[發明專利]一種計算機板載硬盤及其實現方法

在審

• 申請號: 201510537358.2
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105116975A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 崔瑤瑤;耿士華;陳乃闊
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子有限公司
• 主分類號: G06F1/18
• 分類號: G06F1/18
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 杜鵑花

技術領域

本發明涉及一種板載硬盤技術領域，具體地說是一種計算機板載硬盤及其實現方法。

背景技術

目前市場上主要存在HHD和SSD兩種形式的硬盤。HHD為機械硬盤即是傳統普通硬盤，主要由：盤片，磁頭，盤片轉軸及控制電機，磁頭控制器，數據轉換器，接口，緩存幾個部分組成。SSD（SolidStateDrives）為固態硬盤，用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。

傳統的機械硬盤通過機械部件實現，讀寫速度較慢，耗能較多；一旦出現翻轉傾斜的現象，便會影響正常使用，抗震抗摔能力較差，使用壽命較短。

現在硬盤均是相對于主板獨立的，硬盤與主板上的CPU之間通過硬盤線連通。結構較為復雜，硬盤在主板上占用空間較大，穩定性和可靠性較低。

綜上所述，目前硬盤以及硬盤與主板的安裝連接存在以下問題：

1、硬盤結構復雜，體積大，讀寫速度慢，穩定性差，使用壽命較短；

2、硬盤與主板通過線連接，在主板上占用空間大，使用較為局限；

3、如何將硬盤與主板集成。

發明內容

本發明的技術任務是針對以上不足之處，提供一種計算機板載硬盤及其實現方法，解決如何將硬盤與主板集成的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種計算機板載硬盤，包括NANDrive嵌入式閃存單芯片硬盤，所述NANDrive嵌入式閃存單芯片硬盤上設置有SATA接口，SATA接口引出的TX-引腳、TX+引腳、RX-引腳、RX+引腳與主板上的南橋芯片的SATA接口引出的TX-引腳、TX+引腳、RX-引腳、RX+引腳對應連接；NANDrive嵌入式閃存單芯片硬盤外部設置有頻率為25MHZ的外部時鐘并預留一個用于調試的串口；NANDrive嵌入式閃存單芯片硬盤焊接到主板。

作為優選，所述NANDrive嵌入式閃存單芯片硬盤包括NAND控制器和NAND閃存，所述NAND控制器通過SATA接口與南橋芯片連接，NAND控制器通過快閃記憶卡與NAND閃存連接。

更優地，所述NAND控制器包括微控制單元、電源管理單元、串行通訊接口、靜態隨機存儲器、緩沖寄存器、NAND閃存、嵌入式存儲文件系統、直接內存存取和存儲通道，所述嵌入式存儲文件系統包括微控制單元固件程序，嵌入式存儲文件系統與微控制單元連接，微控制單元與直接內存存取連接；所述靜態隨機存儲器和緩沖寄存器分別與存儲通道連接。

其中，微控制單元(MicrocontrollerUnit；MCU)，又稱單片微型計算機(SingleChipMicrocomputer)或者單片機，是把中央處理器(CentralProcessUnit；CPU)的頻率與規格做適當縮減，并將內存(memory)、計數器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。

電源管理單元是一種高度集成的、針對便攜式應用的電源管理方案，即將傳統分立的若干類電源管理器件整合在單個的封裝之內，這樣可實現更高的電源轉換效率和更低功耗，及更少的組件數以適應縮小的板級空間。通過電源管理單元來控制電能的功耗，電源管理單元可將不工作的電路部分置于睡眠模式來減少功耗。

靜態隨機存儲器（StaticRandomAccessMemory，簡稱SRAM），它是一種具有靜止存取功能的內存，不需要刷新電路即能保存它內部存儲的數據。

緩沖寄存器（Buffer），它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數據。有了數控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用，實現數據傳送的同步。由于緩沖器接在數據總線上，故必須具有三態輸出功能。

直接內存存取（DMA是數字信號處理器中用于快速數據交換的重要技術，它具有獨立于CPU的后臺批量數據傳輸能力，能夠滿足實時圖像處理中高速數據傳輸要求。

更優地，所述存儲通道內設置有錯誤檢查和糾正內存，用戶可選保護區和安全擦除或自毀命令增加數據的安全性，進行數據的錯誤檢測和校正，保證了數據傳輸的效率，提高了硬件的高性能。