CN111221761A - Sata接口装置和包括其的终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种SATA接口装置和包括其的终端设备，包括：SATA连接器，SATA连接器用于连接外部设备并与外部设备进行数据传输，SATA连接器具有第一数据传输端与第二数据传输端、以及第一配置通道端和第二配置通道端；双向无源开关，双向无源开关具有多个输入端和多个输出端；检测单元，检测单元与第一配置通道端和第二配置通道端相连，检测单元用于检测SATA连接器是否接入外部设备，并在SATA连接器接入外部设备时获取相应的接入信息；控制器，控制器根据接入信息控制双向无源开关工作在第一模式或第二模式。SATA接口装置具有两个数据端，都能实现数据传输，可以实现正反插功能，更加安全可靠，并且提高了SATA连接器的利用率。
Description
技术领域
本发明属于SATA技术领域，尤其涉及一种SATA接口装置和包括其的终端设备。
背景技术
通用SATA接口兼容传统的机械式硬盘和新型的固态硬盘，随着轨道技术的发展，技术更新换代，传统的机械硬盘不能满足轨道交通大量数据的快速、频繁读写、机械振动、宽温度、高度集成等要求，新型的固态硬盘逐渐替代了机械硬盘。而固态硬盘的集成化高，体积小，适合设备整合及多样化需求。
传统的SATA接口方案，在新技术发展中，逐渐显露如下缺点：
1、大数据，需要多硬盘方案。而不同的硬盘模块需要用独立的供电口（Power）及数据口（DATA），造成接口资源浪费，使控制设备的体积变大；
2、传统的SATA接口方案不支持正、反插，不方便工程人员安装。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种SATA接口装置，该装置能够使SATA连接器的第一数据传输端和第二数据传输端能实现数据的同时传输，提高了SATA连接器的利用率，并且可以实现正反插以及热拔插，更加安全可靠。
本发明的第二个目的在于提出一种终端设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种SATA接口装置，包括：
SATA连接器，所述SATA连接器用于连接外部设备并与外部设备进行数据传输，所述SATA连接器具有第一数据传输端与第二数据传输端、以及对应所述第一数据传输端设置的第一配置通道端和对应所述第二数据传输端设置的第二配置通道端；
双向无源开关，所述双向无源开关具有多个输入端和多个输出端，其中，所述多个输入端包括两组，一组与所述第一数据传输端对应，另一组与所述第二数据传输端对应，所述多个输出端分别与所述第一数据传输端和所述第二数据传输端对应连接；
检测单元，所述检测单元分别与所述第一配置通道端和所述第二配置通道端相连，所述检测单元用于检测所述SATA连接器是否接入外部设备，并在所述SATA连接器接入外部设备时获取相应的接入信息；
控制器，所述控制器分别与所述双向无源开关、所述SATA连接器和所述检测单元相连，所述控制器根据所述接入信息控制所述双向无源开关工作在第一模式或第二模式，以通过所述第一数据传输端和所述第二数据传输端与外部设备进行数据传输。
根据本发明实施例的SATA连接器，采用双向无源开关作为数据开关，能够使SATA连接器的第一数据传输端和第二数据传输端都能实现数据的传输，可以实现正反插功能，更加安全可靠，并且提高了SATA连接器的利用率。
另外，根据本发明上述实施例提出的SATA接口装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述接入信息包括正插和反插。
根据本发明的一个实施例，所述控制器具体用于：在所述接入信息为正插时，控制所述双向无源开关工作在第一模式；在所述接入信息为反插时，控制所述双向无源开关工作在第二模式。
根据本发明的一个实施例，当所述SATA连接器接入外部设备时，如果所述检测单元检测到所述第一配置通道端接入下拉电阻，且第二配置通道悬空，则判断所述SATA连接器为正插；如果所述检测单元检测到所述第二配置通道端接入下拉电阻，且第一配置通道悬空，则判断所述SATA连接器为反插。
根据本发明的一个实施例，所述下拉电阻的阻值范围为4.59kΩ~5.61kΩ。
根据本发明的一个实施例，所述双向无源开关的所述多个输入端用于接收四组差分输入信号，所述多个输出端用于输出四组差分输出信号；所述四组差分输入信号包括第一组差分输入信号、第二组差分输入信号、第三组差分输入信号和第四组差分输入信号；所述四组差分输出信号包括第一组差分输出信号、第二组差分输出信号、第三组差分输出信号和第四组差分输出信号；
接收第一组差分输入信号的端口为第一差分信号输入端，接收第二组差分输入信号的端口为第二差分信号输入端，接收第三组差分输入信号的端口为第三差分信号输入端，接收第四组差分输入信号的端口为第四差分信号输入端；输出第一组差分输出信号的端口为第一差分信号输出端，输出第二组差分输出信号的端口为第二差分信号输出端，输出第三组差分输出信号的端口为第三差分信号输出端，输出第四组差分输出信号的端口为第四差分信号输出端。
根据本发明的一个实施例，所述第一差分信号输入端与所述第一差分信号输出端对应连接、所述第二差分信号输入端与所述第二差分信号输出端对应连接、所述第三差分信号输入端与所述第三差分信号输出端对应连接、所述第四差分信号输入端与所述第四差分信号输出端对应连接时，为第一模式；
所述第一差分信号输入端与所述第四差分信号输出端对应连接、所述第二差分信号输入端与所述第三差分信号输出端对应连接、所述第三差分信号输入端与所述第二差分信号输出端对应连接、所述第四差分信号输入端与所述第一差分信号输出端对应连接时，为第二模式。
根据本发明的一个实施例，所述SATA连接器还包括：对应所述第一数据传输端设置的第一预留端和对应所述第二数据传输端设置的第二预留端。
根据本发明的一个实施例，所述双向无源开关为HD3SS460芯片，所述检测单元为CC逻辑芯片。
根据本发明的一个实施例，所述SATA接口装置还包括：转接线，所述SATA接口装置可以通过所述转接线分别连接两个SATA硬盘。
进一步地，本发明提出了一种终端设备，所述终端设备包括上述的SATA接口装置。
根据本发明实施例的终端设备，采用上述SATA接口装置，能够使SATA连接器的第一数据传输端和第二数据传输端都能实现数据的传输，可以实现正反插功能，更加安全可靠，并且提高了SATA连接器的利用率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的SATA接口装置的结构框图。
图2是本发明实施例提供的SATA连接器结构图。
图3是本发明实施例提供的双向无源开关结构图。
图4是本发明实施例提供的终端设备的方框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的SATA（Serial Advanced TechnologyAttachment，串行高级技术附件）接口装置的结构示意图。如图1所示，该SATA接口装置100包括：SATA连接器10、双向无源开关20、检测单元30以及控制器40。
在一些实施例中，如图2和图3所示，SATA连接器10用于连接外部设备，SATA连接器10具有第一数据传输端（即图2中的A0+ Transmit、A0- Transmit、B0- Receive和B0+Receive）与第二数据传输端（即图2中的A1+ Transmit、A1- Transmit、B1- Receive和B1+Receive）、以及对应所述第一数据传输端设置的第一配置通道端CC1和对应所述第二数据传输端设置的第二配置通道端CC2。双向无源开关20具有多个输入端和输出端，其中，多个输入端包括两组，一组（即图3中的CRX1P、CRX1N、CTX1P、CTX1N）与第一数据传输端相对应，另一组（即图3中的CRX2P、CRX2N、CTX2P、CTX2N）与第二数据传输端相对应，多个输出端（即图3中的LNDP、LNDN、LNCP、LNCN、LNBP、LNBN、LNAP、LNAN）分别与第一数据传输端和第二数据传输端对应连接。检测单元30分别与第一配置通道端CC1和第二配置通道端CC2相连，检测单元30用于检测SATA连接器10是否接入外部设备，并在SATA连接器10接入外部设备时获取相应的接入信息。控制器40分别与双向无源开关20、SATA连接器10、检测单元30相连，控制器40用于根据接入信息控制双向无源开关20工作在第一模式或第二模式，以通过所述第一数据传输端和第二数据传输端与外部设备进行数据传输。
其中，如图2和图3所示，双向无源开关20的输出端LNDP、LNDN、LNCP、LNCN与SATA连接器10的第一数据传输端B0+ Receive、B0- Receive、A0+ Transmit、A0- Transmit对应连接，双向无源开关20的输出端LNBP、LNBN、LNAP、LNAN与SATA连接器10的第二数据传输端B1+Receive、B1- Receive、A1+ Transmit、A1- Transmit对应连接。
由此，SATA连接器10具有第一数据传输端和第二数据传输端两个数据传输端，极大地提高了SATA连接器的利用率。
在一些实施例中，上述的接入信息为SATA接口10正插，还是反插。
在一些实施例中，控制器40具体作用为判断接入信息，并根据接入信息改变双向无源开关20的工作模式。当控制器40识别接入信息为正插时，控制双向无源开关20工作在第一模式；当控制器40识别接入信息为反插时，控制双向无源开关20工作在第二模式。
在一些实施例中，当SATA连接器10接入外部设备时，如果检测单元30检测到第一配置通道CC1接下拉电阻，且第二配置通道CC2悬空，则判断接入信息为正插；如果检测单元30检测到第二配置通道CC2接入下拉电阻，且第一配置通道CC1悬空，则判断接入信息为反插。
在一些实施例中，下拉电阻的阻值范围为4.59kΩ~5.61kΩ。
在一些实施例中，双向无源开关20的多个输入端用于接收四组差分输入信号，多个输出端用于输出四组差分输出信号。四组差分输入信号包括第一组差分输入信号、第二组差分输入信号、第三组差分输入信号和第四组差分输入信号；四组差分输出信号包括第一组差分输出信号、第二组差分输出信号、第三组差分输出信号和第四组差分输出信号。
接收第一组差分输入信号的端口为第一差分信号输入端，接收第二组差分输入信号的端口为第二差分信号输入端，接收第三组差分输入信号的端口为第三差分信号输入端，接收第四组差分输入信号的端口为第四差分信号输入端；输出第一组差分输出信号的端口为第一差分信号输出端，输出第二组差分输出信号的端口为第二差分信号输出端，输出第三组差分输出信号的端口为第三差分信号输出端，输出第四组差分输出信号的端口为第四差分信号输出端。
在一些实施例中，第一差分信号输入端与第一差分信号输出端对应连接、第二差分信号输入端与第二差分信号输出端对应连接、第三差分信号输入端与第三差分信号输出端对应连接、第四差分信号输入端与第四差分信号输出端对应连接时，为第一模式；
第一差分信号输入端与第四差分信号输出端对应连接、第二差分信号输入端与第三差分信号输出端对应连接、第三差分信号输入端与第二差分信号输出端对应连接、第四差分信号输入端与第一差分信号输出端对应连接时，为第二模式。
具体而言，参见表1和图3，当检测单元30检测到SATA接口正插时，控制器40控制双向无源开关20工作在第一模式。此时，第一差分信号输入端为CRX1端，第二差分信号输入端为CTX1端，第三差分信号输入端为CTX2端，第四差分信号输入端为CRX2端；第一差分信号输出端为LnD端，第二差分信号输出端为LnC端，第三差分信号输出端为LnB端，第四差分信号输出端为LnA端。此时，CRX1端对应LnD端，CTX1端对应LnC端，CTX2端对应LnB端，CRX2端对应LnA端，即CSBU1端对应SBU1端，CSBU2端对应SBU2端，即为第一模式。
当检测单元30检测到SATA接口反插时，控制器40则控制双向无源开关20工作在第二模式。此时，CRX1端对应LnA端，CTX1端对应LnB端，CTX2端对应LnC端，CRX2端对应LnD端，即CSBU1端对应SBU2端，CSBU2端对应SBU1端，即为第二模式。
表1
需要说明的是，上述CRX1、CTX1、CRX2、CTX2均分别表示一组差分信号，如CRX1表示CRX1+和CRX1-。
在一些实施例中，SATA连接器还包括对应第一数据传输端设置的第一预留端和对应第二数据传输端设置的第二预留端。如图2所示，第一预留端为A7 Optional2和A8Optional1，第二预留端为B7 Optional2和B8 Optional1。
在一些实施例中，双向无源开关20为HD3SS460芯片，检测单元为CC逻辑芯片（CClogic IC，通道配置逻辑芯片），其中CC：Configuration Channel，通道配置；IC:Integrated Circuit，集成电路芯片。
在一些实施例中，SATA接口装置100还包括转接线， SATA接口装置100可以通过转接线连接两个SATA硬盘。在一些实施例中，转接线一头接传统的SATA接口，另一头设置两个本发明提供的SATA接口装置100，使其可以接两个SATA硬盘，并可以实现正反插功能。
综上，根据本发明实施例的SATA接口装置100，采用双向无源开关作为数据开关，能够使SATA连接器10的第一数据传输端和第二数据传输端都能实现数据的传输，可以实现正反插的功能，更加安全可靠，并且提高了SATA连接器10的利用率。
图4是根据本发明实施例的终端设备1000的方框图。如图4所示，终端设备1000包括上述实施例的SATA接口装置100。
根据本发明实施例的终端设备，采用上述SATA接口装置，能够使SATA连接器10的第一数据传输端和第二数据传输端都能实现数据的传输，可以实现正反插的功能，更加安全可靠，并且提高了SATA连接器10的利用率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种SATA接口装置，其特征在于，包括：
SATA连接器，所述SATA连接器用于连接外部设备并与外部设备进行数据传输，所述SATA连接器具有第一数据传输端与第二数据传输端、以及对应所述第一数据传输端设置的第一配置通道端和对应所述第二数据传输端设置的第二配置通道端；
双向无源开关，所述双向无源开关具有多个输入端和多个输出端，其中，所述多个输入端包括两组，一组与所述第一数据传输端对应，另一组与所述第二数据传输端对应，所述多个输出端分别与所述第一数据传输端和所述第二数据传输端对应连接；
检测单元，所述检测单元分别与所述第一配置通道端和所述第二配置通道端相连，所述检测单元用于检测所述SATA连接器是否接入外部设备，并在所述SATA连接器接入外部设备时获取相应的接入信息；
控制器，所述控制器分别与所述双向无源开关、所述SATA连接器和所述检测单元相连，所述控制器根据所述接入信息控制所述双向无源开关工作在第一模式或第二模式，以通过所述第一数据传输端和所述第二数据传输端与外部设备进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的SATA接口装置，其特征在于，所述接入信息包括正插和反插。
3.根据权利要求2所述的SATA接口装置，其特征在于，所述控制器具体用于：
在所述接入信息为正插时，控制所述双向无源开关工作在第一模式；
在所述接入信息为反插时，控制所述双向无源开关工作在第二模式。
4.根据权利要求2所述的SATA接口装置，其特征在于，当所述SATA连接器接入外部设备时，
如果所述检测单元检测到所述第一配置通道端接入下拉电阻，且第二配置通道悬空，则判断所述接入信息为正插；
如果所述检测单元检测到所述第二配置通道端接入下拉电阻，且第一配置通道悬空，则判断所述接入信息为反插。
5.根据权利要求4所述的SATA接口装置，其特征在于，所述下拉电阻的阻值范围为4.59kΩ~5.61kΩ。
6.根据权利要求1所述的SATA接口装置，其特征在于，所述双向无源开关的所述多个输入端用于接收四组差分输入信号，所述多个输出端用于输出四组差分输出信号；所述四组差分输入信号包括第一组差分输入信号、第二组差分输入信号、第三组差分输入信号和第四组差分输入信号；所述四组差分输出信号包括第一组差分输出信号、第二组差分输出信号、第三组差分输出信号和第四组差分输出信号；
接收第一组差分输入信号的端口为第一差分信号输入端，接收第二组差分输入信号的端口为第二差分信号输入端，接收第三组差分输入信号的端口为第三差分信号输入端，接收第四组差分输入信号的端口为第四差分信号输入端；输出第一组差分输出信号的端口为第一差分信号输出端，输出第二组差分输出信号的端口为第二差分信号输出端，输出第三组差分输出信号的端口为第三差分信号输出端，输出第四组差分输出信号的端口为第四差分信号输出端。
7.根据权利要求6所述的SATA接口装置，其特征在于，所述第一差分信号输入端与所述第一差分信号输出端对应连接、所述第二差分信号输入端与所述第二差分信号输出端对应连接、所述第三差分信号输入端与所述第三差分信号输出端对应连接、所述第四差分信号输入端与所述第四差分信号输出端对应连接时，为第一模式；
所述第一差分信号输入端与所述第四差分信号输出端对应连接、所述第二差分信号输入端与所述第三差分信号输出端对应连接、所述第三差分信号输入端与所述第二差分信号输出端对应连接、所述第四差分信号输入端与所述第一差分信号输出端对应连接时，为第二模式。
8.根据权利要求1所述的SATA接口装置，其特征在于，所述SATA连接器还包括：
对应所述第一数据传输端设置的第一预留端和对应所述第二数据传输端设置的第二预留端。
9.根据权利要求1所述的SATA接口装置，其特征在于，所述双向无源开关为HD3SS460芯片，所述检测单元为CC逻辑芯片。
10.根据权利要求1所述的SATA接口装置，其特征在于，还包括：
转接线，所述SATA接口装置可以通过所述转接线分别连接两个SATA硬盘。
11.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括权利要求1-10任一项所述的SATA接口装置。
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