信息安全成为21世纪重要课题,特别是计算机信息安全,正受到越来越多的关注和重视。SATA2.0接口硬盘以其高速、可靠、同时支持热插拔、NCQ(原生命令队列)、交错启动、端口复用等优势取代了传统IDE硬盘成为主流,作为计算机信息载体已被广泛应用于各种企业级和个人用户。SATA2.0接口硬盘和信息安全结合在一起正是本课题研究的意义所在,硬盘中存储用户关键数据,一旦泄漏将会带来巨大的损失。在论文中首先介绍了课题的研究背景,继而分析了SATA2.0协议规范,ATA命令传输协议,重点介绍了关系本设计的命令和数据传输协议,以及设计中的难点问题和困难所在。其次阐述了本设计的整体设计架构,分析了各个模块的功能划分和实现。接着详细介绍了本人负责的数据通路部分的具体实现,详细说明了设计中需要解决的难点问题的解决方案,同时给出设计的验证结果,并进行了简要的分析。随后对硬盘数据加解密使用的算法详细论述,该部分采用一种基于CBC和ECB模式可配置的AES硬件加密算法,成功完成了对硬盘数据加解密。文章最后给出了设计的测试平台和测试方案,对整个测试结果进行分析说明。该SATA2.0硬盘数据加解密电路在Xilinx公司的Virtex 5 XC5VLX50T FPGA完成整个设计与实现,达到的性能指标满足设计初期制定的目标,同时SATA2.0硬盘数据加解密电路设计和实现具有可移植性和算法可配置性等优点,有一定的研究意义和经济价值。