專利名稱：雙介面cf矽碟卡及其雙介面?zhèn)蓽y與切換方法
技術領域：
本發(fā)明系有關于一種雙介面矽碟卡，且特別系有關一種雙介面CF矽碟卡。
其中，CF矽碟卡是一種相當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，所以相當受到消費性電子產品的青睞。目前已大量用于下列各種領域(1)系統(tǒng)應用領域(包含電腦/PC、工業(yè)電腦、大型伺服器等)。
(2)電腦周邊設備領域(包含影印機、印表機、掃描器、投影機、外接式矽碟機/讀卡機...等)。
(3)資訊家電(IA)領域(包含高畫質數位電視/HDTV、視訊轉接器/STB、數它影音播放機/Media Player...等)。
(4)可攜式數字產品領域(包含個人數字助理/PDA、數位相機/Digital Camera、數位隨身聽/MP3 Player...等)。
這種以矽晶半導體儲存(Semiconductor Storage)技術為主的矽碟片已逐漸取代傳統(tǒng)磁性儲存(Magnetic Storage)技術及光學儲存(optical Storage) 技術的軟式磁碟片及光碟片等產品。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、重復讀寫性以及防震、防潮上都有極佳的表現。也因此些特點，CF矽碟卡迅速地被可攜式裝置、資訊家電等領域的產品所采用，成為越來越普及的現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，其系一種應用于電腦系統(tǒng)或可攜式裝置的一種擴充介面。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。因此，傳統(tǒng)電腦與周邊產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品介接，而不需再另外安裝驅動程序，使得市面上內建有USB介面的產品不僅在電腦系統(tǒng)(Desktop或Notebook)、其它周邊產品(如掃描器、鍵盤、印表機、滑鼠...等)，更在資訊家電(IA)(如個人數位助理(PDA)、數碼相機(DSC)、數位隨身聽(MP3 Player)、大姆哥(又稱『隨身硬碟』(Removable Hard Disk))...等)領域中迅速的普及起來，使用時十分方便，大受消費者的喜愛。
由于市面上采用CF矽碟卡作為小型儲存媒介的產品，及利用USB介面作為擴充介面的各類產品越來越廣泛，其關聯性與共通性也相當近似。然而，目前的CF小型矽碟卡若要與上述具USB介面的數位產品介接，則需要透過一個媒介讀取裝置，例如外接式矽碟機、內建式矽碟機及矽碟片轉接器等產品，才能直接與電腦或其他具USB介面的裝置連接。同時，CF矽碟卡僅能應用于對應的CF介面產品，無法共用于上述的具USB介面領域的可攜式數位產品、電腦或電腦周邊設備產品。如此一來，購買這個媒介讀取裝置，不僅會使消費者購置成本增加，并且會造成消費者使用上的不便。
但是，市面上并沒有將CF介面與USB介面整合起來的技術或產品。亦即，消費者僅能按照業(yè)者所制訂的游戲規(guī)則(意即其所開發(fā)出的技術與產品)、并屈服在其價格與所制訂的規(guī)格下生活。于是，消費者未來在使用數位產品的選擇上，不免受到了相當幅度的限制。
一種雙介面CF矽碟卡，設有一CF介面、一USB介面、一控制晶片及復數個可抹寫式存儲器，其包含一CF匯流排介面電路，內建于該控制晶片，用以與該CF介面溝通；一USB匯流排介面電路，內建于該控制晶片，用以與該USB介面溝通；一電源轉換與保護電路，用以將電源轉換成該雙介面CF矽碟卡內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，與該電源轉換與保護電路耦接，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，內建于該控制晶片，依據切換后的介面規(guī)格標準，接受系統(tǒng)端傳輸的指令碼，將予以處理并產生適當回應。
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；將該電源轉換成該雙介面CF矽碟卡內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與選擇電路依據所偵測到的CF介面或USB介面系統(tǒng)，切換并啟動相對應的一CF匯流排介面電路或一USB匯流排介面電路的工作模式；以及依據該介面?zhèn)蓽y與選擇電路切換、啟動后的介面規(guī)格標準，一微控制器便接受該系統(tǒng)端所傳輸的指令碼，予以處理并產生適當回應；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，并分別藉由設置的電源轉換與保護電路、介面?zhèn)蓽y與選擇電路與對應的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等領域產品，而直接提供數位資訊的儲存、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；將該電源轉換成雙介面CF矽碟卡10內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；以及依據介面?zhèn)蓽y與選擇電路20切換、啟動后的介面規(guī)格標準，此微控制器24便可接受連接系統(tǒng)端傳輸的指令碼，予以處理并產生適當回應。
其中，本發(fā)明雙介面CF矽碟卡10的控制晶片22進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內的資料可與已啟動的CF介面14或USB介面12進行資料的傳輸或交換。以及一微控制器24，其內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了解本發(fā)明雙介面CF矽碟卡是如何根據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。同時，雙介面CF矽碟卡10亦利用其標準規(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，籍以達到采用CF介面14并切斷另一組USB介面12的功能。
反之，當雙介面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。根據USB介面12標準規(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CF矽碟卡標準，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的電源轉換與保護電路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。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信號線經確認連接到系統(tǒng)端介面的種類并適當的判斷后，透過介面?zhèn)蓽y與選擇電路20予以切換。
又，依據CF矽碟卡標準，本發(fā)明必須將CF_CD1及CF_CD2兩信號接地34，經由CF介面14偵測到其系統(tǒng)端后才會開始供應電源。然而，當本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10連接USB介面12時，電源轉換與保護電路18會將其中的USB_VCC電源信號轉換成本發(fā)明內合適用的電源電壓，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系當符合上述USB介面12或CF介面14的機制時，才會切換并啟動內部適用的電源電路。
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生的指令與通訊協(xié)定。此較佳具體流程圖中說明了當系統(tǒng)啟動供應雙介面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，并據以啟動相對應的系統(tǒng)介面操作流程。其中，當系統(tǒng)介面啟動后，微控制器24便依據該系統(tǒng)介面的標準規(guī)格，接收其傳輸的指令碼并加以控制處理，而產生適當回應。換言之，當介面?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)并進入其標準的操作循環(huán)模式，亦即會經其匯流排閑置(Bus idle)(步驟44)產生一CF指令(步驟46)，再處理指令并產生回應(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)并進入其標準的操作循環(huán)模式，亦即會經其匯流排閑置(步驟52)，產生一USB指令(步驟54)，再處理指令并產生回應(步驟56)后，再回到匯流排閑置(步驟52)。
在此需特別強調的是，本發(fā)明的雙介面CF矽碟卡10系以本身已經具備有的CF介面與USB介面，進行設計其中控制晶片、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準的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，并分別籍由設置的電源轉換與保護電路、介面?zhèn)蓽y與選擇電路與對應的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等領域產品，而且接提供數位資訊的儲存、傳輸、與交換功能。
上述各元件名稱系為方便描述本發(fā)明的技術內容所定，然其并非用以限定本發(fā)明，凡依據本發(fā)明的創(chuàng)作精神所做的等效轉換替代，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此，本發(fā)明的保護范圍由權利要求書界定。
權利要求
1.一種雙介面CF矽碟卡，設有一CF介面、一USB介面、一控制晶片及復數個可抹寫式存儲器，其包含一CF匯流排介面電路，內建于該控制晶片，用以與該CF介面溝通；一USB匯流排介面電路，內建于該控制晶片，用以與該USB介面溝通；一電源轉換與保護電路，用以將電源轉換成該雙介面CF矽碟卡內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，與該電源轉換與保護電路耦接，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，內建于該控制晶片，依據切換后的介面規(guī)格標準，接受系統(tǒng)端傳輸的指令碼，將予以處理并產生適當回應。
2.如權利要求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的資料可與指定的該CF介面或USB介面進行資料的傳輸或交換。
3.如權利要求1所述的雙介面CF矽碟卡，其特征在于該微處理器進一步內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矽碟卡包含標準的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；將該電源轉換成該雙介面CF矽碟卡內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與選擇電路依據所偵測到的CF介面或USB介面系統(tǒng)，切換并啟動相對應的一CF匯流排介面電路或一USB匯流排介面電路的工作模式；以及依據該介面?zhèn)蓽y與選擇電路切換、啟動后的介面規(guī)格標準，一微控制器便接受該系統(tǒng)端所傳輸的指令碼，予以處理并產生適當回應；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數個可抹寫式存儲器，并與該CF介面或該USB介面的任一介面進行資料的傳輸與交換。
6.如權利要求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一步內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矽碟卡包含標準的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，包含復數個可抹寫式存儲器；一CF介面，符合CF介面規(guī)格標準；一USB介面，符合USB介面規(guī)格標準；一電源轉換與保護電路，偵測正在使用的該CF介面或該USB介面的電源并將電源轉換成該雙介面矽碟卡內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，與該電源轉換與保護電路耦接，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，該微控制器系依據該介面?zhèn)蓽y與選擇電路切換后的介面規(guī)格標準，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，將予以處理并產生適當回應。
9.如權利要求8所述的雙介面矽碟卡，其特征在于該控制晶片進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的資料可與指定的該CF介面或USB介面進行資料的傳輸或交換。
10.如權利要求8所述的雙介面矽碟卡，其特征在于該微處理器進一步內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、電氣設計中包含CF匯流排介面電路與USB匯流排介面電路，均內建于控制晶片中，用以分別與CF介面或USB介面溝通；一電源轉換與保護電路，可將電源電壓轉換成本發(fā)明內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，內建于該控制晶片，依據切換后的系統(tǒng)介面規(guī)格標準，接受系統(tǒng)端傳輸的指令碼，將予以處理并產生適當回應。
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