一种微机硬盘存取控制装置
专利汇可以提供一种微机硬盘存取控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种微机 硬盘 存取控制装置属于微机硬盘存取控制领域，在 电路 板的 地址总线 、 数据总线 和控制总线上连接地址译码器、地址计数器、复位 锁 、硬盘锁、指令执行监视器、参数 存储器 、装有扩充BIOS程序的ROM存储器、硬盘读写 控制器 、CMOS控制器。本装置可以防止非法读写硬盘数据，保护重要信息不被破坏，阻止 计算机病毒 的传染和破坏，并以某种方式分级别确定用户的权限，为DOS系统的数据存取提供安全控制，并兼容已有的DOS和Windows应用环境。，下面是一种微机硬盘存取控制装置专利的具体信息内容。
1.一种微机硬盘存取控制装置，在电路板的地址总线、数据总线和控制总线上连接地址译码器[H1]、地址计数器[H8]，其特征是还具有复位锁[H2]、硬盘锁[H4]、指令执行监视器[H7]、参数存储器[H9]、装有扩充BIOS程序的ROM存储器[H6]、硬盘读写控制器[H5]、CMOS控制器[H3]；所述的复位锁[H2]，由状态寄存器[U6]、[U8]和地址译码器[U15]组成；所述的硬盘锁[H4]，由状态寄存器[U9]、[U13]组成；硬盘读写控制器[H5]是一组半导体器件，由IDE读写线路控制器[U11]、译码器[U14]、地址译码器[U15]组成；CMOS控制器[H3]由CMOS读写控制器[U12]、译码器[14]、地址译码器[U15]和CMOS地址封锁电路[T1]组成；指令执行监视器[H7]由一组通用可编程指令译码器[U3]、计数器[U10]组成；这些器件由它们之间的线路连接在一起。
2.如权利要求1所述的微机硬盘存取控制装置，可以制成一个专用集成电路模块。
一种微机硬盘存取控制装置
本实用新型是关于微型计算机的硬盘选择性读写控制装置，属于计算机系统和微机硬盘存取控制领域。
目前，微机应用非常广泛，每个用户使用微机都离不开对软硬磁盘的操作。通过读和写，用户存取硬盘中的数据信息。任何有意或无意的写操作，都会抹去硬盘中相应区域的原有信息；任何读操作都会得到存储在硬盘中的信息。因此，实际应用需要一种硬盘存取控制装置来保证硬盘中的信息不会因破坏性的写操作而丢失，也不会因随意的读取而失密。虽然现有的DOS文件系统提供了文件和目录的隐藏属性“Hide”和只读属性“ReadOnly”，但在实际应用中并不能达到既定的效果，因为DOS系统没有权限管理，微机硬件系统也没有实现硬盘安全存取管理的基础设施。这样，未经用户授权的写操作可能破坏硬盘中已有的信息，计算机病毒也可以感染并破坏系统，使复杂的DOS和Windows系统运行环境崩溃。
本实用新型的目的是提供一种微机硬盘存取控制装置，防止非法读写硬盘数据，保护重要信息不被破坏，阻止计算机病毒的传染和破坏，并按照“可读写、只读、不可读写”的数据管理需求，以某种方式分级别确定用户的权限，为一个拥有大量用户、已有众多应用软件的DOS系统的文件存取提供安全控制，并兼容已有的DOS和Windows应用环境。
本实用新型采用的技术方案为：微机硬盘存取控制装置在电路板的地址总线[AddressBUS]、数据总线[DataBUS]和控制总线[Contro1BUS]上连接地址译码器[H1]、地址计数器[H8]，其特征是还具有复位锁[H2]、硬盘锁[H4]、指令执行监视器[H7]、参数存储器[H9]、装有扩充BIOS程序的ROM存储器[H6]、硬盘读写控制器[H5]、CMOS控制器[H3]。
硬盘读写控制器安装在IDEA与IDEC之间，见附图1。
地址译码器[H1]捕获多个特定的地址信息，产生相应的控制信号到对应的部件。[H1]由[U15]组成，[U15]是地址译码器(通用可编程器件GAL)，它输入地址信号，控制信号，硬盘锁信号，复位锁信号，输出各地址区间的芯片片选择信号。
复位锁[H2]由状态寄存器[U6]、[U8]和地址译码器[U15]组成，有“解锁”和“闭锁”两种状态。当线路电复位信号“Reset”产生时，[H2]进入“解锁”状态；当对特定地址输出一个一字节数据时，由总线上的IO信号和[H1]的地址译码信号使[H2]进入“闭锁”状态，并锁存该字节数据，使它只可经特定I/O口被读取。其中[U6]是一个8位寄存器(八D触发器74LS374)，存放当前用户代码。[U8]是一个表示复位锁状态的状态寄存器(D型触发器74LS74)，由系统复位，使QR＝“0”，复位锁处于“解锁”状态；由写特定I/O口置位，使QR＝“1”，复位锁处于“闭锁”状态。
硬盘锁[H4]由状态寄存器[U9]、[U13]组成，有“允许”和“禁止”两种状态。Reset信号使[H4]的初始状态为“禁止”。[H4]的状态切换只能由位于[H6]中特定地址的特定指令序列的执行来控制。其中一组特定指令序列的执行设置[H4]的状态为“允许”，另一个特定指令序列的执行设置[H4]的状态为“禁止”。其中[U9]是一个状态寄存器(D型触发器74LS74)，由系统复位，由[U3]的OUT置位，由[U3]的CLK清零。[U13]表示硬盘锁状态，是一个寄存器(D型贮发器74LS74)，它由系统复位，使QF＝“0”，硬盘锁处于“闭锁”状态；当[U9]中的QS为“1”时，可以由特定指令的执行使QF＝“1”，硬盘锁处于“解锁”状态；也可以由特定代码序列的执行使QF＝“0”，硬盘锁处于“闭锁”状态。
硬盘读写控制器[H5]是一组半导体器件，由IDE读写线路控制器[U11]、译码器[U14]、地址译码器[U15]组成。[H5]根据复位锁和硬盘锁的状态控制对硬盘任务寄存器组的命令寄存器的写操作。当复位锁状态为“解锁”，或者硬盘锁状态为“允许”时，[H5]不工作。当复位锁状态为“闭锁”，并且硬盘锁状态为“禁止”时，[H5]阻止对硬盘的访问。其中[U11]是IDE读写线路控制器(通用可编程器件GAL)，当输入信号SWICH为低电平时，IDEA与IDEC为直通状态；当输入信号SWICH为高电平时，[U11]封锁有关控制信号，使对磁盘的非法操作无效。[U14]是一个译码器(通用可编程器件GAL)，它根据输入信号的逻辑关系，输出有关控制信号/S、SWICH、/CE和[T1]的控制信号。
CMOS控制器[H3]由CMOS读写控制器[U12]、译码器[U14]、地址译码器[U15]和CMOS地址封锁电路[T1]组成。[H3]受复位锁状态控制，当复位锁状态为“解锁”状态时，该CMOS存取控制装置不工作；当复位锁状态为“闭锁”状态时，[H3]根据总线IO信号和[H1]地址译码信号，阻止对CMOS的写操作。其中[U12]是CMOS读写控制器(三态缓冲器74LS244)，在复位锁为“1”的情况下，为写CMOS时提供屏蔽信息。[T1]是一个CMOS地址封锁电路(NPN开关管)，当复位锁状态寄存器输出端QR为“1”时，封锁CMOS读写地址71H(转换为70H)。
指令执行监视器[H7]由一组通用可编程指令译码器[U3]和计数器[U10]组成。[H7]监视[H6]中的特定指令序列是否执行，如果执行，则发出信号使[H4]处于“开锁”状态或“关锁”状态。其中[U3]是一个指令译码器(通用可编程器件GAL)，该芯片实现对扩充BIOS存贮器中的特定代码的寄存和译码，输出OUT信号将状态寄存器QS置位，输出CLK信号将状态寄存器QS清零。[U10]是计数器(通用可编程器件GAL)，它在QS为“1”的情况下，对系统总线的存贮读操作进行有限的计数，在有限次数内，输出QH＝“0”，否则，输出QH＝“1”。扩充BIOS程序存储器[H6]由[U2]组成，[U2]是一个可编程只读存储器，可以选用EPROM 2716。
地址计数器[H8]由[U4]组成，对[H9]的I/O寻址提供地址值。可以通过对特定I/O口地址的输出操作给[H8]预置值。当对特定地址进行一次I/O操作时，[H8]自动“加1”计数。[U4]是一个可预置二进制计数器(74LS193)，它以I/O口方式接收数据总线的数据，为[U5]提供地址。
参数存储器[H9]由U5组成，是一个非易失性存储器件。它保存用户信息和硬盘空间隔离信息。当复位锁状态为“解锁”时，可以通过I/O操作读写其中的信息；当复位锁状态为“闭锁”时，只能通过I/O操作读其中的信息。[U5]是一个非易失性存储器(EEPROM 2864)。
微机硬盘安全存取控制设备，可以由上述器件和它们之间的连接线路构成，也可以制成一个专用集成电路模块。
用户启动微机系统时，必须提交用户名和用户口令来证明自己，并得到相应的用户标识码。如果用户提交了特权用户口令，复位锁处于“解锁”状态，系统运行于硬盘非审核环境，特权用户可以存取全部硬盘空间的数据；如果用户没有提交特权用户口令，系统启动后进入硬盘审核状态运行，该用户只能按他被授予的存取权限来存取硬盘数据。
采用硬盘锁防止用户程序越过扩充BIOS的硬盘安全存取审核进行越权的硬盘存取操作，保证用户对硬盘的操作都是经过扩充BIOS的硬盘安全存取审核的。硬盘锁有“允许”和“禁止”两种状态，每次系统启动后的初始状态为“禁止”。当处于“允许”状态时，程序可以对硬盘进行读写；当处于“禁止”状态时，所有企图修改硬盘内容的操作都无效。
本实用新型可以以文件或目录作为基本单位进行存取权限控制，提供真正的文件只读控制和不可读写控制。防止计算机病毒的传染、避免无意的操作失误可能产生的数据破坏、阻止对硬盘数据的蓄意破坏，不占用内存，不抢占CPU处理时间，使用方便，对DOS应用环境完全兼容。
附图1是微机硬盘存取控制装置的模块图。
附图2是电路原理图。其中的Contro1BUS表示总线控制信号，Reset是系统复位信号，DataBUS表示总线数据流，AddressBUS表示总线地址信息。[U1]是总线收发器(74LS245)，该芯片在板卡与总线之间提供数据隔离和驱动。[U7]是反相器(74LS04)，将系统复位信号反相后为QR、QS、QF提供复位信号。
附图1中的部件[H1]由电路原理图中的[U15]实现；[H2]由[U6]、[U8]、[U15]实现；[H3]由[U12]、[U14]、[U15]、[T1]实现；[H4]由[U9]、[U13]实现；[H5]由[U11]、[U14]、[U15]实现；[H6]由[U2]实现；[H7]由[U3]、[U10]实现；[H8]由[U4]实现；[H9]由[U5]实现。
本实用新型最佳实施方案1，可以采用主板部件功能扩充，并配置相应的软件，为新的微机提供可靠的DOS文件系统安全存取控制机制。
可以将复位锁、硬盘锁、地址译码器、组合逻辑电路、计数器、非易失性存储单元等器件的专用集成电路块以附件的形式直接连接在主板上。把用于硬盘安全存取审核的扩充BIOS与原有的系统ROM BIOS合并到一起。由复位锁的状态电信号直接控制CMOS RAM的写操作。由硬盘锁状态电信号直接控制硬盘适配卡的读写。
本实用新型最佳实现方案2，可以采用附加总线硬插卡方式实现，为用户已有的微机，或没有在主板上附加硬盘存取控制装置的新微机，增加可靠的文件和目录安全存取控制功能。
可以在ISA或VESA总线插卡上安装一个包含复位锁、硬盘锁、地址译码器、组合逻辑电路、计数器、非易失性存储单元等器件的专用集成电路块。将用于硬盘安全存取审核的扩充BIOS存放在专用集成电路块的只读存储单元中，占用介于C8000～DFFFF之间的2KB内存地址。由复位锁的状态电信号控制一组总线数据信号干扰器。用硬盘连接线先连接适配卡到硬盘读写控制器，再由硬盘读写控制器连接到硬盘控制器上。
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