CN113688078A - 支持m.2接口兼容不同硬盘的实现方法和m.2连接器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种支持M.2接口兼容不同硬盘的实现方法和M.2连接器，其中方法包括：获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号；基于获取到的侦测信号进行相应的通信协议的切换，以使切换后的通信协议与当前接入M.2接口的硬盘相匹配。其通过获取用于表征硬盘类型的侦测信号，并基于侦测信号进行相应的通信协议的切换即可，不需要进行其他方面的设计，这就使得M.2接口在兼容不同类型的硬盘时不需要进行复杂的信号处理，从而也就降低了系统设计的复杂度，简化了M.2接口同时支持不同类型的硬盘的系统结构。

Description

支持M.2接口兼容不同硬盘的实现方法和M.2连接器
技术领域
本申请涉及芯片接口兼容技术领域，尤其涉及一种支持M.2接口兼容不同硬盘的实现方法和M.2连接器。
背景技术
国产平台主要有龙芯、兆芯、飞腾等主流平台，上述平台的开发主要集中在CPU的设计开发，而CPU输出的接口非常有限，一般只有DIMM和PCIE接口。而对于SATA、USB、网口、VGA、SPI和LPC等外围设备的接口集成到一个IO芯片中的设计目前在国产平台中无法实现。而对于客户而言，通常要求系统在有限的空间内集成足够多的接口以及灵活的配置外部设备的空间。对于M.2的接口需要同时兼容SATA和NVME两种硬盘，而国产平台无法直接实现这个功能，只能通过外部器件单独实现，而使用同时支持SATA和PCIE的控制芯片来实现M.2兼容SATA和NVME硬盘，很容易导致系统复杂的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了一种支持M.2接口兼容不同硬盘的实现方法，可以有效简化系统的复杂度。
根据本申请的一方面，提供了一种支持M.2接口兼容不同硬盘的方法，包括：
获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号；
基于获取到的所述侦测信号进行相应的通信协议的切换，以使切换后的通信协议与当前接入所述M.2接口的硬盘相匹配。
在一种可能的实现方式中，获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号，通过在M.2接口上配置一模拟开关来实现。
在一种可能的实现方式中，通过在M.2接口上配置一模拟开关来获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号时，所述模拟开关的第一输入端与所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚电连接。
在一种可能的实现方式中，所述模拟开关的第二输入端适用于电连接不同通信协议的通信接口，所述模拟开关的输出端电连接所述M.2接口复用信号引脚。
在一种可能的实现方式中，所述硬盘类型包括SATA硬盘和NVME硬盘；
在所述硬盘类型为SATA硬盘时，所述侦测信号对应为低电平；
在所述硬盘类型为NVME硬盘时，所述侦测信号对应的高电平。
在一种可能的实现方式中，基于获取到的所述侦测信号进行相应的通信协议的切换，包括：
在所述侦测信号为低电平时，切换为SATA通信协议；
在所述侦测信号为高电平时，切换为PCIE通信协议。
根据本申请的另一方面，还提供了一种支持M.2接口兼容不同硬盘的M.2连接器，其特征在于，用于实现前面任一所述的M.2接口兼容不同硬盘的方法，包括：
模拟开关；
所述模拟开关的第一输入端电连接M.2接口中输出表征硬盘类型的侦测信号的引脚，用于获取表征当前接入所述M.2接口的硬盘类型的侦测信号；
所述模拟开关的第二输入端适用于电连接不同通信协议的通信接口，所述模拟开关的输出点连接所述M.2接口的复用信号引脚，用于基于当前获取的所述侦测信号进行相应的通信协议的转换，以使切换后的通信协议与当前接入所述M.2接口的硬盘相匹配。
在一种可能的实现方式中，所述模拟开关的SEL引脚作为所述模拟开关的第一输入端，与所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚电连接。
在一种可能的实现方式中，所述模拟开关的第二输入端包括两个，两个所述第二输入端分别用于电连接不同通信协议的通信接口；
其中，所述模拟开关中的CO_P引脚和CO_N引脚，以及CI_P引脚和CI_N引脚作为一个第二输入端，用于电连接PCIE通信协议的通信接口；
所述模拟开关中的BO_P引脚和BO_N引脚，以及BI_P引脚和BI_N引脚作为另一个第二输入端，用于电连接SATA通信协议的通信接口。
在一种可能的实现方式中，所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚端还电连接至驱动电压端P3V3；
其中，所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚端与所述驱动电压端P3V3之间连接有保护电阻。
通过利用M.2接口中的引脚配置，设置一用于表征硬盘类型的侦测信号，然后再基于获取到的侦测信号进行相应的通信协议的转换，使得转换后的通信协议与当前接入M.2接口的硬盘相匹配，从而保证当前接入M.2接口的硬盘能够采用与其相匹配的通信协议进行正常的数据通信。其只需要获取用于表征硬盘类型的侦测信号，并基于侦测信号进行相应的通信协议的切换即可，不需要进行其他方面的设计，这就使得M.2接口在兼容不同类型的硬盘时不需要进行复杂的信号处理，从而也就降低了系统设计的复杂度，简化了M.2接口同时支持不同类型的硬盘的系统结构。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。
图1示出本申请实施例的支持M.2接口兼容不同硬盘的M.2连接器的结构示意图；
图2示出本申请实施例的支持M.2接口兼容不同硬盘的M.2连接器中模拟开关与M.2接口之间的引脚连接电路图；
图3示出本申请实施例的支持M.2接口兼容不同硬盘的M.2连接器中模拟开关的芯片引脚连接电路图；
图4示出本申请实施例的支持M.2接口兼容不同硬盘的M.2连接器中M.2接口的芯片引脚连接电路图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。
首先，需要说明的是，本申请实施例的支持M.2接口兼容不同硬盘的方法主要是用于实现M.2接口能够同时支持两种采用不同通信协议的存储设备，如：分别采用SATA协议进行数据通信的SATA硬盘和采用PCIE协议进行数据通信的NVME硬盘。
具体的，本申请实施例的支持M.2接口兼容不同硬盘的方法，首先获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号。然后基于获取到的侦测信号进行相应的通信协议的切换，以使切换后的通信协议与当前接入M.2接口的硬盘相匹配。
由此，本申请实施例的方法，通过利用M.2接口中的引脚配置，设置一用于表征硬盘类型的侦测信号，然后再基于获取到的侦测信号进行相应的通信协议的转换，使得转换后的通信协议与当前接入M.2接口的硬盘相匹配，从而保证当前接入M.2接口的硬盘能够采用与其相匹配的通信协议进行正常的数据通信。其只需要获取用于表征硬盘类型的侦测信号，并基于侦测信号进行相应的通信协议的切换即可，不需要进行其他方面的设计，这就使得M.2接口在兼容不同类型的硬盘时不需要进行复杂的信号处理，从而也就降低了系统设计的复杂度，简化了M.2接口同时支持不同类型的硬盘的系统结构。
其中，在一种可能的实现方式中，参阅图1，获取M.2接口110中用于表征硬盘类型的侦测信号，并基于侦测信号进行相应的通信协议的切换可以通过在M.2接口110配置一模拟开关120来实现。
具体的，参阅图2、图3和图4，通过在M.2接口110上配置一模拟开关120来获取M.2接口110中用于表征硬盘类型的侦测信号时，模拟开关120的第一输入端与M.2接口110中输出侦测信号的引脚电连接。同时，模拟开关120的第二输入端适用于电连接不同通信协议的通信接口，模拟开关120的输出端电连接M.2接口110复用信号引脚。
由此，在M.2接口110接入硬盘之后，M.2接口110中输出侦测信号的引脚处的电平根据当前接入的硬盘输出相应的侦测信号(如：低电平或高电平)，模拟开关120的第一输入端与M.2接口110中输出侦测信号的引脚电连接，M.2接口110输出侦测信号的引脚通过与模拟开关120的第一输入端相连接的传输线路，将侦测信号输入至模拟开关120处。模拟开关120接收到侦测信号后，根据侦测信号进行相应的通信协议接口的切换，从而实现对应通信协议的转换。
更加具体的，在一种可能的实现方式中，硬盘类型包括SATA硬盘和NVME硬盘。在硬盘类型为SATA硬盘时，侦测信号对应为低电平。在硬盘类型为NVME硬盘时，侦测信号对应的高电平。其中，需要说明的是，在M.2接口110中，通过对PEDET引脚进行设置，使得该引脚能够根据当前接入M.2接口110上的硬盘类型进行相应的电平信号的输出可以采用本领域的常规技术手段来实现，此处不再进行赘述。
对应的，在基于获取到的侦测信号进行相应的通信协议的切换时，具体包括：在侦测信号为低电平时，表明此时接入M.2接口110的硬盘为SATA硬盘，因此通信协议可以对应切换为SATA通信协议接口。在侦测信号为高电平时，表明此时接入M.2接口110的硬盘为NVME硬盘，因此通信协议可以对应切换为PCIE通信协议接口。
也就是说，在本申请实施例的方法中，通过使用一个模拟开关120，SATA和PCIE接到模拟开关120的输入端，模拟开关120的输出端再接到M.2接口110上SATA和PCIE复用的信号PIN上。M.2接口110上有个侦测接入硬盘类型的信号PEDET，SATA硬盘该信号表现为低电平，相反该信号表现为高电平。模拟开关120通过侦测该信号高低电平，实现SATA和PCIE自动切换。从而实现输出信号根据不同硬盘类型输出正确的信号，确保不同类型的硬盘都能正常工作。其相较于相关技术中使用同时支持SATA和PCIE的控制芯片实现M.2接口110兼容SATA和NVME硬盘的方式，有效简化了系统的复杂度，并且还有效减少了设计成本。
进一步地，基于前面任一所述的M.2接口110兼容不同硬盘的方法，本申请还提供了一种支持M.2接口110兼容不同硬盘的M.2连接器。需要指出的是，本申请提供的支持M.2接口110兼容不同硬盘的M.2连接器，主要是用于实现前面任一所述的支持M.2接口110兼容不同硬盘的方法。
具体的，参阅图1，在本申请提供的支持M.2接口110兼容不同硬盘的M.2连接器中，包括模拟开关120。其中，该模拟开关120的第一输入端电连接M.2接口110中输出表征硬盘类型的侦测信号的引脚，用于获取表征当前接入M.2接口110的硬盘类型的侦测信号。模拟开关120的第二输入端适用于电连接不同通信协议的通信接口，模拟开关120的输出点连接M.2接口110的复用信号引脚，用于基于当前获取的侦测信号进行相应的通信协议的转换，以使切换后的通信协议与当前接入M.2接口110的硬盘相匹配。
进一步地，参阅图2和图3，在一种可能的实现方式中，模拟开关120可以直接采用封装好的信号转换芯片来实现。如：可以直接采用通用的信号切换芯片，也可以自行设计研发相应的信号切换芯片，此处不进行具体限定。其中，模拟开关120的SEL引脚作为模拟开关120的第一输入端，与M.2接口110中输出侦测信号的引脚电连接。
更进一步地，模拟开关120的第二输入端包括两个，两个第二输入端分别用于电连接不同通信协议的通信接口。其中，模拟开关120中的CO_P引脚和CO_N引脚，以及CI_P引脚和CI_N引脚作为一个第二输入端，用于电连接PCIE通信协议的通信接口。模拟开关120中的BO_P引脚和BO_N引脚，以及BI_P引脚和BI_N引脚作为另一个第二输入端，用于电连接SATA通信协议的通信接口。
此外，参阅图4，M.2接口110中输出侦测信号的引脚端还电连接至驱动电压端P3V3。其中，M.2接口110中输出侦测信号的引脚端与驱动电压端P3V3之间连接有保护电阻(即，R1051)。
更加具体的，参阅图3，模拟开关120的BO_P引脚、BO_N引脚、BI_P引脚和BI_N引脚作为模拟开关120的其中一个输入端，适用于与支持SATA固态硬盘通信的SATA通信协议接口电连接。模拟开关120的CO_P引脚、CO_N引脚、CI_P引脚和CI_N引脚作为模拟开关120的另一个输入端，适用于与支持NVME固态硬盘通信的PCIE通信协议接口电连接。模拟开关120的AO_P引脚、AO_N引脚、AI_P引脚和AI_N引脚作为模拟开关120的输出端，与M.2接口110上的SATA协议和PCIE协议的共用输入端电连接。模拟开关120的SEL引脚与M.2接口110的PEDET引脚电连接。M.2接口110的PEDET引脚依次电连接一个第一电阻和一个第二电阻后与输入电压为3.3V的输入电源(即，驱动电压端P3V3)电连接。
进一步地，参阅图2和图4，M.2接口110的PERNO/SATA_B+引脚、PERPO/SATA_B-引脚、PETNO/SATA_A-引脚和PETPO/SATA_A+引脚作为SATA协议和PCIE协议的共用输入端，与模拟开关120的的输出端电连接。
具体地，M.2接口110的PERNO/SATA_B+引脚依次电连接一个第一电阻和一个第三电阻后与模拟开关120的AI_P引脚电连接，M.2接口110的PERNO/SATA_B-引脚依次电连接一个第一电阻和一个第四电阻后与模拟开关120的AI_N引脚电连接，M.2接口110的PETNO/SATA_A-引脚依次电连接一个第一电容和一个第二电容后与模拟开关120的AO_N引脚电连接，M.2接口110的PETNO/SATA_A+引脚依次电连接一个第一电容和一个第三电容后与模拟开关120的AO_P引脚电连接。
同时，M.2接口110的PETP1引脚、PETN1引脚、PERP1引脚和PERN1引脚作为PCIE协议的第一输入端，适用于与NVME固态硬盘电连接。M.2接口110的PETP2引脚、PETN2引脚、PERP2引脚和PERN2引脚作为PCIE协议的第二输入端，能够与NVME固态硬盘电连接。M.2接口110的PETP3引脚、PETN3引脚、PERP3引脚和PERN3引脚作为PCIE协议的第三输入端，适用于与NVME固态硬盘电连接。
具体地，参阅图4，M.2接口110的PETP1引脚依次电连接第一电容和一个第四电容，M.2接口110的PETN1引脚依次电连接一个第一电容和一个第五电容，M.2接口110的PETP2引脚依次电连接一个第一电容和一个第六电容，M.2接口110的PETN2引脚依次电连接一个第一的电容和一个第七电容，M.2接口110的PETP3引脚依次电连接一个第一电容和一个第八电容，以及M.2接口110的PETN3引脚依次电连接一个第一电容和一个第九电容后，再与NVME固态硬盘电连接。
另外，还需要指出的是，M.2接口110的GND1引脚、GND2引脚、GND3引脚、GND4引脚、GND5引脚、GND6引脚、GND7引脚、GND8引脚、GND9引脚、GND10引脚、GND11引脚、GND12引脚、GND13引脚、GND14引脚和G1引脚均接地。模拟开关120的XSD引脚、GND4引脚、PAD引脚、GND11引脚和GND20引脚均接地。
同时，本领域技术人员还可以理解的是，模拟开关120的VDD1引脚、VDD6引脚和VDD10引脚与输入电压值为3.3V的输入电源电连接。具体地，参阅图2，模拟开关120的VDD1引脚依次电连接一个第一电阻和一个第五电阻后与输入电源电连接。模拟开关120的VDD10引脚依次电连接一个第一电阻和一个第六电阻后与输入电源电连接。参阅图4，M.2接口110的3.3V_0引脚、3.3V_1引脚、3.3V_2引脚、3.3V_3引脚、3.3V_4引脚和3.3V_5引脚均与输入电压值为3.3V的输入电源电连接。
其中，如图4所示，在一种可能的实现方式中，M.2接口110的PEFCLKN引脚和PEFCLKP引脚作为时钟信号的输入端，能够与100MHZ时钟电连接。M.2接口110的DAS/DSS引脚作为指示信号的输出端，能够与指示灯电连接。
具体地，M.2接口110的DAS/DSS引脚依次电连接一个第七电阻和一个第八电阻后，能够与指示灯电连接。M.2接口110的DAS/DSS引脚依次电连接一个第九电阻、一个第一电阻和一个第十电阻后与输入电压值为3.3V的输入电源电连接。M.2接口110的DEVSLP引脚作为开关信号的输出端，依次电连接一个第十一电阻和一个第一电阻后，能够与CPU/PCH/逻辑器件的开关信号输入端电连接。M.2接口110的DEVSLP引脚依次电连接一个第十二电阻、一个第一电阻、一个第十三电阻和另一个第一电阻后接地。
M.2接口110的PERST引脚作为复位信号的输入端，依次电连接一个第十四电阻和一个第一电阻后，能够与CPU/PCH/逻辑器件的复位信号的输出端电连接。M.2接口110的PEWAKE引脚作为唤醒信号的输出端，依次电连接一个第十五电阻和一个第一电阻后，能够与CPU/PCH/逻辑器件的唤醒信号的输入端电连接。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种支持M.2接口兼容不同硬盘的实现方法，其特征在于，包括：
获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号；
基于获取到的所述侦测信号进行相应的通信协议的切换，以使切换后的通信协议与当前接入所述M.2接口的硬盘相匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号，通过在M.2接口上配置一模拟开关来实现。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过在M.2接口上配置一模拟开关来获取M.2接口中用于表征硬盘类型的侦测信号时，所述模拟开关的第一输入端与所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚电连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述模拟开关的第二输入端适用于电连接不同通信协议的通信接口，所述模拟开关的输出端电连接所述M.2接口复用信号引脚。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述硬盘类型包括SATA硬盘和NVME硬盘；
在所述硬盘类型为SATA硬盘时，所述侦测信号对应为低电平；
在所述硬盘类型为NVME硬盘时，所述侦测信号对应的高电平。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于获取到的所述侦测信号进行相应的通信协议的切换，包括：
在所述侦测信号为低电平时，切换为SATA通信协议；
在所述侦测信号为高电平时，切换为PCIE通信协议。
7.一种支持M.2接口兼容不同硬盘的M.2连接器，其特征在于，用于实现权利要求1至6任一项所述的M.2接口兼容不同硬盘的方法，包括：
模拟开关；
所述模拟开关的第一输入端电连接M.2接口中输出表征硬盘类型的侦测信号的引脚，用于获取表征当前接入所述M.2接口的硬盘类型的侦测信号；
所述模拟开关的第二输入端适用于电连接不同通信协议的通信接口，所述模拟开关的输出点连接所述M.2接口的复用信号引脚，用于基于当前获取的所述侦测信号进行相应的通信协议的转换，以使切换后的通信协议与当前接入所述M.2接口的硬盘相匹配。
8.根据权利要求7所述的M.2连接器，其特征在于，所述模拟开关的SEL引脚作为所述模拟开关的第一输入端，与所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚电连接。
9.根据权利要求7所述的M.2连接器，其特征在于，所述模拟开关的第二输入端包括两个，两个所述第二输入端分别用于电连接不同通信协议的通信接口；
其中，所述模拟开关中的CO_P引脚和CO_N引脚，以及CI_P引脚和CI_N引脚作为一个第二输入端，用于电连接PCIE通信协议的通信接口；
所述模拟开关中的BO_P引脚和BO_N引脚，以及BI_P引脚和BI_N引脚作为另一个第二输入端，用于电连接SATA通信协议的通信接口。
10.根据权利要求6所述的M.2连接器，其特征在于，所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚端还电连接至驱动电压端P3V3；
其中，所述M.2接口中输出所述侦测信号的引脚端与所述驱动电压端P3V3之间连接有保护电阻。
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