[发明专利]一种计算机板载硬盘及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板载硬盘技术领域，具体地说是一种计算机板载硬盘及其实现方法。

背景技术

目前市场上主要存在HHD和SSD两种形式的硬盘。HHD为机械硬盘即是传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存几个部分组成。SSD（SolidStateDrives）为固态硬盘，用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。

传统的机械硬盘通过机械部件实现，读写速度较慢，耗能较多；一旦出现翻转倾斜的现象，便会影响正常使用，抗震抗摔能力较差，使用寿命较短。

现在硬盘均是相对于主板独立的，硬盘与主板上的CPU之间通过硬盘线连通。结构较为复杂，硬盘在主板上占用空间较大，稳定性和可靠性较低。

综上所述，目前硬盘以及硬盘与主板的安装连接存在以下问题：

1、硬盘结构复杂，体积大，读写速度慢，稳定性差，使用寿命较短；

2、硬盘与主板通过线连接，在主板上占用空间大，使用较为局限；

3、如何将硬盘与主板集成。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种计算机板载硬盘及其实现方法，解决如何将硬盘与主板集成的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种计算机板载硬盘，包括NANDrive嵌入式闪存单芯片硬盘，所述NANDrive嵌入式闪存单芯片硬盘上设置有SATA接口，SATA接口引出的TX-引脚、TX+引脚、RX-引脚、RX+引脚与主板上的南桥芯片的SATA接口引出的TX-引脚、TX+引脚、RX-引脚、RX+引脚对应连接；NANDrive嵌入式闪存单芯片硬盘外部设置有频率为25MHZ的外部时钟并预留一个用于调试的串口；NANDrive嵌入式闪存单芯片硬盘焊接到主板。

作为优选，所述NANDrive嵌入式闪存单芯片硬盘包括NAND控制器和NAND闪存，所述NAND控制器通过SATA接口与南桥芯片连接，NAND控制器通过快闪记忆卡与NAND闪存连接。

更优地，所述NAND控制器包括微控制单元、电源管理单元、串行通讯接口、静态随机存储器、缓冲寄存器、NAND闪存、嵌入式存储文件系统、直接内存存取和存储通道，所述嵌入式存储文件系统包括微控制单元固件程序，嵌入式存储文件系统与微控制单元连接，微控制单元与直接内存存取连接；所述静态随机存储器和缓冲寄存器分别与存储通道连接。

其中，微控制单元(MicrocontrollerUnit；MCU)，又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(CentralProcessUnit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

电源管理单元是一种高度集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个的封装之内，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间。通过电源管理单元来控制电能的功耗，电源管理单元可将不工作的电路部分置于睡眠模式来减少功耗。

静态随机存储器（StaticRandomAccessMemory，简称SRAM），它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。

缓冲寄存器（Buffer），它分输入缓冲器和输出缓冲器两种。前者的作用是将外设送来的数据暂时存放，以便处理器将它取走；后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。有了数控缓冲器，就可以使高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。由于缓冲器接在数据总线上，故必须具有三态输出功能。

直接内存存取（DMA是数字信号处理器中用于快速数据交换的重要技术，它具有独立于CPU的后台批量数据传输能力，能够满足实时图像处理中高速数据传输要求。

更优地，所述存储通道内设置有错误检查和纠正内存，用户可选保护区和安全擦除或自毁命令增加数据的安全性，进行数据的错误检测和校正，保证了数据传输的效率，提高了硬件的高性能。