專利名稱：具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于敏感數(shù)據(jù)的存儲和銷毀技術，具體涉及一種具有軟硬銷毀功能的 數(shù)據(jù)裝載模塊。
背景技術：
在某些計算機中，需要海量存儲介質(zhì)存放操作系統(tǒng)、用戶的應用程序以及關鍵數(shù) 據(jù)。在以往的應用中，通常利用商用硬盤或固態(tài)硬盤來實現(xiàn)，如果采用上述標準結構設備的 話，普通的計算機就可以直接讀取其中的信息，容易造成關鍵數(shù)據(jù)信息的泄密。針對關鍵數(shù) 據(jù)信息的銷毀，通常有軟件銷毀和硬件銷毀兩種。對于軟件銷毀，由于商用硬盤磁介質(zhì)的順 序存取特性，要多次銷毀才有可能保證數(shù)據(jù)不被恢復，耗時時間長。另外，操作系統(tǒng)的不同 造成銷毀軟件需針對不同平臺進行移植，加大了開發(fā)難度；對于高壓沖擊的硬件銷毀，只能 破壞商用硬盤的電氣特性，磁介質(zhì)上的關鍵信息沒有被破壞，依然能被計算機讀出。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能實現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)的存儲，并能在緊急情況下對數(shù) 據(jù)進行快速軟件/硬件銷毀的數(shù)據(jù)存儲裝置。實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊，其中， 電氣部分采用NAND Flash芯片和NAND Flash控制器實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲功能；電氣部分包括 軟件銷毀控制器和硬件銷毀組件；NAND Flash控制器內(nèi)部集成的快速軟件銷毀功能；快速軟件銷毀數(shù)據(jù)時，軟件銷毀控制器接收到觸發(fā)信號之后向NAND Flash控制器 發(fā)送軟件銷毀指令，NAND Flash控制器首先發(fā)送“60”命令給Flash芯片，“60”表示擦除 命令；接著發(fā)送要銷毀的數(shù)據(jù)塊的地址，通知Flash要擦除的Flash塊起始地址；接著發(fā)送 “DO”命令，“DO”命令表示開始擦除；對所有數(shù)據(jù)塊重復上述擦除操作完成對整個Flash存 儲器的數(shù)據(jù)銷毀；硬件銷毀組件包括硬件銷毀按鈕、非門D1、電壓轉(zhuǎn)換器D2 ；硬件銷毀按鈕被按下 時，非門Dl的輸入端輸入了低電平的信號，經(jīng)過非門翻轉(zhuǎn)輸出5V高電平，這樣電壓轉(zhuǎn)換器 D2的輸入端就施加了 5V輸入信號；D2在這里是5V直流轉(zhuǎn)12V直流的電壓轉(zhuǎn)換器；D2開始 工作輸出12V高電壓；這個12V高電壓輸入信號與Flash芯片電源輸入管腳相連，在按鈕 不按下時，高壓生成器電路不工作，F(xiàn)lash的電源輸入引腳使用正常的3. 3V供電，當數(shù)據(jù)硬 件銷毀按鈕按下時，高壓生成器電路生成的12V高電壓施加到Flash芯片，將Flash芯片燒 毀。如上所述的一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊，其中，采用CPCI總線專用連 接器將數(shù)據(jù)信號和銷毀用觸發(fā)信號引入；軟件銷毀控制器采用單片機實現(xiàn)，接收到銷毀觸 發(fā)信號后發(fā)送中斷請求至NAND Flash控制器，數(shù)據(jù)銷毀過程由中斷處理程序?qū)崿F(xiàn)。如上所述的一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊，其中，結構部分，NAND Flash 芯片和NAND Flash控制器直接集成在數(shù)據(jù)裝載模塊印制板上并所述數(shù)據(jù)裝載模塊表面覆蓋導熱板，導熱板采用鋁合金材料制成，在芯片外形成金屬屏蔽。本實用新型的技術效果在于利用非標準的結構形式實現(xiàn)了標準結構設備的數(shù)據(jù) 存儲功能，存儲于數(shù)據(jù)裝載模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過專用連接器輸出，普通的計算機無法讀 取設備內(nèi)的信息，可確保信息的安全性。將芯片直接焊接在印制板上，滿足撞擊、振動環(huán)境 的使用要求。模塊表面覆蓋用鋁合金材料制成的導熱板，在芯片外形成金屬屏蔽，提高抗干 擾能力，能確保信息的可靠性。具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊采用NAND Flash存儲數(shù) 據(jù)，利用非標準的結構形式實現(xiàn)了標準結構設備的數(shù)據(jù)存儲功能。模塊內(nèi)部集成了快速軟 件銷毀和硬件銷毀組件，使用戶可以在短時間內(nèi)徹底清除敏感數(shù)據(jù)。模塊內(nèi)部集成了快速 軟件銷毀和硬件銷毀組件，銷毀功能所需信號由專用連接器引入。用戶只需配置觸發(fā)開關 就可以在短時間內(nèi)徹底清除敏感數(shù)據(jù)。
圖1是本實用新型提供的具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊數(shù)據(jù)存儲部分的電 氣原理框圖；圖2是本實用新型提供的具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊軟件銷毀部分電氣 的原理框圖；圖3是本實用新型軟件數(shù)據(jù)銷毀部分的流程圖；圖4是本實用新型提供的具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊硬件銷毀部分的電 氣原理框圖；圖5是本實用新型圖4中高壓生成器的電氣原理框圖；圖6是本實用新型結構部分的安裝圖。圖中1. NAND Flash控制器；2.軟件銷毀控制器；3.高壓生成器；4 11. NAND Flash 芯片；12. CPCI 連接器 Jl。13. CPCI 連接器 J2。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。如圖1所示，為本實用新型的一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊的存儲功能 實現(xiàn)原理框圖。方框內(nèi)為NAND Flash控制器組成結構，包括高性能的ARM7處理器內(nèi)核、 Flash控制器和SDRAM控制器等。SDRAM最大可達到64MByte，保證數(shù)據(jù)高速讀寫時的流暢 性。Host/IF為接口形式，目前實現(xiàn)了 SATA接口，該接口在CPCI連接器的J2 (如圖6中的 13所示)上引出。電氣部分采用NAND Flash芯片和NAND Flash控制器實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲功能；內(nèi)部 集成的快速軟件銷毀和硬件銷毀組件實現(xiàn)了數(shù)據(jù)銷毀功能；結構部分，NAND Flash芯片和 NAND Flash控制器直接集成在數(shù)據(jù)裝載模塊印制板上并利用CPCI總線專用連接器將數(shù)據(jù) 信號和銷毀用觸發(fā)信號引入，使得普通的計算機無法讀取設備內(nèi)的信息，可確保信息的安 全性。同時也滿足了撞擊、振動環(huán)境的使用要求。該數(shù)據(jù)裝載模塊表面覆蓋導熱板，導熱板 采用鋁合金材料制成，在芯片外形成金屬屏蔽，提高抗干擾能力，能確保信息的可靠性。如圖2所示為以上提到的一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊的軟件銷毀功 能實現(xiàn)框圖。以往的磁介質(zhì)存儲器，數(shù)據(jù)銷毀分的方法有數(shù)據(jù)覆寫、消磁、磁盤銷毀三種方式。后兩種方式數(shù)據(jù)銷毀后，磁介質(zhì)將不能再使用。對于數(shù)據(jù)覆寫方式，在重新覆蓋數(shù)據(jù)后 會有剩磁現(xiàn)象，磁介質(zhì)會不同程度地永久性磁化，所以磁介質(zhì)上記載的信息在一定程度上 抹除不凈。而Flash存儲器則不存在這種問題，當對存儲區(qū)進行擦除后，數(shù)據(jù)將不能進行恢 復，而存儲介質(zhì)仍具有可重用性。具體使用方式如下通過計算機機箱面板上的觸發(fā)設備(按鍵或開關等)觸發(fā)軟 件銷毀控制器，軟件銷毀控制器接收到觸發(fā)信號之后向NAND Flash控制器發(fā)送軟件銷毀指 令，銷毀Flash內(nèi)所有數(shù)據(jù)，這個過程不會對以上提到的數(shù)據(jù)裝載模塊內(nèi)部芯片造成任何 損傷。該觸發(fā)設備通過一個至少Is的低電平觸發(fā)脈沖觸發(fā)控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)銷毀流程。軟件 銷毀后，在下次計算機重啟或上電后數(shù)據(jù)裝載模塊內(nèi)數(shù)據(jù)全部被清除。利用硬盤分區(qū)工具 對該模塊進行格式化后就可以再次使用，但數(shù)據(jù)已經(jīng)完全不能被恢復。圖3所示為舉例說 明的Flash中一個塊的數(shù)據(jù)銷毀的流程，首先軟件銷毀控制器接收到觸發(fā)信號之后向NAND Flash控制器發(fā)送軟件銷毀指令，由NAND Flash控制器發(fā)送“60”命令給Flash芯片，“60” 表示擦除命令，F(xiàn)lash片內(nèi)命令譯碼器會識別該命令；接著發(fā)送要銷毀的數(shù)據(jù)塊的地址，通 知Flash要擦除的Flash塊起始地址；接著發(fā)送“DO”命令，“DO”命令表示開始擦除；這樣 Flash存儲器就開始對選中的塊進行擦除。在Flash擦除過程中，F(xiàn)lash的狀態(tài)忙引腳會有 效，程序要一直讀該狀態(tài)引腳，當Flash狀態(tài)忙引腳無效時，則說明Flash塊的數(shù)據(jù)擦除完 畢。當Flash塊擦除完并且沒有報錯時，會將數(shù)據(jù)最低位I/O 0引腳驅(qū)動低電平，所以程序 讀一下該數(shù)據(jù)位，如果為0則塊擦除正確，否則說明擦除過程出錯。對整個Flash存儲器的 數(shù)據(jù)銷毀就要完成所有數(shù)據(jù)塊的擦除操作。軟件銷毀控制器采用單片機實現(xiàn)，接收到銷毀 觸發(fā)信號后發(fā)送中斷請求至NAND Flash控制器，上述銷毀過程由中斷處理程序?qū)崿F(xiàn)。如圖4所示為以上提到的一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊的硬件銷毀功 能實現(xiàn)框圖。圖4中所示的高壓生成器的原理框圖如圖5所示，當圖4所示的按鈕被按下 時，圖5中非門Dl的輸入端輸入了低電平的信號，經(jīng)過非門翻轉(zhuǎn)輸出5V高電平，這樣電壓 轉(zhuǎn)換器D2的輸入端就施加了 5V輸入信號。D2在這里是5V直流轉(zhuǎn)12V直流的電壓轉(zhuǎn)換器。 D2開始工作輸出12V高電壓。這個12V高電壓輸入信號與Flash芯片電源輸入管腳相連， 在按鈕不按下時，高壓生成器電路不工作，F(xiàn)lash的電源輸入引腳使用正常的3. 3V供電，當 數(shù)據(jù)硬件銷毀按鈕按下時，高壓生成器電路生成的12V高電壓施加到Flash芯片，將Flash 芯片燒毀。具體的硬件數(shù)據(jù)銷毀過程如下通過計算機機箱面板上的觸發(fā)設備(按鍵或開關 等)觸發(fā)高壓生成器生成高電壓，高電壓施加到Flash芯片執(zhí)行硬件銷毀操作。這個過程在 瞬間完成，適用于緊急情況，執(zhí)行硬件銷毀后，NAND Flash控制器和存儲介質(zhì)均物理損壞， 不可再用。圖 5 中所示的非門可以選擇 TI 公司的 SN74AHCT1G04、National Semiconductor 公司的74HCT1G04等非門，電壓轉(zhuǎn)換器可選擇National Semiconductor公司的LM2585或 Motorola 的 MC34063 等。如圖6所示為以上提到的一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊的結構安裝圖。 該模塊工作時所需電源由CPCI連接器Jl提供，數(shù)據(jù)信號和軟硬銷毀用觸發(fā)信號由CPCI連 接器J2提供。
權利要求1.一種具有軟/硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊，其特征在于電氣部分采用NAND Flash 芯片和NAND Flash控制器實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲功能；電氣部分包括軟件銷毀控制器和硬件銷 毀組件；NAND Flash控制器內(nèi)部集成的快速軟件銷毀功能；快速軟件銷毀數(shù)據(jù)時，軟件銷毀控制器接收到觸發(fā)信號之后向NAND Flash控制器發(fā)送 軟件銷毀指令，NAND Flash控制器首先發(fā)送“60”命令給Flash芯片，“60”表示擦除命令； 接著發(fā)送要銷毀的數(shù)據(jù)塊的地址，通知Flash要擦除的Flash塊起始地址；接著發(fā)送“DO” 命令，“DO”命令表示開始擦除；對所有數(shù)據(jù)塊重復上述擦除操作完成對整個Flash存儲器 的數(shù)據(jù)銷毀；硬件銷毀組件包括硬件銷毀按鈕、非門D1、電壓轉(zhuǎn)換器D2 ；硬件銷毀按鈕被按下時， 非門Dl的輸入端輸入了低電平的信號，經(jīng)過非門翻轉(zhuǎn)輸出5V高電平，這樣電壓轉(zhuǎn)換器D2 的輸入端就施加了 5V輸入信號；D2在這里是5V直流轉(zhuǎn)12V直流的電壓轉(zhuǎn)換器；D2開始工 作輸出12V高電壓；這個12V高電壓輸入信號與Flash芯片電源輸入管腳相連，在按鈕不按 下時，高壓生成器電路不工作，F(xiàn)lash的電源輸入引腳使用正常的3. 3V供電，當數(shù)據(jù)硬件銷 毀按鈕按下時，高壓生成器電路生成的12V高電壓施加到Flash芯片，將Flash芯片燒毀。
2.如權利要求1所述的一種具有軟/硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊，其特征在于采用 CPCI總線專用連接器將數(shù)據(jù)信號和銷毀用觸發(fā)信號引入；軟件銷毀控制器采用單片機實 現(xiàn)，接收到銷毀觸發(fā)信號后發(fā)送中斷請求至NAND Flash控制器，數(shù)據(jù)銷毀過程由中斷處理 程序?qū)崿F(xiàn)。
3.如權利要求2所述的一種具有軟/硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊，其特征在于結構 部分，NAND Flash芯片和NAND Flash控制器直接集成在數(shù)據(jù)裝載模塊印制板上并所述數(shù) 據(jù)裝載模塊表面覆蓋導熱板，導熱板采用鋁合金材料制成，在芯片外形成金屬屏蔽。
專利摘要本實用新型屬于敏感數(shù)據(jù)的存儲和銷毀技術，具體涉及一種具有軟硬銷毀功能的數(shù)據(jù)裝載模塊。該數(shù)據(jù)裝載模塊利用非標準的結構形式實現(xiàn)了標準結構設備的數(shù)據(jù)存儲功能，存儲于內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過專用連接器輸出，普通的計算機無法讀取設備內(nèi)的信息，可確保信息的安全性。將芯片直接焊接在該數(shù)據(jù)裝載模塊印制板上，滿足撞擊、振動環(huán)境的使用要求。模塊表面覆蓋用鋁合金材料制成的導熱板，在芯片外形成金屬屏蔽，提高抗干擾能力，能確保信息的可靠性。模塊內(nèi)部集成了快速軟件銷毀和硬件銷毀組件，銷毀功能所需信號由專用連接器引入。用戶只需配置觸發(fā)開關就可以在短時間內(nèi)徹底清除敏感數(shù)據(jù)。
文檔編號G11B20/00GK201828905SQ20102055012
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者胡亮, 蔡麗君, 鄒政韜 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所