專利名稱：一種提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲卡寫入數(shù)據(jù)的方法，尤其涉及一種提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有主機(jī)和存儲卡的讀寫通信協(xié)議如下讀數(shù)據(jù)時，主機(jī)發(fā)送讀命令，等待存儲卡響應(yīng)，該響應(yīng)有一個起始位，主機(jī)一旦檢測到該起始位，數(shù)據(jù)總線就可以接收數(shù)據(jù)。因此，主機(jī)發(fā)完讀命令不用等待接收完全部響應(yīng)，就可以讀數(shù)據(jù)；而在寫入數(shù)據(jù)時，卻是主機(jī)發(fā)完寫命令并且接收完正確響應(yīng)以后，才能寫入數(shù)據(jù)。由于命令和響應(yīng)是通過命令總線進(jìn)行通信的，而數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信的，這兩條總線可以同時通信。在寫入數(shù)據(jù)操作中命令和響應(yīng)的通信時間內(nèi)，數(shù)據(jù)總線總是處于閑置狀態(tài)，只有當(dāng)命令總線接收完正確響應(yīng)后，數(shù)據(jù)總線才能傳輸數(shù)據(jù)。因此，這種通信協(xié)議會延誤數(shù)據(jù)的通信時間，從而降低寫入數(shù)據(jù)操作的通信速率。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，該方法能夠降低存儲卡數(shù)據(jù)總線的閑置狀態(tài)，縮短存儲卡數(shù)據(jù)寫入的時間，保證寫入數(shù)據(jù)的有效性。
本發(fā)明具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，首先在存儲卡的緩存區(qū)建立一個臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，該方法執(zhí)行如下步驟主機(jī)發(fā)送完寫命令后，如果檢測到存儲卡的響應(yīng)，則主機(jī)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)到存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，同時，主機(jī)通過命令總線繼續(xù)接收響應(yīng)；如果主機(jī)接收到正確響應(yīng)，則將臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)依次寫入存儲卡的閃存中。
按上述方案，所述檢測到存儲卡的響應(yīng)為檢測到該響應(yīng)的起始位為低電平信號。
按上述方案，如果存儲卡給出錯誤響應(yīng)，則存儲卡忽略隨后到來的所有數(shù)據(jù)傳輸并保持在接收狀態(tài)；同時，主機(jī)停止發(fā)送數(shù)據(jù)。
按上述方案，所述存儲卡給出錯誤響應(yīng)包括寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、內(nèi)部錯誤。
按上述方案，如果存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)空間已滿，那么將數(shù)據(jù)線DAT0置為低電平。
按上述方案，如果數(shù)據(jù)線DAT0為低電平，存儲卡不再接收數(shù)據(jù)，主機(jī)也不再發(fā)送數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)線DAT0重新為高電平。
按上述方案，當(dāng)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后或者主機(jī)給出停止發(fā)送命令時，結(jié)束主機(jī)與存儲卡之間的這次數(shù)據(jù)通信。
按上述方案，還包括循環(huán)冗余碼校驗(yàn)步驟，該步驟在存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)進(jìn)行，供存儲卡檢驗(yàn)傳輸錯誤。
按上述方案，存儲卡將循環(huán)冗余碼校驗(yàn)的結(jié)果通過數(shù)據(jù)線DAT0傳送給主機(jī)，如果發(fā)生傳輸錯誤，存儲卡傳送給主機(jī)‘101’；如果沒有發(fā)生傳輸錯誤，存儲卡傳送給主機(jī)‘010’。
按上述方案，如果臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余碼校驗(yàn)不正確，則不能將其寫入存儲卡的閃存中，主機(jī)需要重新發(fā)送數(shù)據(jù)。
由于采用了上述處理步驟，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.主機(jī)發(fā)送完寫命令后，在接收響應(yīng)的同時，主機(jī)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)，可以節(jié)省48個時鐘周期的時間；2.如果存儲卡檢測到錯誤(例如寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、內(nèi)部錯誤等)，將忽略隨后到來的所有數(shù)據(jù)傳輸并保持在接收狀態(tài)；如果存儲卡沒有檢測到任何錯誤并且數(shù)據(jù)的CRC(CYCLIC REDUNDANCY CODE，循環(huán)冗余碼)校驗(yàn)正確后，才會將數(shù)據(jù)寫入存儲卡的Flash(閃存)中，從而保證了寫入數(shù)據(jù)的有效性；3.如果存儲卡檢測到錯誤或者數(shù)據(jù)在存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)發(fā)生校驗(yàn)錯誤的情況，或者兩種情況同時出現(xiàn)，那么，主機(jī)每次重發(fā)命令或者重發(fā)數(shù)據(jù)時，都可以做到節(jié)省48個時鐘周期，從而提高了數(shù)據(jù)寫入速度。


圖1是普通多媒體卡的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的一次單塊數(shù)據(jù)寫入時序圖；
圖3是普通多媒體卡的一次單塊數(shù)據(jù)寫入時序圖；圖4是本發(fā)明的塊寫入數(shù)據(jù)流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的存儲卡有多種結(jié)構(gòu)，下面以多媒體卡(MMC)為一個具體的實(shí)施例(但不限于MMC卡的具體命令、命令格式、響應(yīng)、響應(yīng)格式、狀態(tài)指示和寄存器標(biāo)志或MMC卡本身，也可以是MMC其它未用到的或已用到的采取復(fù)用方式的命令、命令格式、響應(yīng)、響應(yīng)格式、狀態(tài)指示和寄存器標(biāo)志或SD卡來實(shí)現(xiàn))對本發(fā)明的具體實(shí)施過程作進(jìn)一步的說明首先描述多媒體卡(MMC)的具體結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸命令(1)多媒體卡(MMC)的基本結(jié)構(gòu)多媒體卡(MMC)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中通信信號包括CLK在時鐘信號的每個周期內(nèi)，在命令總線和數(shù)據(jù)總線上只傳輸一個比特?cái)?shù)據(jù)；CMD這是一個用于存儲卡初始化和傳輸指令的雙向指令通道，指令從存儲卡的主機(jī)發(fā)送到存儲卡，響應(yīng)從存儲卡發(fā)送到主機(jī)；DAT0-DAT7雙向數(shù)據(jù)通道。
(2)總線協(xié)議主機(jī)和多媒體卡之間通信是基于消息的協(xié)議，每條消息由下面信號之一表示命令命令是一個操作開始的信號，從主機(jī)發(fā)送到存儲卡上，在CMD總線上串行傳輸；響應(yīng)響應(yīng)是從存儲卡發(fā)送到主機(jī)的信號，作為對前面接收到的命令的回應(yīng)。響應(yīng)在CMD總線上串行傳輸；數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可以在主機(jī)和存儲卡之間雙向傳輸。數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線傳輸，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總線寬度可以是1位、4位或者8位。
其中，命令的傳輸格式如下表所示

一個命令總是由一個起始比特(恒為‘0’)開始，后面是表明傳輸方向(恒為‘1’)的比特，接下來的6比特是命令的索引，其值可解釋為二進(jìn)制編碼數(shù)字(從0到63)。有些命令需要參數(shù)(例如地址)，使用32比特編碼。所有的命令都由CRC進(jìn)行校驗(yàn)，都以結(jié)束比特(恒為‘1’)結(jié)束。
多媒體卡的響應(yīng)有五種類型，其中卡接收到主機(jī)端寫入命令后的響應(yīng)格式如下表所示

所有響應(yīng)都通過CMD總線進(jìn)行傳送，響應(yīng)總是由一個起始比特(恒為‘0’)開始，后面是表明傳輸方向(恒為‘0’)的比特，接下來的6比特是命令的索引，接下來32比特用來表示卡的狀態(tài)信息。所有的響應(yīng)都由CRC進(jìn)行校驗(yàn)，都以結(jié)束比特(恒為‘1’)結(jié)束。
在主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的處理上，高位數(shù)據(jù)首先傳送，低位數(shù)據(jù)最后傳送。數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠鹗嘉缓銥椤?’，結(jié)束位恒為‘1’，數(shù)據(jù)傳輸有兩種類型塊傳輸和流傳輸，在塊傳輸中，每塊數(shù)據(jù)后面由CRC進(jìn)行校驗(yàn)，CRC狀態(tài)響應(yīng)和存儲卡“忙”的指示將會通過數(shù)據(jù)線DAT0發(fā)送給主機(jī)；而流傳輸中沒有CRC校驗(yàn)。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思提供一種主機(jī)和存儲卡的寫操作通信方法。當(dāng)寫命令發(fā)送完畢后，在命令總線接收響應(yīng)的同時，數(shù)據(jù)就可以通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。本發(fā)明在存儲卡的緩存區(qū)建立一個臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，關(guān)于數(shù)據(jù)的CRC(Cyclic Redundancy Code，循環(huán)冗余碼)校驗(yàn)也在這里完成。如果存儲卡給出錯誤響應(yīng)(例如寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、內(nèi)部錯誤等)，必須忽略隨后到來的所有數(shù)據(jù)傳輸并保持在接收狀態(tài)，同時主機(jī)不再發(fā)送數(shù)據(jù)；如果存儲卡沒有檢測到任何錯誤，但是數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)錯誤，則臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)不會寫入存儲卡的Flash(閃存)中；如果存儲卡沒有檢測到任何錯誤并且數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)正確后，則將臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)寫入存儲卡的Flash中；如果存儲卡的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)已滿，則存儲卡將數(shù)據(jù)線DAT0設(shè)置為低電平，一旦有空閑的存儲區(qū)，存儲卡就會將DAT0重新設(shè)置為高電平；如果主機(jī)檢測到DAT0的低電平信號，則不再發(fā)送數(shù)據(jù)，直到檢測到DAT0重新為高電平。
根據(jù)上述設(shè)計(jì)構(gòu)思，本發(fā)明按下列過程實(shí)現(xiàn)如圖2所示為本發(fā)明的一次單塊數(shù)據(jù)寫入時序圖，該時序圖使用下表中的縮寫形式


圖中所示序列由單塊寫入命令開始，它決定了數(shù)據(jù)寫入存儲卡的起始地址。當(dāng)存儲卡在CMD命令總線上給出響應(yīng)后，主機(jī)開始傳輸傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)后緊接著是CRC校驗(yàn)比特，供存儲卡檢驗(yàn)傳輸錯誤。存儲卡將CRC的校驗(yàn)結(jié)果通過數(shù)據(jù)線DAT0傳送給主機(jī)(可參見圖2中DAT0數(shù)據(jù)線上標(biāo)注的‘CRC狀態(tài)’)。如果發(fā)生傳輸錯誤，存儲卡將返回CRC狀態(tài)‘101’，如果沒有發(fā)生傳輸錯誤，存儲卡將返回CRC狀態(tài)‘010’并開始往Flash(閃存)中寫入數(shù)據(jù)，即存儲卡進(jìn)入編程狀態(tài)。如果存儲卡沒有空閑的數(shù)據(jù)接收緩存區(qū)，存儲卡會將數(shù)據(jù)線DAT0設(shè)為低電平來表明這種情況。
如圖3所示為普通多媒體卡的一次單塊數(shù)據(jù)寫入時序圖，對比圖2和圖3可以看出兩者的區(qū)別圖2中數(shù)據(jù)寫入的時間比圖3中數(shù)據(jù)寫入的時間至少提前一個“卡響應(yīng)”的時間，因此降低了數(shù)據(jù)總線的閑置狀態(tài)，縮短了存儲卡數(shù)據(jù)的寫入時間。
本發(fā)明包括流寫入和塊寫入兩種寫入方式，下面分別進(jìn)行描述(一)塊寫入方式(1)主機(jī)發(fā)送完寫命令后，如果檢測到命令總線(CMD)有響應(yīng)(檢測到響應(yīng)的起始位為低電平信號)，則命令總線開始接收響應(yīng)，同時主機(jī)開始通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)到存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，在該臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，存儲卡對數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)；(2)如果存儲卡沒有給出錯誤響應(yīng)，例如寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、內(nèi)部錯誤等情況，并且數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)正確，則將接收到的數(shù)據(jù)依次從緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)寫入存儲卡；(3)如果存儲卡給出錯誤響應(yīng)，例如寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、內(nèi)部錯誤等情況，則存儲卡必須忽略隨后到來的所有數(shù)據(jù)傳輸并保持在接收狀態(tài)；同時，主機(jī)停止發(fā)送數(shù)據(jù)；(4)如果存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)空間已滿，那么將數(shù)據(jù)線DAT0置為低電平，存儲卡忽略隨后到來的數(shù)據(jù)，主機(jī)也不再發(fā)送數(shù)據(jù)。
(二)流寫入方式流寫入方式和上述塊寫入方式基本相同，唯一不同之處在于流寫入模式下，不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)。
本發(fā)明的塊寫入數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示，以下對其進(jìn)行詳細(xì)描述主機(jī)發(fā)送寫命令，然后等待存儲卡的響應(yīng)；一旦檢測到響應(yīng)的起始位為低電平信號(‘0’)，則命令總線繼續(xù)接收響應(yīng)，如果此時數(shù)據(jù)線DAT0不為低電平，主機(jī)就通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)；如果存儲卡給出正確響應(yīng)，則開始判斷其緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)接收的數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)是否正確；如果CRC校驗(yàn)正確，則將該臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)寫入存儲卡的Flash；如果CRC校驗(yàn)不正確，則需要主機(jī)重新發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后或者主機(jī)給出停止發(fā)送命令時，結(jié)束這次通信；如果存儲卡給出錯誤響應(yīng)，如寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、以及內(nèi)部錯誤等情況，則存儲卡必須忽略隨后到來的所有數(shù)據(jù)傳輸并保持在接收狀態(tài)；同時，主機(jī)停止發(fā)送數(shù)據(jù)；如果存儲卡寫入緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)空間已滿，那么將數(shù)據(jù)線DAT0置為低電平，存儲卡不再接收數(shù)據(jù)，主機(jī)也不再發(fā)送數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，首先在存儲卡的緩存區(qū)建立一個臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，該方法執(zhí)行如下步驟主機(jī)發(fā)送完寫命令后，如果檢測到存儲卡的響應(yīng)，則主機(jī)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)到存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，同時，主機(jī)通過命令總線繼續(xù)接收響應(yīng)；如果主機(jī)接收到正確響應(yīng)，則將臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)依次寫入存儲卡的閃存中。
2.如權(quán)利要求1所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，所述檢測到存儲卡的響應(yīng)為檢測到該響應(yīng)的起始位為低電平信號。
3.如權(quán)利要求1或2所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，如果存儲卡給出錯誤響應(yīng)，則存儲卡忽略隨后到來的所有數(shù)據(jù)傳輸并保持在接收狀態(tài)；同時，主機(jī)停止發(fā)送數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，所述存儲卡給出錯誤響應(yīng)包括寫保護(hù)異常、越界、地址偏差、內(nèi)部錯誤。
5.如權(quán)利要求1或2或4所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，如果存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)空間已滿，那么將數(shù)據(jù)線DATO置為低電平。
6.如權(quán)利要求5所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，如果數(shù)據(jù)線DATO為低電平，存儲卡不再接收數(shù)據(jù)，主機(jī)也不再發(fā)送數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)線DATO重新為高電平。
7.如權(quán)利要求1所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，當(dāng)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后或者主機(jī)給出停止發(fā)送命令時，結(jié)束主機(jī)與存儲卡之間的這次數(shù)據(jù)通信。
8.如權(quán)利要求1或2或4或6或7所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，還包括循環(huán)冗余碼校驗(yàn)步驟，該步驟在存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)進(jìn)行，供存儲卡檢驗(yàn)傳輸錯誤。
9.如權(quán)利要求8所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，存儲卡將循環(huán)冗余碼校驗(yàn)的結(jié)果通過數(shù)據(jù)線DATO傳送給主機(jī)，如果發(fā)生傳輸錯誤，存儲卡傳送給主機(jī)‘101’；如果沒有發(fā)生傳輸錯誤，存儲卡傳送給主機(jī)‘010’。
10.如權(quán)利要求9所述的提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，其特征在于，如果臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余碼校驗(yàn)不正確，則不能將其寫入存儲卡的閃存中，主機(jī)需要重新發(fā)送數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高存儲卡數(shù)據(jù)寫入速度的方法，首先在存儲卡的緩存區(qū)建立一個臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，該方法執(zhí)行如下步驟主機(jī)發(fā)送完寫命令后，如果檢測到存儲卡的響應(yīng)，則主機(jī)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)到存儲卡緩存區(qū)的臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，同時，主機(jī)通過命令總線繼續(xù)接收響應(yīng)；如果主機(jī)接收到正確響應(yīng)，則將臨時數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)據(jù)依次寫入存儲卡的閃存中。本發(fā)明降低了存儲卡數(shù)據(jù)總線的閑置狀態(tài)，縮短了存儲卡數(shù)據(jù)寫入的時間，保證了寫入數(shù)據(jù)的有效性。
文檔編號G06K1/12GK101089831SQ200610087539
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者楊光敏 申請人:普天信息技術(shù)研究院