嵌入式高速大容量存储系统的制作方法

本实用新型涉及计算机硬件技术，更具体地说，它涉及一种嵌入式高速大容量存储系统。

背景技术：

电力系统中故障录波装置的采样率高，通道容量大，随着对故障录波记录时间的要求越来越高，常态记录也成为现实要求，故对录波存储器的容量和速度都提出了较高的要求，而对故障录波高可靠性的要求使得目前故障录波装置采用嵌入式硬件和软件系统，这样在故障录波装置中就需要更快，容量更大的存储系统。

在嵌入式领域，目前在大容量存储方面主要使用nandflash作为存储介质，归纳起来有两个比较典型的方案：

方案一，直接采用嵌入式CPU+大容量单芯片nandflash；

方案二，采用嵌入式CPU+接口芯片+微控制器+多片nandflash；

目前SLC单芯片nandflash主流容量为2Gbyte，8位数据和地址接口，标称写入速度在15MB/s，标称读取速度在40MB/s。方案一占用了大量CPU资源，且速度和容量均受单芯片限制，速度还受到I/O接口限制，该方案只能在对速度和容量要求较低的场合使用；方案二解决了单芯片的限制，且可通过接口芯片的DMA操作降低对CPU资源的消耗，但是硬件设计复杂，升级复杂。

公告号为CN201527642U的中国专利，公开了一种嵌入式高速大容量存储系统，包括嵌入式CPU，其特征在于：还包括PCI转ATA100接口芯片和IDE存储盘，嵌入式CPU通过PCI总线和PCI转ATA100接口芯片相连，PCI转ATA100接口芯片通过IDE接口和IDE存储盘相连。本实用新型的嵌入式高速大容量存储系统，采用的通用ATA100接口可接传统硬盘也可采用高速的SSD固态盘，升级方便，只需要更换IDE存储盘即可；由于IDE存储盘可更换，存储容量可伸缩，满足故障录波或其他嵌入式装置在不同应用场合对不同存储容量的需求；由于驱动实现了ATA100接口，实际读写速度在16MB/s以上，存储容量可达2G-120G或以上，满足了故障录波或其他嵌入式装置对高性能存储速度的要求。

目前，市面上的PCI转ATA100接口芯片，已经发展为PCI转IDE板卡，两者在功能上实质相同，用户只需要将PCI转IDE板卡插到PC机的PCI插槽内，然后将硬盘连接到PCI转IDE板卡上的IDE接口上即可正常使用。在实际使用中，用户在插PCI转IDE板卡时，可能会因为操作不当或其它原因，导致接口损坏，影响使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种嵌入式高速大容量存储系统，能够避免用户在使用时将接口插坏。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种嵌入式高速大容量存储系统，包括嵌入式CPU、PCI插槽、PCI转IDE板卡以及IDE硬盘；所述PCI插槽与嵌入式CPU电连接；还包括PCI转接板卡；所述PCI转接板卡包括PCI插接头、PCI插接座以及检测电路，所述检测电路包括若干检测通路、状态显示电路；所述检测通路用于在通电时输出相应的检测信号；所述PCI插接头的若干引脚分别通过所述通路与所述PCI插接座的若干引脚电连接；所述状态显示电路与所述检测通路电连接，用于接收并响应于所述检测通路输出的检测信号作出相应的指示。

优选地，所述检测通路包括电流检测电路。

优选地，所述状态显示电路包括若干LED灯，所述LED灯与电流检测电路的输出端电连接。

优选地，还包括声音提示电路，所述声音提示电路与检测通路电连接，用于接收并响应于所述检测通路输出的检测信号作出相应的声音提示。

优选地，所述声音提示电路包括：

插入检测电路，与检测通路电连接，用于检测PCI转IDE板卡是否插到PCI插接座上，并输出相应的第一检测信号；

异常检测电路，与检测通路电连接，用于检测所述检测通路是否存在一路未通电，并输出相应的第二检测信号；

输出电路，与插入检测电路、异常检测电路电连接，用于响应于所述第一检测信号、第二检测信号输出相应的提示信号。

优选地，所述输出电路包括第一非门电路、第二与门电路、NPN三极管、蜂鸣器；所述第一非门电路的输入端与异常检测电路电连接，输出端与第二与门电路的其中一个输入端电连接；所述第二与门电路的另一个输入端与插入检测电路电连接，输出端与NPN三极管的基极电连接；所述NPN三极管的发射极接地，集电极与蜂鸣器串联后接入VCC电压。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过以上技术方案， PCI转接板卡预先（出厂默认装配）已经插到PCI插槽上，即将PCI插接头插入到PCI插槽上。如此，用户在安装硬盘时，先将PCI转IDE板卡插入到PCI转接板卡的PCI插接座上；最后将硬盘的IDE线插入到PCI转IDE板卡上。如此，一方面，在通电后，通过状态显示电路可清楚地观察到PCI转IDE板卡是否插好；另一方面，也避免了用户因操作不当导致PCI插槽被插坏的情况出现。

附图说明

图1为实施例中嵌入式高速大容量存储系统的整体结构图；

图2为实施例中PCI转接板卡的结构图；

图3为实施例中电流检测电路的电路图；

图4为实施例中状态显示单元的电路图；

图5A为实施例中插入检测电路的电路图；

图5B为实施例中异常检测电路的电路图；

图6为实施例中输出电路的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参照图1，本实施提供一种嵌入式高速大容量存储系统，包括依次电连接的嵌入式CPU、PCI插槽、PCI转接板卡、PCI转IDE板卡以及IDE硬盘；其中，该嵌入式CPU和PCI插槽均集成于主机的主板上，嵌入式CPU可以采用飞思卡尔公司的POWERPC8270，也可以采用英特尔公司的core系列处理器，或者AMD公司的处理器。PCI转IDE板卡和IDE硬盘在市面上均有销售，用户可直接购买并使用。

在使用前，PCI转接板卡预先插到PCI插槽。

参照图2，PCI转接板卡包括PCI插接头、PCI插接座（与PCI插槽相同）以及检测电路，检测电路包括若干检测通路、状态显示电路。其中，检测通路提供了若干信号通道，并且在每一信号通道通电时，能够输出相应的检测信号。在一个实施例中，该检测通路采用电流检测电路，其电路图参照图3，由电流分流监控器构成，其型号为IN282，其采集端口并联有采样电阻Rx，在连接时，将PCI插接头的引脚通过采样电阻Rx连接到PCI插接座的引脚（一个引脚对应一个采集电阻Rx），即PCI插接头与PCI插接座的每一个引脚均对应一个电流检测电路。如此，当把PCI转IDE板卡插到PCI插接座上时，PCI插头与PCI插接座之间的引脚通电，使得对应的采用电阻Rx上通过电流Ix，电流分流监控器输出采样信号Vs。

参照图2、图3、图4，状态显示电路包括若干LED灯，LED灯与电流检测电路（即电流分流监控器）的输出端电连接，以接收采样信号Vs。因而，当采样信号Vs为高电平时，使得LED灯通电发光。

本实施例进一步还包括声音提示电路，声音提示电路包括插入检测电路、异常检测电路和输出电路。

参照图5A，插入检测电路包括第一或门电路N1，其具有若干输入端，每一个输入端与一个电流检测电路的输出端电连接，以接收采样信号Vs。因此，当PCI转IDE板卡插到PCI插接座上时，至少会产生一个高电平的采样信号Vs，使得第一或门电路N1输出高电平的第一检测信号Vj1。

参照图5B，异常检测电路采用第一与门电路N2，其具有若干输入端，每一个输入端与一个电流检测电路的输出端电连接，以接收采样信号Vs。因此，当PCI转IDE板卡插到PCI插接座上时，若有一个引脚未插好，就会有一路采样信号Vs为低电平，进而使得第一与门电路N2输出低电平的第二检测信号Vj2。

参照图6，输出电路包括第一非门电路N3、第二与门电路N4、NPN三极管Q1、蜂鸣器B1；第一非门电路N3的输入端与异常检测电路电连接，以接收第二检测信号，输出端与第二与门电路N4的其中一个输入端电连接；第二与门电路N4的另一个输入端与插入检测电路电连接，以接收第一检测信号，输出端通过电阻R1与NPN三极管Q1的基极电连接；NPN三极管Q1的发射极接地，集电极与蜂鸣器B1串联后接入VCC电压。因此，当第一检测信号Vj1为高电平，第二检测信号Vj2为低电平时，第二与门电路N4输出高电平的控制信号Vc使NPN三极管Q1导通，进而蜂鸣器B1通电发出声音。