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1、(10)申请公布号 CN 103106160 A(43)申请公布日 2013.05.15CN103106160A*CN103106160A*(21)申请号 201310036909.8(22)申请日 2013.01.31G06F 13/16(2006.01)(71)申请人中国航空无线电电子研究所地址 200233 上海市徐汇区桂平路432号(72)发明人任金牛 肖忠炳 王博 王凯(74)专利代理机构上海和跃知识产权代理事务所(普通合伙) 31239代理人杜林雪(54) 发明名称机载环境SATA总线存储控制系统及其控制方法(57) 摘要本发明公开了一种机载环境SATA总线存储控制系统及其控制方法。
2、，该系统包括通信接口模块、缓存模块、控制模块、处理模块、SATA控制器、光电传感器、供电模块和存储介质，通信接口模块提供与主机进行数据传输的接口；缓存模块用于通过通信接口模块接收并暂时存储待写入数据，并通过通信接口模块通知主机已写入；控制模块用于逻辑控制，处理光电传感器信号并通知主机进行相应的操作，并控制供电模块对存储介质进行电源管理；处理模块用于数据打包搬运和计算处理，为SATA总线存储设备的处理核心；SATA控制器用于集成SATA总线协议，与存储介质进行SATA总线连接与通信。本发明安全可靠地存储和使用数据。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国。
3、家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)申请公布号 CN 103106160 ACN 103106160 A1/1页21.一种机载环境SATA总线存储控制系统，其特征在于，其包括通信接口模块、缓存模块、控制模块、处理模块、SATA控制器、光电传感器、供电模块和存储介质，其中：通信接口模块提供与主机进行数据传输的接口；缓存模块用于通过通信接口模块接收并暂时存储待写入数据，并通过通信接口模块通知主机已写入；控制模块用于逻辑控制，处理光电传感器信号并通知主机进行相应的操作，并控制供电模块对存储介质进行电源管理；处理模块用于数据打包搬运和计算处理，为SATA总线存储。
4、设备的处理核心；SATA控制器用于集成SATA总线协议，与存储介质进行SATA总线连接与通信；光电传感器用于感知位置状态及相应动作，为控制做出决策；供电模块将外部供电转换为可供存储介质工作的电源，并受控制模块控制上电和下电，为存储介质提供可靠的电源管理；存储介质用于保存待写入数据。2.如权利要求1所述的机载环境SATA总线存储控制系统，其特征在于，所述通信接口模块、缓存模块、处理模块、SATA控制器和存储介质依次连接，光电传感器、供电模块和存储介质、处理模块都与控制模块连接。3.一种机载环境SATA总线存储控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用权利要求1所述的机载环境SATA总线存储。
5、控制系统，所述控制方法包括以下步骤：步骤一，通过供电模块将外部供电转换为可供存储介质工作的电源，给存储介质上电，等待接收存储任务；步骤二，控制模块通过逻辑关系，处理光电传感器信号并通知主机任务操作；步骤三，通信接口模块和主机接口通信上之后，主机确认存储任务，待通过通信接口发送给缓存模块；步骤四，主机启动存储任务，开始发送数据，缓存模块通过通信接口模块接收并暂时存储待写入的数据，并由缓存模块向主机发送已写入数据通知；步骤五，缓存模块将接收的暂存数据经处理模块处理，等待SATA控制器发送传输指令；步骤六，SATA控制器将接收到的数据通过SATA总线存贮到存储介质中，数据存储任务完成；步骤七，打开卡。
6、门，光电传感器发送状态信号至控制模块处理，对供电模块进行下电决断，存储介质可安全插拔。权 利 要 求 书CN 103106160 A1/4页3机载环境 SATA 总线存储控制系统及其控制方法技术领域0001 本发明涉及一种存储控制技术，特别是涉及一种机载环境SATA总线存储控制系统及其控制方法。背景技术0002 SATA协议是国际串行ATA组织SATA-IO制定的SATA标准。其主要性能特点有：0003 （1）传输速度快，SATA1.0的传输速率为1.5Gbps，SATA2.5的传输速率为3.0Gbps；0004 （2）电缆宽度减小长度增加，宽度由IDE的40/80针减少到7针，长度由18英寸。
7、增加到1米；0005 （3）支持热插拔；0006 （4）提高了数据传输的精确度，SATA提高了CRC对数据、命令和状态包的出错检测，提高数据传输的准确度；0007 （5）采用低压差分信号，发送端电压差为400600mV，接收端电压差为325600mV，比PATA的5V信号电压低很多，有效降低了SATA传输线的电磁干扰和功耗；0008 （6）支持全速命令队列（NQC），提高硬盘内部数据传输速度；0009 （7）SATA采用点对点结构，降低出错风险。0010 SATA总线使用嵌入式时钟信号，采用4根信号线加上间隔的3根地线，总共需要7根数据线，很大限度减小信号反射、串扰和偏移等问题。SATA采用四。
8、层结构：应用层、传输层、链路层和物理层。应用层负责全部ATA命令执行，包括控制命令块寄存器的存取。传输层负责放置被传输的控制信息和数据。链路层负责从结构中提取数据，并插入控制信息，完成8B/10B编解码，将数据传至物理层。物理层在串行数据线上传输已编码的数据。0011 一般而言，在SATA的连接上使用商用标准连接器与连接线，但是对于机载环境来说，普通的商用连接器不能满足环境要求，因此需要选择合适的连接线缆。商用SATA基本建立于Windows操作系统下，利用操作系统拔插SATA设备，而机载环境是基于Vxworks操作系统下的，且机上操作需要安全可靠直接热插拔，因此需要根据机载环境及使用需求，设。
9、计SATA存储控制方法来安全可靠地存储和使用数据。发明内容0012 本发明所要解决的技术问题是提供一种机载环境SATA总线存储控制系统及其控制方法，其安全可靠地存储和使用数据。0013 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种机载环境SATA总线存储控制系统，其特征在于，其包括通信接口模块、缓存模块、控制模块、处理模块、SATA控制器、光电传感器、供电模块和存储介质，其中：0014 通信接口模块提供与主机进行数据传输的接口；0015 缓存模块用于通过通信接口模块接收并暂时存储待写入数据，并通过通信接口模说 明 书CN 103106160 A2/4页4块通知主机已写入；0016 控制模。
10、块用于逻辑控制，处理光电传感器信号并通知主机进行相应的操作，并控制供电模块对存储介质进行电源管理；0017 处理模块用于数据打包搬运和计算处理，为SATA总线存储设备的处理核心；0018 SATA控制器用于集成SATA总线协议，与存储介质进行SATA总线连接与通信；0019 光电传感器用于感知位置状态及相应动作，为控制做出决策；0020 供电模块将外部供电转换为可供存储介质工作的电源，并受控制模块控制上电和下电，为存储介质提供可靠的电源管理；0021 存储介质用于保存待写入数据。0022 优选地，所述通信接口模块、缓存模块、处理模块、SATA控制器和存储介质依次连接，光电传感器、供电模块和存储。
11、介质、处理模块都与控制模块连接。0023 本发明提供一张机载环境SATA总线存储控制系统的控制方法，所述控制方法采用如上述的机载环境SATA总线存储控制系统，所述控制方法包括以下步骤：0024 步骤一，通过供电模块将外部供电转换为可供存储介质工作的电源，给存储介质上电，等待接收存储任务；0025 步骤二，控制模块通过逻辑关系，处理光电传感器信号并通知主机任务操作；0026 步骤三，通信接口模块和主机接口通信上之后，主机确认存储任务，待通过通信接口发送给缓存模块；0027 步骤四，主机启动存储任务，开始发送数据，缓存模块通过通信接口模块接收并暂时存储待写入的数据，并由缓存模块向主机发送已写入数据。
12、通知；0028 步骤五，缓存模块将接收的暂存数据经处理模块处理，等待SATA控制器发送传输指令；0029 步骤六，SATA控制器将接收到的数据通过SATA总线存贮到存储介质中，数据存储任务完成；0030 步骤七，打开卡门，光电传感器发送状态信号至控制模块处理，对供电模块进行下电决断，存储介质可安全插拔。0031 本发明的积极进步效果在于：本发明同时提供了基于专用Vxworks系统中SATA控制器的配置过程，及扩展了驱动程序中寻址空间至48位，扩大了适用范围，且安全可靠地存储和使用数据。安全可靠主要表现在利用该存储控制技术方法，通过控制模块、电源模块及光电传感器三位一体的双重保护，光电传感器能够。
13、及时反映存储介质的位置信号，控制模块对此信号进行逻辑判断，以此控制电源模块的上下电，在机上支持热插拔的基础上多了一层电源保护。附图说明0032 图1为本发明机载环境SATA总线存储控制系统的原理框图。0033 图2为本发明机载环境SATA总线存储控制系统的流程图。具体实施方式0034 下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。说 明 书CN 103106160 A3/4页50035 如图1所示，本发明机载环境SATA总线存储控制系统包括通信接口模块、缓存模块、控制模块、处理模块、SATA控制器、光电传感器、供电模块和存储介质，通信接口模块、缓存模块、处理模块、SATA控制器。
14、和存储介质依次连接，光电传感器、供电模块和存储介质、处理模块都与控制模块连接，其中：0036 通信接口模块提供与主机进行数据传输的接口；0037 缓存模块用于通过通信接口模块接收并暂时存储待写入数据，并通过通信接口模块通知主机已写入；0038 控制模块用于逻辑控制，处理光电传感器信号并通知主机进行相应的操作，并控制供电模块对存储介质进行电源管理；0039 处理模块用于数据打包搬运和计算处理，为SATA总线存储设备的处理核心；0040 SATA控制器用于集成SATA总线协议，与存储介质进行SATA总线连接与通信；0041 光电传感器用于感知位置状态及相应动作，为控制做出决策；0042 供电模块将。
15、外部供电转换为可供存储介质工作的电源，并受控制模块控制上电和下电，为存储介质提供可靠的电源管理；0043 存储介质用于保存待写入数据。0044 本发明机载环境SATA总线存储控制系统用于机载数据记录系统中，通过通信接口模块接收外部总线数据，数据通过缓存模块经处理模块组织打包处理后，记录存储到存储介质中。存储介质为易插拔安装方式，且机载插拔操作需要支持工作状态和下电状态。存储控制设备的设计中使用卡门式弹出装置方便卡的插拔，利用光电传感器感知卡门的状态和动作，控制模块通过状态信息预知下一步动作，提前进行相应操作，在门开还未弹出存储介质之前，处理结束，并控制下电，实现安全弹出；在插入存储介质之前作好。
16、初始化存储介质的准备流程，实现存储介质的安全使用。0045 存储介质通过接口转换封装为航空级易插拔连接器，插拔次数达到5000次以上，满足机载频繁插拔使用需求，外部用卡门进行压紧拧紧，保证可靠性同时方便取卸。为了保证存储介质在热插拔中的数据安全性，系统设计中增加了光电传感器，用于探知卡门状态及卡门开关动作，将状态及动作信息反馈至控制模块，控制模块根据综合任务状态对存储介质进行相应操作及电源管理。0046 如图2所示，本发明机载环境SATA总线存储控制系统的控制方法包括以下步骤：0047 步骤一，通过供电模块将外部供电转换为可供存储介质工作的电源，给存储介质上电，等待接收存储任务；0048 步骤。
17、二，控制模块通过逻辑关系，处理光电传感器信号并通知主机任务操作；0049 步骤三，通信接口模块和主机接口通信上之后，主机确认存储任务，待通过通信接口发送给缓存模块；0050 步骤四，主机启动存储任务，开始发送数据，缓存模块通过通信接口模块接收并暂时存储待写入的数据，并由缓存模块向主机发送已写入数据通知；0051 步骤五，缓存模块将接收的暂存数据经处理模块处理，等待SATA控制器发送传输指令；0052 步骤六，SATA控制器将接收到的数据通过SATA总线存贮到存储介质中，数据存储任务完成；说 明 书CN 103106160 A4/4页60053 步骤七，打开卡门，光电传感器发送状态信号至控制模块处理，对供电模块进行下电决断，存储介质可安全插拔。0054 以上所述为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说 明 书CN 103106160 A1/2页7图1说 明 书 附 图CN 103106160 A2/2页8图2说 明 书 附 图CN 103106160 A。