使用串口闪存的PCI设备制造技术

本发明专利技术涉及一种基于局部总线标准规范的使用串口闪存的ＰＣＩ设备，应用于数据安全领域，该设备利用ＰＣＩ接口芯片对存储数据进行物理隔离、保护、还原，确保更高的数据安全性。本发明专利技术设备包括ＰＣＩ接口芯片、串口闪存，该设备与总线主设备以局部总线标准规范连接，ＰＣＩ接口芯片与串口闪存以串行方式连接，实现串并数据的转换并通过循环步骤来解决串并数据通信间的速度匹配问题，硬件结构简单，设计合理，使用方便。由于本发明专利技术设备采用串行连接方式使其成本降低，设置方便，生产更简单，硬件成本更低，更能以大规模商业化的价格实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用串口闪存的PCI设备，该设备基于局部总线标准规范应用于数据安全领域，该设备利用PCI接口芯片对存储数据进行物理隔离、保护、还原，确保更高的数据安全性。
技术介绍
以前计算机隔离技术为单纯的机械隔离，而PCI总线的扩展ROM控制卡的专用芯片提供可电擦写只读存储器闪存-ROM，专用于各种PCI扩展ROM卡，包括系统还原卡、数据保护卡、安全卡等，所以更专业、更美观、更方便、更便宜、更省心。目前的技术条件下，大多数闪存-ROM为并行数据处理，由于并行闪存-ROM成本高，所以几乎不可能以大规模商业化的价格实现。PCI局部总线(Peripheral Component Interconnect，周边元件扩展接口)PCI局部总线标准的制定主要目的是为了实现一种将周边设备与处理器高速结合起来的总线结构，以便适应用户对于数据率越来越高的要求。使用PCI总线结构的设备，可以达到理论上峰值为132Mbytes/s的数据率，虽然这个数字会因为总线的繁忙和设备自身的原因而和实际值有些出入，但是达到60Mbytes/s的平均传送数据率还是有可能的。使用PCI总线一个突出的优点是CPU(中央处理器)占用率极低，它和存储器之间的交互基本上通过DMA方式，所以需要高数据率和低耗的场合，都可以使用PCI总线设备。为了向计算机系统提供PCI设备识别信息，已有的PCI总线接口模块通常有两种，一种是直接由一个专用接口芯片构成，另一种是由一个PCI接口芯片和一个配置芯片构成。在专用接口芯片的方案中，各厂家为自己的扩展ROM卡定制专用接口芯片。PCI设备识别信息直接固化在专用接口芯片中，所以该芯片将只能用于某一个厂家的某一个设备；并且由于定制芯片就像开模具一样，存在“开模费”和“单个产品的直接成本费”。本专利技术是使用串口闪存的PCI设备，它基于局部总线标准应用于数据安全领域，该设备利用PCI接口芯片对存储数据进行物理隔离、保护、还原，确保更高的数据安全性。由于本专利技术设备采用串口闪存连接方式，所以使其相对于并行-->FLASH-ROM成本降低，更能以大规模商业化的价格实现。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是提供一种基于局部总线标准的使用串口闪存的PCI设备应用于数据安全领域，该设备利用PCI接口芯片对存储数据进行物理隔离、保护、还原，确保更高的数据安全性，实现串并数据的转换并解决串并数据通信间的速度匹配问题。技术方案：本专利技术公开了一种使用串口闪存的PCI设备，该设备与总线主设备连接，该设备包括PCI接口芯片、串口闪存，总线主设备中的AD、PAR端口依次对应接PCI接口芯片中的AD、PAR端口，总线主设备中的CBE0、IDSEL0、FRAME0、IRDY0、CLK0、RST0输出端口依次对应接PCI接口芯片中的CBE1、IDSEL1、FRAME1、IRDY1、CLK1、RST1输入端口，总线主设备中的TRDY#1、DEVSEL#1、STOP#1输入端口依次对应接PCI接口芯片中的TRDY#0、DEVSEL#0、STOP#0输出端口；串口闪存中的SO输出端口接PCI接口芯片中的MISO输入端口，PCI接口芯片中的SCK0、CS#0、MOSI输出端口依次对应接串口闪存中的SCK1、CS#1、SI输入端口。上述总线主设备、PCI接口芯片中的AD端口为32位或64位，总线主设备中的CBE0端口、PCI接口芯片中的CBE1端口为4位。PCI接口芯片为CH364L芯片，串口闪存可以为25F系列芯片、25VF系列芯片例如25F512，25VF020、25VF010等等。PCI接口芯片与串口闪存可以采用各种多芯片封装技术封装在一起与总线主设备连接使用。PCI接口芯片与串口闪存也不必须采用多芯片封装技术封装在一起与总线主设备连接使用，PCI接口芯片与串口闪存可以直接与总线主设备连接使用。适用于使用串口闪存的PCI设备的操作方法，该操作方法包括得到总线资源使用权的总线主设备向PCI接口芯片发出访问地址和读取数据命令，PCI接口芯片在地址阶段采样并锁存上述访问地址和读取数据命令，PCI接口芯片通过串行端口从串口闪存中读取串行数据且转换成并行数据来传输给总线主设备。当得到总线资源使用权的总线主设备向PCI接口芯片发出读取并行数据命令，若PCI接口芯片未完成上述串行数据到并行数据的转换，使用串口闪存的PCI设备通过循环步骤直到完成上述串行数据到并行数据的转换。完成上述转换后，若总线主设备再次向PCI接口芯片发出读取并行数据命-->令，PCI接口芯片则把上述并行数据传输给总线主设备。上述的循环步骤包括：重试请求信号是由PCI接口芯片产生DEVSEL#和STOP#同时为有效信号且TRDY#为无效信号的组合信号；总线主设备在数据阶段时钟上升沿采样到上述重试请求信号，总线主设备与PCI接口芯片断开连接，总线主设备将总线资源归还给系统，使其他总线设备利用总线资源运行，待系统延时后，总线主设备再次启动数据读取命令，若PCI接口芯片仍未完成串行数据到并行数据的转换，PCI接口芯片再次产生重试请求信号，总线主设备采样到该重试请求信号，总线主设备与PCI接口芯片再次断开连接。所述使用串口闪存的PCI设备中的SCK为时钟端口，CS#片选端口低电平有效，MOSI、SI、MISO、SO为数据端口，TRDY#、DEVSEL#、STOP#都为低电平有效。在使用串口闪存的PCI设备中的AD为数据地址多路复用的输入/输出信号端口。当FRAME有效时，是地址周期；在IRDY和TRDY同时有效时，是数据周期。一个PCI总线的传输中包含了一个地址信号周期和一个或多个数据周期。PCI总线支持突发方式的读写功能。地址周期为一个时钟周期，在该周期中AD0～AD31线上含有一个32位的物理地址。对于I/O操作，它是一个字节地址；若是存储器操作和配置操作，则是双字地址。在数据周期，AD0～AD7为最低字节，AD24～AD31为最高字节。当IRDY有效时，表示写数据稳定TRDY有效，有效表示读数据稳定有效。C/BEO～3(t/s)：总线命令和字节使能多路复用信号线。在地址周期内，这四条线上传输的是总线命令；在数据周期内，传输的是字节使能信号，用来表示在整个数据期中，AD0～AD31上哪些字节为有效数据。接口控制信号FRAME(s/t/s)：帧周期信号。由当前主设备驱动，表示一次访问的开始和持续时间。FRAME无效时，是传输的最后一个数据周期。IRDY(s/t/s)：主设备准备好信号。该信号有效表明发起本次传输的主设备能够完成一个数据期。它要与TRDY配合使用，当这两者同时有效时，才能进行完整的数据传输，否则即为等待周期。在写周期，该信号有效时，表示有效的数据信号已在AD0～AD31中建立；在读周期，该信号有效时，表示主设备已做好接收数据的准备。TRDY(s/t/s)：从设备准备好信号。该信号有效表示从设备已做好完成-->当前数据传输的准备工作，此时可进行相应的数据传输。同样，该信号要与IRDY配合使用，这两者同时有效数据才能进行完整传输。在写周期内该信号有效表示从设备已做好了接收数据的准备。在读周期内，该信号有效表示有效数据已被送入AD0～AD31中，同理，IRDY和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用串口闪存的ＰＣＩ设备，该设备与总线主设备（１）连接，其特征在于该设备包括ＰＣＩ接口芯片（２）、串口闪存（３），总线主设备（１）中的ＡＤ、ＰＡＲ端口依次对应接ＰＣＩ接口芯片（２）中的ＡＤ、ＰＡＲ端口，总线主设备（１）中的ＣＢＥ０、ＩＤＳＥＬ０、ＦＲＡＭＥ０、ＩＲＤＹ０、ＣＬＫ０、ＲＳＴ０输出端口依次对应接ＰＣＩ接口芯片（２）中的ＣＢＥ１、ＩＤＳＥＬ１、ＦＲＡＭＥ１、ＩＲＤＹ１、ＣＬＫ１、ＲＳＴ１输入端口，总线主设备（１）中的ＴＲＤＹ＃１、ＤＥＶＳＥＬ＃１、ＳＴＯＰ＃１输入端口依次对应接ＰＣＩ接口芯片（２）中的ＴＲＤＹ＃０、ＤＥＶＳＥＬ＃０、ＳＴＯＰ＃０输出端口；串口闪存（３）中的ＳＯ输出端口接ＰＣＩ接口芯片（２）中的ＭＩＳＯ输入端口，ＰＣＩ接口芯片（２）中的ＳＣＫ０、ＣＳ＃０、ＭＯＳＩ输出端口依次对应接串口闪存（３）中的ＳＣＫ１、ＣＳ＃１、ＳＩ输入端口。

【技术特征摘要】
1.一种使用串口闪存的PCI设备，该设备与总线主设备(1)连接，其特征在于该设备包括PCI接口芯片(2)、串口闪存(3)，总线主设备(1)中的AD、PAR端口依次对应接PCI接口芯片(2)中的AD、PAR端口，总线主设备(1)中的CBE0、IDSEL0、FRAME0、IRDY0、CLK0、RST0输出端口依次对应接PCI接口芯片(2)中的CBE1、IDSEL1、FRAME1、IRDY1、CLK1、RST1输入端口，总线主设备(1)中的TRDY#1、DEVSEL#1、STOP#1输入端口依次对应接PCI接口芯片(2)中的TRDY#0、DEVSEL#0、STOP#0输出端口；串口闪存(3)中的SO输出端口接PCI接口芯片(2)中的MISO输入端口，PCI接口芯片(2)中的SCK0、CS#0、MOSI输出端口依次对应接串口闪存(3)中的SCK1、CS#1、SI输入端口。2.如权利要求1所述的使用串口闪存的PCI设备，其特征在于串口闪存(3)为25F系列芯片、25VF系列芯片。3.一种如权利要求1所述的使用串口闪存的PCI设备的操作方法，其特征在于该操作方法包括得到总线资源使用权的总线主设备(1)向PCI接口芯片(2)发出访问地址和读取数据命令，PCI接口芯片(2)在地址阶段采样并锁存上述访问地址和读取数据命令，PCI接口芯片(2)通过串行端口从串口闪存(3)中读取串...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春华，
申请(专利权)人：南京异或科技有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]