CN114141280B - 防固态硬盘输入电源抖动误触方法及电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法，包括：接收电压监控电路输出的低压信号；判断低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间；如果脉冲宽度超过断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程；如果脉冲宽度未超过断电时间，则不动作。本申请在接收到电压监控电路输出的低压信号后，不再直接响应，而是判断该低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间，通过判断断电时间来判断低压信号的产生是否因为电源瞬时波动，从而避免固态硬盘因电源波动而导致的误下电操作，同时，也确保了固态硬盘中数据的安全性，提升了固态硬盘的可靠性和安全性。

Description

防固态硬盘输入电源抖动误触方法及电路

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法及电路。

背景技术

与机械硬盘相比，固态硬盘在速度，功耗，容量，噪声，可靠性等性能方面具有较大优势，在现阶段，尽管前者在价格上有一定优势，但是随着大容量FLASH闪存颗粒的出现，固态硬盘的价格也会越来越低，使其更广泛应用于服务器、存储等设备中。但在服务器和存储领域，企业级固态硬盘不同于消费级固态硬盘，要求固态硬盘异常断电时，能够保证DRAM(Dynamic RandomAccess Memory，动态随机存储器)数据刷新保存到FLASH(Flash EEPROMMemory，闪存存储器芯片)，所对应的FTL表(FLT，Flash Translation Layer，闪存转换层)不被破坏，实现下一次固态硬盘正常上电后正常识别和运行，此外固态硬盘主板上的储能电容主要完成异常掉电时的掉电保护，在几十ms时间之间内给固态硬盘主板上的控制器、NAND、DRAM等主要IC单元(IC，Integrated Circuit Chip，IC芯片)供电，保证完成掉电检测和数据保护动作的执行。但是在实际的应用中，有些给固态硬盘供电的电源质量较差，动态输出能力较差，往往固态硬盘遭遇到“假掉电”信息，而不是真正地“真掉电”信息，导致在输入电源有抖动变化情况下，固态硬盘执行下电动作，虽然瞬间之后，固态硬盘的电源恢复正常，但是由于固态硬盘执行了一次下电流程，无法重新加载固件，进而影响盘的读写识别。

为此，需要一种避免“假掉电”对固态硬盘的影响的方法，提高固态硬盘可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法及电路，提高固态硬盘可靠性。其具体方案如下：

一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法，包括：

接收电压监控电路输出的低压信号；

判断所述低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间；

如果所述脉冲宽度超过所述断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使所述固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程；

如果所述脉冲宽度未超过所述断电时间，则不动作。

可选的，所述判断所述低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间的过程，包括；

接收到所述低压信号后，每间隔预设的间隔时间采集输入信号的幅值，在达到预设的采样次数前，持续判断相邻两次的采样信号的幅值是否相同。

可选的，所述如果所述脉冲宽度超过所述断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使所述固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程的过程，包括；

如果相邻两次的采样信号的幅值始终相同，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使所述固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程。

可选的，所述如果所述脉冲宽度未超过所述断电时间，则不动作的过程，包括；

如果相邻两次的采样信号的幅值不始终相同，则不动作。

本发明还公开了一种防固态硬盘输入电源抖动误触电路，包括：分别与电压监控电路和固态硬盘控制电路连接的脉冲宽度比较电路；

所述脉冲宽度比较电路，用于执行如前述的防固态硬盘输入电源抖动误触方法。

可选的，还包括：

通过调节所述脉冲宽度比较电路的控制器件的容值和/或阻值，调节所述脉冲宽度比较电路的断电时间。

可选的，还包括所述电压监控电路；

所述电压监控电路的输入端通过分压电阻与固态硬盘的电源输入端连接，采集电源电压；

所述电压监控电路在所述电源电压低于预设的低压阈值时，发送低压信号至所述脉冲宽度比较电路。

可选的，所述电压监控电路，具体用于在所述电源电压低于预设的低压阈值时，延时发送所述低压信号至所述脉冲宽度比较电路。

可选的，还包括：连接在固态硬盘电源输入端与电源芯片之间的保护电路和所述电源芯片；

所述保护电路，用于过压和过流保护；

所述电源芯片，用于对电源电压进行分压，并分别向所述电压监控电路、所述脉冲宽度比较电路和所述固态硬盘控制电路供电。

本发明中，防固态硬盘输入电源抖动误触方法，包括：接收电压监控电路输出的低压信号；判断低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间；如果脉冲宽度超过断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程；如果脉冲宽度未超过断电时间，则不动作。

本发明在接收到电压监控电路输出的低压信号后，不再直接响应，而是判断该低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间，通过判断断电时间来判断低压信号的产生是否因为电源瞬时波动，如果低压信号的脉冲宽度小于断电时间则说明是电源瞬时波动带来的影响，则忽视该低压信号，从而避免固态硬盘因电源波动而导致的误下电操作，只有在低压信号的脉冲宽度长于断电时间才认定是电源真正下电，进行下电操作，在避免了误操作的同时，也确保了固态硬盘中数据的安全性，提升了固态硬盘的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法流程示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法流程示意图；

图3为本发明实施例公开的一种电源电压抖动信号时序示意图；

图4为本发明实施例公开的一种电源电压下电信号时序示意图；

图5为本发明实施例公开的另一种电源电压下电信号时序示意图；

图6为本发明实施例公开的另一种电源电压抖动信号时序示意图；

图7为本发明实施例公开的一种防固态硬盘输入电源抖动误触电路拓扑示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法，参见图1所示，该方法包括：

S11：接收电压监控电路输出的低压信号。

具体的，利用电压监控电路对固态硬盘的输入电压进行监控，电压监控电路用于在固态硬盘的电源电压低于预设的低压阈值后，发送低压信号，以便告知后续电路，电源电压过低，实现对电源电压的监测作用，为后续电路能够根据电源电压波动做出相应的反映。

S12：判断低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间。

具体的，由于电压监控电路无法侦测出固态硬盘的电源电压是因断电掉电，还是因电源瞬间抖动掉电，只要电源电压低于了电压监控电路中预设的低压阈值，电压监控电路就会发出低压信号，如果后续电路不加判断，就有可能被电源电压波动误触掉电保护，为此，需要对电压监控电路发送的低压信号进行判断，判断其是因电源瞬时波动而产生的还是因电源下电而产生的，而电压监控电路发送的低压信号是持续信号，与电源电压低于阈值时的时长一致，因此，如果只是因电源电压波动而产生的低压信号，那么低压信号持续时间就会很短，参见图2所示，低压信号只持续3ms，如果电源电压是真正的下电，低压信号则会长时间存在，参见图3所示，低压信号持续时间远大于5ms，因此，通过判断低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间，可以判断断电类型。

S13：如果脉冲宽度超过断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程；

S14：如果脉冲宽度未超过断电时间，则不动作。

具体的，通过预先实验总结，可以总结出通常因电源波动产生的低压信号的持续时长，相应的设置预设的断电时间，这样低压信号脉冲宽度小于预设的断电时间的低压信号就不会触发下电操作，从而被忽略，电路不会针对脉冲宽度小于预设的断电时间的低压信号进行动作，从而避免了因电源波动导致的瞬时电压下降引起的固态硬盘下电操作，从而提升了固态硬盘的稳定性和可靠性。

具体的，只有在低压信号的脉冲宽度超过断电时间后，才会认定此时电源电压是真正的发生了长时间下电情况，此时输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程，确保固态硬盘内的数据安全。

可见，本发明实施例在接收到电压监控电路输出的低压信号后，不再直接响应，而是判断该低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间，通过判断断电时间来判断低压信号的产生是否因为电源瞬时波动，如果低压信号的脉冲宽度小于断电时间则说明是电源瞬时波动带来的影响，则忽视该低压信号，从而避免固态硬盘因电源波动而导致的误下电操作，只有在低压信号的脉冲宽度长于断电时间才认定是电源真正下电，进行下电操作，在避免了误操作的同时，也确保了固态硬盘中数据的安全性，提升了固态硬盘的可靠性和安全性。

本发明实施例公开了一种具体的防固态硬盘输入电源抖动误触电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图4所示，具体的：

S21：接收电压监控电路输出的低压信号。

S22：接收到低压信号后，每间隔预设的间隔时间采集输入信号的幅值，在达到预设的采样次数前，持续判断相邻两次的采样信号的幅值是否相同。

具体的，因低压信号是连续的信号，因此，可以通过每间隔预设的间隔时间采集输入信号的幅值，在达到预设的采样次数前，持续判断相邻两次的采样信号的幅值是否相同，将对时间长短的判断转换为更为简单的数值是否持续一致的判断。

其中，在电压监控电路输出低压信号前，仍会接收到默认信号，参见图5和图6所示，默认信号为SENSE_OUT输出的3.3V高电平，如果能够持续接收低压信号，那么在接收到低压信号后，所采集的输入信号将会一直是低压信号，如果无法持续接收低压信号，那么输入信号将会混合低压信号与默认信号，采样信号指的是从输入信号中采集到的当前信号。

具体的，如果不是电源波动，那么低压信号将会长时间不变，参见图5所示，图中SENSE_OUT将会长时间输出低电平的低压信号，则在达到预设的采样次数后，全部采集到的低压信号的幅值将会全部一致，所以相邻的两次采样信号的幅值将会相同，如果是因电源波动产生的低压信号，那么低压信号很块就会消失，此时，在低压信号消失后，在达到预设的采样次数前，总会有相邻两次采集到的采样信号幅值不同的情况，参见图6所示，SENSE_OUT只会输出小于3ms的低电平的低压信号，因此，就可以确定低压信号出现中断，就可以认定低压信号的脉冲宽度小于断电时间。

其中，间隔时间小于断电时间，例如，断电时间可以为5ms，间隔时间可以为500us，间隔时间与采样次数的乘积等于断电时间。

S23：如果相邻两次的采样信号的幅值始终相同，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程。

具体的，如果相邻两次的采样信号的幅值始终相同，那么就说明电源是真的长时间下电，需要进行下电保护。

S24：如果相邻两次的采样信号的幅值不始终相同，则不动作。

具体的，如果相邻两次的采样信号的幅值不始终相同，那么就说明电源是因短时波动产生的短时电压下降，不需要触发下电保护，固态硬盘可以继续正常运行。

其中，图5和图6中SHUT_DOWN对应下电信号，默认输出3.3V高电平，当需要输出下电信号时，变为低电平。

相应的，本发明实施例公开了一种防固态硬盘输入电源抖动误触电路，参见图7所示，该电路包括：分别与电压监控电路2和固态硬盘控制电路3连接的脉冲宽度比较电路1；

脉冲宽度比较电路1，用于执行如前述的防固态硬盘输入电源抖动误触方法。

可见，本发明实施例增设脉冲宽度比较电路1，脉冲宽度比较电路1在接收到电压监控电路2输出的低压信号后，不直接响应，而是判断该低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间，通过判断断电时间来判断低压信号的产生是否因为电源瞬时波动，如果低压信号的脉冲宽度小于断电时间则说明是电源瞬时波动带来的影响，则忽视该低压信号，从而避免固态硬盘因电源波动而导致的误下电操作，只有在低压信号的脉冲宽度长于断电时间才认定是电源真正下电，进行下电操作，在避免了误操作的同时，也确保了固态硬盘中数据的安全性，提升了固态硬盘的可靠性和安全性。

具体的，还可以通过调节脉冲宽度比较电路1的控制器件的容值和/或阻值，调节脉冲宽度比较电路1的断电时间。

具体的，可以调节第一电容C3的容值调节检测低脉冲的宽度，例如：通过电容值的调整，可以过滤脉冲宽度为1ms/2ms/3ms的低压信号，此时SENSE_OUT依然输出高电平；只有输入脉冲宽度>5ms的低压信号时，SHUT_DOWN才输出低电平信号即下电信号。

具体的，固态硬盘控制电路3接收到下电信号后，开始执行备电流程，将DRAM的Cache数据刷新到NAND中，实现FTL固件信息和用户数据的保存。

具体的，还可以包括电压监控电路2；

电压监控电路2的输入端通过分压电阻(R1、R2)与固态硬盘的电源输入端6连接，采集电源电压；

电压监控电路2在电源电压低于预设的低压阈值时，发送低压信号至脉冲宽度比较电路1。

具体的，上述电压监控电路2，还可以具体用于在电源电压低于预设的低压阈值时，延时发送低压信号至脉冲宽度比较电路1。

具体的，通过调节第二电容C1的容值，可以延时电压监控电路2输入端SENSE到输出端SENSE_OUT的信号输出时间间隔。

具体的，还包括：连接在固态硬盘电源输入端6与电源芯片5之间的保护电路4和电源芯片5；

保护电路4，用于过压和过流保护；

电源芯片5，用于对电源电压进行分压，并分别向电压监控电路2、脉冲宽度比较电路1和固态硬盘控制电路3供电。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种防固态硬盘输入电源抖动误触方法，其特征在于，包括：

接收电压监控电路输出的低压信号；

判断所述低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间；

如果所述脉冲宽度超过所述断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使所述固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程；

如果所述脉冲宽度未超过所述断电时间，则不动作。

2.根据权利要求1所述的防固态硬盘输入电源抖动误触方法，其特征在于，所述判断所述低压信号的脉冲宽度是否超过预设的断电时间的过程，包括；

接收到所述低压信号后，每间隔预设的间隔时间采集输入信号的幅值，在达到预设的采样次数前，持续判断相邻两次的采样信号的幅值是否相同。

3.根据权利要求2所述的防固态硬盘输入电源抖动误触方法，其特征在于，所述如果所述脉冲宽度超过所述断电时间，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使所述固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程的过程，包括；

如果相邻两次的采样信号的幅值始终相同，则输出下电信号至固态硬盘控制电路，以使所述固态硬盘控制电路进行硬盘下电流程。

4.根据权利要求2所述的防固态硬盘输入电源抖动误触方法，其特征在于，所述如果所述脉冲宽度未超过所述断电时间，则不动作的过程，包括；

如果相邻两次的采样信号的幅值不始终相同，则不动作。

5.一种防固态硬盘输入电源抖动误触电路，其特征在于，包括：分别与电压监控电路和固态硬盘控制电路连接的脉冲宽度比较电路；

所述脉冲宽度比较电路，用于执行如权利要求1至4任一项所述的防固态硬盘输入电源抖动误触方法。

6.根据权利要求5所述的防固态硬盘输入电源抖动误触电路，其特征在于，还包括：

通过调节所述脉冲宽度比较电路的控制器件的容值和/或阻值，调节所述脉冲宽度比较电路的断电时间。

7.根据权利要求6所述的防固态硬盘输入电源抖动误触电路，还包括所述电压监控电路；

所述电压监控电路的输入端通过分压电阻与固态硬盘的电源输入端连接，采集电源电压；

所述电压监控电路在所述电源电压低于预设的低压阈值时，发送低压信号至所述脉冲宽度比较电路。

8.根据权利要求7所述的防固态硬盘输入电源抖动误触电路，其特征在于，所述电压监控电路，具体用于在所述电源电压低于预设的低压阈值时，延时发送所述低压信号至所述脉冲宽度比较电路。

9.根据权利要求5至8任一项所述的防固态硬盘输入电源抖动误触电路，其特征在于，还包括：连接在固态硬盘电源输入端与电源芯片之间的保护电路和所述电源芯片；

所述保护电路，用于过压和过流保护；

所述电源芯片，用于对电源电压进行分压，并分别向所述电压监控电路、所述脉冲宽度比较电路和所述固态硬盘控制电路供电。