专利名称：具有软硬销毁功能的数据装载模块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于敏感数据的存储和销毁技术，具体涉及一种具有软硬销毁功能的 数据装载模块。
背景技术：
在某些计算机中，需要海量存储介质存放操作系统、用户的应用程序以及关键数 据。在以往的应用中，通常利用商用硬盘或固态硬盘来实现，如果采用上述标准结构设备的 话，普通的计算机就可以直接读取其中的信息，容易造成关键数据信息的泄密。针对关键数 据信息的销毁，通常有软件销毁和硬件销毁两种。对于软件销毁，由于商用硬盘磁介质的顺 序存取特性，要多次销毁才有可能保证数据不被恢复，耗时时间长。另外，操作系统的不同 造成销毁软件需针对不同平台进行移植，加大了开发难度；对于高压冲击的硬件销毁，只能 破坏商用硬盘的电气特性，磁介质上的关键信息没有被破坏，依然能被计算机读出。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能实现敏感数据的存储，并能在紧急情况下对数 据进行快速软件/硬件销毁的数据存储装置。实现本实用新型目的的技术方案一种具有软硬销毁功能的数据装载模块，其中， 电气部分采用NAND Flash芯片和NAND Flash控制器实现了数据存储功能；电气部分包括 软件销毁控制器和硬件销毁组件；NAND Flash控制器内部集成的快速软件销毁功能；快速软件销毁数据时，软件销毁控制器接收到触发信号之后向NAND Flash控制器 发送软件销毁指令，NAND Flash控制器首先发送“60”命令给Flash芯片，“60”表示擦除 命令；接着发送要销毁的数据块的地址，通知Flash要擦除的Flash块起始地址；接着发送 “DO”命令，“DO”命令表示开始擦除；对所有数据块重复上述擦除操作完成对整个Flash存 储器的数据销毁；硬件销毁组件包括硬件销毁按钮、非门D1、电压转换器D2 ；硬件销毁按钮被按下 时，非门Dl的输入端输入了低电平的信号，经过非门翻转输出5V高电平，这样电压转换器 D2的输入端就施加了 5V输入信号；D2在这里是5V直流转12V直流的电压转换器；D2开始 工作输出12V高电压；这个12V高电压输入信号与Flash芯片电源输入管脚相连，在按钮 不按下时，高压生成器电路不工作，Flash的电源输入引脚使用正常的3. 3V供电，当数据硬 件销毁按钮按下时，高压生成器电路生成的12V高电压施加到Flash芯片，将Flash芯片烧 毁。如上所述的一种具有软硬销毁功能的数据装载模块，其中，采用CPCI总线专用连 接器将数据信号和销毁用触发信号引入；软件销毁控制器采用单片机实现，接收到销毁触 发信号后发送中断请求至NAND Flash控制器，数据销毁过程由中断处理程序实现。如上所述的一种具有软硬销毁功能的数据装载模块，其中，结构部分，NAND Flash 芯片和NAND Flash控制器直接集成在数据装载模块印制板上并所述数据装载模块表面覆盖导热板，导热板采用铝合金材料制成，在芯片外形成金属屏蔽。本实用新型的技术效果在于利用非标准的结构形式实现了标准结构设备的数据 存储功能，存储于数据装载模块内的数据信息通过专用连接器输出，普通的计算机无法读 取设备内的信息，可确保信息的安全性。将芯片直接焊接在印制板上，满足撞击、振动环境 的使用要求。模块表面覆盖用铝合金材料制成的导热板，在芯片外形成金属屏蔽，提高抗干 扰能力，能确保信息的可靠性。具有软硬销毁功能的数据装载模块采用NAND Flash存储数 据，利用非标准的结构形式实现了标准结构设备的数据存储功能。模块内部集成了快速软 件销毁和硬件销毁组件，使用户可以在短时间内彻底清除敏感数据。模块内部集成了快速 软件销毁和硬件销毁组件，销毁功能所需信号由专用连接器引入。用户只需配置触发开关 就可以在短时间内彻底清除敏感数据。
图1是本实用新型提供的具有软硬销毁功能的数据装载模块数据存储部分的电 气原理框图；图2是本实用新型提供的具有软硬销毁功能的数据装载模块软件销毁部分电气 的原理框图；图3是本实用新型软件数据销毁部分的流程图；图4是本实用新型提供的具有软硬销毁功能的数据装载模块硬件销毁部分的电 气原理框图；图5是本实用新型图4中高压生成器的电气原理框图；图6是本实用新型结构部分的安装图。图中1. NAND Flash控制器；2.软件销毁控制器；3.高压生成器；4 11. NAND Flash 芯片；12. CPCI 连接器 Jl。13. CPCI 连接器 J2。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。如图1所示，为本实用新型的一种具有软硬销毁功能的数据装载模块的存储功能 实现原理框图。方框内为NAND Flash控制器组成结构，包括高性能的ARM7处理器内核、 Flash控制器和SDRAM控制器等。SDRAM最大可达到64MByte，保证数据高速读写时的流畅 性。Host/IF为接口形式，目前实现了 SATA接口，该接口在CPCI连接器的J2 (如图6中的 13所示)上引出。电气部分采用NAND Flash芯片和NAND Flash控制器实现了数据存储功能；内部 集成的快速软件销毁和硬件销毁组件实现了数据销毁功能；结构部分，NAND Flash芯片和 NAND Flash控制器直接集成在数据装载模块印制板上并利用CPCI总线专用连接器将数据 信号和销毁用触发信号引入，使得普通的计算机无法读取设备内的信息，可确保信息的安 全性。同时也满足了撞击、振动环境的使用要求。该数据装载模块表面覆盖导热板，导热板 采用铝合金材料制成，在芯片外形成金属屏蔽，提高抗干扰能力，能确保信息的可靠性。如图2所示为以上提到的一种具有软硬销毁功能的数据装载模块的软件销毁功 能实现框图。以往的磁介质存储器，数据销毁分的方法有数据覆写、消磁、磁盘销毁三种方式。后两种方式数据销毁后，磁介质将不能再使用。对于数据覆写方式，在重新覆盖数据后 会有剩磁现象，磁介质会不同程度地永久性磁化，所以磁介质上记载的信息在一定程度上 抹除不净。而Flash存储器则不存在这种问题，当对存储区进行擦除后，数据将不能进行恢 复，而存储介质仍具有可重用性。具体使用方式如下通过计算机机箱面板上的触发设备(按键或开关等)触发软 件销毁控制器，软件销毁控制器接收到触发信号之后向NAND Flash控制器发送软件销毁指 令，销毁Flash内所有数据，这个过程不会对以上提到的数据装载模块内部芯片造成任何 损伤。该触发设备通过一个至少Is的低电平触发脉冲触发控制器执行数据销毁流程。软件 销毁后，在下次计算机重启或上电后数据装载模块内数据全部被清除。利用硬盘分区工具 对该模块进行格式化后就可以再次使用，但数据已经完全不能被恢复。图3所示为举例说 明的Flash中一个块的数据销毁的流程，首先软件销毁控制器接收到触发信号之后向NAND Flash控制器发送软件销毁指令，由NAND Flash控制器发送“60”命令给Flash芯片，“60” 表示擦除命令，Flash片内命令译码器会识别该命令；接着发送要销毁的数据块的地址，通 知Flash要擦除的Flash块起始地址；接着发送“DO”命令，“DO”命令表示开始擦除；这样 Flash存储器就开始对选中的块进行擦除。在Flash擦除过程中，Flash的状态忙引脚会有 效，程序要一直读该状态引脚，当Flash状态忙引脚无效时，则说明Flash块的数据擦除完 毕。当Flash块擦除完并且没有报错时，会将数据最低位I/O 0引脚驱动低电平，所以程序 读一下该数据位，如果为0则块擦除正确，否则说明擦除过程出错。对整个Flash存储器的 数据销毁就要完成所有数据块的擦除操作。软件销毁控制器采用单片机实现，接收到销毁 触发信号后发送中断请求至NAND Flash控制器，上述销毁过程由中断处理程序实现。如图4所示为以上提到的一种具有软硬销毁功能的数据装载模块的硬件销毁功 能实现框图。图4中所示的高压生成器的原理框图如图5所示，当图4所示的按钮被按下 时，图5中非门Dl的输入端输入了低电平的信号，经过非门翻转输出5V高电平，这样电压 转换器D2的输入端就施加了 5V输入信号。D2在这里是5V直流转12V直流的电压转换器。 D2开始工作输出12V高电压。这个12V高电压输入信号与Flash芯片电源输入管脚相连， 在按钮不按下时，高压生成器电路不工作，Flash的电源输入引脚使用正常的3. 3V供电，当 数据硬件销毁按钮按下时，高压生成器电路生成的12V高电压施加到Flash芯片，将Flash 芯片烧毁。具体的硬件数据销毁过程如下通过计算机机箱面板上的触发设备(按键或开关 等)触发高压生成器生成高电压，高电压施加到Flash芯片执行硬件销毁操作。这个过程在 瞬间完成，适用于紧急情况，执行硬件销毁后，NAND Flash控制器和存储介质均物理损坏， 不可再用。图 5 中所示的非门可以选择 TI 公司的 SN74AHCT1G04、National Semiconductor 公司的74HCT1G04等非门，电压转换器可选择National Semiconductor公司的LM2585或 Motorola 的 MC34063 等。如图6所示为以上提到的一种具有软硬销毁功能的数据装载模块的结构安装图。 该模块工作时所需电源由CPCI连接器Jl提供，数据信号和软硬销毁用触发信号由CPCI连 接器J2提供。
权利要求1.一种具有软/硬销毁功能的数据装载模块，其特征在于电气部分采用NAND Flash 芯片和NAND Flash控制器实现了数据存储功能；电气部分包括软件销毁控制器和硬件销 毁组件；NAND Flash控制器内部集成的快速软件销毁功能；快速软件销毁数据时，软件销毁控制器接收到触发信号之后向NAND Flash控制器发送 软件销毁指令，NAND Flash控制器首先发送“60”命令给Flash芯片，“60”表示擦除命令； 接着发送要销毁的数据块的地址，通知Flash要擦除的Flash块起始地址；接着发送“DO” 命令，“DO”命令表示开始擦除；对所有数据块重复上述擦除操作完成对整个Flash存储器 的数据销毁；硬件销毁组件包括硬件销毁按钮、非门D1、电压转换器D2 ；硬件销毁按钮被按下时， 非门Dl的输入端输入了低电平的信号，经过非门翻转输出5V高电平，这样电压转换器D2 的输入端就施加了 5V输入信号；D2在这里是5V直流转12V直流的电压转换器；D2开始工 作输出12V高电压；这个12V高电压输入信号与Flash芯片电源输入管脚相连，在按钮不按 下时，高压生成器电路不工作，Flash的电源输入引脚使用正常的3. 3V供电，当数据硬件销 毁按钮按下时，高压生成器电路生成的12V高电压施加到Flash芯片，将Flash芯片烧毁。
2.如权利要求1所述的一种具有软/硬销毁功能的数据装载模块，其特征在于采用 CPCI总线专用连接器将数据信号和销毁用触发信号引入；软件销毁控制器采用单片机实 现，接收到销毁触发信号后发送中断请求至NAND Flash控制器，数据销毁过程由中断处理 程序实现。
3.如权利要求2所述的一种具有软/硬销毁功能的数据装载模块，其特征在于结构 部分，NAND Flash芯片和NAND Flash控制器直接集成在数据装载模块印制板上并所述数 据装载模块表面覆盖导热板，导热板采用铝合金材料制成，在芯片外形成金属屏蔽。
专利摘要本实用新型属于敏感数据的存储和销毁技术，具体涉及一种具有软硬销毁功能的数据装载模块。该数据装载模块利用非标准的结构形式实现了标准结构设备的数据存储功能，存储于内的数据信息通过专用连接器输出，普通的计算机无法读取设备内的信息，可确保信息的安全性。将芯片直接焊接在该数据装载模块印制板上，满足撞击、振动环境的使用要求。模块表面覆盖用铝合金材料制成的导热板，在芯片外形成金属屏蔽，提高抗干扰能力，能确保信息的可靠性。模块内部集成了快速软件销毁和硬件销毁组件，销毁功能所需信号由专用连接器引入。用户只需配置触发开关就可以在短时间内彻底清除敏感数据。
文档编号G11B20/00GK201828905SQ20102055012
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者胡亮, 蔡丽君, 邹政韬 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所