CN100397323C - 具高速外围部件互连总线的虚拟usb介面闪存存储装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为有关一种具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存储存装置，该储存装置具有微控制器，该微控制器设置有闪存介面、高速外围部件互连总线介面及虚拟USB介面模块，该虚拟USB介面模块包括有USB介面的虚拟主控端及虚拟装置端，当主机端通过高速外围部件互连总线对储存装置下达储存或读取的介面指令时，该指令会传送至该虚拟USB介面模块，并将指令完成。而所要储存或读取的数据处理动作再通过闪存介面与闪存完成，该储存装置在传输数据时，可达到高速外围部件互连总线所提供的传输速率，且主控端会将该储存装置认定为USB介面装置，而非单纯的高速外围部件互连总线装置。
Description
技术领域
本发明为一种具高速外围部件互连总线(PCI Express)的虚拟USB闪存存储装置，尤指利用高速外围部件互连总线(PCI Express)作为传输介面的虚拟USB储存装置。
背景技术
现今计算机科技以日新月异的速度成长，其计算机的发展趋势亦朝运算功能强及速度快的方向迈进，且因时下的中央处理器(CPU)的时脉太快，其它的外围设备的传输速度根本无法跟上中央处理器的处理速度，因此，就算中央处理器的效能继续提升，也不会有太大的改善，这是因为计算机的效能取决于整个系统，必须将整个计算机架构做一改良，才能令中央处理器的效能发挥到极至。
然而，传输数据的速度取决于总线的传输速度，为了能使计算机的效能提升，相关业者无不在总线的传输速度上进行改进，例如连接硬盘机的整合式驱动电子介面(IDE)的传输速度已达到160MB/s、网络线由10Mb/s提升到1Gb/s，串接埠的RS-232更被传输速率480Mb/s的万用串行总线(USB)所取代，且目前传输速率高达133MB/s外围部件互连总线(PCI)更将其单向通道的传输速率提高到250MB/s，成为新一代的高速外围部件互连总线(PCI Express)，且此种高速外围部件互连总线(PCI Express)更提供了支持热插拔的控制功能，所以，此高速外围部件互连总线(PCI Express)更能为使用者所接受。
再者，自闪存问世以来已以低耗能非挥发性、耐震、高储存密度等迷人的特性，在许多可移植性装置中，渐渐取代EEPROM或电池供电的存储器，更由于目前半导体技术日益精进，闪存的储存密度与传输速更是有突飞猛进的成长，因此闪存在许多应用领域更可以取代硬式磁盘驱动器等传统储存媒体，然而，目前利用闪存所制成的储存装置大多利用USB(万用串行总线)或整合式驱动电子介面(IDE)作为传输介面，而USB与整合式驱动电子介面(IDE)的传输速率只有480Mb/s和160MB/s，其传输速率无法跟上闪存的读写速度，使得这一类利用闪存所制成的储存装置，在使用上会被主机端(Host)的USB或整合式驱动电子介面(IDE)所限制住，而无法达到其本身最好的状态。
又，在一个程序开发的系统或是软件程序中，都会提供某几种结合了编辑、编译、除错、档案管理和执行为一体的环境介面，此环境介面可让程序设计师执行开发一个应用程序所需要的大部分工作，因此，在主机端所执行的软件会以特定的环境介面与介面设备做沟通，所以外围设备必须具备主机端的环境介面，才可执行由主机端所传来的指令。
因此，如何使闪存所制成的储存装置可利用传输速度更快的总线作为其传输介面，并可与主机端所设置的环境介面做沟通，以达到其本身的最好状态，即是本发明要解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存存储装置，该存储装置利用高速外围部件互连总线(PCI Express)作为主机端与储存装置之间的传输介面，该储存装置设置有微控制器，而微控制器设置有虚拟USB模块，使储存装置的闪存与主机端存取数据时可达到高速外围部件互连总线的最佳速率，同时亦拥有USB介面特性。
为达上述目的，本发明所采用的技术手段如下：
一种具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存存储装置，该储存装置具有微控制器，该微控制器分别连接有闪存及可连接至主机端所设置的高速外围部件互连总线的连接介面，该微控制器具有闪存介面、高速外围部件互连总线介面、以及虚拟USB介面模块，使主机端对储存装置下达储存或读取的USB介面指令时，该指令会传送至虚拟USB介面模块，并通过虚拟USB介面模块来完成指令，该储存装置内的闪存的数据会根据指令并通过微控制器所设置的闪存介面及高速外围部件互连总线(PCI Express)介面将数据转换为闪存或高速外围部件互连总线所能接受的数据格式，再传至主机端或闪存，使主机端可通过虚拟USB介面模块对储存装置下达存取数据的USB介面指令，该数据于传输时可达到高速外围部件互连总线所提供的传输速率，而使储存装置可达到最佳的传输速率，并且不丧失掉USB介面的特性。
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹结合附图与本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的方块图。
图2为本发明较佳实施例于传输数据时的示意图。
图中符号说明：
1储存装置
11高速外围部件互连总线连接介面
12微控制器
121闪存介面
122高速外围部件互连总线介面
123虚拟USB介面模块(虚拟万用串行总线介面模块)
1231万用串行总线介面主控端(USB Host)
1232万用串行总线介面装置端(USB Device)
13闪存
2主机端
21高速外围部件互连总线(PCI Express)
211单路通道
具体实施方式
请参阅图1所示，为本发明较佳实施例的方块图，由图中可清楚看出，本发明的储存装置1为具有高速外围部件互连总线(PCI Express)连接介面11、微控制器12及闪存13；其中：
该高速外围部件互连总线(PCI Express)连接介面11连接至主机端2所设置的高速外围部件互连总线(PCI Express)21。
该微控制器12具有闪存介面121、高速外围部件互连总线(PCI Express)介面122、以及虚拟USB介面模块123(虚拟万用串行总线介面模块)，该虚拟USB介面模块123具有万用串行总线介面主控端(USB Host)1231及万用串行总线介面装置端(USB Device)1232，该微控制器12连接于高速外围部件互连总线(PCI Express)连接介面11，而虚拟USB介面模块123并非实体，而是由设计者利用韧体程序模拟的一个虚构体。
该闪存13连接于微控制器12。
当储存装置1所设置的高速外围部件互连总线(PCI Express)连接介面11连接至主机端2所设置的高速外围部件互连总线(PCI Express)21时，该储存装置1的微控制器12会对主机端2宣告储存装置1为一个USB介面主机端，如此，主机端2虽以高速外围部件互连总线(PCI Express)架构来和微控制器12做沟通，但会认定微控制器12是一个USB介面的主机端。
而当主机端2下达USB介面的储存指令时，该指令会先传送至微控制器12的虚拟USB介面模块123所设置的万用串行总线介面主控端(USB Host)1231，且万用串行总线介面主控端(USB Host)1231会将此指令传送至万用串行总线介面装置端(USB Device)1232，而由万用串行总线介面装置端(USB Device)1232完成指令，此时，主机端2的数据会先经由高速外围部件互连总线(PCI Express)21及高速外围部件互连总线(PCI Express)连接介面11传送至微控制器12，且微控制器12所设置的闪存介面121会将此数据转换为闪存13所能接受的数据格式，而储存至闪存13内。
再者，当主机端2欲读取储存装置1内所储存的数据时，该万用串行总线介面指令会先传送至微控制器12的虚拟USB介面模块123所设置的万用串行总线介面主控端(USB Host)1231，且万用串行总线介面主控端(USB Host)1231会将此指令传送至万用串行总线介面装置端(USB Device)1232，而由万用串行总线介面装置端(USB Device)1232完成指令，此时，该闪存13会先将数据传送至微控制器12，且微控制器12所设置的高速外围部件互连总线(PCI Express)介面122会将此数据转换为高速外围部件互连总线(PCI Express)21所能够接受的格式，再通过高速外围部件互连总线(PCI Express)连接介面11及高速外围部件互连总线(PCI Express)21传送至主机端2。
由上述可知，主机端2对储存装置1进行读取或储存时，其数据是直接通过微控制器12从闪存13内取出或写入，而读取或储存的命令是由虚拟USB介面模块123所设置的万用串行总线介面主控端(USBHost)1231及万用串行总线介面装置端(USB Device)1232完成，因此，主机端2即可认定此储存装置1为一个高速外围部件互连总线(PCI Express)介面的USB介面储存装置。
再者，当主机端2所下达的指令不包含数据处理，此指令将在虚拟USB介面模块123中完成，而微控制器12将不会和闪存13做沟通。
请参阅图2所示，为本发明较佳实施例于传输数据时的示意图，由图中可清楚看出，主机端2与储存装置1在传输数据的实体层可由一组单路通道211组成发送端(Tx)与接收端(Rx)，且单路通道211亦可使用一组或一组以上。
本发明的具高速外围部件互连总线(PCI Express)的虚拟USB介面闪存储存装置可改进现有技术关键在于，本发明利用储存装置所设置的万用串行总线介面主控端及万用串行总线介面装置端来执行主机端所下达的指令，并使用高速外围部件互连总线(PCI Express)作为主机端与储存装置之间的传输介面，让数据于传输时可达到高速外围部件互连总线所提供的传输速率，而使储存装置可达到最佳的传输速率。
上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，惟该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的专利范围中。
综上所述，本发明的具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存储存装置于使用时具有显著的功效增进，诚符合新颖性、发明性及进步性的专利要件，依法提出申请。
Claims (4)
1.一种具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存储存装置，该储存装置具有微控制器、闪存及高速外围部件互连总线连接介面；其特征是，
该微控制器具有可将数据转换为闪存格式的闪存介面、可将数据转换为高速外围部件互连总线格式的高速外围部件互连总线介面、及虚拟USB介面模块，且该虚拟USB介面模块为设置有可接收主机端所下达万用串行总线介面的指令的万用串行总线介面主控端及可完成万用串行总线介面的指令的万用串行总线介面装置端；
该闪存为经该闪存介面连接于该微控制器，且可储存数据至该闪存或将数据由闪存中读出；
该高速外围部件互连总线连接介面连接至主机端所设置的高速外围部件互连总线，且该高速外围部件互连总线连接介面连接于该微控制器，藉此当该储存装置连接于该主机端时，该储存装置的微控制器会对该主机端宣告储存装置为一个USB介面主机端，且该主机端所下达的USB介面指令会传送至该虚拟USB介面模块，并由该虚拟USB介面模块来完成指令；
当该USB介面指令为读取指令时，则根据该读取指令来透过该微控制器的闪存介面读取在该储存装置内的闪存的数据，并且透过该微控制器的高速外围互连总线介面将该数据转换为高速外围部件互连总线所能接受的数据格式，再传至主机端储存；以及
当该USB介面指令为储存指令时，则根据该储存指令来透过该微控制器的高速外围互连总线介面从主机端接收欲储存的数据，并且透过该微控制器的闪存介面将该数据转换为闪存所能接受的数据格式，再传至该闪存储存。
2.如权利要求1所述的具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存储存装置，其特征是，该主机端与该储存装置在传输数据的实体层可由一组单路通道组成发送端与接收端。
3.如权利要求1所述的具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存储存装置，其特征是，该主机端与该储存装置在传输数据的实体层可由多组单路通道组成发送端与接收端。
4.如权利要求1所述的具高速外围部件互连总线的虚拟USB介面闪存储存装置，其特征是，该虚拟USB介面模块并非实体，而是通过韧体程序模拟的一个虚构体。
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| CN1567476A (zh) * | 2003-06-24 | 2005-01-19 | 群联电子股份有限公司 | 闪存高速大区块的数据写入方法 |
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2005
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