專利名稱：：用于差分數(shù)據(jù)傳輸?shù)目扉W存儲卡的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明關于一種可移動式存儲卡接口，更特別的是，本發(fā)明關于用于快閃存儲卡的高速且低耗能的接口。
背景技術：
：快閃存儲卡廣泛用來儲存利用數(shù)字攝影機所拍攝的數(shù)字影像。安全數(shù)字存儲卡(SecureDigital；SD)格式是一種很有用的存儲卡格式，為較早發(fā)展的多媒體存儲卡(MultiMediaCard；MMC)格式的擴充，安全數(shù)字存儲卡(SD)是薄的且具有如同郵票大小的面積。另一種數(shù)字文件存儲卡格式為索尼(Sony)公司所推出的記憶棒存儲卡(MemoryMick;MS)，其外觀有點像是一片口香糖。而緊密快閃存儲卡(CompactFlash；CF)為另一種快閃存儲卡類型，概略為方形，其尺寸較多媒體存儲卡(MMC)與安全數(shù)字存儲卡(SD)大一些?？扉W存儲卡也可用來作為其他裝置的附加存儲卡(add-onmemorycards)，這些裝置可譬如為攜帶型音樂播放器(portablemusicplayers)、個人數(shù)字助理(personaldigitalassistants;PDA)、手機、甚至是筆記型電腦?？扉W存儲卡具備熱插拔(hotswappable)功能，從而使用戶能夠方便地插入和移除快閃存儲卡，而無需重新啟動或電源開機。由于快閃存儲卡體積小、又耐用，且攜帶方便，可以利用將數(shù)據(jù)文件復制到快閃存儲卡，使得數(shù)據(jù)文件能夠很容易地傳輸于電子設備之間。值得注意的是，某些存儲卡格式(例如，安全數(shù)字存儲卡(SD)和緊密快閃存儲卡(CF))，并不僅限于用作快閃存儲卡，還可用于其他應用，如通訊收發(fā)器。傳統(tǒng)上，快閃存儲卡是經由一個或多個時鐘串行數(shù)據(jù)線(clockedserialdatelines)來傳輸數(shù)據(jù)，意即，串行數(shù)據(jù)是根據(jù)單一時鐘線所提供的時鐘信號來通過每一數(shù)據(jù)線進行傳輸。因此，傳統(tǒng)的快閃存儲卡的數(shù)據(jù)傳輸速率會受限于主機時鐘速率(hostclockrate)。例如，圖IA顯示一種介于傳統(tǒng)多媒體存儲卡(MMC)110和傳統(tǒng)主機裝置130(即電子裝置，如數(shù)字相機或MP3播放器)之間的接口。主機裝置130包括插座131和主機存儲卡控制器120，用以和多媒體存儲卡110通訊。主機存儲卡控制器120包括多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121、多媒體存儲卡協(xié)議控制器(處理器)122、以及應用轉換器123。與此同時，多媒體存儲卡110包括多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑111、多媒體存儲卡協(xié)議控制器(處理器)112、以及存儲體陣列113。多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121和111分別提供了相同的基本功能給主機存儲卡控制器120和多媒體存儲卡110，亦即，將分別來自多媒體存儲卡協(xié)議控制器122和112的多媒體存儲卡專屬的控制信號CTRL和數(shù)據(jù)信號DAT，分別轉換為時鐘命令信號CMD和串行數(shù)據(jù)信號SDAT，這些信號可以通過多媒體存儲卡總線150而傳輸于主機存儲卡控制器120和多媒體存儲卡110之間。串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時鐘命令信號CMD是由多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121所產生的時鐘信號CLK進行時鐘控制。多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121和111也將接收到的串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時鐘命令信號CMD分別轉換為多媒體存儲卡專屬的數(shù)據(jù)信號DAT和狀態(tài)信號ST。在這些數(shù)據(jù)轉換的過程中，多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121和111提供輸入的串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時鐘命令信號CMD由串行轉換成并行(serialtoparallel)，并提供了由并行轉到串行(paralleltoserial)的轉換以產生輸出的串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時鐘命令信號CMD，去執(zhí)行幀偵測(framedetection)，以確保正確的存儲體陣列113的讀取/寫入操作，并進行錯誤檢查(典型的循環(huán)冗余檢查(CRC)檢查串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時鐘命令信號CMD)。分別在主機存儲卡控制器120和多媒體存儲卡110中的多媒體存儲卡協(xié)議控制器122和112，則執(zhí)行適當?shù)牟僮?，來回應多媒體存儲卡專屬的控制信號CTRL、狀態(tài)信號ST和數(shù)據(jù)信號DAT。而在主機存儲卡控制器120中的多媒體存儲卡協(xié)議控制器122與在多媒體存儲卡110中的多媒體存儲卡協(xié)議控制器112的主要區(qū)別在于，多媒體存儲卡協(xié)議控制器122是基于應用轉換器123的控制之下操作，去請求多媒體存儲卡110的讀取和寫入操作，而多媒體存儲卡協(xié)議控制器112則利用控制存儲體陣列113來回應那些讀取和寫入請求。關于多媒體存儲卡通訊協(xié)議于版本3.31的多媒體存儲卡規(guī)范中有更詳細的描述。為了要執(zhí)行在主機存儲卡控制器120和多媒體存儲卡110之間的數(shù)據(jù)傳輸，多媒體存儲卡110首先要插入插座131(為了清楚描述內容故圖IA未顯示此插入過程)以初始化多媒體存儲卡110。應用轉換器123指示多媒體存儲卡協(xié)議控制器122去提供適當?shù)亩嗝襟w存儲卡專屬的控制信號CTRL(譬如，執(zhí)行讀取操作)與被適當?shù)馗袷交臄?shù)據(jù)信號DAT(譬如，讀取地址)給多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121，從而產生多媒體存儲卡專屬的命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT(由時鐘信號CLK進行時鐘控制)。應用轉換器123通?？梢员灰暈橹鳈C專屬的通訊與存儲卡專屬的通訊之間的橋梁。在多媒體存儲卡110上的多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑111會接收命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT，并且將這些信號轉換回適當?shù)臓顟B(tài)信號ST(譬如，讀取操作)和數(shù)據(jù)信號(例如，讀取地址)。針對這些信號，多媒體存儲卡協(xié)議控制器112會執(zhí)行讀取或寫入操作于存儲體陣列113上，并經由控制信號CTRL(例如，讀取成功)和數(shù)據(jù)信號DAT(例如，讀取數(shù)據(jù))來產生一個適當?shù)幕貞?。多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑111會將這些信號轉換成時鐘命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT，并傳送到在主機存儲卡控制器120上的多媒體存儲卡數(shù)據(jù)路徑121，轉而將時鐘命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT轉換成一個適當?shù)臓顟B(tài)信號ST(例如，有效讀取數(shù)據(jù))和數(shù)據(jù)信號DAT(例如，讀取數(shù)據(jù))。最后，多媒體存儲卡協(xié)議控制器122會提供來自狀態(tài)信號ST和數(shù)據(jù)信號DAT的確認信息以及/或數(shù)據(jù)信號給主機裝置130(直接或通過應用轉換器123)。在這種方式下，數(shù)據(jù)傳輸被提供于主機裝置130和多媒體存儲卡110之間。這種通訊作業(yè)的執(zhí)行速度越快，則多媒體存儲卡就越能夠處理更大的數(shù)據(jù)文件(例如，高像素數(shù)字相機的影像文件或影片文件)。由于多媒體存儲卡使用了時鐘數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議(clockeddatatransferprotocol)，在主機裝置130和多媒體存儲卡110之間的數(shù)據(jù)頻寬(databandwidth)是由時鐘信號CLK的頻率和傳輸串行數(shù)據(jù)SDAT的數(shù)據(jù)線數(shù)量所決定。例如，圖IB顯示版本3.31的多媒體存儲卡110A的機械外觀規(guī)格(意即，多媒體存儲卡110A符合版本3.31的多媒體存儲卡規(guī)范)。多媒體存儲卡110A包括7個接觸墊(接腳)，以及如以下表1所示的接腳分配表。表權利要求1.一種快閃存儲卡，其特征在于，包含一接腳配置，基于該快閃存儲卡的接腳數(shù)量而預先決定，該接腳配置包含有一組接腳，用以連接兩對差分串行數(shù)據(jù)線，每一該對差分串行數(shù)據(jù)線承載有一正極信號以及一負極信號；一快閃存儲體陣列；一協(xié)議控制器，用以存取該快閃存儲體陣列；以及一差分數(shù)據(jù)路徑，具有將一輸入差分信號轉換為一狀態(tài)信號和一輸入數(shù)據(jù)信號給予該協(xié)議控制器的功能，以及將來自該協(xié)議控制器的一控制信號和一輸出數(shù)據(jù)信號轉換為一輸出差分信號的功能，其中該差分數(shù)據(jù)路徑包含有一差分收發(fā)器，用以轉換該輸入差分信號為一輸入多用途串行信號、以及將一輸出多用途串行信號轉換為該輸出差分信號；以及一差分串行接口引擎，用以轉換該輸入多用途串行信號為至少一個狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號、以及將至少一個控制信號和該輸出數(shù)據(jù)信號轉換為該輸出多用途串行信號，其中該差分串行接口引擎包含有一解碼器，其根據(jù)一預定的編碼協(xié)議解碼該輸入多用途串行信號，并轉換為一輸入串行比特串流；一第一轉換器，用以將該輸入串行比特串流轉換為一第一信號組；一同步偵測器，用以針對該第一信號組進行辨識一同步信息組、以及于偵測該同步信息組時，利用產生一起始信號來開始封包的接收；一寫入先進先出存儲體，用以儲存該第一信號組的內容以回應該起始信號，以及輸出該至少一個狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號；一循環(huán)冗余檢查偵測器，用以針對該第一信號組執(zhí)行一循環(huán)冗余檢查以回應該起始信號；一命令/數(shù)據(jù)偵測器，用以決定是否該第一信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，以回應該起始信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查偵測器；一起始幀偵測器，用以偵測該第一信號組的多個起始幀信息組以回應該起始信號，且于偵測時，觸發(fā)一局部時鐘的產生；一封包結尾偵測器，用以偵測該第一信號組的一封包結尾信息組以回應該起始信號，且于偵測時，發(fā)布一終止信號來結束封包的接收；一讀取先進先出存儲體，用以儲存該至少一個控制信號和通過該協(xié)議控制器輸出的該輸出數(shù)據(jù)信號的內容、以及輸出一第二信號組；一同步產生器，用以針對該第二信號組產生一同步信息組；一循環(huán)冗余檢查產生器，用以針對該第二信號組產生一循環(huán)冗余檢查信息組；一命令/數(shù)據(jù)設定電路，用以決定該第二信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查產生器；一封包結尾產生器，用以針對該第二信號組產生一封包結尾信息組；一第二轉換器，用以將并行接收的該第二信號組、該循環(huán)冗余檢查信息組、該同步信息組、以及該封包結尾信息組轉換為一輸出串行比特串流；以及一編碼器，施加該預定的編碼協(xié)議至該輸出串行比特串流，并轉換為該輸出多用途串行信號；其中該快閃存儲卡包含有一多媒體存儲卡、一安全數(shù)字存儲卡、一緊密快閃存儲卡、以及一記憶棒存儲卡的其中之一。2.一電子裝置，其特征在于，包含一主機存儲卡轉接器，用以連接一快閃存儲卡，該主機存儲卡轉接器包含有一接腳配置，其基于該快閃存儲卡的接腳數(shù)量而預先決定，該接腳配置包含有一組接腳，用以連接兩對差分串行數(shù)據(jù)線，每一該對差分串行數(shù)據(jù)線承載有一正極信號以及一負極信號；一協(xié)議控制器，用以提供該快閃存儲卡通訊協(xié)議的功能；一應用轉接器，用以控制該協(xié)議控制器，且該應用轉接器提供特定裝置通訊與特定存儲卡通訊之間的橋梁；以及一差分數(shù)據(jù)路徑，具有將一輸入差分信號轉換為一狀態(tài)信號和一輸入數(shù)據(jù)信號給予該協(xié)議控制器的功能，以及將來自該協(xié)議控制器的一控制信號和一輸出數(shù)據(jù)信號轉換為一輸出差分信號的功能，其中該差分數(shù)據(jù)路徑包含有一差分收發(fā)器，用以轉換該輸入差分信號為一輸入多用途串行信號、以及將一輸出多用途串行信號轉換為該輸出差分信號；以及一差分串行接口引擎，用以轉換該輸入多用途串行信號為至少一個狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號、以及將至少一個控制信號和該輸出數(shù)據(jù)信號轉換為該輸出多用途串行信號，其中該差分串行接口引擎包含有一解碼器，其根據(jù)一預定的編碼協(xié)議來解碼該輸入多用途串行信號，并轉換為一輸入串行比特串流；一第一轉換器，用以將該輸入串行比特串流轉換為一第一信號組；一同步偵測器，用以針對該第一信號組進行辨識一同步信息組、以及于偵測該同步信息組時，利用產生一起始信號來開始封包的接收；一讀取先進先出存儲體，用以儲存該第一信號組的內容以回應該起始信號，以及輸出該至少一個狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號；一循環(huán)冗余檢查偵測器，用以針對該第一信號組執(zhí)行一循環(huán)冗余檢查以回應該起始信號；一命令/數(shù)據(jù)偵測器，用以決定是否該第一信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，以回應該起始信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查偵測器；一封包結尾偵測器，用以偵測該第一信號組的一封包結尾信息組以回應該起始信號，且于偵測時，發(fā)布一終止信號來結束封包的接收；一寫入先進先出存儲體，用以儲存該至少一個控制信號和通過該協(xié)議控制器輸出的該輸出數(shù)據(jù)信號的內容、以及輸出一第二信號組；一同步產生器，用以針對該第二信號組產生一同步信息組；一循環(huán)冗余檢查產生器，用以針對該第二信號組產生一循環(huán)冗余檢查信息組；一命令/數(shù)據(jù)設定電路，用以決定是否該第二信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查產生器；一起始幀與一封包結尾產生器，用以針對該第二信號組產生一起始幀信息組與一封包結尾信息組；一第二轉換器，用以將并行接收的該第二信號組、該循環(huán)冗余檢查信息組、該同步信息組、該起始幀信息組以及該封包結尾信息組轉換為一輸出串行比特串流；以及一編碼器，施加該預定的編碼協(xié)議至該輸出串行比特串流，并轉換為該輸出多用途串行信號；其中該快閃存儲卡包含有一多媒體存儲卡、一安全數(shù)字存儲卡、一緊密快閃存儲卡、以及一記憶棒存儲卡的其中之一。3.—種在一快閃存儲卡中執(zhí)行一操作的方法，其特征在于，該操作由一獨立主機所要求，且該主機與該快閃存儲卡通過配對的個別接腳配置相互連接，其中該操作使用一組用來連接兩對差分串行數(shù)據(jù)線的接腳，每一該對差分串行數(shù)據(jù)線承載有一正極信號以及一負極信號，該方法包含有下列步驟將來自該主機的多個命令傳送至該快閃存儲卡；辨識該快閃存儲卡；初始化該快閃存儲卡的一協(xié)議；控制該初始化并提供特定裝置通訊與特定存儲卡通訊之間的橋梁；轉換來自該主機的一輸入差分信號為一輸入多功能串行信號，并轉換該輸入多功能串行信號為至少一個狀態(tài)信號與一輸入數(shù)據(jù)信號提供給該快閃存儲卡中的一快閃存儲體；以及轉換來自該快閃存儲卡中的一快閃存儲體的至少一控制信號與一輸出數(shù)據(jù)信號為一輸出多功能串行信號，并轉換該輸出多功能串行信號為一輸出差分信號提供給該主機。全文摘要一種快閃存儲卡包含有差分數(shù)據(jù)路徑，其可致能快閃存儲卡與主機裝置之間的通訊，使用差分信號執(zhí)行，差分數(shù)據(jù)路徑可以在差分信號以及特定存儲卡信號之間的轉譯，來予以控制針對快閃存儲卡的存儲體陣列的讀取/寫入操作，特定存儲卡信號可以為標準多媒體存儲卡、安全數(shù)字存儲卡、記憶棒存儲卡或是緊密快閃存儲卡信號等，主機裝置可以包含類似的差分數(shù)據(jù)路徑來提供差分數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?，利用使用差分?shù)據(jù)傳輸而非習知的時鐘數(shù)據(jù)傳輸，快閃存儲卡與主機裝置之間的整體數(shù)據(jù)頻寬可以大幅地增加，同時降低耗能以及接腳的需求。文檔編號G06K17/00GK102214315SQ20101014416公開日2011年10月12日申請日期2010年4月12日優(yōu)先權日2010年4月12日發(fā)明者俞一康,周宏毅,周思廣,李中和申請人:智多星電子科技有限公司