專利名稱：板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)防數(shù)據(jù)丟失技術(shù)，具體涉及板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)快速發(fā)展過(guò)程中各行各業(yè)對(duì)功耗、環(huán)境適應(yīng)性等要求越來(lái)越苛刻。作為計(jì)算機(jī)行業(yè)中核心之一存儲(chǔ)也悄然發(fā)生了變化，常規(guī)的機(jī)械盤(pán)已經(jīng)逐步地被電子盤(pán)(通常又稱固態(tài)硬盤(pán)或SSD)所替代。固態(tài)硬盤(pán)以超低的功耗及良好的抗震性可以適應(yīng)于目前各種嚴(yán)酷的應(yīng)用環(huán)境。但是由于固態(tài)硬盤(pán)的控制器需要兼容不同的Flash，所以通常固態(tài)硬盤(pán)的控制器在出廠時(shí)并沒(méi)有做任何配置。通常需要在后期的固態(tài)硬盤(pán)生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行在線開(kāi)卡或直接對(duì)Flash進(jìn)行開(kāi)卡在進(jìn)行焊接組裝后才能正常使用。所謂的開(kāi)卡過(guò)程實(shí)際上就是在Flash中的指定區(qū)域?qū)懭霃S家要求的特定數(shù)據(jù)及 Flash的相關(guān)信息。該區(qū)塊通常是要求嚴(yán)格被保護(hù)的，一旦該區(qū)域的數(shù)據(jù)被破壞則該固態(tài)盤(pán)可能就成了磚塊無(wú)法使用，只有重新進(jìn)行開(kāi)卡才可以正常使用。例如這類現(xiàn)象就通常存在于大家日常使用的U盤(pán)中，可能就是由于某次誤操作或者在寫(xiě)數(shù)據(jù)過(guò)程中強(qiáng)制拔插U盤(pán)，導(dǎo)致U盤(pán)壞死。在行業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中很多時(shí)候由于特殊的要求，會(huì)把固態(tài)硬盤(pán)部分的電路設(shè)定到嵌入式主板上。另一方面在某些特定的應(yīng)用中系統(tǒng)外部供電電源可能會(huì)非常不穩(wěn)定隨時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)掉電。外部掉電時(shí)，可能系統(tǒng)正在通過(guò)固態(tài)硬盤(pán)控制器往Flash中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)并沒(méi)有預(yù)知寫(xiě)入過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)異常。同樣固態(tài)硬盤(pán)控制器也無(wú)法預(yù)知系統(tǒng)電源已經(jīng)出現(xiàn)異常，仍然在正常往Flash中寫(xiě)入相關(guān)的數(shù)據(jù)。由于Flash的數(shù)據(jù)寫(xiě)入通常都是按照地址段及數(shù)據(jù)段的區(qū)塊來(lái)寫(xiě)入的，這樣極可能再寫(xiě)入過(guò)程中由于電源的異常突變，引起地址查詢出錯(cuò)寫(xiě)入到開(kāi)卡時(shí)才能寫(xiě)入的保護(hù)空間。直接導(dǎo)致整個(gè)固態(tài)盤(pán)直接掛死，無(wú)法正常使用。只能重新運(yùn)行開(kāi)卡工具對(duì)其開(kāi)卡后才能正常工作，但開(kāi)卡后原有數(shù)據(jù)將全部被清除掉。這是一個(gè)隨機(jī)性較大，但是非常致命的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，可在瞬間掉電時(shí)，保護(hù)固態(tài)硬盤(pán)的固件不會(huì)丟失。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，包括精準(zhǔn)電壓源提供模塊、比較器和邏輯控制器件，所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸入端與電源電連接，精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸出端與比較器的輸入端I電連接，比較器的輸入端II與外部電源電連接，比較器的輸出端與邏輯控制器件的輸入端I電連接，所述邏輯控制器件的輸出端與閃存芯片的寫(xiě)保護(hù)控制接口電連接，所述邏輯控制器件的輸入端II與固態(tài)硬盤(pán)控制器的主復(fù)位信號(hào)接口電連接。所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊包括一可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器，所述可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器的輸入端連接電源，輸出端連接比較器的輸入端I。所述可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器型號(hào)為L(zhǎng)M431A。所述比較器的輸入端I還連接由分壓電阻R4和分壓電阻R5，所述分壓電阻R4串聯(lián)于比較器的輸入端I與可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出端之間，分壓電阻R5串聯(lián)于比較器的輸入端I與地之間。所述比較器的輸入端II通過(guò)分壓電阻R2連接外部電源，并通過(guò)分壓電阻R3接地。所述邏輯控制器件為邏輯與器件。本實(shí)用新型提出板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，可在瞬間掉電時(shí)，保護(hù)固態(tài)硬盤(pán)的固件不會(huì)丟失，在較低的成本下徹底解決由于電力系統(tǒng)不穩(wěn)定而導(dǎo)致的板載固態(tài)硬盤(pán)固件丟失的問(wèn)題。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1示出了通常SSD固態(tài)硬盤(pán)上電及寫(xiě)保護(hù)原理示意圖；圖2示出了本實(shí)用新型板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路的原理示意圖；圖3示出了本實(shí)用新型中精準(zhǔn)電壓源提供模塊的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了本實(shí)用新型中比較器的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了本實(shí)用新型中邏輯控制器件的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了本實(shí)用新型中固態(tài)硬盤(pán)控制器的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。通常的SSD固態(tài)硬盤(pán)控制器的主復(fù)位信號(hào)是否正常穩(wěn)定。是判斷控制器電源準(zhǔn)備好無(wú)異常的依據(jù)。Flash的WP#信號(hào)是告知Flash是否可以寫(xiě)入的重要依據(jù)。參見(jiàn)圖1，常規(guī)的SSD固態(tài)硬盤(pán)為了節(jié)省成本會(huì)利用RC延時(shí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片供電 OK并延時(shí)RC設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后初始化控制器。WP#信號(hào)會(huì)直接上拉至VCC供電電源保證 Flash能夠有效地被寫(xiě)入。部分廠家也會(huì)增加一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash的寫(xiě)保護(hù)，但是一旦寫(xiě)保護(hù)即意味著會(huì)一直無(wú)法寫(xiě)入數(shù)據(jù)直到解除寫(xiě)保護(hù)功能。該種電路方法在外部電源異常掉電時(shí)根本無(wú)法迅速地響應(yīng)掉電事件第一時(shí)間保護(hù)數(shù)據(jù)。參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型提供的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，包括精準(zhǔn)電壓源提供模塊、比較器和邏輯控制器件，所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸入端與電源電連接，精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸出端與比較器UlA的輸入端I電連接，比較器UlA的輸入端II與外部電源電連接，比較器UlA的輸出端與邏輯控制器件U2的輸入端I電連接。參見(jiàn)圖3，所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊包括一可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器Q1，所述可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器Ql的輸入端通過(guò)電阻Rl連接電源VCC，輸出端連接比較器UlA的輸入端I，可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器Ql的另一端接地。所述可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器可選用LM431A或同等型號(hào)的穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換器件。參見(jiàn)圖4，所述比較器UlA的輸入端I還連接由分壓電阻R4和分壓電阻R5，所述分壓電阻R4串聯(lián)于比較器UlA的輸入端I與可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出端之間，分壓電阻R5 串聯(lián)于比較器UlA的輸入端I與地之間。所述比較器UlA的輸入端II通過(guò)分壓電阻R2連接外部電源，并通過(guò)分壓電阻R3接地。參見(jiàn)圖5、圖6，所述邏輯控制器件為邏輯與器件U2，所述邏輯與器件U2的輸出端與閃存芯片的寫(xiě)保護(hù)控制接口 WP#電連接，所述邏輯與器件U2的輸入端II與固態(tài)硬盤(pán)控制器的主復(fù)位信號(hào)接口電連接。本實(shí)用新型的工作原理如下LM431A可轉(zhuǎn)換出一個(gè)穩(wěn)定可靠的電壓源，該電壓能夠保證在前級(jí)電源降至接近VREF參考點(diǎn)之前仍能保持正常的電平輸出。并經(jīng)過(guò)R4和R5 電阻做分壓設(shè)定好預(yù)設(shè)的定值作為比較器UlA的輸入端I的參考電平，外部輸入的主電源電源通過(guò)調(diào)整R2和R3設(shè)定系統(tǒng)需求外部電源的最小電壓點(diǎn)并接入U(xiǎn)lA的輸入端II。UlA 的輸出端和邏輯與器件U2的輸入端I連接，邏輯與芯片U2的輸入端II和系統(tǒng)平臺(tái)提供的 PLTRST#信號(hào)相連。U2的輸出端和閃存芯片的寫(xiě)保護(hù)控制接口 WP#進(jìn)行相連。系統(tǒng)平臺(tái)的 PLTRST#和固態(tài)硬盤(pán)控制器的主復(fù)位信號(hào)相連。在正常上電過(guò)程中PLTRST#未穩(wěn)定輸出前固態(tài)硬盤(pán)控制器同步處于RESET狀態(tài)和閃存芯片寫(xiě)保護(hù)同樣也被允許。該過(guò)程中固態(tài)硬盤(pán)控制器不會(huì)發(fā)送任何指令給到閃存芯片，閃存芯片也不會(huì)接受任何的寫(xiě)操作。主機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中，UlA會(huì)實(shí)時(shí)地偵測(cè)外部輸入的電壓是否在正常工作范圍內(nèi)一旦發(fā)生異常則會(huì)馬上通知閃存芯片第一時(shí)間保護(hù)閃存芯片中已存的數(shù)據(jù)。例如主機(jī)系統(tǒng)輸入電壓正常值為+12V，而外部電源電壓一旦低于IlV系統(tǒng)將不能正常工作，則需要按照 IlV的輸入電壓值調(diào)整R2和R3的值來(lái)實(shí)現(xiàn)UlA的輸入端II電平在正常工作是應(yīng)該高于 UlA的輸入端I設(shè)定的參考值，一旦低于外部電源電壓低于IlV則UlA的輸入端II電平將低于UlA的輸入端I的值。在外部電源正常時(shí)UlA的輸出端輸出為高電平，一旦電壓偵測(cè)到異常立即輸出低電平。并通過(guò)邏輯與器件U2和PLTRST#信號(hào)進(jìn)行邏輯與后將閃存芯片的WP#信號(hào)拉低，直接使閃存芯片進(jìn)入寫(xiě)保護(hù)模式。從而實(shí)現(xiàn)快速地保護(hù)功能。本實(shí)用新型同樣適用于所以采用閃存芯片等電子存儲(chǔ)設(shè)備的其它嵌入式應(yīng)用。
權(quán)利要求1.板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，其特征在于包括精準(zhǔn)電壓源提供模塊、比較器和邏輯控制器件，所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸入端與電源電連接，精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸出端與比較器的輸入端I電連接，比較器的輸入端II與外部電源電連接， 比較器的輸出端與邏輯控制器件的輸入端I電連接，所述邏輯控制器件的輸出端與閃存芯片的寫(xiě)保護(hù)控制接口電連接，所述邏輯控制器件的輸入端II與固態(tài)硬盤(pán)控制器的主復(fù)位信號(hào)接口電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，其特征在于所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊包括一可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器，所述可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器的輸入端連接電源，輸出端連接比較器的輸入端I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，其特征在于所述可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器型號(hào)為L(zhǎng)M431A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，其特征在于所述比較器的輸入端I還連接由分壓電阻R4和分壓電阻R5，所述分壓電阻R4串聯(lián)于比較器的輸入端I與可編程并聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出端之間，分壓電阻R5串聯(lián)于比較器的輸入端I與地之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，其特征在于所述比較器的輸入端II通過(guò)分壓電阻R2連接外部電源，并通過(guò)分壓電阻R3接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，其特征在于所述邏輯控制器件為邏輯與器件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)防數(shù)據(jù)丟失技術(shù)，具體涉及板載固態(tài)硬盤(pán)防瞬間掉電造成固件丟失的電路，包括精準(zhǔn)電壓源提供模塊、比較器和邏輯控制器件，所述精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸入端與電源電連接，精準(zhǔn)電壓源提供模塊的輸出端與比較器的輸入端I電連接，比較器的輸入端II與外部電源電連接，比較器的輸出端與邏輯控制器件的輸入端I電連接，所述邏輯控制器件的輸出端與閃存芯片的寫(xiě)保護(hù)控制接口電連接，所述邏輯控制器件的輸入端II與固態(tài)硬盤(pán)控制器的主復(fù)位信號(hào)接口電連接。所述邏輯控制器件為邏輯與器件。本實(shí)用新型可在瞬間掉電時(shí)，保護(hù)固態(tài)硬盤(pán)的固件不會(huì)丟失，在較低的成本下徹底解決由于電力系統(tǒng)不穩(wěn)定而導(dǎo)致的板載固態(tài)硬盤(pán)固件丟失的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G11C14/00GK202150272SQ20112024386
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者劉建成 申請(qǐng)人:惠州大亞灣華北工控實(shí)業(yè)有限公司