专利名称：计算机硬盘隔离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机与外设间的接口装置，特指一种计算机硬盘隔离装置。
计算机常用在如办公室、商业部门、学校和家庭等这样的场合，多人共用一台计算机的现象很普遍，在这样的情况下很多人都希望有能够用密码开启，禁止其它非法用户使用的自己的硬盘，来防止关键的数据被浏览或复制；另外，在联网使用时，经常会受到网络上的不法攻击，这时希望存有关键数据的硬盘在联网时被隔离，减少危险。目前，尚无这种能够接收密码指令使硬盘在需要时接通工作或停止工作的装置。
本发明的任务是提供一种硬盘隔离装置，它不使用计算机驻留程序，不改变硬盘的数据结构，便可实现接收密码指令使某个硬盘与计算机隔离停止工作，或与计算机接通作为主盘、从盘使用的目的。
为了解决上述任务，本发明采用的解决方案是在通常的硬盘驱动器IDE接口和计算机IDE接口之间，放置一个主要由隔离电路、密码存贮器、控制逻辑部件、指令接收应答接口、主从盘控制接口组成的硬盘隔离装置；在该装置的密码存贮器中存有控制硬盘接通的密码和识别该装置的地址码，控制逻辑部件首先通过指令接收应答接口判断外部操作对本装置是否有效，如有效则接收指令，收到指令后进行分析，如是要求硬盘接通为主从盘的指令，则等待密码输入，收到密码后和密码存贮器中存贮的密码进行比较，如密码不正确达到三次，则继续控制隔离电路使计算机与硬盘之间的信号处于隔离状态，禁止硬盘工作，同时停止对外部的输入的反应；如密码正确，则使计算机与硬盘之间的信号接通，同时通过主从盘控制接口输出主从盘控制信号，使硬盘可相应地作为主或从盘使用，并保持这种状态。
如是修改密码的指令，则等待接收原密码，检查收到的原密码是否正确，当收到的原密码是正确的，则等待新密码的输入，一次输入完毕后，等待再次输入，一共输入三次，如果无误则把新密码写入密码存贮器。否则保留原密码不变；如果收到的原密码不正确达到三次，则不再响应外部的输入。
多个同样装置的指令接收应答接口设置成同样的接脚可以互相连接在一起，以便同时接收外部输入的指令。这样带有上述装置的硬盘能够达到防止非法使用、或使同一个计算机中各个硬盘相互隔离的目的。
本发明有如下积极的效果带有该装置的硬盘的通断可由密码控制，如果密码正确，则可保证硬盘作为主盘或从盘接通，正常工作不受影响，如果密码不正确则使硬盘处于信号隔离状态，不能被运行的程序所使用，因而不知密码的用户无法使用该硬盘，这样，同一台计算机可由多人共用而工作内容相互独立；再者，由于一个计算机中各个硬盘的接通与隔离两个状态是受控的，因此使用者可根据需要，使接于同一计算机的各个硬盘，即可以让其相互独立，又可以让其同时工作；这样，在某一环境下，可使某一特定的硬盘隔离，使其上的数据不受这样的工作环境的影响，提高了安全性；由于该密码只有在输入原密码正确的情况下，才可改写，因而能达到控制硬盘使用的目的。
现以较佳的实施例结合附图进一步详述如下
图1是本发明的原理框2是图1所示原理框图的一实施例电路原理3是本发明该实施例主程序流程4是本发明该实施例主从盘接通处理子程序流程5是本发明该实施例地址密码修改子程序流程图在图1所示的原理框图中，虚线框内为一硬盘隔离装置，图中画有两个这样的装置。如果没有该装置，则计算机IDE接口通过连接线直接与硬盘驱动器IDE接口相连接，信号直接连通，使用该装置后，计算机的IDE接口的连线通过隔离电路后再与硬盘驱动器相接，由于使用了隔离电路，使计算机与硬盘的信号连接可处于接通或隔离状态；这两种状态可由控制逻辑部件根据从指令接收应答接口接收到的密码指令进行控制的。
图2是本发明的一个实施例的电路原理图，隔离电路由四双向电子开关4066[U2]和八单线驱动器74F244[U3]组成，四双向电子开关[U2]用于隔离两个双向信号其中一个是IDE接口上的34脚PDLAG信号，该信号是加电协议一部分，表示主驱动器和从驱动器是否完成了自检；另一是IDE接口上的39脚DASP信号，该信号是传递驱动器有源/从驱动器存在信号；这两个信号用双向电子开关隔离既可以防止处于停止状态的硬盘信号对工作状态的硬盘信号的干扰，又可以在做为主副盘使用时进行双向沟通。四双向电子开关[U2]每两个开关合并成一组，作两组开关使用，一组开关的一头[U2]的2、10脚连接到硬盘IDE接口[P1]的34脚、相应另一头[U2]的1、11脚用于连接计算机的IDE接口[P0]的34脚；另一组电子开关的一头[U2]的3、9脚连接到硬盘IDE接口[P1]的39脚、相应另一头用于连接到计算机IDE接口[P0]的39脚；八单线驱动器[U3]用于隔离七个关键的单向传输信号，它们是[P0][P1]的21脚即DMA请求脚，27脚即通道就绪脚，31脚即中断请求脚，32脚即16位数据传送信号，这四个是从硬盘驱动器IDE口输出的信号，隔离这四个信号防止相互干扰，[P0][P1]的29脚是DMA应答脚、37脚是命令寄存器组选择信号、38脚是控制寄存器组选择信号，均是输入信号，隔离这三个信号阻止不希望使用的硬盘驱动器中有关的寄存器被选中，造成数据混乱。由于上述是单向传输信号，用八单线驱动器74F244即可。八单线驱动器74F244[U3]的输入端2、4、6、8脚分别连接到硬盘驱动器IDE接口[P1]的21、27、31、32脚，相应输出端18、16、14、12脚分别用于连接计算机IDE接口[P0]的21、27、31、32脚；[U3]的输出端9、7、5脚分别连接到硬盘驱动器IDE接口[P1]的29、37、38脚。相应输入端11、13、15脚分别用于连接到计算机IDE接口[P0]的29、37、38脚。
密码存贮器使用串行电可擦写存贮器24CL02[U4]；该存贮器有256B存贮空间，可通过其串行移位时钟输入端6脚、串行数据输入输出端5脚来进行数据读写，其保存的数据在断电的情况下也不会丢失，在本实例中被用作存贮地址码和密码。
在本实例中，控制逻辑部件、指令接收应答接口、主从盘控制接口采用一片单片机89C2051[U1]来实现，89C2051是兼容51系列的8位单片机，其中包括有振荡器、中央处理器CPU、2KB的FLASH程序存贮器、128B的数据存贮器、2×16位定时器；15个可编程的I/O口线，全双工串行口，89C2051共有20个引脚，其引脚功能如图中所示，引脚1为复位端，引脚2为串行数据输入端，引脚3为串行数据输出端，引脚4、5为振荡器的外接晶振端，引脚6，7分别为中断请求信号输入端INT0、INT1，引脚8、9分别为定时器计数器T0、T1的接线端，引脚11、12到引脚19为89C2051I/O即双向输入输出口。单片机89C2051[U1]的输入输出接口端P1.7即19脚，连接到双向电子开关[U2]的四个控制端即13、12、5、6脚，高电平有效，即输出高电平时使[U2]开通，低电平时使[U2]关断，P1.6即18脚连接到八单线驱动器74F244[U3]的两个使能端即1、19脚；高电平时其处于高阻隔离状态，低电平时使其输入输出单向接通，[U1]的输入输出接口端P1.5即17脚、P1.4即16脚，分别连接到串行电可擦写存贮器24CL02[U4]的6脚、5脚；以实现对[U4]读写操作，[U1]的输入输出端口P1.3即15脚对硬盘驱动器输出主从盘控制电平MASTER/SLAVE，即构成主从盘控制接口，其输出高电平时可使相应的硬盘做为从盘使用，输出低电平可使其作为主盘使用；利用单片机的串行通信端口作为指令接收应答接口，其2脚即RXD作为通信接收端对外连接为COM1、3脚即TXD作为通信发送端对外连接为COM2，所有这样的装置其COM1、COM2端相应地连在一起，设置单片机的通信工作方式为多单片机通信方式，来识别输入的指令是否对本装置有效，以便使同类装置能分别接收外部指令、密码和具有应答的功能。在本实例中[U1]的6、7、8、9以及11、12、13、14脚没有使用。
为了清楚地显示硬件间的连接关系，在图2中将各芯片的引脚用英文和数字编写了代码名称，凡名称一致表示它们是电连接在一起的，即在制作印刷电路板时，所有名称一致的连线焊接于一点。
请参阅图3主程序流程图，本实例的工作过程是这样的，每一个这样装置中的单片机上电复位后，设置通信工作方式3，设置SCON中SM2为1，等待被选中，单片机在设置SM2为1的情况下，只有收到一个地址字节才能被中断，而不能被一个数据字节所中断，一个地址字节与一个数据字节的区别在于在地址字节中第九位为1，在数据字节中第九位为0；一个地址字节可以使所有这样设置的单片机进入中断，每个单片机都可以检查收到的字节，看看是否与自己存贮在密码存贮器中的地址相同，相同即被寻址，表示本装置被选中；被选中后的单片机可以清除SM2位，准备接收传送来的数据字节，而其它没有被选中的同类装置，不能接收其后的数据字节。在本装置中指令、密码均可当做数据来传送，这样被选中的装置就可以接收指令或密码，没有被选中的同类装置，不能接收指令或密码。收到指令后判断出如果是主从盘开通指令则调用主从盘接通处理子程序处理，如是读取地址号指令，则发送地址号，如是修改地址密码指令，则调用地址密码修改子程序处理。如不是上述指令则不作处理返回，各子程序处理完成返回后，重新设置通信方式为SM2为1，再重新等待被选中。
请参阅图4，主从盘接通处理子程序工作过程是这样的首先请求输入密码，判断密码是否正确，如正确的话，看看硬盘是否已处于工作状态，如是则禁止通信返回，如未开通则控制双向电子开关[U2]接通、八单线驱动器[U3]使能，使[U1]的P1.3输出相应的低或高的电平，以便控制相应的硬盘为主、从盘，允许硬盘工作；并发本硬盘工作状态好，如果密码收到有错误，其次数没超过三次则继续发请求输入密码，超过三次则禁止通信中断，单片机不再接收外部指令。
请参阅图5，地址密码修改子程序工作过程是这样的，首先请求输入密码，判断密码是否正确，如三次以内输入了正确的密码，则要求输入三次新的地址、密码，如三次一致则进行修改，并禁止通信返回主程序。如果三次不一致则此次修改无效，接着禁止通信返回主程序处理；如输入的原密码不正确次数超过了三次，则发输入密码错误，不充许修改，并禁止通信，单片机不再接收任何信息。
权利要求
1.一种计算机硬盘隔离装置，它处于通常的硬盘驱动器IDE接口与计算机IDE接口之间，其特征在于它包括有隔离电路、密码存贮器、控制逻辑部件、指令接收应答接口，主从盘控制接口。
2.根据权利要求1所述的计算机硬盘隔离装置，其特征在于隔离电路由四双向电子开关4066[U2]和八单线驱动器74F244[U3]组成，四双向电子开关[U2]每两个开关合并成一组，作两组开关使用，一组开关的一头连接到硬盘驱动器IDE接口的34脚、相应另一头用于连接到计算机的IDE接口的34脚；另一组电子开关的一头连接到硬盘驱动器IDE接口的39脚、相应另一头连接到计算机的IDE接口的39脚；八单线驱动器[U3]的输入端2、4、6、8脚分别连接到硬盘驱动器IDE接口的21、27、31、32脚，相应输出端18、16、14、12脚分别连接到计算机IDE接口的21、27、31、32脚；八单线驱动器[U3]的输出端9、7、5脚分别连接到硬盘驱动器IDE接口的29、37、38脚。相应输入端11、13、15脚分别连接到计算机IDE接口的29、37、38脚；
3.根据权利要求1或2所述的计算机硬盘隔离装置，其特征在于该密码存贮器是串行电可擦写存贮器24CL02[U4]；该控制逻辑部件由单片机89C2051[U1]实现，其输入输出接口端P1.7即19脚，连接到双向电子开关4066[U2]的控制端13、12、5、6脚，P1.6即18脚连接到八单线驱动器74F244[U3]的使能端1、19脚；其输入输出接口端P1.5即17脚、P1.4即16脚，分别连接到串行电可擦写存贮器24CL02[U4]的时钟端即6脚、数据端即5脚；主从盘控制接口由[U1]的输入输出端口P1.3即15脚对硬盘输出构成；该指令接收应答接口使用单片机89C2051[U1]的串行通信端口构成，其2脚即RXD作为通信接收端、3脚即TXD作为通信息发送端。多个这样的装置其通信接收端、发送端互连在一起。
全文摘要
一种计算机硬盘隔离装置,它处于通常的硬盘驱动器IDE接口和计算机IDE接口之间,主要由隔离电路、密码存贮器、控制逻辑部件、指令接收应答接口,主从盘控制接口组成;控制逻辑部件通过指令接收应答接口接收密码,如密码不正确,则控制隔离电路使计算机与硬盘的信号隔离,禁止硬盘工作;如密码正确,则使两者的信号接通,硬盘可作为主从盘使用;这样,带有该装置的硬盘能够达到防止非法使用、或使各个硬盘相互隔离的目的。
文档编号G06F12/14GK1272651SQ9910467
公开日2000年11月8日 申请日期1999年5月4日 优先权日1999年5月4日
发明者张政 申请人:张政