專利名稱：通過gpio接口外接雙存儲卡的方法及移動終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動終端外接雙存儲卡技術(shù)，尤其涉及一種通過GPI0接口外接 雙存儲卡的方法及移動終端。
背景技術(shù)：
隨著消費(fèi)市場的逐步成熟和消費(fèi)者對于手機(jī)功能要求的提高，普通手機(jī)單純的簡 單通訊功能已不再滿足消費(fèi)者的需要，消費(fèi)者需要更加智慧化、人性化的技術(shù)來滿足日漸 提高的商務(wù)生活和現(xiàn)代生活上的應(yīng)用。多媒體功能的加入，讓手機(jī)在功能、加值服務(wù)等方面 有了更大的突破，同時也更加受到用戶的歡迎，這也使得多功能手機(jī)在競爭中取勝，從而躋 身主流市場。對手機(jī)來說，日趨增大的數(shù)據(jù)量對其的存儲能力提出了更高的要求，外接存儲 卡隨即應(yīng)運(yùn)而生，通過這種小巧易攜帶易更換的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，能夠有效的控制成本，對中 低端移動通訊設(shè)備來說是個不小的改進(jìn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用在手機(jī)中擴(kuò)展存儲的方法，其一，使用手機(jī)系統(tǒng)中自帶的具有SD 卡協(xié)議的端口外接存儲卡，其二，通過在系統(tǒng)中增加協(xié)處理器，由協(xié)處理器對外接存儲卡的 讀寫進(jìn)行控制；其三，利用SPI協(xié)議通過GPI0接口對外接存儲卡進(jìn)行讀寫控制。以上現(xiàn)有技術(shù)至少包含以下缺點(diǎn)用手機(jī)系統(tǒng)中自帶的具有SD卡協(xié)議的端口外接存儲卡，占用系統(tǒng)本身的資源，而 且在很多手機(jī)系統(tǒng)中的功能都需要使用能夠識別SD協(xié)議的端口，例如無線網(wǎng)絡(luò)連接等，接 入雙存儲卡必然導(dǎo)致了其他功能的不可用；增加專用于控制外接存儲卡的協(xié)處理器就提高 了整個手機(jī)系統(tǒng)的成本；利用SPI協(xié)議的外接存儲卡數(shù)據(jù)存儲速度慢，當(dāng)使用高容量卡存 取大量數(shù)據(jù)的時候非常耗時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、存儲速度快、能接入多個存儲卡的通過GPI0接 口外接雙存儲卡的方法及移動終端。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的通過GPI0接口外接雙存儲卡的方法，包括含有至少5個GPI0接口的存 儲卡接口控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接至少兩個存儲卡，所述存儲卡支持SD卡協(xié)議并具有命令線 CMD、時鐘線CLK和至少一條數(shù)據(jù)線，所述存儲卡接口控制系統(tǒng)通過GPI0接口外接雙存儲卡 的方法通過以下方式實(shí)現(xiàn)所述存儲卡接口控制系統(tǒng)上的5個GPI0接口分別連接于第一存儲卡的命令線、第 一存儲卡的時鐘線、第二存儲卡的命令線、第二存儲卡的時鐘線，以及被第一和第二存儲卡 復(fù)用的數(shù)據(jù)線。本發(fā)明的移動終端，其較佳的具體實(shí)施方式
是，該移動終端的存儲卡接口控制系 統(tǒng)通過上述的通過GPI0接口外接雙存儲卡的方法與至少兩個存儲卡連接。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的通過GPI0接口外接雙存儲卡的方法及移動終端，通過在存儲卡接口控制系統(tǒng)中增加具有多個GPIO端口的存儲卡接口控制系統(tǒng)，并對其中的GPIO端口進(jìn)行復(fù)用，有效提高了 GPIO端口的使用效率；雙存儲 卡的接入能夠有效提升手機(jī)等移動終端的數(shù)據(jù)存儲容量，節(jié)省其內(nèi)置的硬盤容量，而且，目 前市面上存儲卡的種類越來越多，價格也非常便宜，用更換便捷體積小巧的存儲卡代替內(nèi) 置硬盤在成本，用戶體驗(yàn)，數(shù)據(jù)容量上都得到有效的提升。


圖1是本發(fā)明一種通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法使用4線數(shù)據(jù)傳輸模式的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法使用1線數(shù)據(jù)傳輸模式的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的雙存儲卡初始化卡操作流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的雙存儲卡讀取卡內(nèi)數(shù)據(jù)操作流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的雙存儲卡寫入數(shù)據(jù)操作流程圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的雙存儲卡擦除卡內(nèi)數(shù)據(jù)操作流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖1、圖2 所示所示包括含有至少5個GPIO接口的存儲卡接口控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接至少兩個存儲 卡，所述存儲卡支持SD卡協(xié)議并具有命令線CMD、時鐘線CLK和至少一條數(shù)據(jù)線，所述存儲 卡接口控制系統(tǒng)通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法通過以下方式實(shí)現(xiàn)所述存儲卡接口控制系統(tǒng)上的5個GPIO接口分別連接于第一存儲卡的命令線、第 一存儲卡的時鐘線、第二存儲卡的命令線、第二存儲卡的時鐘線，以及被第一和第二存儲卡 復(fù)用的數(shù)據(jù)線。在所述存儲卡接口控制系統(tǒng)內(nèi)部通過包含SD卡協(xié)議參數(shù)的寄存器分別將與第一 存儲卡的命令線連接的第一 GPIO接口、與第二存儲卡的命令線連接的第三GPIO接口、與第 一和第二存儲卡連接的數(shù)據(jù)線設(shè)置為雙向模式，將與第一存儲卡的時鐘線連接的第二 GPIO 接口、與第二存儲卡的時鐘線連接的第四GPIO接口設(shè)置為輸出模式。在所述存儲卡接口控制系統(tǒng)檢測到有存儲卡連接時，系統(tǒng)內(nèi)部通過向寄存器寫入 要接入的存儲卡編號，該存儲卡通過命令線和時鐘線進(jìn)行初始化，并占用被復(fù)用的數(shù)據(jù)線， 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取及寫入。所述存儲卡接口控制系統(tǒng)上的另外3個GPIO接口分別連接于被第一和第二存儲 卡復(fù)用的另外3條數(shù)據(jù)線；在所述存儲卡進(jìn)行初始化時，只使用1條數(shù)據(jù)線，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和寫入時，使用 1條或4條數(shù)據(jù)線。所述存儲卡包括以下一種或多種SD卡、MMC卡、Micro SD卡。本發(fā)明的移動終端，其較佳的具體實(shí)施方式
是，該移動終端的存儲卡接口控制系 統(tǒng)通過上述的通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法與至少兩個存儲卡連接。
該移動終端包括以下至少一種手機(jī)、掌上電腦、游戲機(jī)、媒體播放器。也可以是其它的便攜式信息終端。本發(fā)明通過在存儲卡接口控制系統(tǒng)中增加具有多個GPIO端口的存儲卡接口控制 系統(tǒng)，并對其中的GPIO端口進(jìn)行復(fù)用，有效提高了 GPIO端口的使用效率；雙存儲卡的接入 能夠有效提升手機(jī)等移動終端的數(shù)據(jù)存儲容量，節(jié)省其內(nèi)置的硬盤容量，而且，目前市面上 存儲卡的種類越來越多，價格也非常便宜，用更換便捷體積小巧的存儲卡代替內(nèi)置硬盤在 成本，用戶體驗(yàn)，數(shù)據(jù)容量上都得到有效的提升。雙存儲卡需要占用數(shù)量很多的輸入輸出口，本發(fā)明的方法能夠避免使用手機(jī)系統(tǒng) 自帶的GPIO端口，利于手機(jī)集成更多的功能。存儲卡接口控制系統(tǒng)代替了原本獨(dú)立的存儲 卡控制處理器，降低成本，能夠大規(guī)模應(yīng)用于中低端手機(jī)。而使用SD卡協(xié)議作為數(shù)據(jù)傳輸 協(xié)議，不僅提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩渌邆涞?線數(shù)據(jù)傳輸模式和4線數(shù)據(jù)傳輸模式使用 在不同的存儲卡接口控制系統(tǒng)上時可以根據(jù)GPIO端口數(shù)量的不同，進(jìn)行改變。將GPIO端 口進(jìn)行復(fù)用，能夠節(jié)省對端口的占用，并提高端口的使用效率。將存儲卡的數(shù)據(jù)線復(fù)用，首 先考慮到了在同一系統(tǒng)內(nèi)對兩存儲卡同時進(jìn)行存取的現(xiàn)實(shí)意義不大，每卡擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù) 線是對資源不必要的浪費(fèi)，尤其在存儲卡時用4線傳輸模式時，僅一張存儲卡就至少需要 占用6個GPIO端口。以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實(shí)施例加以詳細(xì)說明。具體實(shí)施例一，如圖1所示該方法可應(yīng)用于便攜式移動信息終端，以手機(jī)系統(tǒng)為例，其含有包括至少5個 GPIO接口的存儲卡接口控制系統(tǒng)，支持SD卡協(xié)議并具有命令線CMD，時鐘線CLK，和至少一 條數(shù)據(jù)線的存儲卡，通過存儲卡接口控制系統(tǒng)上的GPIO接口外接兩個或兩個以上存儲卡。 存儲卡接口控制系統(tǒng)與上位機(jī)相連，接受來自上位機(jī)的命令；或與手機(jī)系統(tǒng)的多媒體協(xié)處 理器相連，接受來自協(xié)處理器的命令。GPIO端口與存儲卡相連，并對相應(yīng)的端口進(jìn)行復(fù)用， 以實(shí)現(xiàn)端口利用最大化。通過存儲卡接口控制和GPIO端口復(fù)用，能夠?qū)崿F(xiàn)原本需要手機(jī)系 統(tǒng)并占用手機(jī)自身GPIO端口才能完成的功能，即擴(kuò)大了應(yīng)用范圍同時降低成本。本發(fā)明中存儲卡接口控制系統(tǒng)上的5個GPIO接口分別連接于第一存儲卡的命令 線CMDl，第一存儲卡的時鐘線CLKl，第二存儲卡的命令線CMD2，第二存儲卡的時鐘線CLK2， 以及被第一和第二存儲卡復(fù)用的數(shù)據(jù)線DO。由于每個存儲卡都需要有獨(dú)立的控制線，所以 雖然從理論上時鐘線和命令線在與GPIO端口連接時也可被復(fù)用，但為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定 性和出于讀取速度的考慮，一般對時鐘線和命令線不予復(fù)用，只對數(shù)據(jù)線復(fù)用。在實(shí)際雙 存儲卡系統(tǒng)中，兩張卡的存取模式多為錯時存取，即在同一時間內(nèi)，只對一張卡進(jìn)行數(shù)據(jù)流 入或流出的操作，對兩卡同時進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的情況很少出現(xiàn)。因此使用獨(dú)立的數(shù)據(jù)線是對 GPIO端口資源的浪費(fèi)，對其進(jìn)行復(fù)用，即不會影響傳輸速率，同時降低成本。在存儲卡接口控制系統(tǒng)內(nèi)部通過包含SD卡協(xié)議參數(shù)的寄存器將分別與第一存 儲卡的命令線CMDl連接的第一 GPIO接口，與第二存儲卡的命令線CMD2連接的第三GPIO 接口，以及與第一和第二存儲卡連接的數(shù)據(jù)線設(shè)置為雙向模式，將與第一存儲卡的時鐘線 CLKl連接的第二 GPIO接口和與第二存儲卡的時鐘線CLK2連接的第四GPIO接口設(shè)置為輸 出模式。對端口輸入輸出模式的控制由與存儲卡接口控制系統(tǒng)連接的上位機(jī)，或與存儲卡 接口控制系統(tǒng)連接的多媒體協(xié)處理器進(jìn)行控制。
在存儲卡接口控制系統(tǒng)檢測到有存儲卡連接時，系統(tǒng)內(nèi)部通過寫入要接入的存儲卡卡號，該存儲卡通過命令線和時鐘線進(jìn)行初始化，并占用被復(fù)用的數(shù)據(jù)線，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取 及寫入。通過寫入存儲卡卡號，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)單存儲卡接入控制，和雙存儲卡接入控制。 如0號卡和1號卡，當(dāng)上位機(jī)或多媒體協(xié)處理器寫入其中某一卡號時，另一卡不進(jìn)行任何操 作，即可實(shí)現(xiàn)單存儲卡接入控制。若兩卡卡號均被寫入，則對兩卡均進(jìn)行初始化，并進(jìn)一步 操作。如圖3所示，初始化操作步驟流程是在初始化過程中，首先寫入存儲卡卡號，0或1，表示將對0號卡或1號卡進(jìn)行初 始化，控制存儲卡進(jìn)入空閑狀態(tài)，通過命令線寫入SD卡協(xié)議規(guī)定的相應(yīng)命令，控制判斷存 儲卡協(xié)議類型及存儲卡類型，存儲卡卡進(jìn)入認(rèn)證狀態(tài)。命令控制為存儲卡分配相關(guān)卡地址 (RCA)，并進(jìn)入等待狀態(tài)，并讀取存儲卡容量信息以及相關(guān)信息。存儲卡在此時就進(jìn)入數(shù)據(jù) 據(jù)傳輸狀態(tài)，可以對其進(jìn)行數(shù)據(jù)流入和流出的操作。存儲卡在初始化配置時使用時鐘頻率， 與在進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)后需使用的時鐘頻率不同，因此需要設(shè)置時鐘，數(shù)據(jù)塊長度，和數(shù)據(jù) 傳輸總線的寬度，既設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸使用1線模式或4線模式。一般在初始化過程中對兩卡 都進(jìn)行初始化，如出現(xiàn)其中一卡沒有插入，或出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致初始化未能成功，對出錯位置 進(jìn)行標(biāo)記不再進(jìn)行任何操作，并對未出錯卡進(jìn)行二次初始化，并進(jìn)入單存儲卡模式。如圖4所示，存儲卡讀操作步驟流程是在對存儲卡進(jìn)行讀操作時，寫入存儲卡卡號，根據(jù)初始化的標(biāo)記對出錯卡不與任 何操作，設(shè)置一次讀取數(shù)據(jù)塊長度，命令線向存儲卡寫入命令控制從SD卡讀出數(shù)據(jù)，讀取 存儲卡接口控制系統(tǒng)中的中斷狀態(tài)寄存器為判斷讀操作進(jìn)程，直至讀取數(shù)據(jù)結(jié)束。如圖5、圖6所示，分別為存儲卡寫操作步驟流程和擦除操作步驟流程在對存儲卡進(jìn)行寫入操作時，與初始化及讀操作相同，首先寫入存儲卡卡號，根據(jù) 初始化的標(biāo)記對出錯卡不與任何操作，設(shè)置一次寫入數(shù)據(jù)塊長度，并計(jì)算即將寫入的數(shù)據(jù) 需要占用多少個塊。擦除存儲卡上將被占用的塊，默認(rèn)在對存儲卡進(jìn)行些操作之前均進(jìn)行 擦除操作。命令線向存儲卡輸入命令控制設(shè)置擦除的起始地址和擦除的結(jié)束地址，并控制 開始擦除。讀取存儲卡接口控制系統(tǒng)中的中斷狀態(tài)寄存器為判斷擦除操作進(jìn)程，直至擦除 操作結(jié)束。擦除結(jié)束后，可向SD卡中寫入數(shù)據(jù)，直到判斷出已經(jīng)寫完最后一個數(shù)據(jù)塊。讀 取存儲卡接口控制系統(tǒng)中的中斷狀態(tài)寄存器判斷寫入操作進(jìn)程，寫入操作結(jié)束。被第一和第二存儲卡復(fù)用的數(shù)據(jù)線可以為1條或4條，也可以是其它數(shù)量的數(shù)據(jù) 線。在上述的圖1所示的具體實(shí)施例一中，被第一和第二存儲卡復(fù)用的數(shù)據(jù)線為4條。在存儲卡進(jìn)行初始化時，可以只使用1條數(shù)據(jù)線，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和寫入時，可使 用1條或4條數(shù)據(jù)線。具體實(shí)施例二，如圖2所示是1線數(shù)據(jù)傳輸模式結(jié)構(gòu)圖，其連接方式與4線模式的連接方式相似，僅僅是減少 了 3條復(fù)用的數(shù)據(jù)線。在實(shí)際的測試過程中表明，1線數(shù)據(jù)傳輸和4線數(shù)據(jù)傳輸同樣的數(shù)據(jù) 量所用的時間并無明顯的差別，因?yàn)樵趯Υ鎯ㄟM(jìn)行存取任務(wù)時，大量的時間需要用在命 令傳輸和與上位機(jī)或多媒體協(xié)處理器進(jìn)行交互上。因此，當(dāng)應(yīng)用在某些可預(yù)見到的對數(shù)據(jù) 傳輸時間要求并不精確的設(shè)備上時，可使用1線數(shù)據(jù)傳輸，這種方法能夠節(jié)省GPIO端口占 用，將剩余的端口用以實(shí)現(xiàn)其他的功能，如接入圖像傳感器或鍵盤按鍵等。
本發(fā)明所述方法中的存儲卡包括但不限于SD卡，MMC卡，MicroSD卡，還包括其他 能夠支持SD卡協(xié)議的存儲卡。這些存儲卡與存儲卡接口控制系統(tǒng)的GPIO端口連接方式均 與本發(fā)明所述方法相同。以上所述，表明本發(fā)明的通過GPIO借口外接雙存儲卡的方法能夠避免使用手機(jī) 系統(tǒng)自帶的GPIO端口，利于手機(jī)集成更多的功能。存儲卡接口控制系統(tǒng)代替了原本獨(dú)立的 存儲卡控制處理器，降低成本，能夠大規(guī)模應(yīng)用于中低端手機(jī)。將GPIO端口進(jìn)行復(fù)用，能夠 節(jié)省對端口的占用，并提高端口的使用效率。這種方法和系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于需要擴(kuò)展容量， 增強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備易更換性的便攜式設(shè)備。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法，包括含有至少5個GPIO接口的存儲卡接口控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接至少兩個存儲卡，所述存儲卡支持SD卡協(xié)議并具有命令線CMD、時鐘線CLK和至少一條數(shù)據(jù)線，其特征在于，所述存儲卡接口控制系統(tǒng)通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法通過以下方式實(shí)現(xiàn)所述存儲卡接口控制系統(tǒng)上的5個GPIO接口分別連接于第一存儲卡的命令線、第一存儲卡的時鐘線、第二存儲卡的命令線、第二存儲卡的時鐘線，以及被第一和第二存儲卡復(fù)用的數(shù)據(jù)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法，其特征在于，在所 述存儲卡接口控制系統(tǒng)內(nèi)部通過包含SD卡協(xié)議參數(shù)的寄存器分別將與第一存儲卡的命令 線連接的第一 GPIO接口、與第二存儲卡的命令線連接的第三GPIO接口、與第一和第二存儲 卡連接的數(shù)據(jù)線設(shè)置為雙向模式，將與第一存儲卡的時鐘線連接的第二 GPIO接口、與第二 存儲卡的時鐘線連接的第四GPIO接口設(shè)置為輸出模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法，其特征在于，在所述存儲卡接口控制系統(tǒng)檢測到有存儲卡連接時，系統(tǒng)內(nèi)部通過向寄存器寫入要接 入的存儲卡編號，該存儲卡通過命令線和時鐘線進(jìn)行初始化，并占用被復(fù)用的數(shù)據(jù)線，進(jìn)行 數(shù)據(jù)讀取及寫入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法，其特征在于，所述存儲 卡接口控制系統(tǒng)上的另外3個GPIO接口分別連接于被第一和第二存儲卡復(fù)用的另外3條 數(shù)據(jù)線；在所述存儲卡進(jìn)行初始化時，只使用1條數(shù)據(jù)線，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和寫入時，使用1條 或4條數(shù)據(jù)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法，其特征在于，所述存儲 卡包括以下一種或多種SD卡、MMC卡、Micro SD卡。
6.一種移動終端，其特征在于，該移動終端的存儲卡接口控制系統(tǒng)通過權(quán)利要求1至5 任一項(xiàng)所述的通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法與至少兩個存儲卡連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動終端，其特征在于，該移動終端包括以下至少一種手 機(jī)、掌上電腦、游戲機(jī)、媒體播放器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法及移動終端，包括含有至少5個GPIO接口的存儲卡接口控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接至少兩個存儲卡，存儲卡支持SD卡協(xié)議并具有命令線CMD、時鐘線CLK和至少一條數(shù)據(jù)線，存儲卡接口控制系統(tǒng)通過GPIO接口外接雙存儲卡的方法通過以下方式實(shí)現(xiàn)存儲卡接口控制系統(tǒng)上的5個GPIO接口分別連接于第一存儲卡的命令線、第一存儲卡的時鐘線、第二存儲卡的命令線、第二存儲卡的時鐘線，以及被第一和第二存儲卡復(fù)用的數(shù)據(jù)線。能有效提高了GPIO端口的使用效率，能夠有效提升手機(jī)等移動終端的數(shù)據(jù)存儲容量，節(jié)省其內(nèi)置的硬盤容量。
文檔編號G06F13/16GK101853228SQ20101017816
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者劉志碧, 唐冕, 程杰 申請人:北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司