CN104391559A - 备用电源的控制方法和控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种备用电源的控制方法和控制系统。控制方法包括：判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令；如果没有接收到关机提示指令，对易失性存储器上的主电源电压进行监测，如果主电源电压跌落到掉电触发阈值，生成指示易失性存储器发生异常掉电行为的掉电指示指令；根据掉电指示指令开启易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭易失性存储器与主电源的电源通路，通过备用电源将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器；如果接收到关机提示指令，保持易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过主电源将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器。本发明能够减少备用电源非必要的使用次数，延长备用电源的使用寿命。

Description

备用电源的控制方法和控制系统
技术领域
本发明涉及备电领域，尤其是一种备用电源的控制方法和控制系统。
背景技术
在SSD(Solid State Disk，固态存储器)或用DRAM(Dynamic Random AccessMemory，动态随机存取存储器)做缓存的器件中，如RAID(Redundant Arraysof independent Disks，磁盘阵列)卡中，由于接口数据带宽间的不匹配，通常会在两个接口间增加一级易失性存储介质的缓存(即易失性存储器)，以弥合前后端的带宽差异，提高存储速率。但是，易失性存储器由于存在失去电源后丢失数据的固有特性，会给数据的安全性带来了风险。
目前，为了保证数据的安全性，广泛采用了备电机制。大到系统级的EPS(Emergency Power Supply，应急电源系统)/UPS(Uninterruptible PowerSupply，不间断电源)，小到个人计算机中的纽扣电池电路，备电机制在各个领域都得到了极大的利用，其最终目的是为了实现在主电源失效或关闭时，将数据保持在或存储到非易失性存储器中，以保证数据的安全性。
现有的备电机制通常是在主电源丢失后，依靠备用电源的电量，将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器中。这种做法虽然解决了数据的安全性问题，但是因为未对主电源的掉电行为进行区分，在主机正常关机掉电时，也会使用到备用电源。然而，由于备用电源的固有特性，备用电源的使用次数是有限的，频繁地使用会对其性能及寿命产生不可逆的损害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种备用电源的控制方法和控制系统，能够减少备用电源非必要的使用次数，延长备用电源的使用寿命。
本发明采用的技术方案是：提供一种备用电源的控制方法，所述控制方法包括：判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令；如果没有接收到所述关机提示指令，对易失性存储器上的主电源电压进行监测，如果所述主电源电压跌落到掉电触发阈值，生成指示所述易失性存储器发生异常掉电行为的掉电指示指令；根据所述掉电指示指令开启所述易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭所述易失性存储器与主电源的电源通路，通过所述备用电源将所述易失性存储器中的数据写入非易失性存储器；如果接收到所述关机提示指令，保持所述易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器。
其中，如果接收到所述关机提示指令，保持所述易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器的步骤还包括：数据写入完成后生成关机确认指令，以使得主机根据所述关机确认指令完成正常关机。
其中，根据所述掉电指示指令开启所述易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭所述易失性存储器与主电源的电源通路，通过所述备用电源将易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器的步骤之后，所述控制方法还包括：在主机下次开机后，利用所述主电源对所述备用电源进行充电。
其中，所述掉电触发阈值为所述主电源电压的85％。
本发明采用的另一个技术方案是：提供一种备用电源的控制系统，所述控制系统包括：接收单元，用于判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令；掉电监测单元，用于在所述接收单元没有接收到所述关机提示指令时，对易失性存储器上的主电源电压进行监测，并在监测到所述主电源电压跌落到掉电触发阈值时，生成指示所述易失性存储器发生异常掉电行为的掉电指示指令；存储控制单元，用于根据所述掉电指示指令开启所述易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭所述易失性存储器与主电源的电源通路，通过所述备用电源将所述易失性存储器中的数据写入非易失性存储器；以及用于在所述接收单元接收到所述关机提示指令时，保持所述易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器。
其中，所述存储控制单元还用于在通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器之后生成关机确认指令，以使得主机根据所述关机确认指令完成正常关机。
其中，所述控制系统还包括充电管理单元，用于在主机下次开机后，利用所述主电源对所述备用电源进行充电。
其中，所述掉电触发阈值为所述主电源电压的85％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过区分主机的正常关机行为和异常掉电行为，仅针对异常掉电行为，使用备用电源将易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器，从而能够减少备用电源非必要的使用次数，延长备用电源的使用寿命，保证数据的安全性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明实施例的备用电源的控制方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的备用电源的控制系统的框架示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，是本发明实施例的备用电源的控制方法的流程示意图。本实施例的备用电源的控制方法包括以下步骤：
S101：判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令。
其中，关机提示指令通常由用户触发，例如用户选择主机的关机选项，但是用户选择关机选项到主机完成关机具有一定时间，所以用户选择关机选项表明主机即将正常关机。
S110：如果没有接收到关机提示指令，对易失性存储器上的主电源电压进行监测，如果主电源电压跌落到掉电触发阈值，生成指示易失性存储器发生异常掉电行为的掉电指示指令。
其中，在主机运行时，易失性存储器采用的是主电源，所以易失性存储器上的电压可以表明主电源的电源状况。在本实施例中，掉电触发阈值为主电源电压的85％。例如，主电源电压正常为5V，掉电触发阈值为4.25V。
S111：根据掉电指示指令开启易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭易失性存储器与主电源的电源通路，通过备用电源将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器。
其中，开启易失性存储器与备用电源的电源通路相当于打开备用电源的开关，备用电源开始放电。在实际应用中，备用电源中的电量输出到DC-DC(Directcurrent-to-direct current，直流-直流变换)转换电路的输入端以保证各电源转换电路的正常动作。而关闭易失性存储器与主电源的电源通路，可以确保备用电源的电量只为非易失性存储器和易失性存储器所用。
S120：如果接收到关机提示指令，保持易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过主电源将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器。
通过本实施例的控制方法，在主机正常关机时，不使用备用电源，仅在主机发生异常掉电行为时，才使用备用电源将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器，从而能够减少备用电源非必要的使用次数，延长备用电源的使用寿命，增加备电设备的生命周期，并且数据的安全性也得到保证。
可选地，步骤S120还包括：数据写入完成后生成关机确认指令，以使得主机根据关机确认指令完成正常关机。
其中，主机发出关机提示指令后，需要关机确认指令才会完成正常关机，从而可以确保易失性存储器中的数据能够全部写入非易失性存储器。通常情况下，将数据从易失性存储器写入非易失性存储器的耗时在几毫秒或几十毫秒之间，这个时间非常短，并不会让用户感知到关机时间的增加，从而不会影响到用户体验。
可选地，在步骤111之后，控制方法还包括：在主机下次开机后，利用主电源对备用电源进行充电。通过这种方式，可以使备用电源时刻保持满电状态，以备异常掉电时投入使用。
如图2所示，是本发明实施例的备用电源的控制系统的框架示意图。本实施例的备用电源的控制系统包括接收单元11、掉电监测单元12和存储控制单元13。
接收单元11，用于判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令。其中，关机提示指令通常由用户触发，例如用户选择主机的关机选项，但是用户选择关机选项到主机完成关机具有一定时间，所以用户选择关机选项表明主机即将正常关机。
掉电监测单元12，用于在接收单元11没有接收到关机提示指令时，对易失性存储器21上的主电源电压进行监测，并在监测到主电源电压跌落到掉电触发阈值时，生成指示易失性存储器21发生异常掉电行为的掉电指示指令。其中，在主机运行时，易失性存储器21采用的是主电源，所以易失性存储器21上的电压可以表明主电源的电源状况。在本实施例中，掉电触发阈值为主电源电压的85％。例如，主电源电压正常为5V，掉电触发阈值为4.25V。
存储控制单元13，用于根据掉电指示指令开启易失性存储器21与备用电源30的电源通路并关闭易失性存储器21与主电源40的电源通路，通过备用电源30将易失性存储器21中的数据写入非易失性存储器22；以及用于在接收单元11接收到关机提示指令时，保持易失性存储器21与备用电源30的电源通路关闭，通过主电源40将易失性存储器21中的数据写入非易失性存储器22。其中，开启易失性存储器21与备用电源的电源通路相当于打开备用电源的开关，备用电源开始放电。在实际应用中，备用电源中的电量输出到DC-DC转换电路的输入端以保证各电源转换电路的正常动作。而关闭易失性存储器21与主电源的电源通路，可以确保备用电源的电量只为非易失性存储器22和易失性存储器21所用。
通过本实施例的控制系统，在主机正常关机时，不使用备用电源，仅在主机发生异常掉电行为时，才使用备用电源将易失性存储器中的数据写入非易失性存储器，从而能够减少备用电源非必要的使用次数，延长备用电源的使用寿命，增加备电设备的生命周期，并且数据的安全性也得到保证。
下面将对本发明在主机发生不同掉电行为时的处理过程进行说明：
主机设置有一个寄存器。
对于主机正常关机的行为。主机即将正常关机，向接收单元11发送PWR_SHUTDOWN_N指令，同时将寄存器中的DATA_PROT_ON的值置为0。此时，存储控制单元13读寄存器的值为0，则判定主机是正常掉电行为，则将寄存器中的CAP_DISC_ON的值置为0，作用是保持易失性存储器21与备用电源30的电源通路关闭，以保留备用电源30的电量，在利用主电源将易失性存储器21中的数据写入非易失性存储器22后，告知主机可以关机，并将PWR_ON_EN的值置为0，作用是关闭易失性存储器21的各个DC-DC转换电路。
对于主机异常掉电行为。接收单元11没有接收到PWR_SHUTDOWN_N指令，但是掉电监测单元12监测到主电源电压跌落到掉电触发阈值，此时将寄存器中的DATA_PROT_ON的值置为1，存储控制单元13读寄存器的值为1，则判定主机是异常掉电行为。将寄存器中的CAP_DISC_ON的值置为1，作用是开启易失性存储器21与备用电源30的电源通路，并将MAIN_PWR_ON的值置为0，作用是关闭易失性存储器21与主电源40的电源通路。在数据写入完成后，将PWR_ON_EN的值置为0，关闭易失性存储器21的各个DC-DC转换电路。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种备用电源的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令；
如果没有接收到所述关机提示指令，对易失性存储器上的主电源电压进行监测，如果所述主电源电压跌落到掉电触发阈值，生成指示所述易失性存储器发生异常掉电行为的掉电指示指令；
根据所述掉电指示指令开启所述易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭所述易失性存储器与主电源的电源通路，通过所述备用电源将所述易失性存储器中的数据写入非易失性存储器；
如果接收到所述关机提示指令，保持所述易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，如果接收到所述关机提示指令，保持所述易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器的步骤还包括：
数据写入完成后生成关机确认指令，以使得主机根据所述关机确认指令完成正常关机。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述掉电指示指令开启所述易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭所述易失性存储器与主电源的电源通路，通过所述备用电源将易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器的步骤之后，所述控制方法还包括：
在主机下次开机后，利用所述主电源对所述备用电源进行充电。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述掉电触发阈值为所述主电源电压的85％。
5.一种备用电源的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
接收单元，用于判断是否接收到提示主机即将正常关机的关机提示指令；
掉电监测单元，用于在所述接收单元没有接收到所述关机提示指令时，对易失性存储器上的主电源电压进行监测，并在监测到所述主电源电压跌落到掉电触发阈值时，生成指示所述易失性存储器发生异常掉电行为的掉电指示指令；
存储控制单元，用于根据所述掉电指示指令开启所述易失性存储器与备用电源的电源通路并关闭所述易失性存储器与主电源的电源通路，通过所述备用电源将所述易失性存储器中的数据写入非易失性存储器；以及用于在所述接收单元接收到所述关机提示指令时，保持所述易失性存储器与备用电源的电源通路关闭，通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述存储控制单元还用于在通过所述主电源将所述易失性存储器中的数据写入所述非易失性存储器之后生成关机确认指令，以使得主机根据所述关机确认指令完成正常关机。
7.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括充电管理单元，用于在主机下次开机后，利用所述主电源对所述备用电源进行充电。
8.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述掉电触发阈值为所述主电源电压的85％。
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