在当今的信息时代,计算机已成为人们处理和存储信息的重要工具,与此同时信息安全受到越来越多人的重视。而硬盘作为计算机的主要外部存储器通常存储用户的大量的信息。这些信息中有很多涉及到个人隐私、商业机密、国家机密等,如果硬盘丢失或被他人窃取就会引起一系列的重大问题。硬盘加密卡是设计在物理层上,以基于FPGA硬件方式实现对IDE总线上的传输数据加解密操作的硬盘数据保护设备。本文通过对IDE硬盘接口的工作原理、协议、读写时序,以及数据加密的基本原理进行基础的研究,提出了一种基于NIOS软核处理器的SOPC系统硬盘数据加密设计。具体设计和研究工作如下:(1)提出硬盘加密卡系统的设计方案;(2)搭建了整个加密系统的软硬件平台以及调试环境,并对系统各个功能模块的具体实现进行了介绍;(3)完成硬盘加密卡的IDE接口设计,满足Ultra DMA和PIO传输模式;(4)研究了硬盘加密卡的密钥管理方案、替代的密码算法和工作模式;(5)对SATA硬盘接口进行了研究和初步设计;