随着信息数据存储需求的逐步加大,人们对保护硬盘数据免受侵害的关注程度也越来越高。硬盘数据加密是当前保护硬盘数据的主要趋势和手段。相比软件加密方法,硬件加密方法不依赖系统资源,不容易被破译,并可采用独立可靠的密钥管理方式。因此设计硬盘加密系统具有重要的应用和研究价值。本文针对ATA硬盘,整合AES密码技术和FPGA芯片技术、,完成硬盘数据实时加／解密的硬件实现；采用自底向上的设计方法,实现了主板与硬盘之间的桥接芯片系统的设计。该系统采用高级数据加密标准算法(AES),完成了对硬盘数据读写的实时加／解密功能。本文首先提出了系统的整体设计方案,根据功能将系统分为两个主要单元进行设计,并针对工作中的难点和关键技术进行了分析。其次,详细阐述了协议控制单元和数据处理单元的分析、设计以及硬件实现。先对ATA协议加解密前后的时序进行了分析,给出了经过了数据处理后的ATA协议的硬件实现。后对数据处理单元进行了设计,利用流水线技术实现了AES算法,解决了ATA协议和AES算法数据宽度不一致等问题。最后,给出系统的整体实现。利用LogicLock技术对系统进行优化,利用嵌入式逻辑分析仪对芯片的加解密功能进行了分析测试。通过测试可以知道,该系统完成了对ATA协议中传输的数据进行实时的AES加解密,达到了预期的实验效果,并对前面工作情况进行总结,提出工作中的不足,明确了下一步的工作方向。