一种基于NANDFLASH接口的双通道ATA协议桥接装置的制作方法

文档序号:15118154发布日期:2018-08-07 22:02阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于NAND FLASH接口的双通道ATA协议桥接装置,其特征在于,包括:

FLASH接口转LOCAL接口子模块(1),负责控制与外部FLASH主机控制器进行数据的读写,同时转换为LOCAL总线进行传输;

BCH纠错码子模块(2),用于进行数据的纠错与编码;

ATA接口子模块(3),负责控制与外部硬盘进行数据的读写;

所述FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)与外部FLASH主机控制器之间、FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)与BCH纠错码子模块(2)之间、BCH纠错码子模块(2)与ATA接口子模块(3)之间,以及ATA接口子模块(3)与外部硬盘之间均为双向通信连接;FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)与外部FLASH主机控制器相连接的一端为FLASH接口端,FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)与BCH纠错码子模块(2)相连接的一端为LOCAL接口端,所述FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)的FLASH接口端数量根据硬盘接口的不同而不同:

当采用PATA硬盘接口时,则使用单通道FLASH接口;

当采用SATA硬盘接口时,则使用双通道FLASH接口。

2.根据权利要求1所述的桥接装置,其特征在于,所述FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)包括:

接口模块NAND_IF(101),负责完成将收发的命令和数据按照FLASH接口时序信息操作,采用双通道结构同时完成两个FLASH通道的命令和数据交互;

数据通路控制模块DATA_PATH(102),当NAND_IF(101)采用双通道结构进行数据读写时,DATA_PATH(102)负责对双通道的数据进行排序与缓存,完成DATA_PATH(102)两端数据流速度匹配;

逻辑通路控制模块CTRL_FLW(103),负责接收、解析主机控制器端发送的指令,将读写控制信号传递到DATA_PATH模块(102),同时根据解析出的命令码产生相应的回复状态返回给主机控制器端;

初始化控制模块INIT_CTRL(104),负责完成FLASH接口转LOCAL接口子模块(1)两端的初始化命令交互,完成从主机控制器端FLASH接口数据传输模式、ATA传输模式、ECC是否使能、读写数据是否开启去反功能、读写数据是否开启加解扰功能和加解扰种子参数配置;

所述DATA_PATH(102)依次通过读数据缓存器模块RDFIFO(105)、读数据取反模块Rdata_inv(106)和解扰模块Descrambler(107)读取NAND_IF(101)的数据,所述DATA_PATH(102)依次通过加扰模块Scrambler(108)、写数据取反模块Wdata_inv(109)和写数据缓存模块WRFIFO(110)将数据写入NAND_IF(101)。

3.根据权利要求1所述的桥接装置,其特征在于,所述BCH纠错码子模块(2)包括:运算模块BCH_OPR(201)、数据控制模块BCH_CTRL(202)、LOCAL端写数据缓存模块WR_FIFO(203)、LOCAL端读数据缓存模块RD_FIFO(204)、ATA端写数据缓存模块ATA_WR_FIFO(205)以及ATA端读数据缓存模块ATA_RD_FIFO(206);

当数据从FLASH端写入到ATA端时,数据首先进入WR_FIFO(203)中,然后通过多路选择器选择直接进入ATA_WR_FIFO(205)或经过BCH_OPR(201)后再进入ATA_WR_FIFO(205);

当数据从ATA端读出到FLASH端时,数据首先进入ATA_RD_FIFO(206)中,然后通过多路选择器选择直接进入RD_FIFO(204)或经过BCH_OPR(201)后再进入RD_FIFO(204)。

4.根据权利要求3所述的桥接装置,其特征在于,当数据从FLASH端写入到ATA端时,数据首先进入WR_FIFO(203)中,然后通过多路选择器,由写使能旁路使能信号w_bypass_en选择是否经过BCH_OPR(201)进行纠错:

若w_bypass_en信号为低电平0,则数据不经过BCH_OPR(201)纠错,直接进入ATA_WR_FIFO(205),等待ATA端数据传输;

若w_bypass_en信号为高电平1,则与数据相对应的BCH码值输入到BCH_OPR(201):若BCH错误校验多项式结果为0,则表明输入数据无错误,继续输出数据到ATA_WR_FIFO(205);若BCH错误校验多项式结果不为0,则表示数据在传输过程中出现了错误,进入纠错阶段,如果错误数据位在可纠错个数范围内,则置位bch错误发生标志位error_status_ok为1,纠错完成后,数据继续进入ATA_WR_FIFO(205),若错误数据位超过可纠错个数范围,则置位bch错误发生标志位error_status_fail为1,同时置位bch错误停止标志位error_stop停止向后的数据传输,等待CTRL_FLW(103)处理。

5.根据权利要求3所述的桥接装置,其特征在于,当数据从ATA端读出到FLASH端时,数据首先进入ATA_RD_FIFO(206)中,然后通过多路选择器,由读使能旁路使能信号r_bypass_en选择是否经过BCH_OPR(201)进行编码:

若r_bypass_en信号为低电平0,则数据不经过BCH_OPR(201)编码,直接进入到RD_FIFO(204),等待FLASH端数据传输;

若r_bypass_en信号为高电平1,则数据进入BCH_OPR(201),同时根据输入数据计算出BCH码值,将数据以及BCH码值继续输出数据到RD_FIFO(204)。

6.根据权利要求1所述的桥接装置,其特征在于,所述ATA接口子模块(3)包括:SATA协议控制模块SATA_CTRL(301)、PATA协议控制模块PATA_CTRL(302)、串行ATA接口电路模块SATA_PHY(303)和并行ATA接口电路模块PATA_PHY(304);所述SATA_CTRL(301)和PATA_CTRL(302)通过多路选择器与BCH纠错码子模块(2)进行数据交互,SATA_PHY(303)的一端与SATA_CTRL(301)双向连接、另一端与外部硬盘SATA DEVICE双向连接,PATA_PHY(304)的一端与PATA_CTRL(302)双向连接、另一端与外部硬盘PATA DEVICE双向连接。

7.根据权利要求6所述的桥接装置,其特征在于,

所述SATA_PHY (303)完成串行ATA物理层接口时序操作,包含两条高速单工通道的低压差分信号收发器,分别负责接收和发送数据,支持150MB/s、300MB/s和600MB/s速率传输模式,采用8B/10B编码方式,保证底层数据完整性;

所述PATA_PHY(304)完成并行ATA物理层接口时序操作,最高支持150MB/s速率传输,支持时钟数据单沿模式SDR、时钟数据双沿模式DDR,采用循环冗余校验CRC保证底层数据完整性。

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