專利名稱：：用于差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)目扉W存儲(chǔ)卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于一種可移動(dòng)式存儲(chǔ)卡接口，更特別的是，本發(fā)明關(guān)于用于快閃存儲(chǔ)卡的高速且低耗能的接口。
背景技術(shù)：
：快閃存儲(chǔ)卡廣泛用來儲(chǔ)存利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所拍攝的數(shù)字影像。安全數(shù)字存儲(chǔ)卡(SecureDigital；SD)格式是一種很有用的存儲(chǔ)卡格式，為較早發(fā)展的多媒體存儲(chǔ)卡(MultiMediaCard；MMC)格式的擴(kuò)充，安全數(shù)字存儲(chǔ)卡(SD)是薄的且具有如同郵票大小的面積。另一種數(shù)字文件存儲(chǔ)卡格式為索尼(Sony)公司所推出的記憶棒存儲(chǔ)卡(MemoryMick;MS)，其外觀有點(diǎn)像是一片口香糖。而緊密快閃存儲(chǔ)卡(CompactFlash；CF)為另一種快閃存儲(chǔ)卡類型，概略為方形，其尺寸較多媒體存儲(chǔ)卡(MMC)與安全數(shù)字存儲(chǔ)卡(SD)大一些?？扉W存儲(chǔ)卡也可用來作為其他裝置的附加存儲(chǔ)卡(add-onmemorycards)，這些裝置可譬如為攜帶型音樂播放器(portablemusicplayers)、個(gè)人數(shù)字助理(personaldigitalassistants;PDA)、手機(jī)、甚至是筆記型電腦?？扉W存儲(chǔ)卡具備熱插拔(hotswappable)功能，從而使用戶能夠方便地插入和移除快閃存儲(chǔ)卡，而無需重新啟動(dòng)或電源開機(jī)。由于快閃存儲(chǔ)卡體積小、又耐用，且攜帶方便，可以利用將數(shù)據(jù)文件復(fù)制到快閃存儲(chǔ)卡，使得數(shù)據(jù)文件能夠很容易地傳輸于電子設(shè)備之間。值得注意的是，某些存儲(chǔ)卡格式(例如，安全數(shù)字存儲(chǔ)卡(SD)和緊密快閃存儲(chǔ)卡(CF))，并不僅限于用作快閃存儲(chǔ)卡，還可用于其他應(yīng)用，如通訊收發(fā)器。傳統(tǒng)上，快閃存儲(chǔ)卡是經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘串行數(shù)據(jù)線(clockedserialdatelines)來傳輸數(shù)據(jù)，意即，串行數(shù)據(jù)是根據(jù)單一時(shí)鐘線所提供的時(shí)鐘信號來通過每一數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸。因此，傳統(tǒng)的快閃存儲(chǔ)卡的數(shù)據(jù)傳輸速率會(huì)受限于主機(jī)時(shí)鐘速率(hostclockrate)。例如，圖IA顯示一種介于傳統(tǒng)多媒體存儲(chǔ)卡(MMC)110和傳統(tǒng)主機(jī)裝置130(即電子裝置，如數(shù)字相機(jī)或MP3播放器)之間的接口。主機(jī)裝置130包括插座131和主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120，用以和多媒體存儲(chǔ)卡110通訊。主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120包括多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121、多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器(處理器)122、以及應(yīng)用轉(zhuǎn)換器123。與此同時(shí)，多媒體存儲(chǔ)卡110包括多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑111、多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器(處理器)112、以及存儲(chǔ)體陣列113。多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121和111分別提供了相同的基本功能給主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120和多媒體存儲(chǔ)卡110，亦即，將分別來自多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器122和112的多媒體存儲(chǔ)卡專屬的控制信號CTRL和數(shù)據(jù)信號DAT，分別轉(zhuǎn)換為時(shí)鐘命令信號CMD和串行數(shù)據(jù)信號SDAT，這些信號可以通過多媒體存儲(chǔ)卡總線150而傳輸于主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120和多媒體存儲(chǔ)卡110之間。串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時(shí)鐘命令信號CMD是由多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號CLK進(jìn)行時(shí)鐘控制。多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121和111也將接收到的串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時(shí)鐘命令信號CMD分別轉(zhuǎn)換為多媒體存儲(chǔ)卡專屬的數(shù)據(jù)信號DAT和狀態(tài)信號ST。在這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程中，多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121和111提供輸入的串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時(shí)鐘命令信號CMD由串行轉(zhuǎn)換成并行(serialtoparallel)，并提供了由并行轉(zhuǎn)到串行(paralleltoserial)的轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生輸出的串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時(shí)鐘命令信號CMD，去執(zhí)行幀偵測(framedetection)，以確保正確的存儲(chǔ)體陣列113的讀取/寫入操作，并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查(典型的循環(huán)冗余檢查(CRC)檢查串行數(shù)據(jù)信號SDAT和時(shí)鐘命令信號CMD)。分別在主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120和多媒體存儲(chǔ)卡110中的多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器122和112，則執(zhí)行適當(dāng)?shù)牟僮?，來回?yīng)多媒體存儲(chǔ)卡專屬的控制信號CTRL、狀態(tài)信號ST和數(shù)據(jù)信號DAT。而在主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120中的多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器122與在多媒體存儲(chǔ)卡110中的多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器112的主要區(qū)別在于，多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器122是基于應(yīng)用轉(zhuǎn)換器123的控制之下操作，去請求多媒體存儲(chǔ)卡110的讀取和寫入操作，而多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器112則利用控制存儲(chǔ)體陣列113來回應(yīng)那些讀取和寫入請求。關(guān)于多媒體存儲(chǔ)卡通訊協(xié)議于版本3.31的多媒體存儲(chǔ)卡規(guī)范中有更詳細(xì)的描述。為了要執(zhí)行在主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120和多媒體存儲(chǔ)卡110之間的數(shù)據(jù)傳輸，多媒體存儲(chǔ)卡110首先要插入插座131(為了清楚描述內(nèi)容故圖IA未顯示此插入過程)以初始化多媒體存儲(chǔ)卡110。應(yīng)用轉(zhuǎn)換器123指示多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器122去提供適當(dāng)?shù)亩嗝襟w存儲(chǔ)卡專屬的控制信號CTRL(譬如，執(zhí)行讀取操作)與被適當(dāng)?shù)馗袷交臄?shù)據(jù)信號DAT(譬如，讀取地址)給多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121，從而產(chǎn)生多媒體存儲(chǔ)卡專屬的命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT(由時(shí)鐘信號CLK進(jìn)行時(shí)鐘控制)。應(yīng)用轉(zhuǎn)換器123通?？梢员灰暈橹鳈C(jī)專屬的通訊與存儲(chǔ)卡專屬的通訊之間的橋梁。在多媒體存儲(chǔ)卡110上的多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑111會(huì)接收命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT，并且將這些信號轉(zhuǎn)換回適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)信號ST(譬如，讀取操作)和數(shù)據(jù)信號(例如，讀取地址)。針對這些信號，多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器112會(huì)執(zhí)行讀取或?qū)懭氩僮饔诖鎯?chǔ)體陣列113上，并經(jīng)由控制信號CTRL(例如，讀取成功)和數(shù)據(jù)信號DAT(例如，讀取數(shù)據(jù))來產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)幕貞?yīng)。多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑111會(huì)將這些信號轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT，并傳送到在主機(jī)存儲(chǔ)卡控制器120上的多媒體存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)路徑121，轉(zhuǎn)而將時(shí)鐘命令信號CMD與串行數(shù)據(jù)信號SDAT轉(zhuǎn)換成一個(gè)適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)信號ST(例如，有效讀取數(shù)據(jù))和數(shù)據(jù)信號DAT(例如，讀取數(shù)據(jù))。最后，多媒體存儲(chǔ)卡協(xié)議控制器122會(huì)提供來自狀態(tài)信號ST和數(shù)據(jù)信號DAT的確認(rèn)信息以及/或數(shù)據(jù)信號給主機(jī)裝置130(直接或通過應(yīng)用轉(zhuǎn)換器123)。在這種方式下，數(shù)據(jù)傳輸被提供于主機(jī)裝置130和多媒體存儲(chǔ)卡110之間。這種通訊作業(yè)的執(zhí)行速度越快，則多媒體存儲(chǔ)卡就越能夠處理更大的數(shù)據(jù)文件(例如，高像素?cái)?shù)字相機(jī)的影像文件或影片文件)。由于多媒體存儲(chǔ)卡使用了時(shí)鐘數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議(clockeddatatransferprotocol)，在主機(jī)裝置130和多媒體存儲(chǔ)卡110之間的數(shù)據(jù)頻寬(databandwidth)是由時(shí)鐘信號CLK的頻率和傳輸串行數(shù)據(jù)SDAT的數(shù)據(jù)線數(shù)量所決定。例如，圖IB顯示版本3.31的多媒體存儲(chǔ)卡110A的機(jī)械外觀規(guī)格(意即，多媒體存儲(chǔ)卡110A符合版本3.31的多媒體存儲(chǔ)卡規(guī)范)。多媒體存儲(chǔ)卡110A包括7個(gè)接觸墊(接腳)，以及如以下表1所示的接腳分配表。表權(quán)利要求1.一種快閃存儲(chǔ)卡，其特征在于，包含一接腳配置，基于該快閃存儲(chǔ)卡的接腳數(shù)量而預(yù)先決定，該接腳配置包含有一組接腳，用以連接兩對差分串行數(shù)據(jù)線，每一該對差分串行數(shù)據(jù)線承載有一正極信號以及一負(fù)極信號；一快閃存儲(chǔ)體陣列；一協(xié)議控制器，用以存取該快閃存儲(chǔ)體陣列；以及一差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑，具有將一輸入差分信號轉(zhuǎn)換為一狀態(tài)信號和一輸入數(shù)據(jù)信號給予該協(xié)議控制器的功能，以及將來自該協(xié)議控制器的一控制信號和一輸出數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為一輸出差分信號的功能，其中該差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑包含有一差分收發(fā)器，用以轉(zhuǎn)換該輸入差分信號為一輸入多用途串行信號、以及將一輸出多用途串行信號轉(zhuǎn)換為該輸出差分信號；以及一差分串行接口引擎，用以轉(zhuǎn)換該輸入多用途串行信號為至少一個(gè)狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號、以及將至少一個(gè)控制信號和該輸出數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為該輸出多用途串行信號，其中該差分串行接口引擎包含有一解碼器，其根據(jù)一預(yù)定的編碼協(xié)議解碼該輸入多用途串行信號，并轉(zhuǎn)換為一輸入串行比特串流；一第一轉(zhuǎn)換器，用以將該輸入串行比特串流轉(zhuǎn)換為一第一信號組；一同步偵測器，用以針對該第一信號組進(jìn)行辨識一同步信息組、以及于偵測該同步信息組時(shí)，利用產(chǎn)生一起始信號來開始封包的接收；一寫入先進(jìn)先出存儲(chǔ)體，用以儲(chǔ)存該第一信號組的內(nèi)容以回應(yīng)該起始信號，以及輸出該至少一個(gè)狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號；一循環(huán)冗余檢查偵測器，用以針對該第一信號組執(zhí)行一循環(huán)冗余檢查以回應(yīng)該起始信號；一命令/數(shù)據(jù)偵測器，用以決定是否該第一信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，以回應(yīng)該起始信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查偵測器；一起始幀偵測器，用以偵測該第一信號組的多個(gè)起始幀信息組以回應(yīng)該起始信號，且于偵測時(shí)，觸發(fā)一局部時(shí)鐘的產(chǎn)生；一封包結(jié)尾偵測器，用以偵測該第一信號組的一封包結(jié)尾信息組以回應(yīng)該起始信號，且于偵測時(shí)，發(fā)布一終止信號來結(jié)束封包的接收；一讀取先進(jìn)先出存儲(chǔ)體，用以儲(chǔ)存該至少一個(gè)控制信號和通過該協(xié)議控制器輸出的該輸出數(shù)據(jù)信號的內(nèi)容、以及輸出一第二信號組；一同步產(chǎn)生器，用以針對該第二信號組產(chǎn)生一同步信息組；一循環(huán)冗余檢查產(chǎn)生器，用以針對該第二信號組產(chǎn)生一循環(huán)冗余檢查信息組；一命令/數(shù)據(jù)設(shè)定電路，用以決定該第二信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查產(chǎn)生器；一封包結(jié)尾產(chǎn)生器，用以針對該第二信號組產(chǎn)生一封包結(jié)尾信息組；一第二轉(zhuǎn)換器，用以將并行接收的該第二信號組、該循環(huán)冗余檢查信息組、該同步信息組、以及該封包結(jié)尾信息組轉(zhuǎn)換為一輸出串行比特串流；以及一編碼器，施加該預(yù)定的編碼協(xié)議至該輸出串行比特串流，并轉(zhuǎn)換為該輸出多用途串行信號；其中該快閃存儲(chǔ)卡包含有一多媒體存儲(chǔ)卡、一安全數(shù)字存儲(chǔ)卡、一緊密快閃存儲(chǔ)卡、以及一記憶棒存儲(chǔ)卡的其中之一。2.一電子裝置，其特征在于，包含一主機(jī)存儲(chǔ)卡轉(zhuǎn)接器，用以連接一快閃存儲(chǔ)卡，該主機(jī)存儲(chǔ)卡轉(zhuǎn)接器包含有一接腳配置，其基于該快閃存儲(chǔ)卡的接腳數(shù)量而預(yù)先決定，該接腳配置包含有一組接腳，用以連接兩對差分串行數(shù)據(jù)線，每一該對差分串行數(shù)據(jù)線承載有一正極信號以及一負(fù)極信號；一協(xié)議控制器，用以提供該快閃存儲(chǔ)卡通訊協(xié)議的功能；一應(yīng)用轉(zhuǎn)接器，用以控制該協(xié)議控制器，且該應(yīng)用轉(zhuǎn)接器提供特定裝置通訊與特定存儲(chǔ)卡通訊之間的橋梁；以及一差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑，具有將一輸入差分信號轉(zhuǎn)換為一狀態(tài)信號和一輸入數(shù)據(jù)信號給予該協(xié)議控制器的功能，以及將來自該協(xié)議控制器的一控制信號和一輸出數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為一輸出差分信號的功能，其中該差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑包含有一差分收發(fā)器，用以轉(zhuǎn)換該輸入差分信號為一輸入多用途串行信號、以及將一輸出多用途串行信號轉(zhuǎn)換為該輸出差分信號；以及一差分串行接口引擎，用以轉(zhuǎn)換該輸入多用途串行信號為至少一個(gè)狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號、以及將至少一個(gè)控制信號和該輸出數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為該輸出多用途串行信號，其中該差分串行接口引擎包含有一解碼器，其根據(jù)一預(yù)定的編碼協(xié)議來解碼該輸入多用途串行信號，并轉(zhuǎn)換為一輸入串行比特串流；一第一轉(zhuǎn)換器，用以將該輸入串行比特串流轉(zhuǎn)換為一第一信號組；一同步偵測器，用以針對該第一信號組進(jìn)行辨識一同步信息組、以及于偵測該同步信息組時(shí)，利用產(chǎn)生一起始信號來開始封包的接收；一讀取先進(jìn)先出存儲(chǔ)體，用以儲(chǔ)存該第一信號組的內(nèi)容以回應(yīng)該起始信號，以及輸出該至少一個(gè)狀態(tài)信號和該輸入數(shù)據(jù)信號；一循環(huán)冗余檢查偵測器，用以針對該第一信號組執(zhí)行一循環(huán)冗余檢查以回應(yīng)該起始信號；一命令/數(shù)據(jù)偵測器，用以決定是否該第一信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，以回應(yīng)該起始信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查偵測器；一封包結(jié)尾偵測器，用以偵測該第一信號組的一封包結(jié)尾信息組以回應(yīng)該起始信號，且于偵測時(shí)，發(fā)布一終止信號來結(jié)束封包的接收；一寫入先進(jìn)先出存儲(chǔ)體，用以儲(chǔ)存該至少一個(gè)控制信號和通過該協(xié)議控制器輸出的該輸出數(shù)據(jù)信號的內(nèi)容、以及輸出一第二信號組；一同步產(chǎn)生器，用以針對該第二信號組產(chǎn)生一同步信息組；一循環(huán)冗余檢查產(chǎn)生器，用以針對該第二信號組產(chǎn)生一循環(huán)冗余檢查信息組；一命令/數(shù)據(jù)設(shè)定電路，用以決定是否該第二信號組為一命令信號或一數(shù)據(jù)信號，并提供此決定給予該循環(huán)冗余檢查產(chǎn)生器；一起始幀與一封包結(jié)尾產(chǎn)生器，用以針對該第二信號組產(chǎn)生一起始幀信息組與一封包結(jié)尾信息組；一第二轉(zhuǎn)換器，用以將并行接收的該第二信號組、該循環(huán)冗余檢查信息組、該同步信息組、該起始幀信息組以及該封包結(jié)尾信息組轉(zhuǎn)換為一輸出串行比特串流；以及一編碼器，施加該預(yù)定的編碼協(xié)議至該輸出串行比特串流，并轉(zhuǎn)換為該輸出多用途串行信號；其中該快閃存儲(chǔ)卡包含有一多媒體存儲(chǔ)卡、一安全數(shù)字存儲(chǔ)卡、一緊密快閃存儲(chǔ)卡、以及一記憶棒存儲(chǔ)卡的其中之一。3.—種在一快閃存儲(chǔ)卡中執(zhí)行一操作的方法，其特征在于，該操作由一獨(dú)立主機(jī)所要求，且該主機(jī)與該快閃存儲(chǔ)卡通過配對的個(gè)別接腳配置相互連接，其中該操作使用一組用來連接兩對差分串行數(shù)據(jù)線的接腳，每一該對差分串行數(shù)據(jù)線承載有一正極信號以及一負(fù)極信號，該方法包含有下列步驟將來自該主機(jī)的多個(gè)命令傳送至該快閃存儲(chǔ)卡；辨識該快閃存儲(chǔ)卡；初始化該快閃存儲(chǔ)卡的一協(xié)議；控制該初始化并提供特定裝置通訊與特定存儲(chǔ)卡通訊之間的橋梁；轉(zhuǎn)換來自該主機(jī)的一輸入差分信號為一輸入多功能串行信號，并轉(zhuǎn)換該輸入多功能串行信號為至少一個(gè)狀態(tài)信號與一輸入數(shù)據(jù)信號提供給該快閃存儲(chǔ)卡中的一快閃存儲(chǔ)體；以及轉(zhuǎn)換來自該快閃存儲(chǔ)卡中的一快閃存儲(chǔ)體的至少一控制信號與一輸出數(shù)據(jù)信號為一輸出多功能串行信號，并轉(zhuǎn)換該輸出多功能串行信號為一輸出差分信號提供給該主機(jī)。全文摘要一種快閃存儲(chǔ)卡包含有差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑，其可致能快閃存儲(chǔ)卡與主機(jī)裝置之間的通訊，使用差分信號執(zhí)行，差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑可以在差分信號以及特定存儲(chǔ)卡信號之間的轉(zhuǎn)譯，來予以控制針對快閃存儲(chǔ)卡的存儲(chǔ)體陣列的讀取/寫入操作，特定存儲(chǔ)卡信號可以為標(biāo)準(zhǔn)多媒體存儲(chǔ)卡、安全數(shù)字存儲(chǔ)卡、記憶棒存儲(chǔ)卡或是緊密快閃存儲(chǔ)卡信號等，主機(jī)裝置可以包含類似的差分?jǐn)?shù)據(jù)路徑來提供差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?，利用使用差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸而非習(xí)知的時(shí)鐘數(shù)據(jù)傳輸，快閃存儲(chǔ)卡與主機(jī)裝置之間的整體數(shù)據(jù)頻寬可以大幅地增加，同時(shí)降低耗能以及接腳的需求。文檔編號G06K17/00GK102214315SQ20101014416公開日2011年10月12日申請日期2010年4月12日優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日發(fā)明者俞一康,周宏毅,周思廣,李中和申請人:智多星電子科技有限公司