專利名稱：基于超位寬數(shù)字接口界面的固態(tài)存儲器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)存儲技術領域，特別涉及一種基于超位寬數(shù)字接口界面的固態(tài)存儲器。
背景技術：
隨著半導體技術的發(fā)展，基于非易失存儲器件的固態(tài)存儲設備如SD卡、MMC卡、SSD等已經(jīng)得到了廣泛應用。同時，市場對于高速、大容量固態(tài)存儲設備的需求也越發(fā)旺盛。目前市場上采用數(shù)字接口的固態(tài)存儲設備如SD卡、MMC卡、CF卡等，其傳輸速率都不高，通常在lOOMB/s之內(nèi)，而具有較高性能的固態(tài)存儲設備如SSD、PCIe固態(tài)存儲卡則都是采用高速串行總線，需要搭載專用的SATA/PCIe控制器才能夠使用。目前市場上還沒有一種基于純數(shù)字總線接口的高速固態(tài)存儲設備。而在某些特殊應用領域如數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測記錄等，對于純數(shù)字總線的高速存儲設備的需求則又極為迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種基于超位寬數(shù)字接口界面的固態(tài)存儲器。本發(fā)明所采用的技術方案:
本發(fā)明包括UWDI總線、UffDI控制模塊，數(shù)據(jù)分流模塊，數(shù)據(jù)匯集模塊，微處理器，固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊以及固態(tài)存儲介質(zhì)。所述UWDI控制模塊通過 UWDI總線實現(xiàn)存儲設備與主機間的數(shù)據(jù)傳輸。所述數(shù)據(jù)分流模塊負責將UWDI控制模塊接收到的數(shù)據(jù)分發(fā)到存儲介質(zhì)控制模塊。所述固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊由多個固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道構成，每個固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道對應一個固態(tài)存儲介質(zhì)。所述數(shù)據(jù)匯集模塊將固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊各通道送出的數(shù)據(jù)流匯集到UWDI控制豐吳塊。所述數(shù)據(jù)匯集模塊、UWDI控制模塊、數(shù)據(jù)分流模塊、固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊均由微處理器控制。本發(fā)明具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提出的UWDI是一種高速純數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸接口，不同于現(xiàn)有的ATA、SCSI等標準數(shù)字接口，UWDI具有高位寬，高傳輸速率，協(xié)議簡潔，易于實現(xiàn)等優(yōu)點?；赨WDI的固態(tài)存儲控制方案可提供高于普通SSD傳輸速率的性能指標，由于接口采用純數(shù)字傳輸方式，無須高速模擬串并轉(zhuǎn)換電路，因此可大大簡化應用復雜度，降低應用成本，具有良好易用性和擴展性。本發(fā)明可以在純數(shù)字總線界面上提供高達500MB/S至2GB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，填補市場上此類產(chǎn)品的空白。


結(jié)合參考附圖及接下來的詳細描述，本發(fā)明將更容易理解，其中:
圖1為本發(fā)明方案的原理框 圖2示出了圖1中示出的數(shù)據(jù)分流模塊的細節(jié)框 圖3示出了總線傳輸協(xié)議中總線命令周期的時序；
圖4示出了總線傳輸協(xié)議中數(shù)據(jù)塊寫入周期的時序。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。本發(fā)明的詳細描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來呈現(xiàn)，其直接或間接地模擬本發(fā)明中的技術方案的運作。所屬領域內(nèi)的技術人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領域內(nèi)的其他技術人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。此處所稱的“ 一個實施例”或“實施例”是指與所述實施例相關的特定特征、結(jié)構或特性至少可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非必須都指同一個實施例，也不必須是與其他實施例互相排斥的單獨或選擇實施例。此外，表示一個或多個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構成對本發(fā)明的限制。如圖1所示，本發(fā)明方案包括UWDI總線、UWDI總線控制模塊、數(shù)據(jù)分流模塊、數(shù)據(jù)匯集模塊、固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊、微處理器模塊和固態(tài)存儲介質(zhì)。本發(fā)明提供UWDI總線，主機通過UWDI總線定義的傳輸協(xié)議與固態(tài)存儲設備通信。UffDI總線的典型數(shù)據(jù)位寬為·128bit，由于其超高的數(shù)據(jù)位寬，總線時鐘只需提供很低的時鐘頻率，就可獲得很高的傳輸速率。例如在典型數(shù)據(jù)位寬下只需50MHz的時鐘頻率即可獲得800MB/S的傳輸速率。UffDI控制模塊通過UWDI總線定義的通信協(xié)議，即UWDI總線協(xié)議，實現(xiàn)存儲設備與主機間的數(shù)據(jù)傳輸；在上行方向，所述UWDI控制模塊負責封包待發(fā)送數(shù)據(jù)，響應協(xié)議命令；在下行方向，所述UWDI控制模塊負責解析協(xié)議命令、解包收到的數(shù)據(jù)。所述UWDI總線協(xié)議定義32bit、64bit、128bit、256bit四種數(shù)據(jù)位寬模式。所述數(shù)據(jù)分流模塊由數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)分發(fā)器構成，采用轉(zhuǎn)輪式時分復用方式，將UWDI控制模塊下行方向的解包數(shù)據(jù)流均勻分配給存儲介質(zhì)控制模塊的各個通道。所述數(shù)據(jù)分發(fā)器的分發(fā)端口數(shù)量由固態(tài)存儲器控制模塊的通道數(shù)量決定；數(shù)據(jù)分發(fā)器的輪轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)長度為可配置設計，配置原則基于Flash基本頁大小的整數(shù)倍，其配置過程由微處理器控制。所述數(shù)據(jù)匯集模塊由數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)匯集器構成，采用轉(zhuǎn)輪式時分復用方式。所述固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道符合Secure Digital Memory Card與MultiMediaCard協(xié)議標準,可掛載符合上述協(xié)議標準的固態(tài)存儲介質(zhì)。 所述微處理器由處理器內(nèi)核、寄存器單元、內(nèi)存單元以及外設構成。為便于描述和理解，本說明的實施例以數(shù)據(jù)位寬64bit、固態(tài)存儲介質(zhì)為MMC卡為例。所述UWDI總線定義了總線信號與總線傳輸協(xié)議。下表示出UWDI總線信號定義。
權利要求
1.基于超位寬數(shù)字接口界面的固態(tài)存儲器，包括UWDI總線、UWDI控制模塊，數(shù)據(jù)分流模塊，數(shù)據(jù)匯集模塊，微處理器，固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊以及固態(tài)存儲介質(zhì)，其特征在于: 所述UWDI控制模塊通過UWDI總線實現(xiàn)存儲設備與主機間的數(shù)據(jù)傳輸； 所述數(shù)據(jù)分流模塊負責將UWDI控制模塊接收到的數(shù)據(jù)分發(fā)到存儲介質(zhì)控制模塊； 所述固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊由多個固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道構成，每個固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道對應一個固態(tài)存儲介質(zhì)； 所述數(shù)據(jù)匯集模塊將固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊各通道送出的數(shù)據(jù)流匯集到UWDI控制模塊； 所述數(shù)據(jù)匯集模塊、UWDI控制模塊、數(shù)據(jù)分流模塊、固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊均由微處理器控制。
2.權利要求1所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:UWDI控制模塊通過UWDI總線定義的通信協(xié)議，即UWDI總線協(xié)議，實現(xiàn)存儲設備與主機間的數(shù)據(jù)傳輸；在上行方向，所述UWDI控制模塊負責封包待發(fā)送數(shù)據(jù)，響應協(xié)議命令；在下行方向，所述UWDI控制模塊負責解析協(xié)議命令、解包收到的數(shù)據(jù)。
3.權利要求2所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:所述UWDI總線協(xié)議定義32bit、64bit、128bit、256bit四種數(shù)據(jù)位寬模式。
4.權利要求1所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:所述數(shù)據(jù)分流模塊由數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)分發(fā)器構成，采用轉(zhuǎn)輪式時分復用方式，將UWDI控制模塊下行方向的解包數(shù)據(jù)流均勻分配給存儲介質(zhì)控制模塊的各個通道。
5.權利要求4所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:所述數(shù)據(jù)分發(fā)器的分發(fā)端口數(shù)量由固態(tài)存儲器控制模塊的通道數(shù)量決定；數(shù)據(jù)分發(fā)器的輪轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)長度為可配置設計，配置原則基于Flash基本頁大小的整數(shù)倍，其配置過程由微處理器控制。
6.權利要求1所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:所述數(shù)據(jù)匯集模塊由數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)匯集器構成，采用轉(zhuǎn)輪式時分復用方式。
7.權利要求1所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:所述固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道符合Secure Digital Memory Card與MultiMediaCard協(xié)議標準,可掛載符合上述協(xié)議標準的固態(tài)存儲介質(zhì)。
8.權利要求1所述的固態(tài)存儲器，其特征在于:所述微處理器由處理器內(nèi)核、寄存器單元、內(nèi)存單元以及外設構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于超位寬數(shù)字接口界面的固態(tài)存儲器。目前市場上采用數(shù)字接口的固態(tài)存儲設備其傳輸速率都不高。本發(fā)明中UWDI控制模塊通過UWDI總線實現(xiàn)存儲設備與主機間的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)分流模塊負責將UWDI控制模塊接收到的數(shù)據(jù)分發(fā)到存儲介質(zhì)控制模塊。固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊由多個固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道構成，每個固態(tài)存儲介質(zhì)控制通道對應一個固態(tài)存儲介質(zhì)。數(shù)據(jù)匯集模塊將固態(tài)存儲介質(zhì)控制模塊各通道送出的數(shù)據(jù)流匯集到UWDI控制模塊。本發(fā)明不同于現(xiàn)有的ATA、SCSI等標準數(shù)字接口，UWDI具有高位寬，高傳輸速率，協(xié)議簡潔，易于實現(xiàn)等優(yōu)點。
文檔編號G06F13/42GK103235770SQ20131014869
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權日2013年4月25日
發(fā)明者駱建軍, 王時, 楊旭光 申請人:杭州華瀾微科技有限公司