專利名稱：基于單芯片的雙界面控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制器集成電路，特別是指一種能兼容USB控制系統(tǒng)和SD/MMC控制系統(tǒng)的基于單芯片的雙界面控制器。
背景技術(shù)：
目前市面上的控制器芯片只有單獨(dú)的USB讀卡器芯片或SD/MMC控制器芯片。USB讀卡器芯片用于制作USB讀卡器，SD/MMC控制器芯片用于制作SD/MMC存儲(chǔ)卡。
USB讀卡器具有符合USB標(biāo)準(zhǔn)的被動(dòng)界面——設(shè)備(DEVICE)，同時(shí)具有可以訪問(ACCESS)SD/MMC記憶卡的主動(dòng)界面——主機(jī)(HOST)。USB讀卡器的作用是USB主機(jī)和SD/MMC卡之間的橋梁。USB主機(jī)包括(但不限于)個(gè)人計(jì)算機(jī)。
SD/MMC存儲(chǔ)卡通常包括SD/MMC卡控制器芯片和FLASH內(nèi)存芯片。SD/MMC控制器具有符合SD/MMC標(biāo)準(zhǔn)的DEVICE界面，同時(shí)它也管理對(duì)FLASH內(nèi)存的讀、寫、擦除等操作，它是SD/MMC主機(jī)(HOST)和FLASH內(nèi)存之間的橋梁。
當(dāng)具有USB接口的設(shè)備，如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)等需要訪問SD/MMC存儲(chǔ)卡時(shí)，就需要使用USB讀卡器作為轉(zhuǎn)接器，需要置USB讀卡器位于USB主機(jī)和SD/MMC卡之間。也就是說，必須由兩個(gè)芯片才能完成USB主機(jī)對(duì)閃存的讀寫功能。
同樣，客戶使用SD/MMC存儲(chǔ)卡于數(shù)碼相機(jī)、PDA、手機(jī)等領(lǐng)域，如果要把SD/MMC存儲(chǔ)卡里面的信息傳遞到個(gè)人計(jì)算機(jī)等具有USB界面的設(shè)備時(shí)，客戶就需要利用獨(dú)立的USB讀卡器，即讓USB讀卡器來做個(gè)人計(jì)算機(jī)和SD/MMC卡之間的信號(hào)轉(zhuǎn)接橋梁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通過將USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊集成于一個(gè)芯片上，實(shí)現(xiàn)具備了USB讀卡器和SD/MMC存儲(chǔ)卡雙界面功能的單芯片雙界面控制器。
一種基于單芯片的雙界面控制器，在單芯片上集成了USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊，USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊均接入界面仲裁電路，USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊之間連接有數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)，對(duì)應(yīng)USB讀卡器模塊設(shè)有與外界USB主機(jī)通訊的USB界面，對(duì)應(yīng)SD/MMC控制器模塊設(shè)有與外界SD/MMC主機(jī)通訊的SD/MMC界面，并設(shè)有與FLASH通訊的FLASH界面，對(duì)雙界面控制器上電后，由界面仲裁電路判斷工作界面類型，控制數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)接通外界主機(jī)和對(duì)應(yīng)通路實(shí)現(xiàn)工作主機(jī)和FLASH間的通訊。
所述的USB讀卡器模塊、SD/MMC控制器模塊、界面仲裁電路、數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)、USB界面、SD/MMC界面和Flash界面具有電性連接。
所述的USB讀卡器模塊具備一般讀卡器的功能，檢測(cè)USB界面狀態(tài)，USB界面開始工作時(shí)，USB讀卡器模塊向界面仲裁電路發(fā)送一個(gè)監(jiān)控信號(hào)。
所述的SD/MMC控制器模塊具備一般SD/MMC控制器芯片的功能，檢測(cè)SD/MMC界面狀態(tài)，SD/MMC界面開始工作時(shí)，SD/MMC控制器模塊向界面仲裁電路發(fā)送一個(gè)監(jiān)控信號(hào)。
所述的雙界面控制器完成不同主機(jī)對(duì)FLASH讀寫的過程包括以下步驟(1)工作主機(jī)對(duì)雙界面控制器上電后，界面仲裁電路接收USB讀卡器模塊或SD/MMC控制器模塊發(fā)送的監(jiān)控信號(hào)，判斷工作界面類型；(2)若接收的監(jiān)控信號(hào)是由USB讀卡器模塊產(chǎn)生，則判定USB界面被使用，界面仲裁電路接通USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊之間的數(shù)據(jù)總線，并發(fā)送使能信號(hào)至USB讀卡器模塊，使USB讀卡器模塊通過USB界面與USB主機(jī)通訊，通過界面仲裁電路接通的數(shù)據(jù)總線與SD/MMC控制器模塊通訊，同時(shí)SD/MMC控制器模塊通過FLASH界面與FLASH通訊，實(shí)現(xiàn)USB主機(jī)對(duì)FLASH的讀寫操作；(3)若接收的監(jiān)控信號(hào)是由SD/MMC控制器模塊產(chǎn)生，則判定SD/MMC界面被使用，界面仲裁電路接通SD/MMC主機(jī)和SD/MMC控制器模塊之間的數(shù)據(jù)總線，并發(fā)送使能信號(hào)給SD/MMC控制器模塊，使SD/MMC控制器模塊通過SD/MMC界面與SD/MMC主機(jī)通訊，同時(shí)SD/MMC控制器模塊通過FLASH界面與FLASH通訊，實(shí)現(xiàn)SD/MMC主機(jī)對(duì)FLASH的讀寫操作。
利用本發(fā)明雙界面控制器可以制作具有USB和SD/MMC雙界面的卡。該卡可以直接連接個(gè)人計(jì)算機(jī)等具有USB界面的設(shè)備，通過USB界面交換文件信息；同時(shí)也可以直接插入數(shù)碼相機(jī)、PDA等以SD/MMC為主界面的設(shè)備，通過SD/MMC界面交換信息文件。這樣，用戶就可以不使用獨(dú)立的USB讀卡器，而輕松完成在各種設(shè)備間直接使用該卡。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明工作界面為USB界面時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明工作界面為SD/MMC界面時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，一種基于單芯片的雙界面控制器，包括USB讀卡器模塊1、SD/MMC控制器模塊2、界面仲裁電路3、數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)4、USB界面5、SD/MMC界面6、FLASH界面7。
USB讀卡器模塊1和SD/MMC控制器模塊2均接入界面仲裁電路3，USB讀卡器模塊1和SD/MMC控制器模塊2之間連接數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)4，雙界面控制器上對(duì)應(yīng)USB讀卡器模塊1設(shè)與外界USB主機(jī)通訊的USB界面5，對(duì)應(yīng)SD/MMC控制器模塊2設(shè)與外界SD/MMC主機(jī)通訊的SD/MMC界面6，并設(shè)與FLASH通訊的FLASH界面7。
USB讀卡器模塊1相當(dāng)于USB讀卡器芯片，具有一般讀卡器的功能，可以以設(shè)備(DEVICE)身份通過USB規(guī)范界面和PC及其它USB設(shè)備(HOST)通訊，也可以以主機(jī)(HOST)身份通過SD/MMC規(guī)范界面和SD/MMC控制器(DEVICE)通訊。當(dāng)USB被使用時(shí)，USB讀卡器模塊1產(chǎn)生一個(gè)監(jiān)控信號(hào)給界面仲裁電路3。
SD/MMC控制器模塊2相當(dāng)于SD/MMC控制器芯片，具有一般SD/MMC控制器芯片的功能，它可以以設(shè)備(DEVICE)身份通過SD/MMC規(guī)范界面和SD/MMC主機(jī)(HOST)包括USB讀卡器通訊，也可以通過Flash規(guī)范界面對(duì)閃存(Flash)進(jìn)行讀寫和擦除。當(dāng)SD/MMC被使用時(shí)，SD/MMC控制器模塊2產(chǎn)生一個(gè)監(jiān)控信號(hào)給界面仲裁電路3。
界面仲裁電路3完成工作界面的判斷和相應(yīng)總線的仲裁。當(dāng)USB界面5被使用，界面仲裁電路3接通USB控制器模塊1與SD/MMC控制器模塊2之間的通訊，完成USB界面功能；當(dāng)SD/MMC界面6被使用，界面仲裁電路3接通SD/MMC主機(jī)和SD/MMC控制器模塊2之間的數(shù)據(jù)總線，讓SD/MMC控制器模塊2完成與外界SD/MMC主機(jī)的通訊；界面仲裁電路3也用于完成一些異常情況的處理，比如USB界面5和SD/MMC界面6同時(shí)被使用的情況，如何處理可以自行定義。
本發(fā)明雙界面控制器的工作過程包括以下步驟(1)工作主機(jī)對(duì)雙界面控制器上電后，界面仲裁電路3接收USB讀卡器模塊1或SD/MMC控制器模塊2發(fā)送的監(jiān)控信號(hào)，判斷工作界面類型；(2)若接收的監(jiān)控信號(hào)是由USB讀卡器模塊1產(chǎn)生的，則判定USB界面5被使用，界面仲裁電路3接通USB讀卡器模塊1和SD/MMC控制器模塊2之間的數(shù)據(jù)總線，并發(fā)送使能信號(hào)至USB讀卡器模塊1，使USB讀卡器模塊1通過USB界面5與USB主機(jī)通訊，通過界面仲裁電路3接通的數(shù)據(jù)總線與SD/MMC控制器模塊2通訊，同時(shí)SD/MMC控制器模塊2通過FLASH界面7與FLASH通訊，實(shí)現(xiàn)USB主機(jī)對(duì)FLASH的讀寫操作，如圖2所示。
(3)若接收的監(jiān)控信號(hào)是由SD/MMC控制器模塊2產(chǎn)生，則判定SD/MMC界面6被使用，界面仲裁電路3接通SD/MMC主機(jī)和SD/MMC控制器模塊2之間的數(shù)據(jù)總線，并發(fā)送使能信號(hào)給SD/MMC控制器模塊2，使SD/MMC控制器模塊2通過SD/MMC界面6與SD/MMC主機(jī)通訊，同時(shí)SD/MMC控制器模塊2通過FLASH界面7與FLASH通訊，實(shí)現(xiàn)SD/MMC主機(jī)對(duì)FLASH的讀寫操作，如圖3所示。
(4)若界面仲裁電路3同時(shí)收到由USB控制器模塊1和SD/MMC控制器模塊2產(chǎn)生的監(jiān)控信號(hào)，則作為異常情況處理，如何處理可以自行定義。
權(quán)利要求
1.一種基于單芯片的雙界面控制器，其特征在于在單芯片上集成了USB讀卡器模塊(1)和SD/MMC控制器模塊(2)，USB讀卡器模塊(1)和SD/MMC控制器模塊(2)均接入界面仲裁電路(3)，USB讀卡器模塊(1)和SD/MMC控制器模塊(2)之間連接有數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)(4)，對(duì)應(yīng)USB讀卡器模塊(1)設(shè)有與外界USB主機(jī)通訊的USB界面(5)，對(duì)應(yīng)SD/MMC控制器模塊(2)設(shè)有與外界SD/MMC主機(jī)通訊的SD/MMC界面(6)，并設(shè)有與FLASH通訊的FLASH界面(7)，對(duì)雙界面控制器上電后，由界面仲裁電路(3)判斷工作界面類型，控制數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)(4)接通外界主機(jī)和對(duì)應(yīng)通路實(shí)現(xiàn)工作主機(jī)和FLASH間的通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的基于單芯片的雙界面控制器，其特征在于所述的USB讀卡器模塊、SD/MMC控制器模塊、界面仲裁電路、數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)、USB界面、SD/MMC界面和Flash界面具有電性連接。
3.如權(quán)利要求1所述的基于單芯片的雙界面控制器，其特征在于所述的USB讀卡器模塊(1)具備一般讀卡器的功能，檢測(cè)USB界面(5)狀態(tài)，USB界面(5)開始工作時(shí)，USB讀卡器模塊(1)向界面仲裁電路(3)發(fā)送一個(gè)監(jiān)控信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于單芯片的雙界面控制器，其特征在于所述的SD/MMC控制器模塊(2)具備一般SD/MMC控制器芯片的功能，檢測(cè)SD/MMC界面(6)狀態(tài)，SD/MMC界面(6)開始工作時(shí)，SD/MMC控制器模塊(2)向界面仲裁電路(3)發(fā)送一個(gè)監(jiān)控信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于單芯片的雙界面控制器，其特征在于所述的雙界面控制器完成不同主機(jī)對(duì)FLASH讀寫的過程包括以下步驟(1)工作主機(jī)對(duì)雙界面控制器上電后，界面仲裁電路(3)接收USB讀卡器模塊(1)或SD/MMC控制器模塊(2)發(fā)送的監(jiān)控信號(hào)，判斷工作界面類型；(2)若接收的監(jiān)控信號(hào)是由USB讀卡器模塊(1)產(chǎn)生，則判定USB界面(5)被使用，界面仲裁電路(3)接通USB讀卡器模塊(1)和SD/MMC控制器模塊(2)之間的數(shù)據(jù)總線，并發(fā)送使能信號(hào)至USB讀卡器模塊(1)，使USB讀卡器模塊(1)通過USB界面(5)與USB主機(jī)通訊，通過界面仲裁電路(3)接通的數(shù)據(jù)總線與SD/MMC控制器模塊(2)通訊，同時(shí)SD/MMC控制器模塊(2)通過FLASH界面(7)與FLASH通訊，實(shí)現(xiàn)USB主機(jī)對(duì)FLASH的讀寫操作；(3)若接收的監(jiān)控信號(hào)是由SD/MMC控制器模塊(2)產(chǎn)生，則判定SD/MMC界面(6)被使用，界面仲裁電路(3)接通SD/MMC主機(jī)和SD/MMC控制器模塊(2)之間的數(shù)據(jù)總線，并發(fā)送使能信號(hào)給SD/MMC控制器模塊(2)，使SD/MMC控制器模塊(2)通過SD/MMC界面(6)與SD/MMC主機(jī)通訊，同時(shí)SD/MMC控制器模塊(2)通過FLASH界面(7)與FLASH通訊，實(shí)現(xiàn)SD/MMC主機(jī)對(duì)FLASH的讀寫操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于單芯片的雙界面控制器，在單芯片上集成了USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊，USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊均接入界面仲裁電路，USB讀卡器模塊和SD/MMC控制器模塊之間連接有數(shù)據(jù)總線選擇開關(guān)，對(duì)應(yīng)USB讀卡器模塊設(shè)有與外界USB主機(jī)通訊的USB界面，對(duì)應(yīng)SD/MMC控制器模塊設(shè)有與外界SD/MMC主機(jī)通訊的SD/MMC界面，并設(shè)有與FLASH通訊的FLASH界面。本發(fā)明具有雙界面控制和傳輸功能，既可以支持SD/MMC控制系統(tǒng)又可以支持USB控制系統(tǒng)。使用本發(fā)明雙界面控制器制成的卡可以取代控制器直接連接PC及其它USB設(shè)備并在其上使用。
文檔編號(hào)G06F13/40GK1873635SQ20061005172
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者駱建軍, 楚傳仁 申請(qǐng)人:駱建軍, 楚傳仁