SATA (Serial Advanced Technology Attachment)总线是一种由PATA (Parallel Advanced Technology Attachment)并行总线发展而来的高速串行总线。相对于PATA, SATA总线具有接口简单、支持热插拔、传输速度快、数据传输更可靠等优点,因而得到越来越多的应用,在市场上已成为主流的硬盘接口总线。本论文在详细分析SATA Ⅱ协议规范的基础上,完成SATA主机端控制器IP核的设计。按照SATA协议,将SATA控制器分为物理层、链路层、传输层和命令层四个层次实现。每个层次通过模块划分由硬件描述语言分模块实现,最后综合各模块完成整个IP核的实现。本论文设计的SATA Ⅱ主机控制器IP核具有较高的集成度、较低的成本以及使用方便等优点。在对各模块设计过程中,采用的功能仿真工具为Modelsim,以确保每个模块功能的正确性。功能仿真通过后需进行物理验证,本论文使用在线逻辑分析仪Chipscope对设计进行在线调试。通过下载调试,设计的IP核正确运行,满足SATA协议规范要求。