專利名稱：雙接口閃存卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閃存卡。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)用戶對USB閃存設(shè)備的要求也越 來越高，不僅要求閃存設(shè)備容量、速度上的提升，也要求閃存設(shè)備功能上 的擴(kuò)展。現(xiàn)有的閃存存儲(chǔ)設(shè)備最廣泛的用途是作為便攜式存儲(chǔ)設(shè)備保存一 些臨時(shí)文件或者用作數(shù)據(jù)的備份。但由于這種存儲(chǔ)設(shè)備在使用過程中只能 暴露在主機(jī)之外，影響到PC機(jī)的移動(dòng)性，如果長時(shí)間插在主機(jī)上也容易發(fā) 生碰撞或其他隱患，因此這種存儲(chǔ)設(shè)備通常在使用之后都會(huì)很快被拔出， 從而使得這種存儲(chǔ)設(shè)備只能是一種移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，而不可能成為硬盤之外 PC機(jī)的另一個(gè)固定存儲(chǔ)設(shè)備。
隨著硬件產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，新一代操作系統(tǒng)Windows Vista離我 們也越來越近了， PC用戶對Vista充滿了期待，Ready Boost技術(shù)是Vista 眾多創(chuàng)新功能之一，它很吸引人的地方在于它支持USB2. 0協(xié)議閃存設(shè)備加 速Vista PC的性能，即通過Ready Boost技術(shù)把USB接口的閃存設(shè)備當(dāng)作 系統(tǒng)內(nèi)存使用。對于以往操作系統(tǒng)的PC來說，如果想提高其性能，增加系 統(tǒng)內(nèi)存需要購買內(nèi)存條，并且要求打開PC機(jī)，把內(nèi)存條插入主板插槽，從 時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的開銷來說，都需要不小的花費(fèi)。而對于Vista操作系統(tǒng)的 PC來說這就是一個(gè)很簡單的過程，只需要插入U(xiǎn)SB閃存，然后在主機(jī)上做 一些軟件上的配置就可以了。但由于在使用Vista的USB閃存設(shè)備加速功 能時(shí)，需要閃存設(shè)備在用戶操作過程中一直保留在PC機(jī)的USB接口上，而 現(xiàn)有的閃存存儲(chǔ)設(shè)備這種暴露在PC機(jī)外的設(shè)計(jì)給系統(tǒng)帶來了很大的隱患， 同時(shí)也給用戶帶來很大的不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型就是為了解決現(xiàn)有的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)類似硬盤 的固定存儲(chǔ)功能和利用Vista的系統(tǒng)加速功能，提出了一種雙接口閃存卡。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提出了一種包括 USB接口、 Express Card接口、閃存陣列和控制器的雙接口閃存卡，其中， 控制器用于將USB接口或Express Card接口接收的主機(jī)命令解析成閃存陣 列控制信號控制所述閃存陣列的操作，并且讀取閃存陣列狀態(tài)信號，并反 饋給主機(jī)。
其中，控制器包括接口控制器和閃存控制器，接口控制器用于解析被 選通接口接收的主機(jī)命令，并向主機(jī)反饋閃存控制器發(fā)來的信號；閃存控 制器將接口控制器傳來的命令解析成閃存陣列控制信號用來操作閃存陣 列，并根據(jù)閃存陣列的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)信號反饋給接口控制器。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述Express Card接口僅使用其中的 USB協(xié)議端口，當(dāng)所述Express Card接口接入主機(jī)時(shí)，主機(jī)與本雙接口閃 存卡仍通過USB協(xié)議進(jìn)行信號交互。
作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，本實(shí)用新型的雙接口閃存卡還包括接 口選擇模塊，此模塊可選擇接通USB接口或Express Card接口實(shí)現(xiàn)主機(jī)與 本雙接口閃存卡之間的信號交互。
其中，所述接口選擇模塊包括電源輸出端、信號輸出端和接地端，分 別與控制器對應(yīng)端點(diǎn)相連；還包括USB接口電源輸入端、USB接口信號輸 入端和USB接口接地端，分別與USB接口對應(yīng)端點(diǎn)相連；還包括Express Card接口電源輸入端、Express Card接口信號輸入端和Express Card接 口接地端，分別與Express Card接口對應(yīng)端點(diǎn)相連。
本實(shí)用新型的雙接口閃存卡還包括變壓器，所述變壓器輸出端連接所 述接口選擇模塊的USB接口電源輸入端，輸入端連接所述USB接口的電源 輸出端，用于將USB接口的電源電壓轉(zhuǎn)換為控制器所需的電源電壓。
本實(shí)用新型的雙接口閃存卡的USB接口為A型USB接口或B型USB接 口或MiniUSB接口。
本實(shí)用新型的雙接口閃存卡包括USB接口和Express Card接口 ，可以 方便的利用兩個(gè)接口來適應(yīng)PC上的接口資源，包含閃存陣列和控制器， 既可利用USB接口作為移動(dòng)存儲(chǔ)，也可利用Express Card接口將本雙接口 閃存卡配置在主機(jī)內(nèi)作為固定存儲(chǔ)或系統(tǒng)加速卡。
進(jìn)一步地，ExpressCard接口僅使用了其中的USB協(xié)議端口，不僅充 分利用了 USB接口協(xié)議的高速率和熱插拔性，同時(shí)也使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更簡單易 行。
本雙接口閃存卡還包括接口選擇模塊，可以方便地從兩個(gè)接口選擇其 一，從而避免兩個(gè)接口之間的信號干擾。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的外形示意圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的接口與接口選擇模塊連接示意圖。
具體實(shí)施方式

Intel公司在美國舉行的IDF Fal12003上正式把下一代PC Card命名 為Express Card,與傳統(tǒng)PC Card技術(shù)的最大不同在于，Express Card 技術(shù)能夠支持PCI-Express(高速外圍元件內(nèi)連總線)和USB2. 0兩種接口， 在外圍設(shè)備與主機(jī)系統(tǒng)之間直接提供熱插拔式的連接，而不需要在系統(tǒng)的 芯片組與插槽之間架設(shè)一個(gè)橋接芯片。同時(shí)，Express Card接口具有體積 更小、傳輸速度更快、功耗更低、更適合移動(dòng)系統(tǒng)等很多優(yōu)點(diǎn)。因此本實(shí) 用新型設(shè)計(jì)時(shí)引入Express Card接口以便能夠利用它的這些優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的雙接口閃存卡的一種具體實(shí)施方式
的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所 示，主要包括兩個(gè)接口、接口選擇模塊、控制器以及閃存陣列；其中，兩 個(gè)接口分別是USB接口和Express Card接口 ；控制器包括接口控制器和閃 存控制器，接口控制器包括Firmware (固件)和MCU (微控制器)。接口選 擇模塊用于選擇上述兩個(gè)接口之一同接口控制器接通。閃存陣列可以為一 顆閃存，也可以為多顆閃存。本實(shí)用新型的雙接口閃存卡工作時(shí)，首先接 口選擇模塊選擇要使用的接口，然后將被選通的接口接收到的主機(jī)應(yīng)用程 序發(fā)來的操作命令傳給接口控制器，由接口控制器中的Firmware以及MCU 把主機(jī)命令解析成底層的操作命令并發(fā)給閃存控制器，最后閃存控制器把 底層操作命令解析成閃存控制信號，來控制閃存陣列的操作。在解析過程 中，閃存控制器同時(shí)根據(jù)閃存陣列狀態(tài)產(chǎn)生中斷信號反饋給接口控制器； 接口控制器根據(jù)閃存控制器傳來的中斷信號產(chǎn)生相應(yīng)信號反饋給主機(jī)。這 樣就完成了主機(jī)與本雙接口閃存卡的信號交互。
本實(shí)用新型實(shí)施例的雙接口閃存卡的外形如圖2所示，1為本實(shí)用新 型的閃存卡；2為接口選擇鍵，可以采用各種可完成二選一操作的器件， 例如本實(shí)施例為一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，當(dāng)選擇鍵2推向USB接口一端時(shí)，則 選擇USB接口跟主機(jī)進(jìn)行信號交互，當(dāng)選擇鍵2推向Express Card接口一 端時(shí)，則選擇Express Card接口與主機(jī)進(jìn)行信號交互；3為USB接口； 4 為Express Card接口； 5為USB接口的保護(hù)罩。
本實(shí)用新型實(shí)施例的雙接口閃存卡的兩個(gè)接口與接口選擇模塊連接如
圖3所示，USB接口 3可以采用各種類型的USB接口，例如A型USB接口， B型USB接口，MiniUSB接口。本實(shí)施例中采用A型USB2. 0接口協(xié)議，它包 含4條接口引線，跟閃存卡內(nèi)電路板上對應(yīng)引線依次是USB電源引腳 V一USB、兩個(gè)差分信號引腳U_DM和U—DP、地線GND;其中USB電源引腳VJJSB 輸入電壓為5. 0V，由于接口控制器以及后端模塊需要的電源電壓為3. 3V， 因此，需要加入一個(gè)變壓器將USB電源引腳V一USB輸出的電壓轉(zhuǎn)為3. 3V。 Express Card接口 4共有26個(gè)引腳，如圖中101至126所示，由于本實(shí) 施例中僅用到Express Card接口中的USB2. 0接口協(xié)議，因此只引出了與 USB接口協(xié)議有關(guān)的9條引線接入閃存卡內(nèi)電路板對應(yīng)引腳，其中，引線 101、 120、 123、 126為接地引腳GND，引線102為信號引腳EC_DM，引線 103為信號引腳EC—DP,引線104為Express Card接口的USB協(xié)議選擇線 EC一S，引線114、 115為電源引腳V—EC; Express Card電源引腳V—EC輸 入電壓為3. 3V。由于Express Card接口的USB協(xié)議選擇線EC_S為低電平 有效，因此在本實(shí)施例中將其與地線GND相連以保證其使用時(shí)為低電平。
接口控制器同樣包含4個(gè)引腳以便與上述的兩個(gè)接口對應(yīng)引腳進(jìn)行連 接，4個(gè)引腳分別為電源引腳USB—V，兩差分信號引腳USB—DM和USB—DP 以及接地GND。顯然可以將兩個(gè)接口的對應(yīng)引腳并聯(lián)后直接接入接口控制 器，即兩個(gè)接口的接地端并聯(lián)后與接口控制器的接地端相連，USB接口電 源引腳VJJSB接入到變壓器的輸入端，由變壓器將USB接口電源電壓降至 后端模塊所需的電壓，然后從變壓器的輸出端引出電源引腳V_U與Express Card接口的電源引腳V—EC并聯(lián)后與接口控制器的電源引腳USB—V相連。 USB接口的U—DM信號與Express Card接口的EC一DM信號并行接入接口控 制器的USB—DM信號端，USB接口的U—DP信號與Express Card接口的EC—DP 信號并行接入接口控制器的USB—DP信號端。這樣可以不使用接口選擇模 塊，但兩個(gè)接口的數(shù)據(jù)線并聯(lián)后可能存在信號干擾。作為上述方案的一種 改進(jìn)，本實(shí)施例中加入了接口選擇模塊。
接口選擇模塊包括電源輸出端USB—V、兩信號輸出端USB—DM、 USB—DP 和接地端GND，分別與接口控制器對應(yīng)端點(diǎn)相連；還包括USB接口電源輸 入端VJJ、兩個(gè)USB接口信號輸入端U—DM、 ILDP和USB接口接地端GND， 以及Express Card接口電源輸入端V_EC、兩個(gè)Express Card接口信號輸 入端EC—DM、 EC—DP和Express Card接口接地端GND，分別與兩個(gè)接口的 對應(yīng)端點(diǎn)相連。當(dāng)接口選擇模塊輸出使能ena選擇當(dāng)前接口為USB時(shí)，USB接口 3被選通跟接口控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接口選擇模塊將輸出端的信號 線USB—DM、 USB_DP分別連到輸入端的信號線U—DM、 U一DP，同時(shí)輸入和輸 出電源和接地也對應(yīng)連接；當(dāng)接口選擇模塊輸出使能ena選擇當(dāng)前接口為 Express Card時(shí)，Express Card接口 4被選通，跟接口控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 輸，接口選擇模塊將輸出端的信號線USB_DM、 USB—DP分別連到輸入端的信 號線EC—DM、 EC—DP，同時(shí)輸入和輸出電源和接地對應(yīng)連接。這樣通過接口 選擇模塊將兩接口之一與接口控制器選通從而實(shí)現(xiàn)本雙接口閃存卡與主機(jī) 的信號交互。
本閃存卡在使用過程中，既可利用USB接口作為一種移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備， 也可利用Express Card接口內(nèi)嵌在PC機(jī)中，從而不會(huì)影響到PC機(jī)的移動(dòng) 性，這使得本閃存卡可以像硬盤一樣保留在PC機(jī)之中作為另一個(gè)固定存儲(chǔ) 設(shè)備用于備份數(shù)據(jù)或擴(kuò)展主機(jī)的存儲(chǔ)空間，也可以在用戶用完之后方便的 拔掉，作為一個(gè)便攜存儲(chǔ)設(shè)備在多個(gè)主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互傳遞。此外， 當(dāng)利用Vista操作系統(tǒng)將本閃存卡配置成系統(tǒng)內(nèi)存使用時(shí)，由于本閃存卡 嵌在主機(jī)內(nèi)，避免給系統(tǒng)帶來隱患，從而安全方便地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)加速的功 能。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì) 說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新 型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種雙接口閃存卡，其特征在于包括USB接口、Express Card接口、閃存陣列和控制器，所述控制器用于將所述USB接口或Express Card接口接收的主機(jī)命令解析成閃存陣列控制信號控制所述閃存陣列的操作；所述控制器讀取閃存陣列狀態(tài)信號并反饋給主機(jī)。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙接口閃存卡，其特征在于，所述控制器包括接口 控制器和閃存控制器，所述接口控制器用于解析被選通接口接收的主機(jī)命 令，并向主機(jī)反饋閃存控制器發(fā)來的信號；所述閃存控制器將所述接口控 制器傳來的命令解析成閃存陣列控制信號用來操作所述閃存陣列，并根據(jù) 閃存陣列的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)信號反饋給接口控制器。
3. 如權(quán)利要求2所述的雙接口閃存卡，其特征在于，所述Express Card 接口僅使用其中的USB協(xié)議端口，當(dāng)所述Express Card接口接入主機(jī)時(shí)， 主機(jī)與本雙接口閃存卡仍通過USB協(xié)議進(jìn)行信號交互。
4. 如權(quán)利要求1至3任一所述的雙接口閃存卡，其特征在于，還包括接口 選擇模塊，所述接口選擇模塊可選擇接通所述USB接口或Express Card 接口實(shí)現(xiàn)主機(jī)與本雙接口閃存卡之間的信號交互。
5. 如權(quán)利要求4所述的雙接口閃存卡，其特征在于，所述接口選擇模塊包 括電源輸出端、信號輸出端和接地端，分別與所述控制器對應(yīng)端點(diǎn)相連； 還包括USB接口電源輸入端、USB接口信號輸入端和USB接口接地端，分 別與所述USB接口對應(yīng)端點(diǎn)相連；還包括Express Card接口電源輸入端、 Express Card接口信號輸入端和Express Card接口接地端，分別與所述 Express Card接口對應(yīng)端點(diǎn)相連。
6. 如權(quán)利要求5所述的雙接口閃存卡，其特征在于，還包括變壓器，所述 變壓器輸出端連接所述接口選擇模塊的USB接口電源輸入端，其輸入端連 接所述USB接口的電源輸出端，用于將USB接口的電源電壓轉(zhuǎn)換為控制器 所需的電源電壓。
7. 如權(quán)利要求1至3任一所述的雙接口閃存卡，其特征在于，所述USB 接口為A型USB接口或B型USB接口或MiniUSB接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙接口閃存卡，包括USB接口、Express Card接口、閃存陣列和控制器，控制器用于將USB接口或Express Card接口接收的主機(jī)信號解析成閃存陣列的控制信號。本實(shí)用新型的雙接口閃存卡在使用過程中既可利用USB接口作為移動(dòng)存儲(chǔ)，也可利用Express Card接口將此雙接口閃存卡配置在主機(jī)內(nèi)作為固定存儲(chǔ)或系統(tǒng)加速卡。
文檔編號G06F13/38GK201000623SQ200720118099
公開日2008年1月2日 申請日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月16日
發(fā)明者河 黃 申請人:憶正存儲(chǔ)技術(shù)(深圳)有限公司