專利名稱：雙介面cf矽碟卡及其雙介面?zhèn)蓽y與切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種雙介面矽碟卡，且特別系有關(guān)一種雙介面CF矽碟卡。
其中，CF矽碟卡是一種相當(dāng)輕薄短小的記憶卡規(guī)格，采用50接腳(pin)，長寬約為火柴盒大小(43mm×36mm)，厚度又分成Type I(3.3mm)和Type II(5mm)兩種類型。它除了體積小、重量輕外，同時也具備了資料保存性佳、可靠度高以及省電等特性，所以相當(dāng)受到消費(fèi)性電子產(chǎn)品的青睞。目前已大量用于下列各種領(lǐng)域(1)系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域(包含電腦/PC、工業(yè)電腦、大型伺服器等)。
(2)電腦周邊設(shè)備領(lǐng)域(包含影印機(jī)、印表機(jī)、掃描器、投影機(jī)、外接式矽碟機(jī)/讀卡機(jī)...等)。
(3)資訊家電(IA)領(lǐng)域(包含高畫質(zhì)數(shù)位電視/HDTV、視訊轉(zhuǎn)接器/STB、數(shù)它影音播放機(jī)/Media Player...等)。
(4)可攜式數(shù)字產(chǎn)品領(lǐng)域(包含個人數(shù)字助理/PDA、數(shù)位相機(jī)/Digital Camera、數(shù)位隨身聽/MP3 Player...等)。
這種以矽晶半導(dǎo)體儲存(Semiconductor Storage)技術(shù)為主的矽碟片已逐漸取代傳統(tǒng)磁性儲存(Magnetic Storage)技術(shù)及光學(xué)儲存(optical Storage) 技術(shù)的軟式磁碟片及光碟片等產(chǎn)品。因CF矽碟卡無論在體積上、耗電量、實料保存性、資料傳輸速率、重復(fù)讀寫性以及防震、防潮上都有極佳的表現(xiàn)。也因此些特點(diǎn)，CF矽碟卡迅速地被可攜式裝置、資訊家電等領(lǐng)域的產(chǎn)品所采用，成為越來越普及的現(xiàn)代可攜式小型儲存媒介之一。
另一方面，自1996年發(fā)表的USB(Universal Serial Bus)介面規(guī)格，其系一種應(yīng)用于電腦系統(tǒng)或可攜式裝置的一種擴(kuò)充介面。它具有高傳輸速率、熱插拔(Hot Swapping)、隨插即用(Plug & Play)、安裝容易等多項特點(diǎn)。因此，傳統(tǒng)電腦與周邊產(chǎn)品的傳輸介面已逐漸淘汰并且被USB介面等高效率傳輸介面所取代。透過USB介面，系統(tǒng)端可以輕易的與各種電腦周邊產(chǎn)品介接，而不需再另外安裝驅(qū)動程序，使得市面上內(nèi)建有USB介面的產(chǎn)品不僅在電腦系統(tǒng)(Desktop或Notebook)、其它周邊產(chǎn)品(如掃描器、鍵盤、印表機(jī)、滑鼠...等)，更在資訊家電(IA)(如個人數(shù)位助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)(DSC)、數(shù)位隨身聽(MP3 Player)、大姆哥(又稱『隨身硬碟』(Removable Hard Disk))...等)領(lǐng)域中迅速的普及起來，使用時十分方便，大受消費(fèi)者的喜愛。
由于市面上采用CF矽碟卡作為小型儲存媒介的產(chǎn)品，及利用USB介面作為擴(kuò)充介面的各類產(chǎn)品越來越廣泛，其關(guān)聯(lián)性與共通性也相當(dāng)近似。然而，目前的CF小型矽碟卡若要與上述具USB介面的數(shù)位產(chǎn)品介接，則需要透過一個媒介讀取裝置，例如外接式矽碟機(jī)、內(nèi)建式矽碟機(jī)及矽碟片轉(zhuǎn)接器等產(chǎn)品，才能直接與電腦或其他具USB介面的裝置連接。同時，CF矽碟卡僅能應(yīng)用于對應(yīng)的CF介面產(chǎn)品，無法共用于上述的具USB介面領(lǐng)域的可攜式數(shù)位產(chǎn)品、電腦或電腦周邊設(shè)備產(chǎn)品。如此一來，購買這個媒介讀取裝置，不僅會使消費(fèi)者購置成本增加，并且會造成消費(fèi)者使用上的不便。
但是，市面上并沒有將CF介面與USB介面整合起來的技術(shù)或產(chǎn)品。亦即，消費(fèi)者僅能按照業(yè)者所制訂的游戲規(guī)則(意即其所開發(fā)出的技術(shù)與產(chǎn)品)、并屈服在其價格與所制訂的規(guī)格下生活。于是，消費(fèi)者未來在使用數(shù)位產(chǎn)品的選擇上，不免受到了相當(dāng)幅度的限制。
一種雙介面CF矽碟卡，設(shè)有一CF介面、一USB介面、一控制晶片及復(fù)數(shù)個可抹寫式存儲器，其包含一CF匯流排介面電路，內(nèi)建于該控制晶片，用以與該CF介面溝通；一USB匯流排介面電路，內(nèi)建于該控制晶片，用以與該USB介面溝通；一電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路，用以將電源轉(zhuǎn)換成該雙介面CF矽碟卡內(nèi)部適用電壓并切斷另一組介面的功能；一介面?zhèn)蓽y與選擇電路，與該電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路耦接，用以偵測該CF介面或該USB介面并切換適合的該CF匯流排介面電路或該USB匯流排介面電路作為其工作模式；以及一微控制器，內(nèi)建于該控制晶片，依據(jù)切換后的介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，接受系統(tǒng)端傳輸?shù)闹噶畲a，將予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)。
一種雙介面CF矽碟卡的雙介面?zhèn)蓽y與切換方法，其包含下列步驟啟動一電源；將該電源轉(zhuǎn)換成該雙介面CF矽碟卡內(nèi)部適用的電源電壓并切斷與隔離另一組介面的電路功能；藉由一介面?zhèn)蓽y與選擇電路依據(jù)所偵測到的CF介面或USB介面系統(tǒng)，切換并啟動相對應(yīng)的一CF匯流排介面電路或一USB匯流排介面電路的工作模式；以及依據(jù)該介面?zhèn)蓽y與選擇電路切換、啟動后的介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，一微控制器便接受該系統(tǒng)端所傳輸?shù)闹噶畲a，予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)；本發(fā)明的微控制器執(zhí)行所有偵測、切換與控制CF介面或USB介面的系統(tǒng)端的程序處理，并分別藉由設(shè)置的電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路、介面?zhèn)蓽y與選擇電路與對應(yīng)的CF匯流排介面電路及USB匯流排介面電路作支持及判斷工作，以達(dá)CF介面與USB介面共用于一CF矽碟卡的目的。因此，本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡的微控制器整合了習(xí)知CF矽碟卡的CF介面功能，更具備了USB介面的功能，使得消費(fèi)者以最方便的操作方式，能共用于電腦系統(tǒng)或各種IA等領(lǐng)域產(chǎn)品，而直接提供數(shù)位資訊的儲存、傳輸、與交換功能。
圖2系依照本發(fā)明雙介面CF矽碟卡的偵測、控制與切換的判斷電路方塊圖。
圖3系依照本發(fā)明雙介面CF矽碟卡的偵測與切換的較佳具體流程圖。
另外，特就本發(fā)明相關(guān)電器控制步驟作說明。本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10同時支持于非同一時間利用CF介面14或USB介面12連接系統(tǒng)端，透過其中設(shè)置的單一的微控制器24可控制其中任一介面與多個可抹寫式存儲器16進(jìn)行資料的傳輸與交換，其包含下列步驟啟動一電源；將該電源轉(zhuǎn)換成雙介面CF矽碟卡10內(nèi)部適用的電源電壓并切斷、隔離另一組介面的電路功能；藉由一介面?zhèn)蓽y與選擇電路20依據(jù)所偵測到的CF介面14或USB介面12系統(tǒng)，切換并啟動相對應(yīng)的一CF匯流排介面電路28或一USB匯流排介面電路30的操作模式；以及依據(jù)介面?zhèn)蓽y與選擇電路20切換、啟動后的介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，此微控制器24便可接受連接系統(tǒng)端傳輸?shù)闹噶畲a，予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)。
其中，本發(fā)明雙介面CF矽碟卡10的控制晶片22進(jìn)一步包含有一資料暫存緩沖單元26。此資料暫存緩沖單元26與多個可抹寫式存儲器16耦接，籍由暫存于資料暫存緩沖單元26內(nèi)的資料可與已啟動的CF介面14或USB介面12進(jìn)行資料的傳輸或交換。以及一微控制器24，其內(nèi)建有一程序碼儲存存儲器、一資料暫存存儲器及一控制存取介面(圖均未繪示)，藉由此些元件可執(zhí)行所有偵測、切換及控制程序等功能。換句話說，本發(fā)明的微控制器24系為本發(fā)明的控制核心，所有指令的發(fā)布均從它而出。然而，其中的程序碼儲存存儲器、資料暫存存儲器及控制存取介面為一般控制器的元件，在此不另贅述。
請同時參考圖2，其系依照本發(fā)明雙介面CF矽碟卡的偵測、控制與切換的判斷電路方塊圖。從此圖示中可以更詳細(xì)了解本發(fā)明雙介面CF矽碟卡是如何根據(jù)這兩種不同介面的電器信號作判斷及其操作程序。如圖所示，當(dāng)使用CF介面14時，亦即雙介面CF矽碟卡10連接到CF介面14的系統(tǒng)端介面信號，而CF介面14的信號包含有電源與信號線共有50組(pin)。其中，本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10系采用其中的CF_VCC2信號，作為確認(rèn)雙介面CF矽碟卡10是否連接CF介面14的系統(tǒng)端作為依據(jù)。同時，雙介面CF矽碟卡10亦利用其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須將CF_CD1及CF_CD2兩信號線接地34。讓系統(tǒng)端藉以偵測CF介面14的特性，由介面?zhèn)蓽y與選擇電路20受雙介面CF矽碟卡10微控制器24的控制，將CF_CD1與CF_CD2兩組信號線接地34，籍以達(dá)到采用CF介面14并切斷另一組USB介面12的功能。
反之，當(dāng)雙介面CF矽碟卡10連接到USB介面12的系統(tǒng)端介面信號時，USB介面12共包含有4組電源與信號線。雙介面CF矽碟卡10系采用其中的D+信號線作為選擇或切換USB介面12的依據(jù)。根據(jù)USB介面12標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，USB介面1 2連接USB的系統(tǒng)端后，需將D+信號線透過一組電阻32(R＝1.5Kohm)連接3.0～3.6伏特(V)的電源信號，讓雙介面CF矽碟卡10確認(rèn)是否偵測到USB介面12的特性，再由介面?zhèn)蓽y與選擇電路20受雙介面CF矽碟卡10的微控制器24控制，將USB介面12的D+信號線透過電阻32連接電源，藉以達(dá)到采用USB介面12連接系統(tǒng)端并切斷另一組CF介面14的功能。
根據(jù)CF矽碟卡標(biāo)準(zhǔn)，顯而易見地，于CF介面14的50組信號線中，需提供兩組VCC電源信號，將其中一組的CF_VCC1直接連接在雙介面CF矽碟卡10的電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路18；而另一組CF_VCC2則作為偵測本發(fā)明雙介面CF矽碟卡10是否有連接到CF介面14系統(tǒng)端，即系其中的CF系統(tǒng)偵測36，同時必須將CF_CD1、CF_CD2兩信號接地3 4的兩個重要依據(jù)。其中，介面?zhèn)蓽y與選擇電路20系由三組切換信號組成。分別為CF_CD1、CF_CD2及USBD+信號，其功用與目的為CF_CD1系接地與開路的切換；CF_CD2系接地與開路的切換；而USB D+系透過1.5Kohm的電阻32連接3.3V電源與開路的切換。利用此三組信號的切換，均系由雙介面CF矽碟卡10偵測CF_VCC2信號線經(jīng)確認(rèn)連接到系統(tǒng)端介面的種類并適當(dāng)?shù)呐袛嗪螅高^介面?zhèn)蓽y與選擇電路20予以切換。
又，依據(jù)CF矽碟卡標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明必須將CF_CD1及CF_CD2兩信號接地34，經(jīng)由CF介面14偵測到其系統(tǒng)端后才會開始供應(yīng)電源。然而，當(dāng)本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10連接USB介面12時，電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路18會將其中的USB_VCC電源信號轉(zhuǎn)換成本發(fā)明內(nèi)合適用的電源電壓，將其中的D+信號線透過一組電阻32連接3.0～3.6伏特的電源信號后，再由介面?zhèn)蓽y與選擇電路20受雙介面CF矽碟卡10的微控制器24控制并將USB介面12的D+信號線透過電阻32連接電源，才能順利啟動雙介面CF矽碟卡10的USB介面12的功能。特別地，其中的選擇CF/USB介面38系當(dāng)符合上述USB介面12或CF介面14的機(jī)制時，才會切換并啟動內(nèi)部適用的電源電路。
如圖3所示，其系依照本發(fā)明雙介面CF矽碟卡的偵測與切換的較佳具體流程圖。本發(fā)明能支援兩種不同系統(tǒng)介面，在雙介面CF矽碟卡10的微控制器24中，亦需要具備處理兩種不同系統(tǒng)介面所需的處理程序，并且支持此兩種不同介面產(chǎn)生的指令與通訊協(xié)定。此較佳具體流程圖中說明了當(dāng)系統(tǒng)啟動供應(yīng)雙介面CF矽碟卡10的啟動電源(步驟40)后，雙介面CF矽碟卡10的微控制器24隨即依據(jù)系統(tǒng)介面?zhèn)蓽y與選擇電路20所偵測到的系統(tǒng)種類，切換至正確的工作模式，并據(jù)以啟動相對應(yīng)的系統(tǒng)介面操作流程。其中，當(dāng)系統(tǒng)介面啟動后，微控制器24便依據(jù)該系統(tǒng)介面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，接收其傳輸?shù)闹噶畲a并加以控制處理，而產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)。換言之，當(dāng)介面?zhèn)蓽y控制與切換電路20所偵測到的系統(tǒng)介面系50pin的CF匯流排模式時，隨即切換并選擇CF匯流排(步驟42)并進(jìn)入其標(biāo)準(zhǔn)的操作循環(huán)模式，亦即會經(jīng)其匯流排閑置(Bus idle)(步驟44)產(chǎn)生一CF指令(步驟46)，再處理指令并產(chǎn)生回應(yīng)(步驟48)后，再回到匯流排閑置(步驟44)。另外一組系統(tǒng)介面系當(dāng)介面?zhèn)蓽y控制與切換電路20所偵測到的系統(tǒng)介面系USB匯流排模式時，隨即切換并選擇USB匯流排(步驟50)并進(jìn)入其標(biāo)準(zhǔn)的操作循環(huán)模式，亦即會經(jīng)其匯流排閑置(步驟52)，產(chǎn)生一USB指令(步驟54)，再處理指令并產(chǎn)生回應(yīng)(步驟56)后，再回到匯流排閑置(步驟52)。
在此需特別強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10系以本身已經(jīng)具備有的CF介面與USB介面，進(jìn)行設(shè)計其中控制晶片、電路與電氣的配置，并以一較佳具體實施例詳細(xì)揭露如上。然而。本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10的型式并不限定為標(biāo)準(zhǔn)的CF type I或CF type II矽碟卡、加長型的CF矽碟卡或是任意型式的CF矽碟卡。
綜上所述，本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡，實以一較佳具體實施例詳述如上，其至少具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明系透過本身的一微控制器作執(zhí)行所有偵測、切換與控制CF介面或USB介面的系統(tǒng)端的程序處理，并分別籍由設(shè)置的電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路、介面?zhèn)蓽y與選擇電路與對應(yīng)的CF匯流排介面電路及USB匯流排介面電路作支持及判斷工作，以達(dá)CF介面與USB介面共用于一CF矽碟卡的目的。因此，本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡的微控制器整合了習(xí)知CF矽碟卡的CF介面功能。更具備了USB介面的功能，使得消費(fèi)者以最方便的操作方式，能共用于電腦系統(tǒng)或各種IA等領(lǐng)域產(chǎn)品，而且接提供數(shù)位資訊的儲存、傳輸、與交換功能。
上述各元件名稱系為方便描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容所定，然其并非用以限定本發(fā)明，凡依據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)作精神所做的等效轉(zhuǎn)換替代，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1.一種雙介面CF矽碟卡，設(shè)有一CF介面、一USB介面、一控制晶片及復(fù)數(shù)個可抹寫式存儲器，其包含一CF匯流排介面電路，內(nèi)建于該控制晶片，用以與該CF介面溝通；一USB匯流排介面電路，內(nèi)建于該控制晶片，用以與該USB介面溝通；一電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路，用以將電源轉(zhuǎn)換成該雙介面CF矽碟卡內(nèi)部適用電壓并切斷另一組介面的功能；一介面?zhèn)蓽y與選擇電路，與該電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路耦接，用以偵測該CF介面或該USB介面并切換適合的該CF匯流排介面電路或該USB匯流排介面電路作為其工作模式；以及一微控制器，內(nèi)建于該控制晶片，依據(jù)切換后的介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，接受系統(tǒng)端傳輸?shù)闹噶畲a，將予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙介面CF矽碟卡，其特征在于該控制晶片進(jìn)一步包含一資料暫存緩沖單元，該資料暫存緩沖單元分別與該些可抹寫式存儲器耦接，籍由暫存于該資料暫存緩沖單元內(nèi)的資料可與指定的該CF介面或USB介面進(jìn)行資料的傳輸或交換。
3.如權(quán)利要求1所述的雙介面CF矽碟卡，其特征在于該微處理器進(jìn)一步內(nèi)建有一程序碼儲存存儲器、一資料暫存存儲器及一控制存取介面。
4.如權(quán)利要求1所述的雙介面CF矽碟卡，其特征在于該雙介面CF矽碟卡包含標(biāo)準(zhǔn)的CF type I、CF type II矽碟卡、加長型的CF矽碟卡或是任意型式的CF矽碟卡。
5.一種雙介面CF矽碟卡的雙介面?zhèn)蓽y與切換方法，其包含下列步驟啟動一電源；將該電源轉(zhuǎn)換成該雙介面CF矽碟卡內(nèi)部適用的電源電壓并切斷與隔離另一組介面的電路功能；藉由一介面?zhèn)蓽y與選擇電路依據(jù)所偵測到的CF介面或USB介面系統(tǒng)，切換并啟動相對應(yīng)的一CF匯流排介面電路或一USB匯流排介面電路的工作模式；以及依據(jù)該介面?zhèn)蓽y與選擇電路切換、啟動后的介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，一微控制器便接受該系統(tǒng)端所傳輸?shù)闹噶畲a，予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)；其中該CF矽碟卡可同時支持非同一時間連接一系統(tǒng)端的一CF介面或一USB介面，藉由單一的一微控制器控制其中存取資料的復(fù)數(shù)個可抹寫式存儲器，并與該CF介面或該USB介面的任一介面進(jìn)行資料的傳輸與交換。
6.如權(quán)利要求5所述的雙介面CF矽碟卡的雙介面?zhèn)蓽y與切換方法，其特征在于該微處理器進(jìn)一步內(nèi)建有一程序碼儲存存儲器、一資料暫存存儲器及一控制存取介面。
7.如權(quán)利要求5所述的雙介面CF矽碟卡的雙介面?zhèn)蓽y與切換方法，其特征在于該雙介面CF矽碟卡包含標(biāo)準(zhǔn)的CF type I、CF type II矽碟卡、加長型的CF矽碟卡或是任意型式的CF矽碟卡。
8.一種雙介面矽碟卡，包含復(fù)數(shù)個可抹寫式存儲器；一CF介面，符合CF介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)；一USB介面，符合USB介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)；一電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路，偵測正在使用的該CF介面或該USB介面的電源并將電源轉(zhuǎn)換成該雙介面矽碟卡內(nèi)部適用的電源電壓并切斷另一組介面的功能；一介面?zhèn)蓽y與選擇電路，與該電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路耦接，用以偵測該CF介面或該USB介面并切換選擇適合的系統(tǒng)介面電路作為其工作模式；以及一控制晶片，內(nèi)建有一微控制器、一CF匯流排介面電路、一USB匯流排介面電路，該微控制器系依據(jù)該介面?zhèn)蓽y與選擇電路切換后的介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，控制并接受從系統(tǒng)端藉由該CF匯流排介面電路或該USB匯流排介面電路傳輸來的指令碼，將予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)。
9.如權(quán)利要求8所述的雙介面矽碟卡，其特征在于該控制晶片進(jìn)一步包含一資料暫存緩沖單元，該資料暫存緩沖單元與該些可抹寫式存儲器耦接，籍由暫存于該資料暫存緩沖單元內(nèi)的資料可與指定的該CF介面或USB介面進(jìn)行資料的傳輸或交換。
10.如權(quán)利要求8所述的雙介面矽碟卡，其特征在于該微處理器進(jìn)一步內(nèi)建有一程序碼儲存存儲器、一資料暫存存儲器及一控制存取介面。
全文摘要
一種雙介面CF矽碟卡，具有CF介面、USB介面、控制晶片及多個可抹寫式存儲器，特別是其電路、電氣設(shè)計中包含CF匯流排介面電路與USB匯流排介面電路，均內(nèi)建于控制晶片中，用以分別與CF介面或USB介面溝通；一電源轉(zhuǎn)換與保護(hù)電路，可將電源電壓轉(zhuǎn)換成本發(fā)明內(nèi)部適用電壓并可同時切斷另一組介面的功能；一介面?zhèn)蓽y與選擇電路，用以偵測CF介面或USB介面的系統(tǒng)端并切換適合的CF匯流排介面電路或USB匯流排介面電路作為其正確的工作模式；以及一微控制器，內(nèi)建于該控制晶片，依據(jù)切換后的系統(tǒng)介面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，接受系統(tǒng)端傳輸?shù)闹噶畲a，將予以處理并產(chǎn)生適當(dāng)回應(yīng)。
文檔編號G06F9/48GK1459721SQ02119788
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者陳加立, 劉文聰 申請人:萬國電腦股份有限公司