[实用新型]嵌入式高速大容量存储系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在电力系统录波装置或其他对存储速度、容量和可靠性要求较高的嵌入式装置中通过PCI总线转出通用ATA接口的技术，该技术搭配大容量硬盘或SSD固态盘形成嵌入式高速大容量存储系统，该系统包括硬件系统和支持在嵌入式操作系统下的高速驱动软件系统。

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。

实用新型内容

本实用新型所要要解决的技术问题，提供一种具有高可靠性、高速度、大容量，又便于维护升级的存储系统，从而满足实际应用中对录波装置或其嵌入式装置在存储速度、容量和可靠性上的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型提供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。

所述PCI转ATA100接口芯片中设置有可将ATA接口配置成ATA100速度模式的程序。

所述嵌入式CPU为低功耗32位CPU。

所述IDE存储盘可为传统硬盘也可为高速的SSD固态盘。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的嵌入式高速大容量存储系统，整个硬件系统使用嵌入式CPU+PCI转ATA100接口芯片IDE存储盘。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。

附图说明

图1为本实用新型的硬件示意图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为本实用新型实施实例的工作过程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作具体的介绍。

图1位本实用新型的硬件示意图；图2为本实用新型的电路原理图。

如图所示，本实用新型的嵌入式高速大容量存储系统，由嵌入式CPU、PCI转ATA100接口芯片、IDE存储盘组成，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。

硬件系统工作的时候，系统通过配置PCI总线，将IDE控制器的配置寄存器，数据寄存器等映射到CPU地址空间，CPU即可直接操作IDE控制器的寄存器，配置IDE控制器工作在ATA100模式下，系统上电初始化后会自动检测IDE存储盘的存在，自动配置其容量参数等，完成检测后即可将IDE存储当成一个正常存储设备在应用程序中通过盘符调用。

本实用新型一实施例中，嵌入式高速大容量存储系统用于故障录波装置的录波单元，用于及时存储由录波装置采集单元采集来的高速大容量实时采集数据，嵌入式CPU采用飞思卡尔公司的POWERPC8270，PCI转ATA100接口芯片采用ITE公司的IT8212F，IDE存储盘采用日立3.5”笔记本硬盘。软件BSP及驱动参照IT8212F芯片手册和linux驱动编写，通过配置IDE控制器实现ATA100模式，实现实际读写速度在16MB/s以上。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围。