專利名稱：具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置及其中的整合晶片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種電子產品與零組件的整合性技術，特別是有關于一種同時處理存儲卡讀寫與外部指令輸入的整合型裝置及其整合晶片。
背景技術：
由于快閃存儲體具有低耗電、可靠度高、容量大與存取速度快等優(yōu)點，使的在儲存運用上已漸取代軟盤及光盤的勢，進而成為連結IA產品的重要媒介。但由于目前應用「快閃存儲體」的存儲卡，諸如PCMCIA卡、CF卡、SM卡、MMC卡、SD卡、MS卡及xD卡等，在市場上各有大廠及其擁護者，使得具有同一儲存性質的存儲卡僅能在各別的廠牌的數位相機、數位攝影機及PDA等電子數位產品使用，使儲存的資料(包括JPEG、MPEG系列等多媒體檔案)在信息流通上多有不便。所以目前桌上型個人電腦多有內建或是外接支援多種規(guī)格存儲卡的讀卡機以支援讀寫多媒體檔案的功能。
其中所謂的內建式讀卡機，其是配置于電腦系統端內，且以如IDE/ATAPI等傳輸界面與電腦系統端內部作信號/資料傳輸，但其僅能作為存儲卡的讀寫裝置，而無建置任何其他功能于其上。
而外接式讀卡機，則是以如USB或IEEE1394等傳輸界面連結電腦系統端進而進行信號/資料傳輸，但由于是以此等傳輸界面連結電腦系統端，造成電腦系統端皆需在其有限的擴充界面下，配置連接埠以供外接式傳輸界面電性耦接，為此，當有越來越多的電腦周邊設備產生且欲由電腦系統端上同一規(guī)格的連接埠進行資料/信號往來時，則通常的作法是將目前未在使用的周邊裝置界面自電腦系統端拔除，再連接待使用的周邊裝置，這情況不僅造成同一規(guī)格連接埠供不應求的窘境產生，且亦造成使用者在使用上的不便。
以具USB傳輸界面的周邊裝置而言，由于以此種規(guī)格界面為資料傳輸媒介的獨立型周邊裝置越來越多，包括有上述的外接式讀卡機以及鼠標、鍵盤等人機界面裝置，由此在電腦系統端有限的USB連接埠數量提供下，需額外利用USB集線器來分別管理USB外接式讀卡機、USB人機界面裝置與電腦系統端之間的資料交換與指令輸入的動作，造成在放置使用者電腦系統端的桌面上除需放置前述不同的周邊裝置外，尚需額外放置管理此等USB界面周邊裝置的USB集線器，不僅使元件增多，并且造成使用者在整理線路上的麻煩。
為此，如能有一個周邊裝置，可在電腦系統端所能提供的有限擴充界面(通常是2～4個連接埠)數量下，以及在不增加硬件(裝置)的數量與成本的交集情況中，提供符合使用者更多元的使用需求，將是本發(fā)明的首要考量點。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，針對其中的硬件架構與內部的控制韌體作適當整合，使整合型裝置「同時」具備存儲卡讀寫以及人機界面指令輸入的并行處理功能。
本發(fā)明的另一目的是提供一種前述整合型裝置內的整合晶片，將存在于各個周邊裝置(如人機界面裝置、讀卡機、集線器等裝置內)的控制器相對應功能整合于單一晶片中，以減少控制器數量及因此所反應的硬件成本。
為符合上述與其他目的、功效，本發(fā)明提供的整合型裝置，其本體內部包括電路基板，此電路基板上配置有傳輸界面，其用來與外部裝置(如電腦系統端)連結用。本發(fā)明更包括連接器、人機界面模組和整合晶片。其中，連接器用來容納至少一個外部存儲卡插入使用的存儲卡，人機界面模組用來接受外界輸入控制信號用，而整合晶片則可同時并行處理存儲卡資料傳輸和控制指令輸入。
其中，整合晶片包括電性連接傳輸界面的界面引擎、電性連接存儲卡連接器的存儲卡界面模組、電性連接人機界面模組的泛用輸入/輸出模組、儲存讀寫資料與并行程式的存儲模組以及微控制器。其中微控制器是電性連接存儲卡界面模組、泛用輸入/輸出模組與存儲模組，由執(zhí)行存儲模組內存放的并行程式，可并行處理存儲卡的資料讀寫與執(zhí)行外部輸入指令的動作，以使整合型裝置僅需單一整合晶片即可合并異質性控制器的相對應功能。
其中，整合晶片包含的界面引擎是處理傳輸界面與外部裝置間的序/并列資料轉換，以使整合型裝置可外接或內建于外部裝置。
整合晶片包含的人機界面模組可以是按鍵接收器、紅外線接收器或無線接收器，以作為外界使用者指令的輸入媒介。一種具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，配置有一電路基板且在該電路基板上設有一與外部裝置連結用的傳輸界面，該具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置包括一存儲卡連接器，是配置于該電路基板上，以容納外部存儲卡的插入及該外部存儲卡讀寫資料傳輸使用；一人機界面模組，是配置于該電路基板上，以接受由外界所輸入的指令信號并產生一中斷指令；以及一整合晶片，是電性連接該傳輸界面、該存儲卡連接器以及該人機界面模組，用以并行處理該存儲卡連接器與外部裝置間的讀寫資料以及該人機界面模組傳送至外部裝置的中斷指令。
一種具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，包括一界面引擎，是處理與外部裝置間的序/并列資料轉換；
一存儲卡界面模組，是傳輸存儲卡的讀寫資料；一泛用輸入/輸出模組，是依據不同輸入界面型態(tài)接收使用者所輸入的中斷指令；一存儲模組，電性連接該界面引擎、該存儲卡界面模組，用以儲存該些讀寫資料以及一并行程式；以及一微控制器，電性連接該界面引擎、該存儲卡界面模組、該泛用輸入/輸出模組及該存儲模組，并行處理該存儲卡界面模組及該泛用輸入/輸出模組的資料讀寫與中斷指令運作，并透過該界面引擎控制該存儲模組與該外部裝置間的資料傳輸。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1是繪示依照本發(fā)明的一較佳實施例的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置的一方塊圖；圖2～3是依據圖1中的不同的人機界面模組所繪示的另一較佳實施例方塊圖；圖4繪式的是本發(fā)明提供的一整合晶片內部結構的一方塊圖；圖5繪式的是依據圖4的整合晶片配置于圖1整合型裝置的電路基板上的一較佳實施例。
具體實施例方式
請參照圖1，其繪示本發(fā)明一較佳實施例的一種具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其是由殼體(未繪示)與配置于殼體內的電路基板10構設而成，且在電路基板10上設有與外部裝置(如電腦系統端或其他電子裝置等)的連接埠20連結用的傳輸界面100，傳輸界面100可以是序列匯流排傳輸界面(如USB或IEEE1394等界面)或是并列式傳輸界面(如并列埠(Parallel Port)等)，以與外部裝置進行資料/指令傳輸。
在整合型裝置的電路基板10上配置有存儲卡連接器200、人機界面模組300與整合晶片400，其中整合晶片400是電性連接傳輸界面100、存儲卡連接器200與人機界面模組300，以同時并行控制由存儲卡連接器200與人機界面模組300傳輸的讀寫資料與輸入指令。
以下將針對電路基板10上配置的元件作一詳細描述。
其中，存儲卡連接器200是用以容納外部存儲卡30的插入以及供外部存儲卡30讀寫資料的傳輸使用，其中為配合目前存儲卡30規(guī)格的多元化(大概有10種之多，包括有PCMCIA、CF、MicroDrive、SD/MMC、MS系列、SM、xD等大廠提供的存儲卡規(guī)格)，本發(fā)明所揭露的存儲卡連接器200其機構與電路配置可以是單插槽支援四合一規(guī)格存儲卡或是多槽支援前述至少二種存儲卡規(guī)格的讀卡元件。
人機界面模組300是用以接受外界(如使用者)所輸入的指令信號以隨之產生相對應的中斷指令，其中人機界面模組300的輸入界面型態(tài)有按鍵接收器320(請參圖2)，且在殼體上配置有與按鍵接收器320相對應位置的鍵盤(未繪示)，以使使用者可鍵入不同的指令信號；另外，輸入界面型態(tài)尚有無線接收器及/或紅外線接收器340(請參圖3)，以供使用者以無線發(fā)射器及/或紅外線發(fā)射器40輸入指令信號之用。
整合晶片400的作用在于由電性連接前述的存儲卡連接器200以及人機界面模組300，可針對存儲卡連接器200容納的存儲卡30進行資料的讀寫以及針對人機界面模組300所傳送的中斷指令進行處理，其具備的處理模式是透過電性連接的傳輸界面100與外部裝置的連接埠20進行外部裝置面對存儲卡30所欲執(zhí)行的資料讀寫動作以及將人機界面模組300所產生的中斷指令傳送至外部裝置，以具備有并行讀寫與誘發(fā)中斷機能。
以下將針對整合晶片內部作一較詳盡的揭露。
請參圖4，整合晶片400包括界面引擎420、存儲卡界面模組440、泛用輸入/輸出模組460、存儲模組490與微控制器480。
界面引擎420是用來處理與外部裝置間的序/并列資料轉換，在界面引擎420相對應外部裝置的連接埠型態(tài)而為并列界面引擎時，其是處理與外部裝置間不同型態(tài)的信息封包交換(包括指令封包、資料封包、回應封包等)；在界面引擎420相對應于連接埠型態(tài)而為序列界面引擎時，其則需額外針對外部裝置所傳送的序列信號轉換為并列信號，或在傳送信號至外部裝置時，則需進行并列信號轉序列信號的動作。
存儲卡界面模組440是至少支援一種規(guī)格存儲卡的界面模組，用來傳輸外部裝置欲從存儲卡讀取的儲存資料或是傳輸外部裝置欲寫入至存儲卡的外部資料；泛用輸入/輸出模組460是依據不同的輸入界面型態(tài)(包括有按鍵式、無線式及紅外線式等的輸入界面)接收使用者所輸入的中斷指令；存儲模組490包括資料暫存區(qū)491與執(zhí)行程式區(qū)492，其中資料暫存區(qū)491是電性耦接至界面引擎420、微控制器480與存儲卡界面模組440，用以暫存外部裝置與存儲卡間傳輸的讀寫資料，而執(zhí)行程式區(qū)492是電性耦接至微控制器480，用以儲存微控制器480操作時所需的并行程式。
微控制器480由電性連接存儲卡界面模組440、泛用輸入/輸出模組460與存儲模組490；在存儲卡界面模組440與泛用輸入/輸出模組460同時致能運作時，可由執(zhí)行程式區(qū)492儲存的并行程式同步進行下列作動，包括透過存儲卡界面模組440進行存儲卡的資料讀寫以及將由泛用輸入/輸出模組460所傳送的中斷指令透過界面引擎420傳送至外部裝置，進而誘發(fā)外部裝置針對中斷指令進行即時回應。
請參圖5，是將圖4繪示較詳盡的整合晶片配置于前述整合型裝置的電路基板上，并由外接型式的傳輸界面(如USB界面)與按鍵型式的人機界面輸入方式作為本發(fā)明的一較佳實施例說明按鍵型式的輸入裝置包括有鼠標或鍵盤，鼠標的設計是將整合裝置的殼體以鼠標的態(tài)樣為設計主體，而鍵盤的設計則是在整合裝置的殼體上配置鍵盤。
在整合型裝置的電路基板10上配置有序列匯流排傳輸界面100、存儲卡連接器200、人機界面模組300與整合晶片400。
其中，整合晶片400包括有電性連接USB傳輸界面100的界面引擎420、電性連接存儲卡連接器200的存儲卡界面模組440、電性連接人機界面模組300的泛用輸入/輸出模組460、儲存讀寫資料與并行程式的存儲模組490以及微控制器480；其中微控制器480是電性連接存儲卡界面模組440、泛用輸入/輸出模組460與存儲模組490，由執(zhí)行存儲模組490內存放的并行程式，可并行處理存儲卡30的資料讀寫與執(zhí)行由使用者從按鍵型式的輸入裝置所輸入的中斷指令。
其中由于界面引擎420是相對應于USB傳輸界面100作動，且目前的USB界面又分為1.1版與2.0版，是以界面引擎420更包括有處理USB1.1版的序列界面引擎(SerialInterface engine；簡稱SIE)422以及處理USB2.0版的傳輸巨集單元(USB Transceiver Macrocell；簡稱UTM)421。
由上述說明，可使本發(fā)明在僅提供單一控制晶片的狀態(tài)下同步使整合裝置是多工的處理裝置而具備有異質性的控制功能。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，配置有一電路基板且在該電路基板上設有一與外部裝置連結用的傳輸界面，該具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置包括一存儲卡連接器，是配置于該電路基板上，以容納外部存儲卡的插入及該外部存儲卡讀寫資料傳輸使用；一人機界面模組，是配置于該電路基板上，以接受由外界所輸入的指令信號并產生一中斷指令；以及一整合晶片，是電性連接該傳輸界面、該存儲卡連接器以及該人機界面模組，用以并行處理該存儲卡連接器與外部裝置間的讀寫資料以及該人機界面模組傳送至外部裝置的中斷指令。
2.如權利要求1所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該傳輸界面是一序列匯流排傳輸界面。
3.如權利要求2所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該序列匯流排傳輸界面包括一通用序列匯流排界面。
4.如權利要求1所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該傳輸界面是一并列式傳輸界面。
5.如權利要求4所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該并列式傳輸界面包括一并列埠。
6.如權利要求1所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該存儲卡連接器是一具至少一插槽的連接器。
7.如權利要求1或6所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該存儲卡連接器是一至少容納一種存儲卡規(guī)格的連接器。
8.如權利要求1所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，所述該人機界面模組包含型態(tài)有按鍵接收器、無線接收器以及紅外線接收器。
9.如權利要求1所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其特征在于，包含一殼體，該殼體上配置一與該些按鍵接收器相對應位置的鍵盤或鼠標，以使使用者可輸入指令信號。
10.一種具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，其特征在于，包括一界面引擎，是處理與外部裝置間的序/并列資料轉換；一存儲卡界面模組，是傳輸存儲卡的讀寫資料；一泛用輸入/輸出模組，是依據不同輸入界面型態(tài)接收使用者所輸入的中斷指令；一存儲模組，電性連接該界面引擎、該存儲卡界面模組，用以儲存該些讀寫資料以及一并行程式；以及一微控制器，電性連接該界面引擎、該存儲卡界面模組、該泛用輸入/輸出模組及該存儲模組，并行處理該存儲卡界面模組及該泛用輸入/輸出模組的資料讀寫與中斷指令運作，并透過該界面引擎控制該存儲模組與該外部裝置間的資料傳輸。
11.如權利要求10所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，其特征在于，所述該界面引擎是一序列界面引擎。
12.如權利要求10所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，其特征在于，所述該界面引擎是一并列界面引擎。
13.如權利要求10所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，其特征在于，所述該存儲模組包括一資料暫存區(qū)，電性耦接至該微控制器與該存儲卡界面模組，用以暫存外部裝置與存儲卡間傳輸的讀寫資料；以及一執(zhí)行程式區(qū)，電性耦接至該微控制器，用以儲存該微控制器操作的該并行程式。
14.如權利要求10所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，其特征在于，所述該存儲卡界面模組至少支援一種規(guī)格的存儲卡。
15.如權利要求10所述的具備讀卡與指令輸入功能的整合晶片，其特征在于，所述該泛用輸入/輸出模組支援的界面型態(tài)有按鍵式、無線式以及紅外線式的輸入界面型態(tài)。
全文摘要
一種具備讀卡與指令輸入功能的整合型裝置，其本體內部設有電路基板，電路基板上配置有與外部裝置連結用的傳輸界面、接收外部存儲卡插入使用的存儲卡連接器、容納外界指令輸入的人機界面模組以及可同時處理存儲卡資料傳輸與輸入指令的整合晶片；其中，此整合晶片包括電性連接傳輸界面的界面引擎、電性連接存儲卡連接器的存儲卡界面模組、電性連接人機界面模組的泛用輸入/輸出模組、儲存讀寫資料與并行程式的存儲模組以及電性連接前述整合晶片內元件的微控制器；由此可使此整合型裝置僅需單一整合晶片即可“并行”執(zhí)行存儲卡資料讀寫與外部指令輸入即時處理的能力。
文檔編號G06F3/00GK1612157SQ20031010471
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權日2003年10月31日
發(fā)明者李膺慶 申請人:萬國電腦股份有限公司