CN201000623Y - 双接口闪存卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双接口闪存卡，包括USB接口、Express Card接口、闪存阵列和控制器，控制器用于将USB接口或Express Card接口接收的主机信号解析成闪存阵列的控制信号。本实用新型的双接口闪存卡在使用过程中既可利用USB接口作为移动存储，也可利用Express Card接口将此双接口闪存卡配置在主机内作为固定存储或系统加速卡。

Description

双接口闪存卡

技术领域

本实用新型涉及一种闪存卡。

背景技术

随着计算机技术的迅速发展，计算机用户对USB闪存设备的要求也越来越高，不仅要求闪存设备容量、速度上的提升，也要求闪存设备功能上的扩展。现有的闪存存储设备最广泛的用途是作为便携式存储设备保存一些临时文件或者用作数据的备份。但由于这种存储设备在使用过程中只能暴露在主机之外，影响到PC机的移动性，如果长时间插在主机上也容易发生碰撞或其他隐患，因此这种存储设备通常在使用之后都会很快被拔出，从而使得这种存储设备只能是一种移动存储设备，而不可能成为硬盘之外PC机的另一个固定存储设备。

随着硬件产品的不断更新换代，新一代操作系统Windows Vista离我们也越来越近了，PC用户对Vista充满了期待，Ready Boost技术是Vista众多创新功能之一，它很吸引人的地方在于它支持USB2.0协议闪存设备加速Vista PC的性能，即通过Ready Boost技术把USB接口的闪存设备当作系统内存使用。对于以往操作系统的PC来说，如果想提高其性能，增加系统内存需要购买内存条，并且要求打开PC机，把内存条插入主板插槽，从时间和经济上的开销来说，都需要不小的花费。而对于Vista操作系统的PC来说这就是一个很简单的过程，只需要插入USB闪存，然后在主机上做一些软件上的配置就可以了。但由于在使用Vista的USB闪存设备加速功能时，需要闪存设备在用户操作过程中一直保留在PC机的USB接口上，而现有的闪存存储设备这种暴露在PC机外的设计给系统带来了很大的隐患，同时也给用户带来很大的不方便。

实用新型内容

本实用新型就是为了解决现有的移动存储设备无法同时实现类似硬盘的固定存储功能和利用Vista的系统加速功能，提出了一种双接口闪存卡。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提出了一种包括USB接口、Express Card接口、闪存阵列和控制器的双接口闪存卡，其中，控制器用于将USB接口或Express Card接口接收的主机命令解析成闪存阵列控制信号控制所述闪存阵列的操作，并且读取闪存阵列状态信号，并反馈给主机。

其中，控制器包括接口控制器和闪存控制器，接口控制器用于解析被选通接口接收的主机命令，并向主机反馈闪存控制器发来的信号；闪存控制器将接口控制器传来的命令解析成闪存阵列控制信号用来操作闪存阵列，并根据闪存阵列的状态产生相应信号反馈给接口控制器。

作为本实用新型的一种改进，所述Express Card接口仅使用其中的USB协议端口，当所述Express Card接口接入主机时，主机与本双接口闪存卡仍通过USB协议进行信号交互。

作为本实用新型的另一种改进，本实用新型的双接口闪存卡还包括接口选择模块，此模块可选择接通USB接口或Express Card接口实现主机与本双接口闪存卡之间的信号交互。

其中，所述接口选择模块包括电源输出端、信号输出端和接地端，分别与控制器对应端点相连；还包括USB接口电源输入端、USB接口信号输入端和USB接口接地端，分别与USB接口对应端点相连；还包括ExpressCard接口电源输入端、Express Card接口信号输入端和Express Card接口接地端，分别与Express Card接口对应端点相连。

本实用新型的双接口闪存卡还包括变压器，所述变压器输出端连接所述接口选择模块的USB接口电源输入端，输入端连接所述USB接口的电源输出端，用于将USB接口的电源电压转换为控制器所需的电源电压。

本实用新型的双接口闪存卡的USB接口为A型USB接口或B型USB接口或MiniUSB接口。

本实用新型的双接口闪存卡包括USB接口和Express Card接口，可以方便的利用两个接口来适应PC上的接口资源，包含闪存阵列和控制器，既可利用USB接口作为移动存储，也可利用Express Card接口将本双接口闪存卡配置在主机内作为固定存储或系统加速卡。

进一步地，Express Card接口仅使用了其中的USB协议端口，不仅充分利用了USB接口协议的高速率和热插拔性，同时也使内部结构更简单易行。

本双接口闪存卡还包括接口选择模块，可以方便地从两个接口选择其一，从而避免两个接口之间的信号干扰。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例的外形示意图；

图3是本实用新型实施例的接口与接口选择模块连接示意图。

具体实施方式

Intel公司在美国举行的IDF Fall2003上正式把下一代PC Card命名为Express Card，与传统PC Card技术的最大不同在于，Express Card技术能够支持PCI-Express(高速外围元件内连总线)和USB2.0两种接口，在外围设备与主机系统之间直接提供热插拔式的连接，而不需要在系统的芯片组与插槽之间架设一个桥接芯片。同时，Express Card接口具有体积更小、传输速度更快、功耗更低、更适合移动系统等很多优点。因此本实用新型设计时引入Express Card接口以便能够利用它的这些优点。

本实用新型的双接口闪存卡的一种具体实施方式的内部结构如图1所示，主要包括两个接口、接口选择模块、控制器以及闪存阵列；其中，两个接口分别是USB接口和Express Card接口；控制器包括接口控制器和闪存控制器，接口控制器包括Firmware(固件)和MCU(微控制器)。接口选择模块用于选择上述两个接口之一同接口控制器接通。闪存阵列可以为一颗闪存，也可以为多颗闪存。本实用新型的双接口闪存卡工作时，首先接口选择模块选择要使用的接口，然后将被选通的接口接收到的主机应用程序发来的操作命令传给接口控制器，由接口控制器中的Firmware以及MCU把主机命令解析成底层的操作命令并发给闪存控制器，最后闪存控制器把底层操作命令解析成闪存控制信号，来控制闪存阵列的操作。在解析过程中，闪存控制器同时根据闪存阵列状态产生中断信号反馈给接口控制器；接口控制器根据闪存控制器传来的中断信号产生相应信号反馈给主机。这样就完成了主机与本双接口闪存卡的信号交互。

本实用新型实施例的双接口闪存卡的外形如图2所示，1为本实用新型的闪存卡；2为接口选择键，可以采用各种可完成二选一操作的器件，例如本实施例为一个单刀双掷开关，当选择键2推向USB接口一端时，则选择USB接口跟主机进行信号交互，当选择键2推向Express Card接口一端时，则选择Express Card接口与主机进行信号交互；3为USB接口；4为Express Card接口；5为USB接口的保护罩。

本实用新型实施例的双接口闪存卡的两个接口与接口选择模块连接如图3所示，USB接口3可以采用各种类型的USB接口，例如A型USB接口，B型USB接口，MiniUSB接口。本实施例中采用A型USB2.0接口协议，它包含4条接口引线，跟闪存卡内电路板上对应引线依次是USB电源引脚V_USB、两个差分信号引脚U_DM和U_DP、地线GND；其中USB电源引脚V_USB输入电压为5.0V，由于接口控制器以及后端模块需要的电源电压为3.3V，因此，需要加入一个变压器将USB电源引脚V_USB输出的电压转为3.3V。Express Card接口4共有26个引脚，如图中101至126所示，由于本实施例中仅用到Express Card接口中的USB2.0接口协议，因此只引出了与USB接口协议有关的9条引线接入闪存卡内电路板对应引脚，其中，引线101、120、123、126为接地引脚GND，引线102为信号引脚EC_DM，引线103为信号引脚EC_DP，引线104为Express Card接口的USB协议选择线EC_S，引线114、115为电源引脚V_EC；Express Card电源引脚V_EC输入电压为3.3V。由于Express Card接口的USB协议选择线EC_S为低电平有效，因此在本实施例中将其与地线GND相连以保证其使用时为低电平。

接口控制器同样包含4个引脚以便与上述的两个接口对应引脚进行连接，4个引脚分别为电源引脚USB_V，两差分信号引脚USB_DM和USB_DP以及接地GND。显然可以将两个接口的对应引脚并联后直接接入接口控制器，即两个接口的接地端并联后与接口控制器的接地端相连，USB接口电源引脚V_USB接入到变压器的输入端，由变压器将USB接口电源电压降至后端模块所需的电压，然后从变压器的输出端引出电源引脚V_U与ExpressCard接口的电源引脚V_EC并联后与接口控制器的电源引脚USB_V相连。USB接口的U_DM信号与Express Card接口的EC_DM信号并行接入接口控制器的USB_DM信号端，USB接口的U_DP信号与Express Card接口的EC_DP信号并行接入接口控制器的USB_DP信号端。这样可以不使用接口选择模块，但两个接口的数据线并联后可能存在信号干扰。作为上述方案的一种改进，本实施例中加入了接口选择模块。

接口选择模块包括电源输出端USB_V、两信号输出端USB_DM、USB_DP和接地端GND，分别与接口控制器对应端点相连；还包括USB接口电源输入端V_U、两个USB接口信号输入端U_DM、U_DP和USB接口接地端GND，以及Express Card接口电源输入端V_EC、两个Express Card接口信号输入端EC_DM、EC_DP和Express Card接口接地端GND，分别与两个接口的对应端点相连。当接口选择模块输出使能ena选择当前接口为USB时，USB接口3被选通跟接口控制器进行数据传输，接口选择模块将输出端的信号线USB_DM、USB_DP分别连到输入端的信号线U_DM、U_DP，同时输入和输出电源和接地也对应连接；当接口选择模块输出使能ena选择当前接口为Express Card时，Express Card接口4被选通，跟接口控制器进行数据传输，接口选择模块将输出端的信号线USB_DM、USB_DP分别连到输入端的信号线EC_DM、EC_DP，同时输入和输出电源和接地对应连接。这样通过接口选择模块将两接口之一与接口控制器选通从而实现本双接口闪存卡与主机的信号交互。

本闪存卡在使用过程中，既可利用USB接口作为一种移动存储设备，也可利用Express Card接口内嵌在PC机中，从而不会影响到PC机的移动性，这使得本闪存卡可以像硬盘一样保留在PC机之中作为另一个固定存储设备用于备份数据或扩展主机的存储空间，也可以在用户用完之后方便的拔掉，作为一个便携存储设备在多个主机之间实现数据的相互传递。此外，当利用Vista操作系统将本闪存卡配置成系统内存使用时，由于本闪存卡嵌在主机内，避免给系统带来隐患，从而安全方便地实现了系统加速的功能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种双接口闪存卡，其特征在于：包括USB接口、Express Card接口、闪存阵列和控制器，所述控制器用于将所述USB接口或Express Card接口接收的主机命令解析成闪存阵列控制信号控制所述闪存阵列的操作；所述控制器读取闪存阵列状态信号并反馈给主机。

2.如权利要求1所述的双接口闪存卡，其特征在于，所述控制器包括接口控制器和闪存控制器，所述接口控制器用于解析被选通接口接收的主机命令，并向主机反馈闪存控制器发来的信号；所述闪存控制器将所述接口控制器传来的命令解析成闪存阵列控制信号用来操作所述闪存阵列，并根据闪存阵列的状态产生相应信号反馈给接口控制器。

3.如权利要求2所述的双接口闪存卡，其特征在于，所述Express Card接口仅使用其中的USB协议端口，当所述Express Card接口接入主机时，主机与本双接口闪存卡仍通过USB协议进行信号交互。

4.如权利要求1至3任一所述的双接口闪存卡，其特征在于，还包括接口选择模块，所述接口选择模块可选择接通所述USB接口或Expres s Card接口实现主机与本双接口闪存卡之间的信号交互。

5.如权利要求4所述的双接口闪存卡，其特征在于，所述接口选择模块包括电源输出端、信号输出端和接地端，分别与所述控制器对应端点相连；还包括USB接口电源输入端、USB接口信号输入端和USB接口接地端，分别与所述USB接口对应端点相连；还包括Express Card接口电源输入端、Express Card接口信号输入端和Express Card接口接地端，分别与所述Express Card接口对应端点相连。

6.如权利要求5所述的双接口闪存卡，其特征在于，还包括变压器，所述变压器输出端连接所述接口选择模块的USB接口电源输入端，其输入端连接所述USB接口的电源输出端，用于将USB接口的电源电压转换为控制器所需的电源电压。

7.如权利要求1至3任一所述的双接口闪存卡，其特征在于，所述USB接口为A型USB接口或B型USB接口或MiniUSB接口。

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