Hdd與sdram數據傳輸控制器及數據傳輸方法
2023-05-22 14:09:56 2
專利名稱：Hdd與sdram數據傳輸控制器及數據傳輸方法
技術領域：
本發明涉及數據傳輸領域，尤其涉及一種控制HDD(HardDisk Driver，硬碟驅動器)與SDRAM(Synchronous DynamicRandom Access Memory，同步動態隨機存儲器)之間的數據傳輸的數據傳輸控制器及該數據傳輸控制器採用的數據傳輸方法。
背景技術：
隨著可攜式播放裝置的發展和普及，體積小、容量大的播放器漸漸成為市場的主流，出現了很多形如硬碟式MP3之類的超大容量播放器。此類播放器的數據存儲容量可達上千兆，甚至更多。由於存儲的數據量巨大，往往需要在HDD和SDRAM之間進行大量的數據傳輸。現有的HDD和SDRAM之間數據傳輸的線路結構可以參見圖1中所示，其中，HDD和SDRAM分別通過各自的接口總線12、13與數據傳輸控制器1中的ATA(ATattachment，AT計算機上的附加設備)控制器10和SDRAM控制器11連接，ATA控制器10和SDRAM控制器11分別通過數據總線100、110連接到SRAM(Static Random Access Memory，靜態隨機存儲器)14。
在數據傳輸的過程中，先從一方(HDD或者SDRAM)讀取數據，寫入SRAM14，然後再把數據從SRAM讀出來寫到另外一方(SDRAM或者HDD)。這樣，不僅增加了軟體成本，需要設置專門的SRAM14作為緩衝，而且大大降低了數據傳輸的速度。另外，從晶片的設計的角度來看，數據傳輸控制器1需要設置兩組外部管腳分別與HDD和SDRAM相連接才能滿足數據傳輸的要求，這樣也就增加了晶片面積和封裝成本。
發明內容
本發明的第一發明目的是提供一種HDD與SDRAM數據傳輸控制器，其可實現HDD與SDRAM之間的數據直接傳輸，不僅大大提高了數據傳輸的效率，而且，節省了軟硬體開發的成本，減少晶片外部管腳並縮小晶片面積、節省系統資源。
本發明的第二發明目的是提供一種HDD與SDRAM數據傳輸方法，其實現HDD與SDRAM之間的數據直接傳輸，不僅大大提高數據傳輸效率，而且，節省軟硬體開發成本。
為實現上述第一發明目的，本發明提供的HDD與SDRAM數據傳輸控制器，包括晶片引腳復用控制器，其通過接口總線連接上述HDD和SDRAM；ATA控制器，其通過HDD接口總線與晶片引腳復用控制器相連接；SDRAM控制器，其通過SDRAM接口總線與晶片引腳復用控制器相連接；橋控制器，其包括數據緩衝器和橋控制器狀態機，數據緩衝器通過數據總線分別與ATA控制器和SDRAM控制器相連，橋控制器狀態機通過狀態信號線和控制信號線分別與ATA控制器SDRAM控制器相連接；橋控制器狀態機通過讀寫控制線與數據緩衝器相連接並控制數據緩衝器的讀寫。
本發明所提供的HDD與SDRAM數據傳輸控制器通過橋控制器中的橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器，對HDD和SDRAM的引腳實現復用，減少了HDD與SDRAM數據傳輸控制器的外部引腳數，有效的縮小了晶片的面積，同時，在數據傳輸的過程中，基本不需要軟體的參與，實現了HDD與SDRAM之間的數據直接傳輸，提高了數據傳輸的效率，節省的系統資源。
為實現上述第二發明目的，本發明所述的HDD與SDRAM數據傳輸方法包括以下步驟步驟一，判斷HDD是否準備好進行數據傳輸；步驟二，如果HDD準備好進行數據傳輸，則由橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器指向數據源端；步驟三，從數據源讀取數據寫入到數據緩衝器中；步驟四，判斷數據緩衝器是否滿，如果未滿，繼續執行步驟三；步驟五，如果數據緩衝器中數據已滿，則由橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器指向數據接收端。
本發明所提供的HDD與SDRAM數據傳輸方法通過橋控制器中的橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器，對HDD和SDRAM的引腳實現復用，實現了HDD與SDRAM之間的數據直接傳輸，提高了數據傳輸的效率，節省了軟硬體開發的成本。
詳細的內容將在具體實施例中作更清楚的介紹。
圖1是現有的HDD和SDRAM之間數據傳輸的線路結構圖；圖2是本發明所述的HDD與SDRAM數據傳輸控制器的結構圖；圖3是本發明所涉及的橋控制器的結構圖；圖4是將HDD中的數據傳輸至SDRAM的流程圖；
圖5是將SDRAM中的數據傳輸至HDD的流程圖。
以下結合實施例及其附圖作進一步的詳細說明。
具體實施例方式
參見圖2，HDD與SDRAM數據傳輸控制器2包括晶片引腳復用控制器21、ATA控制器22、SDRAM控制器23以及橋控制器24。其中，晶片引腳復用控制器21通過接口總線25與外部的HDD和SDRAM相連接。
晶片引腳復用控制器21通過HDD接口總線210與ATA控制器22相連接，同時，晶片引腳復用控制器21通過SDRAM接口總線211和SDRAM控制器23相連接。ATA控制器22分別通過數據總線220、控制信號線221、狀態信號線222與橋控制器24相連接，同樣地，SDRAM控制器23分別通過數據總線230、控制信號線231、狀態信號線232與橋控制器24相連接。
上述HDD接口總線210和SDRAM接口總線211均包括數據總線、地址總線、控制總線，分別用於傳輸數據信號、地址信號以及控制信號，符合計算機領域內的相關接口標準；數據總線220、230用於傳輸數據信號；控制信號線221、231按照箭頭方向傳輸控制信號，狀態信號線222、232則按照箭頭方向傳輸狀態信號。
參見圖3，圖3是橋控制器24的結構圖。橋控制器24包括數據緩衝器241和橋控制器狀態機242，橋控制器狀態機242通過讀寫控制線243控制數據緩衝器241的讀寫。
數據緩衝器241通過數據總線220、230分別與ATA控制器22和SDRAM控制器23相連接；橋控制器狀態機242通過狀態信號線222和控制信號線221與ATA控制器22相連接，同時，橋控制器狀態機242通過狀態信號線232和控制信號線231與SDRAM控制器23相連接。橋控制器狀態機242通過相應的狀態信號線自動讀取HDD的狀態信息，並通過相應的控制信號線將控制信息發送給ATA控制器22或SDRAM控制器23。
結合參照圖4、圖5，圖4、圖5共同揭示了本發明所述HDD與SDRAM數據傳輸方法，其中圖4是將HDD中的數據傳輸至SDRAM的流程圖，圖5是將SDRAM中的數據傳輸至HDD的流程圖，兩個數據傳輸過程基本相同，只是數據傳輸的方向和傳輸的主體、客體發生變化，以下結合本發明所述的HDD與SDRAM數據傳輸控制器2的結構特徵，詳細描述本發明HDD與SDRAM數據傳輸方法。
重點參見圖4所示，在沒有數據傳輸任務時，ATA控制器22與SDRAM控制器23處於各自獨立的工作模式，同時橋控制器24處於等待狀態，當有需要用橋控制器24將HDD中的數據傳輸至SDRAM時，由橋控制器狀態機242通過控制信號線221發出控制信號給ATA控制器22，ATA控制器22通過晶片引腳復用控制器21讀取HDD當前狀態，然後執行步驟41，判斷HDD是否準備好進行數據傳輸，即，ATA控制器22通過狀態信號線222將HDD的狀態寄存器(圖4未示)中的狀態信息傳送給橋控制器狀態機242，橋控制器狀態機242根據讀取到的HDD狀態信息判斷HDD是否準備好數據傳輸，如果未準備好，則重複此步驟，如果HDD的狀態寄存器中的狀態信息顯示HDD已經準備好數據輸出，則執行步驟42由橋控制器狀態機242控制晶片引腳復用控制器21指向HDD，然後執行步驟421，從HDD讀出數據寫入數據緩衝器241。
在步驟43中判斷數據緩衝器241中的數據是否已滿，如果未滿，則繼續寫入數據；如果數據已滿，則停止向其中寫入數據，執行步驟431，由橋控制器狀態機242通過控制信號線231發出控制信號，使得晶片引腳復用控制器21指向SDRAM，然後執行步驟44，將數據緩衝器241中的數據寫入到SDRAM。執行完步驟44後，在步驟45中，判斷HDD的傳輸是否結束，如果未結束，則返回再次執行步驟42，如果HDD的傳輸已經結束，則執行步驟46，判斷數據傳輸是否全部結束，如果數據傳輸未全部結束，則返回再次執行步驟41，如果數據傳輸全部結束，則結束程序。
圖5中揭示了將SDRAM中的數據傳輸至HDD的流程圖，其過程與上述過程一致，同樣是通過橋控制器狀態機242控制晶片引腳復用控制器21，實現數據的直接傳輸。圖5中的具體步驟不再贅述。通過圖4和圖5中，可以歸納總結出本發明所述的HDD與SDRAM數據傳輸方法包括以下主要步驟步驟一，判斷HDD是否準備好進行數據傳輸；步驟二，如果HDD準備好進行數據傳輸，則由橋控制器狀態機242控制晶片引腳復用控制器21指向數據源端(HDD或者SDRAM)；步驟三，從數據源讀取數據寫入到數據緩衝器241中；步驟四，判斷數據緩衝器241是否滿，如果未滿，繼續執行步驟三；步驟五，如果數據緩衝器中數據已滿，則由橋控制器狀態機242控制晶片引腳復用控制器21指向數據接收端(SDRAM或者HDD)。
需要強調的是，數據源端和數據接受端是相對的，當數據從HDD傳輸至SDRAM時(圖4中所示)，SDD為數據源端，而SDRAM為數據接收端，反之，當數據從SDRAM傳輸至HDD時(圖5中所示)，SDRAM為數據源端，而SDD為數據接收端。
當然，上述5個步驟僅僅是完成了一次的數據傳輸，本發明所述的HDD與SDRAM數據傳輸方法還可以在步驟五之後增加步驟六，判斷HDD傳輸是否結束，如果未結束，則返回執行步驟二，如果HDD數據傳輸已經結束，則進一步判斷數據傳輸是否全部結束，如果未全部結束則返回執行步驟一，如果數據傳輸全部結束，則結束程序。
通過上述描述可知，本發明所述的HDD與SDRAM數據傳輸控制器2及其數據傳輸方法通過橋控制器中24的橋控制器狀態機242控制晶片引腳復用控制器21，實現了HDD和SDRAM之間數據的直接傳輸，不僅減少了HDD與SDRAM數據傳輸控制器2的外部引腳數，有效的縮小了晶片的面積，同時，在數據傳輸的過程中，基本不需要軟體的參與，實現了HDD與SDRAM之間的數據直接傳輸，大大提高了數據傳輸效率，節省了系統資源。
上述實施例僅僅是本發明的較佳實施例，本發明就其更為廣闊的形態來說並不限於上述實施方案。此外，就如上述實施方案及等同物所限定的那樣，還可以有許多變形而不偏離總的發明的宗旨。
權利要求
1.HDD與SDRAM數據傳輸控制器，包括ATA控制器；SDRAM控制器；其特徵在於晶片引腳復用控制器，其通過接口總線連接上述HDD和SDRAM，通過HDD接口總線與ATA控制器相連接，通過SDRAM接口總線與SDRAM控制器相連接；橋控制器，此橋控制器包括數據緩衝器，其通過數據總線分別與ATA控制器和SDRAM控制器相連接；橋控制器狀態機，其通過狀態信號線和控制信號線分別與ATA控制器SDRAM控制器相連接；橋控制器狀態機通過讀寫控制線與數據緩衝器相連接並控制數據緩衝器的讀寫。
2.根據權利要求1所述的HDD與SDRAM數據傳輸控制器，其特徵在於所述接口總線包括數據總線、地址總線、控制總線，分別用於傳輸數據信號、地址信號以及控制信號。
3.根據權利要求1所述的HDD與SDRAM數據傳輸控制器的數據傳輸方法，其包括以下步驟步驟一，判斷HDD是否準備好進行數據傳輸；步驟二，如果HDD準備好進行數據傳輸，則由橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器指向數據源端；步驟三，從數據源讀取數據寫入到數據緩衝器中；步驟四，判斷數據緩衝器是否滿，如果未滿，繼續執行步驟三；步驟五，如果數據緩衝器中數據已滿，則由橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器指向數據接收端。
4.根據權利要求3所述的HDD與SDRAM數據傳輸控制器的數據傳輸方法，其特徵在於在執行步驟五之後，判斷HDD傳輸是否結束，如果未結束，則返回執行步驟二，如果HDD數據傳輸已經結束，則進一步判斷數據傳輸是否全部結束，如果未全部結束則返回執行步驟一，如果數據傳輸全部結束，則結束程序。
全文摘要
本發明涉及一種HDD與SDRAM數據傳輸控制器及數據傳輸方法，所述數據傳輸控制器包括晶片引腳復用控制器、ATA控制器、SDRAM控制器以及橋控制器，橋控制器中包括數據緩衝器和橋控制器狀態機，所述HDD與SDRAM數據傳輸方法是通過橋控制器中的橋控制器狀態機控制晶片引腳復用控制器，實現了HDD和SDRAM之間數據直接傳輸。本發明所涉及的HDD與SDRAM數據傳輸控制器及數據傳輸方法提高了數據傳輸效率，同時減少了HDD與SDRAM數據傳輸控制器的外部引腳數，有效的縮小了晶片的面積，另外，在數據傳輸的過程中，基本不需要軟體的參與，節省了軟體和硬體系統資源。
文檔編號G06F13/40GK101021824SQ20061003751
公開日2007年8月22日 申請日期2006年9月1日 優先權日2006年9月1日
發明者李永斌, 謝成興 申請人:炬力集成電路設計有限公司