專(zhuān)利名稱(chēng)：以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝 置，尤指一種可直接存取安全數(shù)字記憶卡或兼容于安全數(shù)字輸出入連接 接口的輸出入裝置的卡片閱讀機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
記憶卡是一種使用固態(tài)電子(Solid-State Electronics)技術(shù)制作 而成的儲(chǔ)存裝置，最常選用的固態(tài)電子元件為NAND閃存顆粒(NAND Flash Memory)。 一般常見(jiàn)的快閃記憶卡包含如安全數(shù)字記憶卡(Secure Digital，SD)、多媒體卡(MultimediaCard，MMC)、智能媒體(Smart Media, SM)、記憶棒(Memory Stick, MS)、緊湊閃存(Compact Flash, CF)、 以及xD圖片卡(xD-Picture Card, xD)等。
用于讀取上述快閃記憶卡的各類(lèi)卡片閱讀機(jī)(Flash Card Reader) 已廣泛應(yīng)用于各式系統(tǒng)之中，包括內(nèi)建于主機(jī)裝置，如個(gè)人電腦 (Personal Computer)、數(shù)碼相機(jī)(Digital Still Camera)、智能型手 機(jī)(Smart Phone)、消費(fèi)性電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)等內(nèi)接 式卡片閱讀機(jī)，此外還有以并行端口 (Parallel Port)、通用串行總線(xiàn) (Universal Serial Bus, USB)、 IEEE 1394、或無(wú)線(xiàn)通訊等接口為基礎(chǔ) 通過(guò)外部線(xiàn)纜與前述主機(jī)裝置連接的外接式卡片閱讀機(jī)。
如圖2所示，為一種現(xiàn)有卡片閱讀機(jī)存取系統(tǒng)的元件方塊圖。所述 卡片閱讀機(jī)存取系統(tǒng)20包含一中央處理器210、 一北橋芯片220、 一主存儲(chǔ)器230、 一南橋芯片240、 一卡片閱讀機(jī)控制器250以及一記憶卡 260。當(dāng)中央處理器210欲讀取記憶卡260中的檔案資料時(shí)，中央處理器 210發(fā)出一讀取命令至北橋芯片220，通過(guò)北橋芯片220內(nèi)的高速總線(xiàn)接 口 271將所述讀取命令轉(zhuǎn)換為高速總線(xiàn)命令格式后，傳送至南橋芯片 240。接著，南橋芯片240利用一外圍總線(xiàn)接口 272將所述讀取命令轉(zhuǎn)換 為外圍總線(xiàn)接口命令格式，并傳送至卡片閱讀機(jī)控制器250。然后，卡 片閱讀機(jī)控制器250利用內(nèi)建的特定記憶卡接口 273,將所述讀取命令 轉(zhuǎn)換為特定記憶卡命令格式，并傳送至記憶卡260上的記憶卡控制器 274。當(dāng)所述記憶卡控制器274收到讀取命令之后，會(huì)將所述讀取命令所 要求的讀取數(shù)據(jù)，利用特定記憶卡數(shù)據(jù)格式傳送至卡片閱讀機(jī)控制器 250。接著，卡片閱讀機(jī)控制器250將所述讀取數(shù)據(jù)傳換為外圍總線(xiàn)接口 數(shù)據(jù)格式傳送至南橋芯片240。然后，南橋芯片240將所述讀取數(shù)據(jù)傳 換為高速總線(xiàn)數(shù)據(jù)格式傳送至北橋芯片220。最后，北橋芯片會(huì)將所述 讀取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至主存儲(chǔ)器230中，以供中央處理器210使用。
反之，當(dāng)中央處理器210需要寫(xiě)入數(shù)據(jù)至記憶卡260時(shí)，寫(xiě)入命令 的傳送途徑與欲讀取數(shù)據(jù)時(shí)相同，寫(xiě)入數(shù)據(jù)則是由北橋芯片220將所述 寫(xiě)入數(shù)據(jù)從主存儲(chǔ)器230之中讀出，通過(guò)高速總線(xiàn)接口 271將所述寫(xiě)入 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高速總線(xiàn)數(shù)據(jù)格式，傳送至南橋芯片240。接著，南橋芯片 240利用外圍總線(xiàn)接口 272將所述寫(xiě)入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為外圍總線(xiàn)接口數(shù)據(jù)格 式，并傳送至卡片閱讀機(jī)控制器250。然后，卡片閱讀機(jī)控制器250利 用特定記憶卡接口 273將所述寫(xiě)入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為特定記憶卡數(shù)據(jù)格式，并 傳送至記憶卡260上的記憶卡控制器274。最后，記憶卡控制器274將 所述寫(xiě)入數(shù)據(jù)寫(xiě)入至記憶卡260中。
然而，所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于在讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)期間須經(jīng)過(guò)多 次通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，此舉除了導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效延遲，還增加了主機(jī)系統(tǒng)
5的計(jì)算復(fù)雜度，影響主機(jī)系統(tǒng)效能。
另外，雖然目前外圍總線(xiàn)的傳輸速率可以到達(dá)480Mbps (以通用串 行總線(xiàn)為例，USB)，暫能滿(mǎn)足市面上所有記憶卡的傳輸速率；但是隨著 大量便攜式數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)需求的興起與科技進(jìn)步速度的日行千里，高速總線(xiàn) 2.5 Gbps以上的傳輸速度(以快速外圍元件互連為例，PCI Express), 將還可以滿(mǎn)足未來(lái)高速與大容量記憶卡的需求。如目前己有一種安全數(shù) 字規(guī)格(Secure Digital, SD)記憶卡正廣受大眾使用，若能針對(duì)安全 數(shù)字規(guī)格(SD)記憶卡設(shè)計(jì)出一適合的卡片閱讀機(jī)控制裝置以提高安全 數(shù)字規(guī)格記憶卡的存取速率及便利性，即可符合大眾對(duì)SD記憶卡的需 求。
因此，有必要提出一種改進(jìn)的以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的高速卡片閱 讀機(jī)控制裝置，使主機(jī)系統(tǒng)能以最有效率及最為節(jié)省系統(tǒng)資源的方式， 快速地從記憶卡中存取數(shù)據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片 閱讀機(jī)控制裝置，其可直接存取安全數(shù)字記憶卡或兼容于安全數(shù)字輸出 入連接接口的輸出入裝置，以省去再經(jīng)由外圍總線(xiàn)接口 (如通用串行總 線(xiàn)，USB)進(jìn)行指令格式轉(zhuǎn)換的程序，從而提升主機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行效能。
為達(dá)上述的目的，本實(shí)用新型是一種以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片 閱讀機(jī)控制裝置，其包含一高速總線(xiàn)接口、至少一個(gè)安全數(shù)字主控端、 至少一個(gè)橋接器、至少一個(gè)安全數(shù)字記憶卡/安全數(shù)字輸出入連接接口 (SD/SDIO)以及至少一個(gè)其它特定記憶卡連接接口。當(dāng)以安全數(shù)字規(guī)格 為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置接收到一符合高速總線(xiàn)格式指令的存取指令時(shí)，所述安全數(shù)字主控端會(huì)先將所述符合高速總線(xiàn)格式指令的存取指 令轉(zhuǎn)換為安全數(shù)字格式指令，若所述存取指令是要對(duì)安全數(shù)字記憶卡或
兼容于安全數(shù)字輸出入連接接口的輸出入裝置(SDIO)進(jìn)行存取時(shí)，所 述安全數(shù)字主控端會(huì)直接和所述安全數(shù)字記憶卡/安全數(shù)字輸出入連接 接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，'以直接存取所述安全數(shù)字記憶卡或兼容于安全數(shù)字 輸出入連接接口的輸出入裝置；反之，若所述符合高速總線(xiàn)格式指令的 存取指令是要存取其它特定記憶卡時(shí)，所述安全數(shù)字主控端在將所述符 合高速總線(xiàn)格式指令的存取指令轉(zhuǎn)換為安全數(shù)字格式指令之后，再將所 述安全數(shù)字格式指令傳送至所述橋接器，利用所述橋接器將所述安全數(shù) 字格式指令轉(zhuǎn)換為兼容于其它特定記憶卡格式之其它特定記憶卡格式指 令，再透過(guò)所述其它特定記憶卡連接接口與其它特定記憶卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 輸。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī) 控制裝置，使用高速總線(xiàn)接口并以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)，可將符合高速 總線(xiàn)格式指令的存取指令直接轉(zhuǎn)換為安全數(shù)字格式指令，以直接存取安 全數(shù)字記憶卡或兼容于安全數(shù)字輸出入連接接口的輸出入裝置，藉此可 省去再經(jīng)由其它外圍總線(xiàn)接口 (例如通用串行總線(xiàn)接口， USB)進(jìn)行指令 格式轉(zhuǎn)換的程序，以縮短指令與數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間以及減少卡片閱讀機(jī)的 計(jì)算復(fù)雜度。另一方面，當(dāng)使用者欲存取其它特定記憶卡格式時(shí)，本實(shí) 用新型卡片閱讀機(jī)控制裝置也可利用特定的橋接器將安全數(shù)字格式指令 轉(zhuǎn)換為其它特定的記憶卡格式指令，因而可支持大部分的記憶卡格式。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明


圖1為依據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置連接一主機(jī)系統(tǒng)的功能方塊圖；以及 圖2為一種現(xiàn)有卡片閱讀機(jī)存取系統(tǒng)的元件方塊圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，圖1為依據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的以安全數(shù)字規(guī)格 為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置140連接一主機(jī)系統(tǒng)的功能方塊圖。所述 主機(jī)系統(tǒng)包含一中央處理器110、 一北橋/南橋芯片120及一主存儲(chǔ)器 130，且所述主機(jī)系統(tǒng)通過(guò)所述卡片閱讀機(jī)控制裝置140分別連接至少一 個(gè)以上的安全數(shù)字(SD)記憶卡150及/或至少一個(gè)以上的其它特定記 憶卡160。其中所述卡片閱讀機(jī)控制裝置140 (即本實(shí)用新型)為一種卡 片閱讀機(jī)控制器，主要包含一高速總線(xiàn)接口 141、至少一個(gè)安全數(shù)字主 控端142、至少一個(gè)橋接器144、至少一個(gè)安全數(shù)字記憶卡/安全數(shù)字輸 出入連接接口 (SD/SDIO) 143以及至少一個(gè)其它特定記憶卡連接接口 145。所述高速總線(xiàn)接口 141并不限定為任何已知總線(xiàn)技術(shù)，也可為快速 外圍元件互連總線(xiàn)(PCI Express Bus)接口或外圍元件互連總線(xiàn)(PCI Bus)接口。
當(dāng)所述主機(jī)系統(tǒng)的中央處理器110需要存取安全數(shù)字記憶卡150或 其它特定記憶卡160時(shí)，會(huì)透過(guò)北橋/南橋芯片120內(nèi)的高速總線(xiàn)接口 141，以符合高速總線(xiàn)格式指令171的存取指令傳送至卡片閱讀機(jī)控制裝 置140的相應(yīng)高速總線(xiàn)接口 141。如果前述存取指令是用于將一數(shù)據(jù)儲(chǔ) 存于一對(duì)應(yīng)的記憶卡中，主存儲(chǔ)器130內(nèi)的數(shù)據(jù)會(huì)透過(guò)北橋/南橋芯片 120傳送至卡片閱讀機(jī)控制裝置140，再由卡片閱讀機(jī)控制裝置140將所 述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至記憶卡中；反之，如果存取指令是用于從其中一記憶卡中 讀取一數(shù)據(jù)，則卡片閱讀機(jī)控制裝置140會(huì)將記憶卡內(nèi)的所述數(shù)據(jù)讀出， 并透過(guò)北橋/南橋芯片120將所述數(shù)據(jù)傳送至主存儲(chǔ)器130暫存。而當(dāng)卡片閱讀機(jī)控制裝置140透過(guò)由高速總線(xiàn)接口 141接收到由北 橋/南橋芯片120傳送過(guò)來(lái)的存取指令時(shí)，卡片閱讀機(jī)控制裝置140內(nèi) 的安全數(shù)字主控端142會(huì)將所述存取指令由高速總線(xiàn)格式指令171轉(zhuǎn)換 為符合安全數(shù)字格式的指令172，再傳遞給相對(duì)應(yīng)的安全數(shù)字記憶卡/ 安全數(shù)字輸出入連接接口 143。如果所述存取指令是要用于存取安全數(shù) 字記憶卡150或兼容于安全數(shù)字輸出入連接接口的輸出入裝置(SDIO) 151時(shí)，所述安全數(shù)字格式指令172可由安全數(shù)字主控端142直接傳給 安全數(shù)字記憶卡/安全數(shù)字輸出入連接接口 143，再由安全數(shù)字記憶卡 /安全數(shù)字輸出入連接接口 143根據(jù)所述安全數(shù)字格式指令172對(duì)安全 數(shù)字記憶卡150或兼容于安全數(shù)字輸出入連接接口的輸出入裝置151進(jìn) 行數(shù)據(jù)存取。如果存取指令是為了北橋/南橋芯片120儲(chǔ)存數(shù)據(jù)到安全 數(shù)字記憶卡150時(shí)，則所述儲(chǔ)存數(shù)據(jù)進(jìn)行的路徑及格式轉(zhuǎn)換皆與上述存 取指令相同。如果存取指令是為讀取安全數(shù)字記憶卡150的數(shù)據(jù)時(shí)，安 全數(shù)字主控端142將自所述安全數(shù)字記憶卡150讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符 合高速總線(xiàn)格式的存取數(shù)據(jù)，再透過(guò)高速總線(xiàn)接口 141與北橋/南橋芯 片120進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳；此外，如果所述存取指令是用于存取其它特定記 憶卡160時(shí)，所述存取指令傳送至所述安全數(shù)字主控端142時(shí)，先被轉(zhuǎn) 換為符合安全數(shù)字格式指令172，安全數(shù)字主控端142再將所述安全數(shù) 字格式指令172傳送至一特定橋接器144，利用所述橋接器144將所述 安全數(shù)字格式指令172轉(zhuǎn)換為符合其它特定記憶卡160的其它特定記憶 卡格式指令173，接著通過(guò)兼容于所述其它特定記憶卡160的其它特定 記憶卡連接接口 145根據(jù)所述其它特定記憶卡格式指令173對(duì)所述其它 特定記憶卡160進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。
如果存取指令是為北橋/南橋芯片120儲(chǔ)存數(shù)據(jù)到其它特定記憶卡 160時(shí)，則所述儲(chǔ)存數(shù)據(jù)進(jìn)行的路徑格式轉(zhuǎn)換皆與存取指令相同。如存取指令是為讀取其它特定記憶卡160內(nèi)的數(shù)據(jù)時(shí)，所述特定橋接器144 會(huì)負(fù)責(zé)將自其它特定記憶卡160格式讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合安全數(shù)字 格式的存取數(shù)據(jù)，以通過(guò)所述安全數(shù)字主控端142與高速總線(xiàn)接口 141 與北橋/南橋芯片120進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)傳輸。所述其它特定記憶卡160的 規(guī)格可為多媒體卡(Multimedia Card, MMC)、智能媒體(SmartMedia, SM)、記憶棒(Memory Stick, MS)、緊湊閃存(Compact Flash, CF)、 以及xD圖片卡(xD-Picture Card, xD)等。由于其它特定記憶卡160 規(guī)格無(wú)法直接與安全數(shù)字規(guī)格兼容，因此欲存取其它特定記憶卡160時(shí)， 須利用對(duì)應(yīng)于其它特定記憶卡格式的橋接器144先將安全數(shù)字主控端 142所輸出的安全數(shù)字格式指令172轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的其它特定記憶卡格 式指令173，才能經(jīng)由其它特定記憶卡連接接口 145存取相對(duì)應(yīng)的其它 特定記憶卡160。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的高速總線(xiàn)接 口的卡片閱讀機(jī)控制裝置可將符合高速總線(xiàn)格式指令的存取指令直接轉(zhuǎn) 換為安全數(shù)字格式指令，以直接存取安全數(shù)字記憶卡或兼容于安全數(shù)字 輸出入連接接口的輸出入裝置，藉此可省去再通過(guò)其它外圍總線(xiàn)接口(例 如通用串行總線(xiàn)，USB)進(jìn)行指令格式轉(zhuǎn)換的程序，以縮短指令與數(shù)據(jù)的 傳輸時(shí)間以及減少卡片閱讀機(jī)的計(jì)算復(fù)雜度，從而提升主機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行 效能。另一方面，當(dāng)使用者欲存取其它特定類(lèi)型的記憶卡時(shí)，本實(shí)用新 型卡片閱讀機(jī)控制裝置也可利用特定的橋接器將安全數(shù)字格式指令轉(zhuǎn)換 為其它特定記憶卡格式指令，因而可支持不同類(lèi)型的記憶卡格式。
權(quán)利要求1. 一種以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置包含一高速總線(xiàn)接口，用以傳輸符合高速總線(xiàn)格式的指令或數(shù)據(jù)；至少一個(gè)安全數(shù)字主控端，將所述高速總線(xiàn)接口傳送的所述高速總線(xiàn)格式的指令或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合安全數(shù)字格式的指令或數(shù)據(jù)，或?qū)踩珨?shù)字主控端接收到的符合安全數(shù)字格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合高速總線(xiàn)格式的數(shù)據(jù)以傳回所述高速總線(xiàn)接口；至少一個(gè)安全數(shù)字記憶卡連接接口，依據(jù)來(lái)自所述安全數(shù)字主控端的安全數(shù)字格式的指令，對(duì)一對(duì)應(yīng)的安全數(shù)字記憶卡進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，并與所述安全數(shù)字主控端相互傳輸符合安全數(shù)字格式的數(shù)據(jù)；至少一個(gè)橋接器，將來(lái)自所述安全數(shù)字主控端的安全數(shù)字格式的指令或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一符合其它特定記憶卡格式的指令或數(shù)據(jù)，或?qū)⑺龇掀渌囟ㄓ洃浛ǜ袷降臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合安全數(shù)字格式的數(shù)據(jù)以傳回所述安全數(shù)字主控端；以及至少一個(gè)其它特定記憶卡連接接口，依據(jù)所述橋接器傳來(lái)的符合其它特定記憶卡格式的指令，將所述橋接器傳來(lái)的符合其它特定記憶卡格式的數(shù)據(jù)存入一對(duì)應(yīng)的其它特定記憶卡中，或是自對(duì)應(yīng)的其它特定記憶卡中取出符合安全數(shù)字格式的數(shù)據(jù)以傳回所述橋接器。
2. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于另包含 一安全數(shù)字輸出入連接接口，用以接收來(lái)自所述安全數(shù)字主控端的安全 數(shù)字格式的指令以對(duì)一兼容于安全數(shù)字輸出入連接接口的輸出入裝置進(jìn) 行存取，并與所述安全數(shù)字主控端相互傳輸安全數(shù)字格式數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述其 它特定記憶卡格式為多媒體卡格式。
4. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述其 它特定記憶卡格式為智能媒體格式。
5. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述其 它特定記憶卡格式為記憶棒格式。
6. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述其 它特定記憶卡格式為緊湊閃存格式。
7. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述其 它特定記憶卡格式為xD圖片卡格式。
8. 如權(quán)利要求1所述的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其特征在于所述高 速總線(xiàn)接口可為一快速外圍元件互連總線(xiàn)接口或一外圍元件互連總線(xiàn)接 □。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種以安全數(shù)字規(guī)格為基礎(chǔ)的卡片閱讀機(jī)控制裝置，其包含一高速總線(xiàn)接口、至少一個(gè)安全數(shù)字主控端、至少一個(gè)橋接器、至少一個(gè)安全數(shù)字記憶卡/安全數(shù)字輸出入連接接口以及至少一個(gè)其它特定記憶卡連接接口，可直接經(jīng)由高速總線(xiàn)接口存取安全數(shù)字記憶卡或兼容于安全數(shù)字輸出入連接接口的輸出入裝置，或其它特定記憶卡，以省去再經(jīng)由外圍總線(xiàn)接口(例如通用串行總線(xiàn)，USB)進(jìn)行指令格式轉(zhuǎn)換的程序。
文檔編號(hào)G06K7/00GK201262749SQ20082012551
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者彭念劬, 林志榮, 林金岷 申請(qǐng)人:創(chuàng)惟科技股份有限公司