CN101454746A - 一种以多功能存储卡通讯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种以多功能存储卡通讯的方法，在该以多功能存储卡通讯的方法中包含一卡控制器和一功能模块，该功能模块执行与存储卡的数据储存功能不同的至少一个数据处理功能，该方法用以激活功能模块的至少一个数据处理功能、与该功能模块通讯、以及取回由对应该数据处理功能的该功能模块所处理的数据，其中利用对一存储卡的数据存储进行寻址的一类标准化写入与读取命令。

Description

一种以多功能存储卡通讯的方法
技术领域
本发明涉及一种以多功能存储卡通讯的方法，该存储卡包含卡控制器和功能模块，该功能模块执行与存储卡的资料储存功能不同的至少一个数据处理功能。在此技术方面，该功能模块也可与该卡控制器整合在一个组件内。根据本发明定义的存储卡包含卡控制器的外围设备，该卡控制器确认该外围设备可被主计算机辨识为存储卡。在此并不需要实体存储卡。因此，根据本发明定义的多功能存储卡为上述类型的存储卡，其包含至少一个额外的功能模块。
背景技术
存储卡为微型化与储存容量提升下的产物，它们是成功的商业产品，应用层面广、并且已经成为各种行动装置诸如笔记本电脑、PDA、移动电话、照相机等的标准配备。近来各种存储卡如雨后春笋般出现，每一种具有不同的容量、存取速度、格式、接口，以及连接器。存储卡的范例包括CompactFlashTM(CF)、Memory StickTM(MS)、以及后续的版本如Memory Stick Pro和Memory Stick DuoSmart MediaTM存储卡、Secure Digital(SDTM)存储卡、microSDTM、miniSDTM、PC卡、MultiMediaCardsTM(MMC)、RS-MMCTM，以及xDTM数字存储卡。
同时，移动电话技术的快速发展与对应的终端装置迅速普及，使得这些终端装置在多样化应用领域，特别是在安全方面使用时的移动性要求更为提高。
终端装置(PC、笔记本电脑、PDA，以及移动电话等)与存储卡的应用之间的通讯，是由个别的组织(例如SD卡是由SD协会，MMC卡是由MMC协会)所决定，在规格中并决定了命令集。每一种类型(形状因素)的存储卡需要用到一卡读取/写入装置，其通过用于该终端装置的个别操作系统的特定装置驱动程序来操作。
存储卡除了可通过功能模块的延伸而成为蓝牙(Bluetooth)卡、无线局域网络(WLAN)卡、无线电卡(Radio Card)等等，业界标准Mc-Ex(移动商业延伸标准，Mobile Commerce ExtensionStandard)进一步让存储卡可与加密控制器结合(也被称为安全闪存卡)，目前这一类的存储卡已经在开发阶段，甚至已经有些上市，这种结构也在EP-A-1 596 326示出。
图1所示为一已知的闪存卡和整合的加密控制器(又称为智能卡控制器)，作为多功能卡的范例。本发明是有关于使用此种存储卡的新颖通讯类型，其中进一步整合了至少另一种外围设备。举例来说，另一种外围设备可为一加密控制器(crypto controller)。
为了能够通过此种存储卡与其闪存控制器的同一数据接口，控制与同时执行闪存组件与智能卡控制器，以作为一功能模块的范例，因此有需要将闪存卡的原始规格加以个别地延伸与改写。所以，举例来说，增加额外的命令，或使用先前保留的命令名称(仿真体(dummy)，或其他未定义功能的命令)，用以对应地激活与控制为此目的所准备/提供的闪存控制器，以个别地对正确的组件(例如闪存或智能卡控制器)寻址，并与其通讯。
因此，先前仅用于存储卡的装置驱动程序必须要升级或更换，以便接收与传送来自/至具有延伸功能的存储卡(例如具有整合的加密控制器的闪存卡)的同样新或更新的命令，或者与这些存储卡通讯。这些更新或新的驱动程序也可以在装置端与不同的应用通讯，以及交换于存储卡的存储器中，以及其他整合的功能组件内的数据，如EP-A-1 596 326所规范。
因此，与此种装置驱动程序的功能相关的程序，以及其所引起的要求，将于下面参考“安全闪存卡(具有整合的加密控制器的闪存卡，见图2)”加以说明。
第一部分：
一应用程序(如MS Word或文件管理器)(方块201)用以编辑或产生已储存或要被储存于一闪存卡的闪存内的文件。透过文件系统层级，接着使用存储卡(原始装置205)的内存的逻辑对应，操作及数据会被传递至一闪存卡的驱动程序206，由驱动程序将它们转译为接口对闪存卡所使用的个别规格，并将它们转译至闪存控制器207。闪存控制器207接着会对闪存209执行实际的读取与写入操作。
第二部分：
一安全相关应用程序(例如VPN客户端)在同一时间要求一加密操作(例如数据签结或PIN验证)，最终会由整合在存储卡中的加密控制器210执行。与范例的第一部分相近的是，这些操作需求会被直接地传送/转送至对应的已改进卡总线驱动程序(correspondingly modified card bus driver)206(图2的204)。此对应的已改进卡总线驱动程序206会转译与闪存卡类型的个别接口规格相关的操作，并将要前往加密控制器的命令与数据传送给闪存控制器207，因此，根据加密控制器所定义的命令以及/或者卡总线命令，闪存控制器与加密控制器通讯。
上述的范例不只是用来示范为上述目的所需或更新的装置驱动程序的复杂性，以及装置驱动程序与范例中所提到的安全闪存卡的通讯要求的复杂性，而此复杂性甚至还会再增加。只要有广泛的使用者需求，此种装置驱动程序软件永远必须针对各种广泛的操作系统(包括MS Windows、LINUX、Windows Mobile、SYMBIAN、Palm OS等)，以及各种广泛的硬件架构或终端装置的模型而个别开发。另外必须考虑到的是硬件不断地快速发展，还有这些终端装置的生命周期都不会太长。一般已知方法在通过不专门提供给装置使用的通讯总线(SD卡总线)来通讯与控制额外(进一步)的外围设备的时候，一般会用到特别的命令以及/或者“预先决定的存储卡命令”。关于如何通过通讯总线用以传送额外控制信息的命令的提供与标准化内容，可参考现有技术的US-B-6 735 650。然而，其中描述的方法应用于串行ATA硬盘的领域，而非应用于存储卡、尤其是移动终端装置的领域。此外，此种方法不能解决上述的问题，因为此一方法并非用来控制额外的外围设备或与其通讯，而只是执行SATA硬盘的装置控制器的额外功能，通常是制造商专用的诊断功能。将装置控制器专用的额外控制信息传送给该装置控制器，首先需要设定一特殊逻辑通讯信道，其由特定命令所激活，一直到通讯终止前都维持导通，而后再由特定命令关闭。用以设定与终止特殊通讯信道的命令，与用来存取硬件来读取/写入数据的命令并不相同(例如可参考US-B-6 735 650的第四栏第十行至第五栏第六十四行)。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供给存储卡的通讯总线来控制，以及/或者与一额外的外围设备(功能模块)通讯，该总线原先并非用来作为控制外围设备，或与外围设备通讯之用。为了达到所述目的，本发明提出根据权利要求1所述的方法，而在从属权利要求中提到方法的有利实施例。因此，本发明提出一种使主系统与多功能存储卡通讯的方法，其中该方法用以激活功能模块的至少一个数据处理功能，以及/或者与该功能模块通讯，以及/或者根据功能模块的数据处理功能，取回其所处理的数据。这些通讯动作都不具时间序列/连续性。根据本发明的方法所提出的特点为，本方法使用标准化的写入与读取命令来进行通讯活动，诸如对存储卡的数据存储器寻址的命令。因此，与存储卡的额外功能模块(额外外围设备)通讯是与如同和存储卡的数据存储器通讯的方式进行。
根据本发明用以进行通讯的多功能存储卡，可包含一个或多个功能模块，该一个或多个功能模块可包含一加密/智能卡控制器、一蓝牙卡、一无线局域网络卡(WLAN)，以及或者一无线电卡。
附图说明
以下将通过附图更详细地说明本发明，其中：
图1示意性地示出了设定一多功能存储卡的步骤，该多功能存储卡包含一延伸至更高阶系统(主系统)的通讯信道；
图2示意性地示出了在现有技术中以多功能存储卡进行通讯的程序(具有功能区块)；以及
图3示意性地示出了根据本发明的一实施例，在通讯中(具有功能区块)的设定。
具体实施方式
图1示出了由本发明所使用的多功能存储卡的基本设定，其中功能模块通过标准化的卡读取与写入储存命令来控制，这些命令通常用来传输使用者数据至存储卡，以及接收来自存储卡的数据。
在以多功能存储卡通讯的创新方法中，其中并具体地具有一功能模块，额外地整合于所述存储卡内，上述的复杂性可完全消除，如图3所示，一应用程序软件302(例如一安全相关应用程序)与根据本发明所用之一多功能存储卡(例如一“安全的”闪存卡)的功能模块310(例如一加密控制器)之间的通讯，在装置端只需要使用到装置驱动程序软件中，存储卡专用的内存功能的一部分功能，这意味着使用者可专用一般用于一(快闪)存储卡的地址层级上的内存的使用者数据的读取/写入存取存储卡命令。
本发明所提供的特定经济优势在于，在使用多功能存储卡(例如具有整合的加密控制器的闪存)时，并不需要修改存储卡的装置驱动程序，只需用到制造商预先安装于终端装置的装置驱动程序，以使用其一般的内存功能。
在本发明中，只要修改这些存储卡中的一些组件的操作软件(例如闪存控制器的韧体(firmware，固件))，即可达成此种多功能存储卡(更新过以及/或者修改过的存储卡)的创新使用方式。
换句话说，本发明与以多功能存储卡通讯的方法有关，其对于个别的操作系统以及/或者个别的制造商的卡片阅读机所用的装置驱动程序，并不会有特别的要求。
a)就此而言，被用到的存储卡控制器的韧体(如图3的301)被分别地更新与修改，使得存储卡控制器在接收到主系统300端的写入命令时，其中写入命令用以触发内存组件的一写入程序，以将数据内容写入内存组件(如图3的Fw308)之一特殊地址(此一地址是预先定义好，而且对存储卡为已知的)，将会担任与功能组件(现存内存组件外的额外组件，并连接至存储卡控制器)通讯的工作，并且将供应的数据内容转送给功能组件(如图3的308)。
b)此外，被用到的存储卡控制器会被分别地更新与修改，使得存储卡控制器在接收到主系统300端的读取命令时，被提供用于内存组件的读取程序，并只有在读取命令有寻址到要被储存于内存组件的一特殊地址(此地址(如图3的Fw 306)是预先定义好，而且对存储卡为已知的)内的数据内容，将多功能存储卡中额外附加的功能组件的响应数据传送给主系统(可能在暂时储存之后)。
通过对存储卡适当的格式化，可确定上述的特殊地址对操作系统来说是已知的，但是操作系统不会在文件操作层级使用。因此根据本发明的方法不会影响存储卡总线驱动程序，也不会影响到用来实施主计算机300与一般的存储卡311之间的接口的技术的建置。因此，所涉及的应用程序(如图3的302)可与功能模块通过存储卡在任何情况下都存在的接口303的通讯，也就是专门通过该操作系统，而与该接口的标准读取/写入命令无关。
为了要执行根据本发明的方法而激活功能模块的数据处理功能，或者与功能模块通讯，或者根据该数据处理功能取回由功能模块所处理的数据，都不会对主计算机现有的装置驱动程序，或是对装置驱动程序与存储卡之间的正常通讯产生特殊需求。
根据上述，在本发明中的多功能存储卡并不一定需要包括一内存模块，可确定的是，卡本身对于主系统与操作系统来说为存储卡，在此发明中，存储卡必须可接受写入与读取命令的寻址，如同数据存储器的寻址一样，所以对主系统以及操作系统个别来说，卡的作用如同一般的存储卡一样。
一种适当地设定以执行上述方法的多功能存储卡，其特征在于，对于存储卡来说，不论是所使用的卡读取/写入装置，有线连接或无线的，还有卡的传统记忆功能，都不需要特别地安装专用的装置驱动程序，就能执行多功能存储卡的额外功能。

Claims (6)

1.一种以多功能存储卡通讯的方法，所述多功能存储卡包含一卡控制器和一功能模块，所述功能模块执行与存储卡的数据储存功能不同的至少一个数据处理功能，其中，所述方法用以激活所述功能模块的所述至少一个数据处理功能、与所述功能模块通讯、以及取回由对应所述数据处理功能的所述功能模块所处理的数据，其中利用对一存储卡的所述数据存储进行寻址的一类标准化写入与读取命令。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述多功能存储卡包含所述存储卡可于其中寻址的内存地址范围，并且所述内存地址范围包括内存地址，所述多功能存储卡通过所述内存地址而被寻址，用以激活所述功能模块的所述至少一个数据处理功能、与所述功能模块通讯、以及取回由对应所述数据处理功能的所述功能模块所处理的数据。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述多功能存储卡包含至少一个内存模块。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，所述多功能存储卡包含多个功能模块。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，至少一个功能模块或多个功能模块包括有一加密/智能卡控制器、一蓝牙卡、一无线局域网络卡和/或一无线电卡的功能。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于，所述功能模块与一存储卡控制器整合在一组件内。
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