本发明专利技术公开了一种机载SATA总线存储控制系统，包括存储控制模块和存储器，所述存储控制模块和存储器之间通过ESD保护模块连接。本发明专利技术根据机载用户使用情况，结合使用特性，在SATA协议规范的基础上，设计了ESD保护机制，在不影响总线通信的前提下，可以实现任意时刻热插拔，保证了硬件系统的安全性和可靠性。该设计方法极大丰富了SATA总线在工业及恶劣环境下的系统设计。
【技术实现步骤摘要】
—种机载SATA总线存储控制系统
本专利技术涉及航空电子产品，特别是机载SATA总线存储控制系统
技术介绍
串行SATA总线(Serial ΑΤΑ)是取代PATA (Parallel ΑΤΑ)的新一代存储接口技术，也是ATA接口从并行总线到串行总线架构的自然发展。其初始速度为1.5Gbps，最大可达到6.0Gbps，采用点对点连接拓扑，每个通道独立工作，不必共享接口带宽。SATA总线使用了嵌入式总线时钟信号，增加了 32位CRC错误校验，具备了更强的纠错能力，而且与PATA相比，其最大的区别在于不仅能对数据，还能对传输指令进行校验检查，如果发现错误自动重传，因此相当大的程度提高了数据传输的可靠性。SATA串行接口设计提供热插拔功能，但是针对Vxworks实时操作系统而言，需要驱动支持热插拔操作，且在系统设计上保证热插拔的安全性。图1给出了 SATA总线的连接关系，SATA总线采用串行传输方式，它只有两对数据线A和B，每对数据线采用两根共模差分信号传输，根据SATA规范，SATA接口共7根传输线:2对差分线和3根地线。但是在机载环境中，不会使用商用连接及接线方式，且用户使用过程需要认为热插拔存储介质部分，用于地面卸载数据。传统的连接方式不能满足要求，同时不方便机载环境使用需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的专利技术目的在于提供一种机载SATA总线存储控制系统，通过ESD保护电路为机载环境SATA总线接口的使用及热插拔提供安全保障，在不影响接口通信速度的前提下保证了使用过程中的产品可靠性。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案来实现:一种机载SATA总线存储控制系统，包括存储控制模块和存储卡，存储控制模块和存储卡之间通过ESD保护模块连接。依据上述特征，所述存储卡包含DTC卡/FDC卡和固态电子盘，所述ESD保护模块的二端设有若干ESD保护单元，可根据信号特性增加相应ESD保护电路，一端连接在DTC卡/FDC卡入口与固态电子盘，另一端连接在存储控制模块，中间为高速插拔连接器和柔性印制板。优选地，所述ESD保护电路包含有齐纳二极管。优选地，所述可根据信号特性增加相应ESD保护电路具体为:SATA总线信号ESD保护电路采用低容性齐纳二极管，防静电等级为IEC61000 - 4 - 2，±20kV 静电保护电路；SATA的收发传输信号ESD保护电路采用超低容性值为0.5pF，其S21参数在1.5GHz频率范围内小于-1.5dB静电保护电路；VCC电源部分ESD保护电路采用超低容性值为30pF，±30kV防静电保护电路。优选地，所述SATA总线信号ESD保护电路、SATA的收发传输信号ESD保护电路选用SP3030器件，VCC电源部分ESD保护电路选用SP1003器件。依据上述特征，机载SATA总线存储控制系统包含外部总线接口模块，该模块与外部总线进行通信，数据解析，并和存储控制模块进行PCIE总线交互数据。与现有技术相比，本专利技术设计了一种具有ESD保护的机载SATA总线存储控制系统。在满足机载环境使用要求同时，增加ESD保护设计，保证系统可靠性。该设计方法极大的丰富了产品中SATA协议的应用设计。同时该专利的具备扩展性，适用范围广，具有显著的市场前景和经济效益。【附图说明】图1为商用SATA总线连接关系示意图；图2为本专利技术一种机载SATA总线存储控制系统的结构框图；图3为本专利技术ESD保护模块结构框图；图4为SP3030器件S21参数图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。从图2可以看出，本专利技术一种机载SATA总线存储控制系统在存储控制模块和存储卡之间引入ESD保护模块，该ESD保护模块的核心是可插拔接口信号根据信号特性增加相应ESD保护电路，当DTC或FDC卡进行拔插，人体接触或是其他外界因素引起的静电施加到该卡的电源线或是SATA信号线上时，ESD保护电路内的SP3030器件能针对高压瞬态的静电进行吸收并释放到出来，从而达到保护其他SATA链路上其他器件的作用，满足热插拔的功能要求，保证系统硬件的可靠性和安全性。对于ESD保护电路中吸收静电能量的器件选择，主要通过相关电特性分析得到，从图3可以看出，整个SATA串行链路均控制阻抗，DTC卡/FDC卡插拔选用连接器也是支持SATA传输速率的高速连接器。ESD保护模块两端分别为存储控制模块SATA主控制器端和DTC卡/FDC卡入口与SSD固态盘之间，ESD保护模块中间为高速插拔连接器和柔性印制板，所以ESD可以有效保护存储控制模块及DTC/FDC卡端插拔使用过程。SATA总线信号ESD保护采用低容性齐纳二极管，防静电等级为IEC61000 - 4 - 2, ±20kV静电保护。SATA的收发传输信号为SATAII，带宽为3Gbps，折算成频率值为1.5GHz，为不影响信号正常通信选用超低容性值为0.5pF，其S21参数在1.5GHz频率范围内小于- 1.5dB，其S21参数如图4所示。VCC电源部分ESD保护采用30pF，±30kV防静电保护设计下面描述该ESD保护的机载SATA总线存储控制系统的工作过程。首先机载SATA总线存储控制系统包含外部总线接口模块，该模块与外部总线进行通信，数据解析，并和存储控制模块进行PCIE总线交互数据。其次存储控制模块通过PCIE总线接收外部数据，按系统要求打包处理。存储控制模块根据数据类型分别存储不同种类数据至DTC卡和FDC卡中。再次，存储控制模块综合判断卡在为状态、卡门状态和开关门状态，在拔卡之前停止数据写入操作，卸载DTC卡和FDC卡。最后在拔取DTC卡和FDC卡过程，静电及其他环境因素均由ESD保护电路进行旁路处理，ESD保护电路内的SP3030器件能针对高压瞬态的静电进行吸收并释放到出来，SP3030器件内部含有齐纳二极管，根据齐纳二极管的特性，当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12毫秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌冲击，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护存储控制模块和DTC/FDC卡，免受静电等瞬态浪涌的物理破坏，连接器的对接两端都增加ESD保护电路，起到双重保险的作用，保证产品可靠性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机载SATA总线存储控制系统，包括存储控制模块和存储卡，其特征在于所述存储控制模块和存储卡之间通过ESD保护模块连接。
【技术特征摘要】
1.一种机载SATA总线存储控制系统，包括存储控制模块和存储卡，其特征在于所述存储控制模块和存储卡之间通过ESD保护模块连接。2.根据权利要求1所述的一种机载SATA总线存储控制系统，其特征在于所述存储卡包含DTC卡/FDC卡和固态电子盘，所述ESD保护模块的二端设有若干ESD保护单元，可根据信号特性增加相应ESD保护电路，ESD保护模块的一端连接在DTC卡/FDC卡入口与固态电子盘，另一端连接在存储控制模块，中间为高速插拔连接器和柔性印制板。3.根据权利要求2所述的一种机载SATA总线存储控制系统，其特征在于所述ESD保护电路包含有齐纳二极管。4.根据权利要求2所述的一种机载SATA总线存储控制系统，其特征在于所述可根据信号特性增加相应ESD保护电路具体为: SATA总线信号ESD保护电...
【专利技术属性】
技术研发人员：任金牛，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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