CN104102457B - 一种多路数据高速转存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多路数据高速转存装置，其特征在于该装置包括转接适配器、切换单元、转存主控单元、电源管理单元和用户控制单元；所述切换单元一端与转接适配器相连，另一端与转存主控单元相连；所述转接适配器至少为一个，分别与不同的外部存储设备相连，所述转存主控单元同时与用户控制单元和电源管理单元相连，转存主控单元通过控制电源管理单元将外部供电转换为各个转接适配器所需要的供电模式。本发明实现了现有不同存储设备的兼容性连接与处理，在保证数据高速传输的同时，也缩短了转存时间，具有较高的扩展性和灵活性，适合于大容量存储设备的高速实时数据转存。

Description

一种多路数据高速转存装置
技术领域
本发明涉及存储技术领域，具体是一种多路数据高速转存装置。
背景技术
机载电子系统由于受到飞行环境的限制，在任务进行过程中数据无法实时回传到地面，因此需要将大量飞行数据先记录在机载存储设备中，在完成任务后，再将记录的数据转存到地面设备，以便后期处理和回放。
由于存储设备方案都是根据机载系统的需求进行设计的，其对外接口存在较大差异，常见的有SATA接口、RapidIO接口以及FC光纤接口等。此外,受其影响的设备外型尺寸以及供电等方面也会不尽相同。目前常见技术方案是为每个存储设备都配备独立的转存装置与地面设备连接，如专利号为200810120987.5的中国专利公开了一种ATA端口接多路SATA端口存储设备系统及控制方法，该方法虽然可以完成处理要求，但只能连接转存SATA接口的存储设备，会造成空间占用的增加和管理复杂度的升高。因此考虑转存装置采用统一接口的方案，可以降低重量、减小面积以及节约成本。但这需要转存装置具有较强的扩展性和适应能力。另外，由于当前存储数据的容量已经达到TB量级，因此转存过程中的数据传输速率以及相应的转存时间也是需要特别考虑的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种多路数据高速转存装置。该装置利用对应的转接适配器将外部存储设备先连接到统一的内部高速数据接口上，再由用户根据实际需要切换到对应的数据通路上，以便进行数据的转存处理，具有结构相对简单，转存效率高，使用方便，适用范围广等特点。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是，设计一种多路数据高速转存装置，其特征在于该装置包括转接适配器、切换单元、转存主控单元、电源管理单元和用户控制单元；所述切换单元一端与转接适配器相连，另一端与转存主控单元相连；所述转接适配器至少为一个，分别与不同的外部存储设备相连，所述转存主控单元同时与用户控制单元和电源管理单元相连，转存主控单元通过控制电源管理单元将外部供电转换为各个转接适配器所需要的供电模式。
与现有技术相比，本发明多路数据高速转存装置实现了现有不同存储设备的兼容性连接与处理，在保证数据高速传输的同时，也缩短了转存时间，具有较高的扩展性和灵活性，适合于大容量存储设备的高速实时数据转存，并具有结构相对简单，转存效率高，使用方便，适用范围广等特点。
附图说明
图1是本发明多路数据高速转存装置一种实施例的工作原理框图；
图2是本发明多路数据高速转存装置一种实施例的工作流程示意图；
图3是本发明多路数据高速转存装置一种实施例SATA适配器1031的结构框图示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步介绍本发明。下述实施例仅是对本发明的进一步详细地说明及解释，并不以此限定本申请权利要求的保护范围。
本发明设计的多路数据高速转存装置(简称转存装置，参见图1)包括转存主控单元101、转接适配器103、用户控制单元104、电源管理单元105和切换单元106；所述切换单元106一端与转接适配器相连，另一端与转存主控单元101相连；所述转接适配器103至少为一个，分别与不同的外部存储设备102相连，所述转存主控单元101同时与用户控制单元104和电源管理单元105相连，转存主控单元101通过控制电源管理单元105，将外部供电转换为各个转接适配器103所需要的供电模式。
本发明转存装置的进一步特征在于，该转存装置完成数据转存的具体步骤是(参考图2)是：
(1)转接装置启动后首先进行上电自检；
(2)判断各个外部存储设备102的连接状态；
(3)如果未检测到外部存储设备102连接则等待一段时间，进一步判断是否连接超时，超时则结束转存操作，如果没有超时则返回继续判断外部存储设备102连接状态；
(4)如果外部存储设备102已准备就绪，则开始接收转存控制指令；
(5)根据控制指令控制切换单元106连接到对应的转接适配器103通路，进而启动外部存储设备102进行数据转存，判断是否完成当前转存，如果否继续转存，直到当前转存操作结束；
(6)转存完成后，判断是否卸载外部存储设备102，如果否重复上述(4)、(5)步骤，如果是，卸载后，即可结束转存操作。
本发明转存装置的工作原理是(参见图1)，转接适配器103包括多个转接适配器(以2个转接适配器为例)，每个转接适配器103均与相应的外部存储设备102相连；首先转接适配器103将不同的外部存储设备102的数据接口协议统一转换成装置内部的高速数据传输协议，发送给切换单元106。同时，转存主控单元101接收用户通过用户控制单元104输入的控制信号，控制切换单元106连接或阻断外部存储设备102传输通路，将需要连接的外部存储设备中的数据信号进行转存，输出转存数据。转存主控单元101通过控制信号控制电源管理单元105，将外部供电电源信号转换为各个转接适配器103所需要的供电模式。用户控制单元104一方面可负责接收用户的操作，输出控制指令到转存主控单元101，转存主控单元101再对控制指令进行解析；另一方面可将转存主控单元101的工作状态以及故障等信息反馈给用户。本发明可根据实际情况接入多个转接适配器103，对应每个转接适配器均可与相应的外部存储设备102连接，实现多路数据的高速转存。
实施例1
本实施例转存装置用于连接的外部存储设备102为多块SATA硬盘，以两个SATA转接适配器103为例。用户控制单元104和转存主控单元101均封装在主机上，转接适配器103采用SATA适配器1031(参见图3)与SATA硬盘相连，切换单元106采用切换板，电源管理单元105采用电源板，转存装置内部各功能结构(包括主机、切换板、电源板以及连接不同外部存储设备的转接适配器103)之间均采用PCIe为接口，通过PCIe总线底板将转存装置上的各功能结构连接起来，形成了PCIe接口的数据通路与信号连接，保证数据的高速串行传输。其中切换板可实现多路PCIe接口转接适配器103的数据通路的切换工作，以满足用户选择对不同存储设备102进行数据转存的工作需求。用户可通过用户界面输入交互操作命令，控制主机接收用户输入的交互操作命令，通过切换板(切换单元106)控制对PCIe接口的数据通路的连接，将SATA硬盘分别与SATA适配器1031相连，完成指定SATA硬盘的数据转存处理，最终将数据输出到地面设备的转存空间中进行保存。相关硬件设备可通过对应的驱动程序加载到主机的操作系统中，用户执行操作系统中专用的数据处理程序，还可以完成对数据文件的浏览、检索等功能，以实现指定数据的转存操作。电源板(电源管理单元105)负责将外部供电的进行电压转换和调整，使其符合转存装置内部的供电要求，并通过PCIe总线底板将对应的电源信号连接给各功能结构，以实现正常的供电需要。
本实施例中的SATA适配器1031(参见图3)由转换控制单元完成由SATA接口单元到PCIe接口单元的数据转换和传输，即将SATA接口单元传送过来的存储阵列数据经过SATA物理层、传输层转化为事务级数据协议，通过转换控制单元将数据缓存和转化转变为PCIe的应用层和事务层数据协议，传输给PCIe接口单元，最终通过PCIe链路层和物理层协议将数据发往主机。
实施例2
本实施例采用上述转存装置主要用于机载数据设备的转存，需要接入多种专用机载接口的外部存储设备102，如：FC光纤接口存储卡或串行RapidIO(SRIO)接口存储卡等，经针对FC光纤接口和SRIO接口开发了对应的FC转接适配器和SRIO转接适配器，该适配器结构类似于SATA适配器1031，通过相应的转接适配器103将不同的外部存储设备102的数据接口协议统一转换成装置内部的高速数据传输协议，连接到统一的内部高速数据接口上，再由用户根据实际需要切换到对应的数据通路上，以便进行数据的转存处理，进而实现多路数据的高速转存。
本发明转存装置利用对应的转接适配器103将外部存储设备102连接到统一的内部高速数据接口，由用户根据实际需要通过切换单元106切换到对应的数据通路进行数据转存处理，在保证数据高速传输的同时，实现了多路不同存储设备数据的实时转存，具有较高的扩展性和灵活性，能兼容多种存储设备，非常适合于大容量存储设备的高速实时数据转存。
本发明中未述及之处均适用现有技术。

Claims (2)

1.一种多路数据高速转存装置，其特征在于该装置包括转接适配器、切换单元、转存主控单元、电源管理单元和用户控制单元；所述切换单元一端与转接适配器相连，另一端与转存主控单元相连；所述转接适配器至少为一个，分别与不同的外部存储设备相连，所述转存主控单元同时与用户控制单元和电源管理单元相连，转存主控单元通过控制电源管理单元将外部供电转换为各个转接适配器所需要的供电模式；
转存装置的工作原理是：转接适配器包括多个转接适配器，每个转接适配器均与相应的外部存储设备相连；首先转接适配器将不同的外部存储设备的数据接口协议统一转换成装置内部的高速数据传输协议，发送给切换单元；同时，转存主控单元接收用户通过用户控制单元输入的控制信号，控制切换单元连接或阻断外部存储设备传输通路，将需要连接的外部存储设备中的数据信号进行转存，输出转存数据；转存主控单元通过控制信号控制电源管理单元，将外部供电电源信号转换为各个转接适配器所需要的供电模式；用户控制单元一方面可负责接收用户的操作，输出控制指令到转存主控单元，转存主控单元再对控制指令进行解析；另一方面可将转存主控单元的工作状态以及故障等信息反馈给用户。
2.根据权利要求1所述的多路数据高速转存装置，其特征在于该转存装置完成数据转存的具体步骤是：
(1)转接装置启动后,首先进行上电自检；
(2)判断各个外部存储设备的连接状态；
(3)如果未检测到外部存储设备连接,则等待一段时间，进一步判断是否连接超时，超时，则结束转存操作；如果没有超时，则返回继续判断外部存储设备连接状态；
(4)如果外部存储设备已准备就绪，则开始接收转存控制指令；
(5)根据控制指令控制切换单元连接到对应的转接适配器通路，进而启动外部存储设备转存数据，判断是否完成当前转存，如果否，继续转存，直到当前转存操作结束；
(6)转存完成后，判断是否卸载外部存储设备，如果否，重复上述(4)、(5)步骤，如果是，卸载后，即可结束转存操作。
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