SATA接口是新一代的硬盘串行接口标准,和以往的并行硬盘接口比较它具有支持热插拔、传输速率快、执行效率高的明显优势。SATA2.0是SATA的第二代标准,它规定在数据线上使用LVDS NRZ串行数据流传输数据,速率可达3Gb/s。另外,SATA2.0还具有支持NCQ(本地命令队列)、端口复用器、交错启动等一系列技术特征。正是由于以上的种种技术优点,SATA硬盘业已被广泛的使用于各种企业级和个人用户。硬盘作为主要的信息载体之一,其信息安全问题尤其引起人们的关注。由于在加密时需要实时处理大量的数据,所以对硬盘数据的加密主要使用带有密钥的硬件加密的方式。因此将硬盘加密和SATA接口结合起来进行设计和研究,完成基于SATA2.0接口的加解密芯片系统设计具有重要的使用价值和研究价值。本论文首先介绍了SATA2.0的总线协议,其协议体系结构包括物理层、链路层、传输层和命令层,并对系统设计中各个层次中涉及的关键问题进行了阐述。其次,本论文对ATA协议和命令进行了详细的解释和分析,并针对设计中涉及的命令和对其做出的修改进行了说明。接着,本论文对SATA2.0加解密控制芯片的系统设计进行了讲解,包括硬件平台搭建和器件选型、模块和功能划分、系统工作原理等,剖析了系统设计中的难点问题并给出解决问题的方法。然后,对系统数据通路的各个模块的设计和实现进行详尽的阐述,并给出各个模块的验证结果。最后,本文简要的介绍了验证平台搭建和测试环境、测试方法等问题,并分析测试结果。本SATA2.0硬盘加解密接口电路在Xilinx公司的Virtex 5 XC5VLX50T FPGA上进行测试,目前工作正常,性能良好,已经达到项目性能指标要求。本论文在SATA加解密控制芯片设计与实现方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理论及经济价值。