双备份数据存储装置及其工作方法、机器人与流程

文档序号:11276156阅读:316来源:国知局

本发明属于计算机数据存储领域,具体涉及一种数据存储装置及其工作方法、机器人。



背景技术:

随计算机技术发展,u盘成为了相比磁盘、光盘更普遍使用的数据存储形式,但是u盘在数据存储时容易因闪存装置损坏、接口损坏而导致数据无法访问。由此,u盘直接作为家庭照片、阶段性开发文档、运行数据资料、企业数据记录时,存在较大的数据存储安全隐患。往往也需要多个u盘进行备份存储。但是,相同数据存入多u盘也给存放管理造成不便。提升数据存储安全性,在以往磁盘存储中也有类似问题。

因此,为了解决上述技术问题,发明提出一款具备更高数据存储安全性的方案。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种数据存储装置及其工作方法,其采用两个独立物理装置的闪存块进行数据的双备份存储,通过互为备份的存储管理提高了数据存储装置中数据存储的可靠性。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种数据存储装置,包括:存储控制器,与该存储控制器相连的接口a及多块独立的闪存块;所述多块为两块及两块以上;其中在通过接口a写入数据时,所述存储控制器适于将数据同时写入多块闪存块;以及在通过接口a读取数据时,所述存储控制器适于从多块闪存块中读取正确数据。

进一步,多块独立的闪存块为两块独立的闪存块,即闪存块a和闪存块b;所述存储控制器包括:与接口a相连的读取管理模块和写入管理模块;其中所述读取管理模块分别连接读取检验模块a和读取检验模块b;所述写入管理模块分别连接写入时序模块a和写入时序模块b;从接口a写入数据时,写入管理模块同时通过写入时序模块a和写入时序模块b向闪存块a和闪存块b写入相同数据,以实现数据的备份存储;从接口a读取数据时,读取管理模块先通过读取检验模块a读取闪存块a的数据;若读取检验模块a发现数据读取错误,则读取管理模块切换至读取检验模块b读取闪存块b中对应备份存储的数据;若在读取过程中,读取检验模块b发现数据读取错误,则读取管理模块切换至读取检验模块a读取闪存块a中对应备份存储的数据。

进一步,所述闪存块a和闪存块b均适于在写入时提供纠错校验功能,以在数据存储时同时存储纠错校验数据,并经相应读取检验模块通过纠错校验算法依据纠错校验数据判断数据正确性,以及通过纠错校验数据对错误数据进行恢复。

进一步,所述读取管理模块适于对闪存块a和闪存块b出现错误数据块的状态进行统计,以便监视闪存块a和闪存块b的存储性能状态。

进一步,所述读取管理模块适于通过读取检验模块a和读取检验模块b同时读取闪存块a和闪存块b的存储数据,读取时检验数据正确性;若发现闪存块a或闪存块b的存储数据错误,则读取管理模块直接控制写入管理模块将闪存块b或闪存块a中正确数据分别写入闪存块a、闪存块b的相应错误处理区;以及当读取管理模块发现闪存块a和闪存块b中存储数据均出现错误时,则在闪存块a和闪存块b中的相应错误处理区中查找并读取对应数据。

进一步,所述写入管理模块对闪存块a和闪存块b的写入适于采用写平衡算法,并提供两闪存块的写入次数统计,以监视闪存块a和闪存块b的存储性能状态。

进一步,所述数据存储装置还包括另一接口b,以及与该接口b相连的存储控制器b;其中存储控制器b与存储控制器a具有相同的电路结构,并采用与存储控制器a相同的访问接口连接闪存块a和闪存块b;所述存储控制器b和存储控制器a适于依据闪存块a和闪存块b访问接口上的数据,建立相同的闪存块a和闪存块b的状态统计数据,以保证存储控制器b和存储控制器a相同的访问规则。

进一步,所述存储控制器a和存储控制器b适于对闪存块a和闪存块b采用互锁访问控制。

又一方面,本发明还提供了一种数据存储装置的工作方法。

其中所述数据存储装置包括:存储控制器,与该存储控制器相连的接口a及多块独立的闪存块,所述多块为两块及两块以上;以及所述工作方法包括:在通过接口a写入数据时,所述存储控制器适于将数据同时写入多块闪存块;以及在通过接口a读取数据时,所述存储控制器适于从多块闪存块中读取正确数据。

本发明的有益效果是,本发明的数据存储装置及其工作方法,通过读取管理模块、写入管理模块、读取检验模块a和读取检验模块b、写入时序模块a和写入时序模块b,以及闪存块a和闪存块b在功能上彼此支持,进而实现了数据的双备份存储,通过互为备份的存储管理提高数据存储的可靠性。

第三方面,本发明还提供了一种机器人,以解决传统机器人在恶劣的工作条件下,数据写入、读取容易丢失的技术问题。

为了解决上述技术问题,本机器人包括:机器人执行机构,用于控制执行机构的机器人控制模块,所述机器人控制模块适于通过接口与如权利要求1-8任一项所述的数据存储装置进行数据传输。

本发明的有益效果是,本发明的机器人通过本数据存储装置的采用两个独立物理装置的闪存块进行数据的双备份存储,通过互为备份的存储管理提高数据存储的可靠性,进而满足恶劣环境下机器人数据存储的完整性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种数据存储装置的结构原理图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明一种数据存储装置的结构原理图。

如图1所示,本实施例1提供了一种数据存储装置,包括:存储控制器,与该存储控制器相连的接口a及多块独立的闪存块;所述多块为两块及两块以上,以下用闪存块a和闪存块b表示;其中;在接口a写入数据时,所述存储控制器适于将数据同时写入闪存块a和闪存块b;以及在接口a读取数据时,所述存储控制器适于从闪存块a或闪存块b读取正确数据。

本发明中所涉及的术语,数据存储装置具体指u盘(优盘),固态硬盘,以及也可以泛指用于数据存储、读取的存储单元模块。

接口例如但不限于为usb接口,包括usb3.0、usb2.0或者usb1.0接口。

所述存储控制器a和存储控制器b分别采用两个独立的单片机。

进一步,多块独立的闪存块为两块独立的闪存块,即闪存块a和闪存块b;所述存储控制器包括:与接口a相连的读取管理模块和写入管理模块;其中所述读取管理模块分别连接读取检验模块a和读取检验模块b;所述写入管理模块分别连接写入时序模块a和写入时序模块b;从接口a写入数据时,写入管理模块同时通过写入时序模块a和写入时序模块b向闪存块a和闪存块b写入相同数据,以实现数据的备份存储;从接口a读取数据时,读取管理模块先通过读取检验模块a读取闪存块a的数据;若读取检验模块a发现数据读取错误,则读取管理模块切换至读取检验模块b读取闪存块b中对应备份存储的数据;若在读取过程中,读取检验模块b发现数据读取错误,则读取管理模块切换至读取检验模块a读取闪存块a中对应备份存储的数据。

通过闪存块a和闪存块b的数据切换,尤其适合在传送数据较大的某一文件时,当先从闪存块a中读取该文件时,闪存块a中对于该文件的某一数据存储区存在错误,即对该数据存储区进行标记,设置断点,从闪存块b中找到该文件断点对应位置,从闪存块b中该位置为起始续传数据,同理,也可以从闪存块b切换至闪存块a,由于闪存块a和闪存块b在同一数据存储区发生故障的概率极低,因此,本方案可以在用户无察觉中完成数据传输,保证了传输数据的完整性。

为了及时判断数据正确性,所述闪存块a和闪存块b均适于在写入时提供纠错校验功能,以在数据存储时同时存储纠错校验数据,并经相应读取检验模块通过纠错校验算法依据纠错校验数据判断数据正确性,以及通过纠错校验数据对错误数据进行恢复。

作为所述读取管理模块一种优选的实施方式,所述读取管理模块还适于对闪存块a和闪存块b出现错误数据块的状态进行统计,以便监视闪存块a和闪存块b的存储性能状态。

进一步,所述写入管理模块对闪存块a和闪存块b的写入适于采用写平衡算法,并提供两闪存块的写入次数统计,以监视闪存块a和闪存块b的存储性能状态。

具体的,当其中一闪存块的存储性能下降时,优选存储性能好的闪存块作为主存储模块,另一闪存块可由主存储模块单独自行写入。

作为所述读取管理模块另一种优选的实施方式,所述读取管理模块还适于通过读取检验模块a和读取检验模块b同时读取闪存块a和闪存块b的存储数据,读取时检验数据正确性;若发现闪存块a或闪存块b中正常数据区的存储数据错误,则读取管理模块直接控制写入管理模块将闪存块b或闪存块a中正确数据分别写入闪存块a、闪存块b的相应错误处理区,以尽可能保持存储数据的完整性;以及当读取管理模块发现闪存块a和闪存块b中正常数据区的存储数据均出现错误时,则在闪存块a和闪存块b中的相应错误处理区中查找并读取对应数据,将已写入错误处理区的数据恢复至正常数据区。

进一步,作为本数据存储装置的一种优选的实施方式,以通过冗余设计的方式提高本数据存储装置的可靠性,所述数据存储装置还包括另一接口b,以及与该接口b相连的存储控制器b;其中存储控制器b与存储控制器a具有相同的电路结构,并采用与存储控制器a相同的访问接口连接闪存块a和闪存块b;所述存储控制器b和存储控制器a适于依据闪存块a和闪存块b访问接口上的数据,建立相同的闪存块a和闪存块b的状态统计数据,以保证存储控制器b和存储控制器a相同的访问规则。

并且,所述存储控制器a和存储控制器b适于对闪存块a和闪存块b采用互锁访问控制,即在存储控制器a和接口a处于写入状态时,存储控制器b关闭写入状态,禁止从接口b写入数据,但可以从接口b、存储控制器b读取数据,因此,本本数据存储装置采用两路通道实现写入和读取,提高了写入读取效率。

因此,上述读取管理模块、写入管理模块、读取检验模块a和读取检验模块b、写入时序模块a和写入时序模块b,以及闪存块a和闪存块b在功能上彼此支持,并且完成了数据的双备份存储,通过互为备份的存储管理提高数据存储的可靠性。

作为本数据存储装置的一个具体实施例,将本发明应用于一款32g字节双备份存储u盘芯片中。闪存块a和闪存块b分别采用32g字节、tlc类型的nandflash的ic管芯,每2112字节为一页,其中64字节用于纠错算法和状态标记。存储控制器a和存储控制器b分别采用两个独立的51单片机。

实施例2

在实施例1基础上,本实施例2提供了一种数据存储装置的工作方法。

所述数据存储装置包括:存储控制器,与该存储控制器相连的接口a及多块独立的闪存块,所述多块为两块及两块以上;以及所述工作方法包括:在通过接口a写入数据时,所述存储控制器适于将数据同时写入多块闪存块;以及在通过接口a读取数据时,所述存储控制器适于从多块闪存块中读取正确数据。关于所述存储控制器中各模块的工作方式及工作原理见实施例1所述,这里不再赘述。

实施例3

机器人经常在环境较为恶劣的条件下工作,例如干扰较大,或者静电较大的场所,上述干扰或静电会对闪存块带来较大损伤,因此,在恶劣环境下工作的机器人数据丢失经常发生的事。

基于上述目的,在实施例1基础上,本实施例3还提供了一种机器人,包括:

机器人执行机构,用于控制执行机构的机器人控制模块,所述机器人控制模块适于通过接口与如实施例1所述的数据存储装置进行数据传输。

所述接口可以采用一个或者两个,即与接口a和/或接口b配合使用。

通过本数据存储装置的采用两个独立物理装置的闪存块进行数据的双备份存储,通过互为备份的存储管理提高数据存储的可靠性,进而满足恶劣环境下机器人数据存储的完整性。

所述控制模块为采用arm处理器构成的工控机且具有一个或两个接口(如usb接口);所述机器人执行机构包括但不限于液压或气压机构、电机等具体用于完成指令的动作执行机构。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等或a、b之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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