[實用新型]嵌入式高速大容量存儲系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN201527642U
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 侍昌江;付國新
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G01R31/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術領域

本實用新型涉及一種在電力系統(tǒng)錄波裝置或其他對存儲速度、容量和可靠性要求較高的嵌入式裝置中通過PCI總線轉(zhuǎn)出通用ATA接口的技術，該技術搭配大容量硬盤或SSD固態(tài)盤形成嵌入式高速大容量存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和支持在嵌入式操作系統(tǒng)下的高速驅(qū)動軟件系統(tǒng)。

背景技術

電力系統(tǒng)中故障錄波裝置的采樣率高，通道容量大，隨著對故障錄波記錄時間的要求越來越高，常態(tài)記錄也成為現(xiàn)實要求，故對錄波存儲器的容量和速度都提出了較高的要求，而對故障錄波高可靠性的要求使得目前故障錄波裝置采用嵌入式硬件和軟件系統(tǒng)，這樣在故障錄波裝置中就需要更快，容量更大的存儲系統(tǒng)。

在嵌入式領域，目前在大容量存儲方面主要使用nandflash作為存儲介質(zhì)，歸納起來有兩個比較典型的方案：

方案一，直接采用嵌入式CPU+大容量單芯片nandflash；

方案二，采用嵌入式CPU+接口芯片+微控制器+多片nandflash；

目前SLC單芯片nandflash主流容量為2Gbyte，8位數(shù)據(jù)和地址接口，標稱寫入速度在15MB/s，標稱讀取速度在40MB/s。方案一占用了大量CPU資源，且速度和容量均受單芯片限制，速度還受到I/O接口限制，該方案只能在對速度和容量要求較低的場合使用；方案二解決了單芯片的限制，且可通過接口芯片的DMA操作降低對CPU資源的消耗，但是硬件設計復雜，升級復雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要要解決的技術問題，提供一種具有高可靠性、高速度、大容量，又便于維護升級的存儲系統(tǒng)，從而滿足實際應用中對錄波裝置或其嵌入式裝置在存儲速度、容量和可靠性上的要求。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種嵌入式高速大容量存儲系統(tǒng)，包括嵌入式CPU，其特征在于：還包括PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片和IDE存儲盤，嵌入式CPU通過PCI總線和PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片相連，PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片通過IDE接口和IDE存儲盤相連。

所述PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片中設置有可將ATA接口配置成ATA100速度模式的程序。

所述嵌入式CPU為低功耗32位CPU。

所述IDE存儲盤可為傳統(tǒng)硬盤也可為高速的SSD固態(tài)盤。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的嵌入式高速大容量存儲系統(tǒng)，整個硬件系統(tǒng)使用嵌入式CPU+PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片IDE存儲盤。采用的通用ATA100接口可接傳統(tǒng)硬盤也可采用高速的SSD固態(tài)盤，升級方便，只需要更換IDE存儲盤即可；由于IDE存儲盤可更換，存儲容量可伸縮，滿足故障錄波或其他嵌入式裝置在不同應用場合對不同存儲容量的需求；由于驅(qū)動實現(xiàn)了ATA100接口，實際讀寫速度在16MB/s以上，存儲容量可達2G-120G或以上，滿足了故障錄波或其他嵌入式裝置對高性能存儲速度的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的硬件示意圖；

圖2為本實用新型的電路原理圖；

圖3為本實用新型實施實例的工作過程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作具體的介紹。

圖1位本實用新型的硬件示意圖；圖2為本實用新型的電路原理圖。

如圖所示，本實用新型的嵌入式高速大容量存儲系統(tǒng)，由嵌入式CPU、PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片、IDE存儲盤組成，嵌入式CPU通過PCI總線和PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片相連，PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片通過IDE接口和IDE存儲盤相連。

硬件系統(tǒng)工作的時候，系統(tǒng)通過配置PCI總線，將IDE控制器的配置寄存器，數(shù)據(jù)寄存器等映射到CPU地址空間，CPU即可直接操作IDE控制器的寄存器，配置IDE控制器工作在ATA100模式下，系統(tǒng)上電初始化后會自動檢測IDE存儲盤的存在，自動配置其容量參數(shù)等，完成檢測后即可將IDE存儲當成一個正常存儲設備在應用程序中通過盤符調(diào)用。

本實用新型一實施例中，嵌入式高速大容量存儲系統(tǒng)用于故障錄波裝置的錄波單元，用于及時存儲由錄波裝置采集單元采集來的高速大容量實時采集數(shù)據(jù)，嵌入式CPU采用飛思卡爾公司的POWERPC8270，PCI轉(zhuǎn)ATA100接口芯片采用ITE公司的IT8212F，IDE存儲盤采用日立3.5”筆記本硬盤。軟件BSP及驅(qū)動參照IT8212F芯片手冊和linux驅(qū)動編寫，通過配置IDE控制器實現(xiàn)ATA100模式，實現(xiàn)實際讀寫速度在16MB/s以上。

除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍。