一种固态硬盘的控制器模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据存储领域，特别是指一种固态硬盘的控制器模块。
【背景技术】
[0002]通常，如图1所示，SSD固态硬盘由控制器(Flash Memory Controller)和多片闪存(Nand Flash)构成。具体示例，如图2所示，CF卡是由CF卡控制器和4片闪存构成。如图3所示，SATA盘由SATA控制器和闪存构成。如图4所示，SD卡由SD卡控制器和闪存构成。
[0003]由于PCIe接口的SSD没有高可靠性的控制器，导致无法制造高可靠性的PCIe接口的SSD ；CF卡的控制器可靠性虽然高，但控制器的接口难以用于PCIe总线。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，提供一种高可靠性的PCIe接口的固态硬盘的控制器模块，使制造高可靠性的PCIe接口的SSD成为可能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种固态硬盘的控制器模块，包括:
[0006]用于连接NAND FLASH闪存的存储器控制器，以及与所述存储器控制器通过第一接口连接的接口转换模块；
[0007]所述接口转换模块具有第二接口，所述接口转换模块用于对所述第二接口的接口信号和所述第一接口的接口信号进行互相转换。
[0008]所述第一接口为PATA并行高级技术附件接口。
[0009]所述第二接口为PCIe快速外围组件互连接口、或SGMII串行千兆位介质无关接口、或XAUI万兆附加单元接口。
[0010]所述存储器控制器的工作模式为True IDE Mode真集成驱动电子设备模式。
[0011 ]所述接口转换模块还用于，将所述第二接口信号中的读操作转化为所述第一接口上的P1 ModeO可编程输入输出模式O读时序，并将所述第二接口信号的写操作转为所述第一接口上的P1 ModeO可编程输入输出模式写时序。
[0012]所述接口转换模块还用于，将所述第二接口信号的读操作转化为所述第一接口上的UDMA Mode4高级直接内存访问模式4读时序，将所述第二接口信号的写操作转为所述第一接口上的UDMA Mode4高级直接内存访问模式4写时序。
[0013]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0014]本发明的一种固态硬盘的控制器模块，包括:与闪存NAND FLASH连接的存储器控制器，以及与所述存储器控制器通过所述第一接口连接的接口转换模块；所述接口转换模块具有第二接口，接口转换模块用于实现所述第二接口的接口信号和所述第一接口的接口信号互相转换。存储器控制器解决固态硬盘的可靠性；接口转换模块解决固态硬盘的接口兼容性。本发明解决这两个问题后，使得制造高可靠性的PCIe接口的SSD成为可能。
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中的SSD的组成连接示意图；
[0016]图2为传统的CF卡访问方式的示意图；
[0017]图3为传统的SATA盘访问方式的示意图；
[0018]图4为传统的SD卡访问方式的示意图；
[0019]图5为本发明所述的固态硬盘的控制器模块的连接示意图；
[0020]图6为本发明所述的固态硬盘的控制器模块的应用场景的连接示意图；
[0021]图7为本发明所述的固态硬盘的控制器模块的实施例1的连接示意图；
[0022]图8为本发明所述的固态硬盘的控制器模块的实施例2的连接示意图。
[0023]图9为本发明所述的固态硬盘的控制器模块的实施例3的连接示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0025]如图5所示，为本发明的实施例提供一种固态硬盘的控制器模块，包括:
[0026]用于连接NAND FLASH闪存的存储器控制器11，以及与所述存储器控制器11通过第一接口连接的接口转换模块12 ；
[0027]所述接口转换模块12具有第二接口，接口转换模块实现所述第二接口的接口信号和所述第一接口的接口信号互相转换，并通过所述第一接口连接所述存储器控制器11。
[0028]其中，所述第一接口为PATA并行高级技术附件接口。
[0029]其中，所述第二接口为PCIe快速外围组件互连接口、或SGMII串行千兆位介质无关接口、或XAUI万兆附加单元接口。
[0030]所述存储器控制器的工作模式为True IDE Mode真集成驱动电子设备模式。
[0031]所述接口转换模块还用于，可将所述第二接口信号中的读操作转化为所述第一接口上的P1 ModeO可编程输入输出模式O读时序，可将所述第二接口信号的写操作转为所述第一接口上的P1 ModeO可编程输入输出模式写时序。
[0032]所述接口转换模块还用于，可将所述第二接口信号的读操作转化为所述第一接口上的UDMA Mode4高级直接内存访问模式4读时序，可将所述第二接口信号的写操作转为所述第一接口上的UDMA Mode4高级直接内存访问模式4写时序。
[0033]以下描述本发明的应用场景。
[0034]本发明提供一种高可靠性的SSD控制器模块，可用该模块制造高可靠性的PCIeSSD0
[0035]例如，通过PCIe转PATA的接口转换模块和高可靠性的CF卡控制器构造出PCIeSSD的控制器模块，用来制造高可靠性的PCIe SSD0工业级PCIe SSD控制器模块采用工业级CF卡所用的CF卡控制器；汽车级PCIe SSD控制器模块采用汽车级CF卡所用的CF卡控制器；军工级PCIe SSD控制器模块采用军工级CF卡所用的CF卡控制器；航空级PCIe SSD控制器模块采用航空级CF卡所用的CF卡控制器。
[0036]如图6所示，本发明所述固态硬盘控制器模块(即线框内的部分)包括以下两个部分:串行接口到PATA转换模块(即对应图5中的接口转换模块)、高可靠性CF卡控制器(即对应图5中的存储器控制器)。本发明(即图6线框内的部分)再加上工业级NANDFLASH颗粒即可组成完整可用的高可靠性固态硬盘。其中，串行接口到PATA转换模块可以实现PCIe转PATA的接口转换(见图7)，或实现SGMII (见图9) ,XAUI (见图8)到PATA的接口转换；而高可靠性CF卡控制器确定PCIe SSD控制器模块的可靠性等级。
[0037]其中，串行接口转换模块和CF卡控制器可以在同一电路板上。串行接口转换模块将PCIe接口或XAUI或SGMII串行接口转为PATA总线，进而连接CF卡控制器。串行接口转换模块的功能是将PCIe等串行接口信号转为CF卡控制器所需的PATA信号。
[0038]本发明中所用的CF卡控制器工作模式要选True IDE Mode,不能是PC Card I/OMode,也不能是PC Card Memory Mode。CF卡控制器工作在True IDE模式时,对于PATA总线的读写时序至少要实现True IDE P1 ModeO和UDMA Mode4。
[0039]要确保可通过PCIe总线正确读CF卡控制器内部寄存器，要求接口转换模块能将PCIe总线等串行接口中的读操作转为PATA总线上的P1 ModeO读时序，以便读取CF卡控制器内部寄存器，寄存器名如下:
[0040]P1 RD Data
[0041]Error Register
[0042]Sector Count
[0043]Sector N0.
[0044]Cylinder Low
[0045]Cylinder High
[0046]Select Card/Head
[0047]Status
[0048]Alt Status
[0049]要确保可通过PCIe总线正确写CF卡控制器内部寄存器，要求接口转换模块能将PCIe总线等串行接口上的写操作转为PATA总线上的P1 ModeO写时序，以便写入CF卡控制器内部寄存器，寄存器名如下:
[0050]P1 WR Data
[0051]Features
[0052]Sector Count
[0053]Sector N0.
[0054]Cylinder Low
[0055]Cylinder High
[0056]Select Card/Head
[0057]Command
[0058]Device Control
[0059]要确保可通过PCIe总线正确读CF卡控制器内部寄存器DMA RD Data和写CF卡控制器内部寄存器DMA WR Data。要求接口转换模块能将PCIe总线等串行接口上的读操作转为PATA总线上的UDMA Mode4读时序，以便读取CF卡控制器内部寄存器DMA RD Data ;要求接口转换模块能将PCIe总线等串行接口上的写操作转为PATA总线上的UDMA Mode4写时序，以便写入CF卡控制器内部寄存器DMA WR Data。
[0060]以下描述实施例1:
[0061]如图7所示，本实施例为一种实现高可靠性的PCIe SSD控制器模块。
[0062]具体为:PCIe到PATA转换模块与高可靠性的CF卡控制器放在同一块PCB板上，用PATA总线连接两者。
[0063]对PCIe到PATA转换模块、PATA总线、CF卡控制器的要求如下:
[0064]PCIe到PATA转换模块有PCIe接口(即第二接口)和PATA接口(即第一接口)，PCIe到PATA转换模块将PCIe接口上对CF卡控制器的读写转化为PATA接口上的读写。PCIe到PATA转换模块对应图5中的接口转换模块，作用是将PCIe总线转为PATA总线。
[0065]PCIe 到 PATA 转换模块的 PCIe 接口至少满足 PCI Express Base Spec.Revis1nl.0a0
[0066]PCIe到PATA转换模块的PATA接口要求能够和符合CompactFlash3.0以上标准的CF卡控制器(CF卡控制器必须工作在True IDE Mode)连接，要确保PCIe到PATA转换模块可通过PATA接口用True IDE P1 ModeO时序和UDMA Mode4时序正确地读写CF卡控制器。
[0067]PCIe到PATA转换模块与CF卡控制器用PATA总线相连。PCIe到PATA转换模块是CF卡控制器的Host。
[0068]CF卡控制器的Host 接口工作在 True IDE Mode。用 P1 ModeO 时序和 UDMA Mode4时序可以读写CF卡控制器的寄存器。
[0069]读寄存器包括:
[0070]P1 RD Data[0071 ] Error Register
[0072]