CN101166034B

CN101166034B - 可插卡的音频播放装置和插入卡的识别方法

Info

Publication number: CN101166034B
Application number: CN2007101119450A
Authority: CN
Inventors: 陈学尧
Original assignee: A-MAX TECHNOLOGY Ltd
Current assignee: A-MAX TECHNOLOGY Ltd
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-06-12
Also published as: CN101166034A

Abstract

一种设有插卡卡座的音频播放装置、卡型FM接收装置和插入卡的识别方法，涉及音频播放装置和FM接收装置。音频播放装置，包括音频播放器的相关元件、控制模块和SD/MMC卡座。FM卡包括电路板，其上安装接收芯片；设置有SD/MMC卡连接插脚。音频播放装置插入卡的识别方法，卡座设有开关，卡插入时，触动开关，产生信号送到控制模块；控制模块发送指令对插入卡提供电源，并向插入卡发送检测信息和接收插入卡的回复以识别插入卡的类型；启动与卡相对应的工作模块。本发明针对FM收音部分及其外围设备做了改进。将FM收音部分安置在SD卡结构内。允许MP3等播放设备上所带SD卡座可兼容SD卡，MMC卡及FM收音卡。

Description

可插卡的音频播放装置和插入卡的识别方法

技术领域

本发明涉及设有插卡卡座的音频播放装置和FM接收装置，特别涉及带有SD卡座的数字音频文件播放装置以及插入卡的识别方法。

背景技术

FM广播是一项非常成熟的技术，在前半个世纪中被广泛地应用于世界各地。它能以较低的价位、可接受的声音质量将信息可靠地传送给广大听众。所以FM收音机几乎被集成在各种形式的消费电子产品之中。至今为止，所有的FM收音机功能，都是以独立功能模块的方式固定安装在设备之中。换句话说，当一个消费电子产品中增加FM收音机功能时，都是将整FM收音功能电路固定安装在该消费电子产品中，成为整体不可分割的一部份。但随着现有的数码产品的小型化、多元化，FM收音机功能固定在音频播放设备中成为不可分割部分已不符合要求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种设有插入卡卡座的音频播放装置。

本发明的目的之二在于提供一种SD卡型FM接收卡。

本发明的目的之三在于提供一种FM接收卡插入的识别方法。

本发明的目的之一可以这样实现，设计一种设有插卡卡座的音频播放装置，包括功放器、控制模块和通用输入/输出接口，功放器和通用输入/输出接口与控制模块连接；还设有SD/MMC卡座，所述SD/MMC卡座内设有SD/MMC卡连接器；至少设置一个连接控制模块的开关，通过开关控制SD/MMC卡连接器的一个或一个以上脚位与功放器和通用输入/输出接口一个或一个以上脚位的连接。

本发明的目的之二可以这样实现，设计一种卡型FM接收装置，包括电路板，电路板上安装接收芯片；设置有SD/MMC卡连接插脚。

本发明的目的之三可以这样实现，设计一种设有插卡卡座的音频播放装置插入卡的识别方法，在SD卡座设有开关，卡插入时，触动开关，产生信号送到控制模块；控制模块发送指令对插入卡提供电源，并向插入卡发送检测信息和接收插入卡的回复以识别插入卡的类型；启动与卡相对应的工作模块。

本发明针对FM收音部分的尺寸及其外围设备做了较大幅度的改进。将FM收音部分安置在SD卡结构内。这种新改进的电路结构允许MP3等音频播放设备上所带的SD卡座可以兼容正常的SD卡、MMC卡及FM收音卡。

附图说明

图1是本发明较佳实施例之音频播放装置的电气部分的示意图。

图2是本发明较佳实施例之FM收音卡的电路板部分示意图。

图3是本发明较佳实施例之FM收音卡的电路板部分厚度示意图。

图4是本发明较佳实施例之FM收音卡壳体的示意图。

图5是本发明较佳实施例之一的卡座外围电路方块图。

图6是本发明较佳实施例之一的插入卡的检测流程图。

图7是本发明较佳实施例之一的检测FM卡的通讯协议流程图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、图5所示，一种设有插卡卡座的音频播放装置，包括功放器、控制模块和通用输入/输出接口，功放器和通用输入/输出接口与控制模块连接；还设有SD/MMC卡座，所述SD/MMC卡座内设有SD/MMC卡连接器；至少设置一个连接控制模块的开关，通过开关控制SD/MMC卡连接器的一个或一个以上脚位与功放器和通用输入/输出接口一个或一个以上脚位的连接。本发明在现有的数字音频文件播放装置(如mp3、mp4播放器等等)的基础上设置一插卡座；SD/MMC卡座的一端与外部相通。当卡座插入FM卡时，使其可以接收并播放FM广播节目。如图1所示，音频播放装置还包括显示器、存储器、键盘，所述控制模块包括处理器(CPU)、解码器、电源管理器、显示控制器，显示器、存储器、键盘与控制模块连接。SD卡座内的卡座连接器连接到控制模块的通用输入/输出口，卡座连接器中有两路分别通过模拟开关10，开关10其中一路与功放器连接，另一路连接到控制模块的通用输入/输出口；在外壳上显露出的按键也连接至控制模块的通用输入/输出口，按键输入信息或指令给控制模块；在外壳上显露出的显示器连接到控制模块，由显示控制器控制；存储器与控制模块连接；电源可以由电池提供也可以使外接的电源供给装置。现有的数字音频文件播放装置(如mp3、mp4播放器等等)的电子元件的连接关系可在公开的资料中获取，在此就不详细描述。

设置FM的驱动模块可以设置在控制模块中；也可以单独设置，如单独一个IC作FM驱动模块，由控制模块控制。

所述卡座内设有开关9。开关9用于向控制模块发送一信息以控制向卡座输送/断开电源。

卡座内预留三个插口作为FM卡专用。如图5所示，所述SD卡座内的插口设置两个声道输入插口和一个天线插口，并设置一天线与天线插口连接。本实施例中所述SD卡座内的第8、9插口对应设置为FM立体声的两个输入声道的插口，第6插口为地线和天线共用插口。其它插口则用于数字通信。

所述开关为两路开关，设有一输入端、两个输出端和一控制端，输入端与SD/MMC卡连接器的一个脚位连接，一输出端与功放器连接，另一输出端与通用输入/输出接口的一脚位连接，控制端与控制模块连接以选择对应的输出。若插入的是FM卡，控制模块向控制端发个信号，开关导通输入端与功放器连接的输出端；若插入的是其它卡，控制模块向控制端发个信号，开关导通输入端与通用输入/输出接口连接的输出端。

SD卡和MMC卡进出的信号完全是数码信号，但FM卡则混有模拟的FM天线输入或音频的输出信号。选用两个在SD/MMC卡上最不常使用的脚位8和9为FM立体声的两个输出声道。因为这是音频信号的通路，所以配合的外围电路应选用一对模拟开关10来分流这两个信号。模拟开关10为两路开关，有一输入端，两个输出端和一控制端。其中一开关输入端与脚位8连接，另一开关的输入端与脚位9连接；开关10的一输出端与功放器连接，另一输出端与通用输入/输出口连接；控制端与控制模块连接，控制模块控制开关10使脚位8、9与功放器连接或与通用输入/输出口连接。这对模拟开关10必须能提供足够的通带频宽，以防止是带宽不够而导致音频的失真。同时这对模拟开关必须能提供足够的通道隔离，以防止CPU上GPIO脚位对音频的干扰。合条件的芯片有74HC4053系列及以类似CMOS工艺生产的模拟开关系列。

如图5所示，由于FM收音机和SD卡的某些输出入信号的性质有相当差异，所以当FM的输出入信号占用SD卡上的接点时必须慎重配对。所述SD/MMC卡连接器的脚位设有一天线脚位，一天线与该脚位连接。所述天线脚位还连接一地线。在卡型FM接收装置的卡脚位上对应设置2个脚位为FM立体声的两个输出声道的端脚，一个脚位为地线和天线共用脚位。本实施例中，所述卡脚位的第8、9脚位为FM立体声的两个输出声道的端脚，第6脚位为地线和天线共用脚位。

音频播放装置设有用于辨认插入卡座中卡类型的辨认模块，当卡插入时辨别模块分辨卡的类型并进行通讯。在存储器中设有与FM卡通讯的通讯协议数据，用于识别FM卡。如图1所示，存储器为闪存。

一种用于设有插卡卡座的音频播放装置的卡型FM接收装置，包括电路板2，电路板上安装接收芯片3；设置有SD/MMC卡连接插脚。

通常还包括壳体1，所述壳体1内设有电路板2，电路板上安装接收芯片3，在接收芯片3的外围对应芯片的端脚要求设置晶振4、电阻5、电容6、二极管7。以下利用主要元器件在电路板上的合理分布方式，将FM接收模组安置在SD/MMC卡尺寸外壳内的可行性。

如图2、图3所示，所述壳体1尺寸为(30～31)×(21.5～23)×(1.9～2.1)毫米，壳体壁厚D1等于或小于0.3毫米；所述芯片3、晶振4、电阻5、电容6、二极管7的高度小于1.1毫米，电路板2与元器件叠加的厚度D4小于1.4毫米。

本实施例中，第一受关注的元器件是FM的接收芯片3。这颗芯片可选用如PHILIPS的TEA5767HN。它是整个设计的核心，全高为1.0MM。其次的重要元器件为晶振4，选用频率为32.768KHZ。在此必须先用最薄的一种，可以使其高度低于接收芯片3。实际上，所用的元器件中，目前以一组电解电容6的高度最高，即使是最小的元件也达到1.1MM。所以元器件允许的厚(高)度，必须以此作为核算极限。

另一影响此接收模块厚度的因素是电路板2的厚度D3。目前最薄的高强度FR4电路板为0.3MM厚。在电路板上，各元器件都必须安放在同一面以减少总厚度。

塑料外壳的厚度D1，上下盖各为0.3MM，共0.6MM。所以，如果将上、下盖，电路板及最厚的元器件叠在一起，总厚度为2.0MM，略微少于SD卡的标准2.1MM。留下0.1MM作为允许公差。

图4是壳体的示意图。其中上下壳盖11和12由注塑成形生产。它们厚度不可超过0.3MM，为中间的空腔13提供最大的空间。所以空腔13内可以放置的FM模块(包括FM接收模块+电路板)其总高度可达1.5MM。

所述SD卡型FM接收装置的壳体1所形成的内部空间13内还设有填充剂。在FM收音机电路完全安置在空腔13内后，其剩余的空间可以选用填充剂填满以增加强度，进一步保护电路和元器件。填充剂是不妨碍散热的填充剂或有助于散热的填充剂，如散热硅胶。

由于大量便携式消费电子产品都具备SD/MMC卡插槽，本发明是将此SD卡内置的FM收音机成为SD/MMC插槽的另一附加设备。

虽然已是一个FM接收卡设计，但仍然需要一些外围设施的支持。这些外围设备包括了外接天线，电源、功放以及扬声器或耳机等。它们都将通过SD卡座、经SD卡上现有的接点和FM接收机相连。接收天线也可以放置在接收卡上。

此外，第六脚被选为地线和FM天线信号共用。天线脚位与一高频滤波器连接。此天线信号在FM卡内部将通过高频滤波后被导引至FM收音机芯片上天线的入口。这样才能保证地线的完整性，减少噪音。

一种音频播放装置插入卡的识别方法，在SD卡座设有开关，卡插入时，触动开关，产生信号送到控制模块；控制模块发送指令对插入卡提供电源，并向插入卡发送检测信息和接收插入卡的回复以识别插入卡的类型；启动与卡相对应的工作模块。

当卡未插入时，通往SD/MMC卡座的供电是被切断的。在卡座上有一机械开关9。当每次有卡插入时，这个机械开关会被触及，产生信号通知控制模块有卡插入。这时，控制模块开始经过SD/MMC卡座对插入的卡供电，并启动一个程式来检测所插入的是SD卡、MMC卡或者是特殊设计的FM卡。

所述控制模块依序向插入卡发送SD卡、MMC卡、FM卡的通讯协议。这个通讯协议支持了SD卡，MMC卡和FM热拔插功能。

所述发送SD卡、MMC卡、FM卡的通讯协议的排序可任意组合。可按MMC卡、FM卡、SD卡的顺序发送，也可以是按FM卡、SD卡、MMC卡的顺序发送等，在此不一一列举。

如图6所示，所述控制模块向插入卡发送SD卡通讯协议，若接收的回复信息合法，控制模块设立SD卡在位的标示；若接收的回复信息不能反映SD卡的存在，则控制模块向插入卡发送MMC卡通讯协议，若接收的回复信息合法，控制模块设立MMC卡在位的标示；若接收的回复信息不能反映MMC卡的存在，则控制模块向插入卡发送FM卡通讯协议，若接收的回复信息合法，控制模块设立FM卡在位的标示；否则显示坏卡或未知卡的信息。

在此所设的标示是为下一个程序选择启动相对应的软件模块做准备。

所述FM卡被确认后，控制模块在存储器内查找并调入上次FM卡被拔出前所设定的参数。

如图7所示，所述控制模块向FM卡的芯片写入一个规定信息，然后再从此芯片读出；读出信息与预定模式相比较，若两者相同，则标示FM卡插入。

由于FM卡和SD/MMC卡不同，并无一种标准通讯协议，所以本实施例为本发明所涵盖的通讯协议中的一种，主要为配合应用TEA5767HN芯片。

该检测通讯协议是利用芯片所提供的写入及读出的功能，由控制模块，向芯片先写入一个特定的信息，然后再自芯片读出，读出信息与预定模式相比较如二者相同，则证明FM卡已插入，否则证明未有正确可运行的FM卡被插入。这个过程将以不同信息资料重复，增加安全度。

必须注意的是，所写入的特定信息必须是正确的，可被芯片接受的，否则芯片可能会拒绝接收而造成混淆。

以下是用于检验采用TEA5767HN芯片的FM通讯协议的一个例子，在此主控模块将向FM卡写入五个字节的数据，然后读出五个字节、然后改变数据，再重复一次。

第一次的写入数据为：

字节	内容
		1	10101111
2	11001010
		3	00110110
4	00011110
		5	01XXXXXX

第一次读出的数据应为：

字节	内容
		1	XX101111
2	11001010
		3	XXXXXX
4	XXXX0000
		5	00000000

第二次写入数据：

BYTE	内容
		1	10011111
2	01010010
		3	00110110
4	00001110
		5	01XXXXXX

第二次读出数据

BYTE	内容
		1	XX011111
2	01010010
		3	XXXXXXXX
4	XXXX0000
		5	00000000

在此X表示0或1皆可。

如果两次结果显示正确，则可以断定FM卡已正确插入，否则可以推定FM卡未插入，或未插入定位，或卡已错误。

Claims

1.一种设有插卡卡座的音频播放装置，包括功放器、控制模块、FM驱动模块和通用输入/输出接口，功放器和通用输入/输出接口与控制模块连接，FM驱动模块由控制模块控制；其特征在于：还设有SD/MMC卡座，所述SD/MMC卡座内设有SD/MMC卡连接器；以及设有用于辨别插入卡类型的辨别模块，当卡插入时辨别模块分辨卡的类型并进行通讯；至少设置一个连接到控制模块的开关，通过所述开关控制SD/MMC卡连接器的一个以上脚位同功放器以及通用输入/输出接口的一个以上脚位的连接，其中，所述开关为两路开关，设有一输入端、两个输出端和一控制端，输入端与SD/MMC卡连接器的一个脚位连接，一输出端与功放器连接，另一输出端与通用输入/输出接口的一脚位连接，控制端与控制模块连接以选择对应的输出；且其中：

若在所述SD/MMC卡座中插入的是FM卡，则所述控制模块向所述控制端发出信号以指示所述开关导通所述输入端与所述功放器连接的输出端；

若在所述SD/MMC卡座中插入的是其它卡，则所述控制模块向所述控制端发出信号以指示所述开关导通所述输入端与所述通用输入/输出接口连接的输出端。

2.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于：还包括显示器、存储器、键盘，所述控制模块包括处理器(CPU)、解码器、电源管理器、显示控制器，显示器、存储器、键盘与控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于：所述SD/MMC卡连接器的脚位设有一天线脚位，一天线与该脚位连接。

4.根据权利要求3所述的音频播放装置，其特征在于：所述天线脚位还连接一地线。

5.一种设有插卡卡座的音频播放装置插入卡的识别方法，其特征在于：在SD/MMC卡座设有开关，卡插入时，触动开关，产生信号送到控制模块；控制模块发送指令对插入卡提供电源，并向插入卡发送检测信息和接收插入卡的回复以识别插入卡的类型；启动与卡相对应的工作模块，其中，向所述插入卡发送所述检测信息和接收所述插入卡的回复以识别所述插入卡的类型包括：

所述控制模块向插入卡发送SD卡通讯协议，若接收的回复信息合法，控制模块设立SD卡在位的标示；

若接收的回复信息不能反映SD卡的存在，则控制模块向插入卡发送MMC卡通讯协议，若接收的回复信息合法，控制模块设立MMC卡在位的标示；

若接收的回复信息不能反映MMC卡的存在，则控制模块向插入卡发送FM卡通讯协议，若接收的回复信息合法，控制模块设立FM卡在位的标示；否则显示坏卡或未知卡的信息，其中，所述控制模块向所述FM卡的芯片写入第一规定信息，所述芯片读出第一读出信息，所述控制模块向所述FM卡的芯片写入与所述第一规定信息不同的第二规定信息，所述芯片读出第二读出信息，将所述第一读出信息与所述第二读出信息与预定模式相比较，如果所述第一读出信息与所述第二读出信息与所述预定模式相同，则标示所述FM卡插入。

6.根据权利要求5所述的识别方法，其特征在于：所述FM卡被确认后，控制模块在存储器内查找并调入上次FM卡被拔出前所设定的参数。