CN110047550B - 数据储存装置、存储器控制电路与其监测方法 - Google Patents
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Abstract
数据储存装置包含电力线通信电路以及硬盘控制器。电力线通信电路耦接至电源总线。硬盘控制器耦接至电力线通信电路。硬盘控制器用以控制数据区块。电力线通信电路用以将硬盘控制器所输出的至少一个信号载于该电源总线上，以传输至少一个信号至外部装置。
Description
技术领域
本发明是有关于一种数据储存装置，且特别是有关于利用原有接口进行监测的数据储存装置、存储器控制电路与其监测方法。
背景技术
存储器装置(例如固态硬盘、快闪存储卡)广泛地应用于各种电子产品中。为了检验存储器装置的操作状态，目前的做法需在存储器装置内部设置额外的接脚或是使用原本用于传输数据的外部通道上的一或多个接脚，以进行监测。然而，在设置额外接脚的做法中，使用者须先卸下外壳才可连接至存储器装置内部的接脚，实属不便。若是使用原本外部通道上的接脚来进行监测，又可能无法符合不同厂商的使用需求，造成存储器装置的相容性降低，且无法达到在存储器装置在正常运作模式(例如：执行存取操作)下进行侦错。
很明显地，传统存储器装置存有上述传统固态硬盘装置的缺失，实为有待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，如何减轻或消除上述传统固态硬盘装置的缺失，实为有待解决的问题。
于一些实施方式中，本发明提供一种数据储存装置，其特征在于，耦接至少一个数据储存区块，所述数据储存装置包含：连接接口，用以耦接主机，所述连接接口包括有多个数据接脚以及多个电源接脚，其中，所述数据储存装置通过所述多个电源接脚来接收电源；电力线通信电路，耦接所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个接脚，通过所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个接脚来撷取在所述电源上的已编码信号，并解码所述已编码信号以产生已解码信号，以及对响应信号进行载波操作，以将所述响应信号载波至所述电源上；储存控制电路，耦接至所述连接接口以及所述电力线通信电路，用以通过所述连接接口来接收来自所述主机的至少一个命令，并依据所述至少一个命令来存取所述至少一个数据储存区块，以及根据所述电力线通信电路所输出的所述已解码信号，以产生所述响应信号。
于一些实施方式中，本发明提供一种监测方法，应用于一种数据储存装置，其特征在于，所述数据储存装置具有连接接口，用来耦接主机，所述连接接口包括有多个数据接脚以及多个电源接脚，所述监测方法包括：通过所述连接接口的所述多个数据接脚来接收来自所述主机的指令，并依据所述指令来存取至少一个数据储存区块；通过所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个电源接脚来撷取电力线上的已编码信号；解码所述已编码信号以产生已解码信号；依据所述已解码信号产生回应信号；依据所述回应信号进行载波操作来产生已载波信号；以及通过所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个电源接脚来传送出所述已载波信号至所述电力线上。
综上所述，本发明提供的数据储存装置、存储器控制电路与其监测方法可使用原有的传输接口来进行各种监测程序。如此，可不用在硬盘等数据储存装置上额外设置其他接脚，便可有效率且方便的执行侦错程序，且达到存储器装置在正常运作模式(例如：执行存取操作)下进行侦错。
附图说明
本发明所附附图的说明如下：
图1为根据本发明的一些实施例所显示的一种数据储存装置的示意图；
图2为根据本发明的一些实施例所显示的一种硬盘控制电路的示意图；以及
图3为根据本发明一些实施例所显示的一种监测方法的流程图。
【附图标记列表】
100：数据储存装置 110：数据模块
111：存储器控制器 112：电力线通信电路
113、114：传输接口 HOST：主机端
101：电源总线 VC1、VC2：信号
102：外部装置 103：供应电源
200：硬盘控制电路 VC1’、VC2’：信号
210：接口电路 220：载波电路
222：增益控制电路 224：收发器
226：滤波解码电路 300：监测方法
S310、S320：操作 S330、S340：操作
具体实施方式
下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。
于本文中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则『一』与『该』可泛指单一个或多个。将进一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中之群组。
另外，关于本文中所使用之『耦接』或『连接』，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。
参照图1，图1为根据本发明的一些实施例所显示的一种数据储存装置100的示意图。于不同实施例中，数据储存装置100可为传统硬盘(HDD)、固态混合式硬盘(SSHD)、固态硬盘(SSD)等等，但本发明并不以此为限。
于一些实施例中，数据存取装置100包含多个数据模块110。每一个数据模块110对应于一或多个数据区块(未显示)。于不同实施例中，数据区块可泛指HDD与/或SSD内的数据分页或磁区。
于一些实施例中，每一个数据模块110包含存储器控制器111、电力线通信(PowerLine Communication,PLC)电路112以及多个传输接口113与114。
存储器控制器111用以控制对应的一或多个数据区块的数据存取。例如，存储器控制器111可经由传输接口113耦接至主机端HOST的处理器(未显示)，以解译来自处理器的指令。如此，存储器控制器111可使对应的数据区块提供或存入数据。同样地，存储器控制器111可经由传输接口113或114耦接至系统其他元件，以与系统其他元件进行沟通。
电力线通信电路112耦接于传输接口114与电源总线101之间。电力线通信电路112用以将存储器控制器111输出的至少一个信号VC1载于电源总线101上，以将至少一个信号VC1传输至外部装置102。于一些实施例中，电力线通信电路112可对至少一个信号VC1执行振幅调变与/或频率调变等相关于电力线通信的载波操作，以将该至少一个信号VC1载波于电源总线101。于一些实施例中，前述的至少一个信号VC1可用于指示对应的数据区块之操作状态。电力线通信电路112还经由电源总线101耦接至供应电源103，以获取数据模块110与对应的数据区块操作所需的电能。
于各个实施例中，传输接口113与114特别选用于固态硬盘可与外部设备(例如主机)相连接的连接接口，由于该连接接口已方便外部设备相连接。也就是说，将该连接接口中的所有用于输送数据、控制指令的接脚是传输接口113的所有接脚，该连接接口中的用于接收电能(例如：VDD)的至少一部份接脚是接口114。其中，接口114所接收的电能是该主机(host)所提供。在上述实施例中，当使用者须对硬盘进行侦错时，也无需将硬盘的外壳拆开，再连接至硬盘内部中事先设好的额外接脚。又接口114特别选用于连接接口中的用于接收电能(例如：VDD)的至少一个接脚，而非用于收发数据的接脚，故可克服因外部接口中的数据部分接脚已被占用，数据储存装置的外部接口的设定可能无法符合不同厂商的需求，造成数据储存装置的相容性降低。
于各个实施例中，传输接口113与114特别选用于固态硬盘可与外部设备(例如主机)相连接的连接接口，由于该连接接口已方便外部设备相连接。也就是说，将该连接接口中的所有用于输送数据、控制指令的接脚是传输接口113的所有接脚，该连接接口中的用于接收电能(例如：VDD)的至少一部份接脚是接口114。所以，当使用者须对硬盘进行侦错时，也无需将硬盘的外壳拆开，再连接至硬盘内部中事先设好的额外接脚。又接口114特别选用于连接接口中的用于接收电能(例如：VDD)的至少一部份接脚，而非用于收发数据的接脚，故可克服因外部接口中的部分的数据接脚已被占用(共享)，而造成数据储存装置的外部接口的设定可能无法符合不同厂商的需求，造成数据储存装置的相容性降低。再者，因现有技术的外部接口中的数据部分接脚已被占用或共享，则无法在正常运作模式(例如：执行存取操作)下进行侦错，仅能于非正常运作模式(例如：侦错模式)下进行侦错；反之，本发明的外部接口中的数据部分接脚并无被占用或共享的情形下，始能真正达到在数据储存装置在正常运作模式(例如：执行存取操作)下进行侦错。
一较佳实施例，当接收电能具有数字电路电源(例如：VDD)与模拟电路电源(例如：VCC)时，该接口114是选择应用于数字电路电源(例如：VDD)的电源上；又当多个不同电位的数字电路电源时(例如：VDD1、VDD2；且VDD1>VDD2)上，该接口114是选择应用于较高电位的数字电路电源(VDD1)。在上述实施例中，传输接口113与接口114的电气特性符合该连接接口的电气特性规范。当本实施例的接口114是采用调变(例如：AM、FM)后仍符合该连接接口的有关于电能的电气特性规范。
于各个实施例中，连接接口(包含传输接口113与114)可由各种类型的通信接口实现。举例而言，连接接口(包含传输接口113与114)可为序列先进技术附件(SerialAdvanced Technology Attachment,SATA)接口实现，其中传输接口113对应于SATA接口中用于收发数据的接脚，且传输接口114对应于SATA接口中用于接收电能的至少一个接脚。也就是说，将SATA接口中的所有用于输送数据、控制指令的接脚是传输接口113的所有接脚，SATA接口中的用于接收电能(例如：VDD)的至少一部份接脚是接口114。故，可克服现有技术的缺点。在此实施例中，传输接口113与接口114的电气特性符合SATA接口的的电气特性规范。当本实施例的接口114采用调变(例如：AM、FM)后仍符合SATA接口的电能电气特性规范。于一些实施例中，连接接口(包含传输接口113与114)可由整合设备电子(IntegratedDrive Electronics,IDE)接口实现。或者于一些实施例中，传输接口113与114可由快捷外设互联标准(Peripheral Component Interconnect Express,PCIE)接口实现。传输接口113与114可由通用序列总线(USB.3x)接口实现。上述关于传输接口113与114的实施方式用于示例，但本发明并不以此为限。各种适用于数据储存装置100的数据传输接口与/或电源接收接口皆为本发明所涵盖的范围。
如先前所述，存储器控制器111可由电力线通信电路112经由电源总线101与外部装置102交换数据。于一些实施例中，外部装置102可为检测装置。使用者可通过外部装置102与多个数据模块110中的硬盘控制器111交换数据，以进行各种监测程序。例如，外部装置102可经由电力线通信电路112发送至少一个信号VC2至硬盘控制器111，其中至少一个信号VC2代表关联于监测程序(例如为侦错)的至少一个指令。存储器控制器111可根据至少一个信号VC2回传该至少一个信号VC1至外部装置102，以让外部装置102辨识对应的数据区块的操作状态。
相较于上述相关技术，本发明的实施例由设置电力线通信电路112，使用者可在不拆开硬盘或占用原有接口的接脚下，便能以原有的传输接口中传输电能的接脚进行侦错程序。如此一来，侦错程序的方便性与效率可以明显提升，也不会造成数据储存装置100的相容性变低。
图2为根据本发明的一些实施例所显示的一种存储器控制电路200的示意图。为易于理解，图1～2中的类似元件将被指定为相同标号。
在一些实施例中，前述的存储器控制器111与电力线通信电路112可分别以不同模块块、单元与/或集成电路实施。或者，在一些实施例中，存储器控制器111与电力线通信电路112可整合为单一集成电路(例如为硬盘控制电路200)。
例如，如图2所示的一些实施例中，硬盘控制电路200包含前述的存储器控制器111、接口电路210以及载波电路220。
接口电路210耦接至存储器控制器111，以接收硬盘控制器111输出的至少一个信号VC1。于各个实施例中，接口电路210可为支援通用非同步接收发送器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter,UART)或电路间总线(Inter-Integrated Circuit,I2C)等等通信协定的系统管理总线(System Management Bus,SMBus)与电源管理总线(Power Management Bus,PMBus)。
载波电路220耦接至接口电路210以及电源总线101之间。载波电路220用以对至少一个信号VC1执行载波操作，以将至少一个信号VC1载于电源总线101上。于一些实施例中，载波电路220包含增益控制电路222、收发器224以及滤波解码电路226。
增益控制电路222用以设定并调整关联于载波操作中用于调变至少一个信号VC1的增益以调变至少一个信号VC1。收发器224耦接至增益控制电路222以接收被调变后的至少一个信号VC1'，并经由电源总线101将的传输至图1的外部装置102。如此，外部装置102可基于至少一个信号VC1'获取对应的数据区块的相关数据(例如：数据地址、装置序号、操作状态等等)。一实施例中，该载波电路220还包括有电位侦测电路(未显示于附图上)，耦接于电力线与该增益控制电路222，用以侦测电力线上的平均电位以控制该增益控制电路222的增益控制以确保114可符合相关接口(SATA；PCI-E、USB.3X)的电气特性规范。
于一些实施例中，收发器224还自电源总线101接收来自外部装置102发送的至少一个信号VC2。滤波解码电路226耦接至收发器224以接收至少一个信号VC2。滤波解码电路226包括有滤波电路以及解码电路，用以对至少一个信号VC2执行滤波操作以及解码操作，并将经滤波与解码后的至少一个信号VC2'经由接口电路210传输至硬盘控制器111。如此，存储器控制器111可基于至少一个信号VC2'获取外部装置102欲执行的相关程序。在一实施例中，在滤波解码电路226中的滤波电路用以滤除该至少一个信号VC2的直流(directcurrent,DC)成分。
上述关于存储器控制电路200的设置方式仅为示例。各种可执行相同操作的其他电路设置方式也是本发明所涵盖的范围。
参照图3，图3为根据本发明一些实施例所绘示的一种监测方法300的流程图。为易于理解，监测方法300之操作将一并参照图1的数据储存装置100一并说明。于一些实施例中，监测方法300包含多个操作S310、S320、S330、以及S340。
于操作S310中，执行初始化程序。举例而言，使用者可经由外部装置102传送至少一个信号VC2至数据储存装置100中的多个数据模块110，以执行初始化程序。
于操作S320中，确认连接于电源总线101上的所有数据模块110是否已被初始化。若是，则执行操作S330；反之，则再次执行操作S310。于操作S330中，确认每一数据模块110的装置数据是否已可辨认。若是，则执行操作S340；反之，则再次执行操作S330。于操作S340中，经由电力线通信电路112传输数据，以进行监测程序。
举例而言，在初始化程序中，在接收到至少一个信号VC2后，各个数据模块110的存储器控制器111可回传至少一个信号VC1至外部装置102，其中至少一信号VC1包含对应于数据模块110的各种数据(数据寻址、装置序号、操作状态等等)的资讯。在确认所有数据模块110已完成初始化程序并已回传装置数据后，外部装置102可藉由电力线通信电路112与数据模块110中的存储器控制器111沟通，以进行侦错程序。例如，使用者可通过外部装置102确认存储器控制器111所回传的至少一个信号VC1确认对应的数据模块110的操作状态，以确认数据储存装置100中是否有出现错误的数据模块110。一实施例中，该主机(HOST)还可安装相关监测、除错的应用程式来依据至少一个信号VC1以辨识对应的数据区块的操作状态。换言之，上述主机可直接取代该外部装置102。
上述监测方法300多个步骤仅为示例，并非限定需依照此示例中的顺序执行。在不违背本公开内容的各实施例的操作方式与范围下，在监测方法300下的各种操作当可适当地增加、替换、省略或以不同顺序执行。
综上所述，本发明提供的数据储存装置、硬盘控制电路与其监测方法可使用原有的传输接口来进行各种监测程序。如此，可不用在硬盘等数据储存装置上额外设置其他接脚，便可有效率且方便的执行侦错程序。
虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
Claims (12)
1.一种数据储存装置，其特征在于，耦接至少一个数据储存区块，所述数据储存装置包含：
连接接口，所述连接接口包括有多个数据接脚以及多个电源接脚，其中，所述数据储存装置通过所述多个电源接脚来接收电源，所述数据储存装置通过所述多个数据接脚耦接主机，所述数据储存装置通过所述多个电源接脚的至少一个接脚耦接外部装置，所述连接接口符合通信接口的电气特性规范；
电力线通信电路，耦接所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个接脚，通过所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个接脚来撷取所述外部装置通过电源总线所发送的已编码信号，并解码所述已编码信号以产生已解码信号，以及对响应信号进行载波操作，以将所述响应信号载波至所述电源总线上，使得所述外部装置通过所述电源总线接收所述响应信号，其中，所述已编码信号代表关联于监测程序的至少一个指令；
储存控制电路，耦接至所述连接接口以及所述电力线通信电路，用以通过所述连接接口来接收来自所述主机的至少一个命令，并依据所述至少一个命令来存取所述至少一个数据储存区块，以及根据所述外部装置所输出的所述已解码信号，以产生所述响应信号，其中，所述响应信号包括有所述至少一个数据储存区块的一状态。
2.如权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，依据所述响应信号以侦错所述至少一个数据储存区块被侦错。
3.如权利要求2所述的数据储存装置，其特征在于，所述响应信号包括有所述至少一个数据储存区块的一地址。
4.如权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，所述电力线通信电路包括有：
接口电路，耦接所述储存控制电路；
收发器，耦接所述多个电源接脚的所述至少一个接脚；
载波电路，耦接于所述收发器与所述接口电路之间，通过所述接口电路接收所述响应信号，并对所述响应信号进行载波操作；以及
滤波解码电路，耦接于所述收发器与所述接口电路之间，通过所述多个电源接脚的所述至少一个接脚来接收所述已编码信号，并对所述已编码信号进行滤波操作以及解码操作。
5.如权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，所述滤波解码电路是用来滤除所述电源上的直流(DC)成分来撷取出所述已编码信号。
6.如权利要求5所述的数据储存装置，其特征在于，所述连接接口是符合下列通信接口规范的其特征在于一种：序列先进技术附件(SATA)接口规范，整合设备电子(IDE)接口规范、快捷外设互联标准(PCIE)接口规范、以及通用序列总线(USB.3x)接口规范。
7.如权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，所述载波电路包括有：
增益控制电路，用来调整关联所述载波操作的增益以调变所述响应信号。
8.如权利要求7所述的数据储存装置，其特征在于，所述载波电路包括有：
电平侦测电路，用来侦测所述多个电源接脚的所述至少一个接脚的电位来产生侦测电位，并依据所述侦测电位来控制所述增益控制电路，以使得所述连接接口中的所述多个电源接脚的电气特性符合通信接口规范。
9.如权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，所述多个电源接脚的所述至少一个接脚是所述连接接口的数字电源接脚。
10.如权利要求9所述的数据储存装置，其特征在于，多个电源接脚包括具有较高电位的第一数字电位接脚以及具有较低电位第二数字电位接脚时，则所述多个电源接脚的所述至少一个接脚是所述第一数字电位接脚。
11.一种监测方法，应用于一种数据储存装置，其特征在于，所述数据储存装置具有连接接口，所述连接接口包括有多个数据接脚以及多个电源接脚，所述数据储存装置通过所述多个数据接脚耦接主机，所述数据储存装置通过所述多个电源接脚的至少一个接脚耦接外部装置，所述连接接口符合通信接口的电气特性规范，所述监测方法括有：
通过所述连接接口的所述多个数据接脚来接收来自所述主机的指令，并依据所述指令来存取至少一个数据储存区块；
通过所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个电源接脚来撷取所述外部装置通过电力总线所发送的已编码信号；
解码所述已编码信号以产生已解码信号，其中，所述已编码信号代表关联于监测程序的至少一个指令；
依据所述已解码信号产生回应信号，其中，所述回应信号包括有所述至少一个数据储存区块的一状态；
依据所述回应信号进行载波操作来产生已载波信号；以及
通过所述连接接口的所述多个电源接脚的至少一个电源接脚来传送出所述已载波信号至所述电力总线上，使得所述外部装置通过所述电力总线接收所述已载波信号。
12.如权利要求11所述的监测方法，其特征在于，所述多个电源接脚的所述至少一个接脚是所述连接接口的数字电源接脚。
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