SATA接口把数据从硬盘里面把数据读出，经过FPGA解密后，再通过PCIE接口把数据传给电脑。以上2个过程是需要在这个PCB板卡的USB接口插USB key，才能完成，否则电脑不能使用。

硬件主要特点如下：

1、该卡采用PCIE×1接口，采用2对差分信号；

2、标准加密算法速度大于600Mbps (具体速度取决于所选用的算法)；

3、全硬件支持的加密算法：AES，3DES；

4、同时支持加密和解密操作。

5、任何进出硬盘的数据，都要经过FPGA的处理

6、需要使用这个卡，需要有USB key

软件功能如下：

1、通过串口进行Microblaze SOC 系统的配置：主要是调试AES，3DES。

2、PC端的软件：

（1）PCIE转SATA设备的驱动；

（2）用户图形界面。

三、主体功能框架图：

四、模块功能：

1、FPGA：采用SPARTAN6-75T FGG484引脚

2、Power：

（1）为FPGA提供电源，型号待定。

（2）在PCB板上留一个独立供电接口，方便在没有把卡插在电脑主板时也能独立供电。

3、DDR3 SDRAM：主要用来存储电脑写过来的数据，初步确定128MB。

4、FRAM：Memory FRAM铁电体，初步选用256 K (32 K ×8) Bit（如：

MB85R256H）。

5、Flash：存放FPGA的下载代码，以及程序的固件, 初步确定64Mb。

6、PCIE转SATA芯片：在电脑与FPGA之间通讯，电脑通过PCIE接口通过该芯

片访问SATA硬盘（可选用ASMEDIA的ASM1061 或Silicon Image 的SIL3132，最终确定待研发人员对这两颗芯片的试用后决定）。

7、USB接口控制器芯片：该接口会连接USB key，把USB key 里的信息读取到

FPGA里，作为启动该卡的key。

8、SATA接口：SATA控制器在FPGA内实现，通过该接口连接到SATA硬盘，

对硬盘经行访问。

拟制：审核：批准：

日期：日期：日期：