CN102043933B - 一种工作状态可控的sd卡读卡器模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工作状态可控的SD卡读卡器模块，其包括读卡器芯片和SD卡槽，所述读卡器芯片和SD卡槽之间连接一开关电路，此开关电路根据SD卡槽输出的SD卡插入与否的检测信号控制读卡器芯片的工作状态。本发明提供的工作状态可控的SD卡读卡器模块根据SD卡的插入状态，通过开关电路来控制SD卡读卡器的工作状态，从而优化读卡器的工作性能，使SD卡读卡器模块可以很好的融入到电视机等系统中，既能正常工作，又可降低不必要的功耗损失、提升读卡器的工作寿命。

Description

一种工作状态可控的SD卡读卡器模块

技术领域

本发明涉及一种SD卡读卡器技术，尤其是一种可控制工作状态的SD卡读卡器技术。

背景技术

SD卡读卡器可将SD卡通信协议转换成USB通信协议，人们可以通过读卡器在计算机等终端设备查看SD卡中的内容。随着电视机功能的不断增强，SD卡读卡器在电视机领域的应用越来越多，为了方便客户的使用，电视机还可以将SD卡读卡器功能内置于电视机内。

目前的SD卡读卡器的工作状态主要受电压控制，即有工作电压的情况下，读卡器就开始工作，而不受SD卡是否插入的影响。由于计算机CPU处理能力较强，此种设计思路在计算机上应用可行，但是在电视机的应用中存在以下问题：

问题一，电视机的CPU数据处理能力较计算机CPU差，有时为了满足多个USB接口的需求，还会在电视机CPU的USB数据线上接一个USB HUB(集线器)，读卡器连接于USB HUB上。在此种条件下，系统对读卡器工作性能要求比较高，如果先连接上未插入SD卡的读卡器，然后再插入SD卡，则时常会出现SD卡无法被识别的情况，因为未插入SD卡时，读卡器和电视机CPU已有通信载波信号，而插入SD卡后，才有具体的传输数据，此时极容易造成电视机CPU无法识别到准确的数据信息。

问题二，对于内置SD读卡器的机型，会造成不必要功耗损失、影响SD读卡器芯片的工作寿命等，因为客户未插入SD卡的时候，只要机器在工作，读卡器就处于工作状态，只是未传输具体的数据，此时的功耗是不必要的，SD读卡器的寿命也在损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作状态可控的SD卡读卡器模块，解决现有技术存在的SD读卡器在电视机中应用时工作不稳定、功耗高、寿命短的缺陷。

为实现上述发明目的，本发明提供的工作状态可控的SD卡读卡器模块包括读卡器芯片和SD卡槽，所述读卡器芯片和SD卡槽之间连接一开关电路，此开关电路根据SD卡槽输出的SD卡插入与否的检测信号控制读卡器芯片的工作状态。

更具体的，所述读卡器芯片包括一SD卡插入判断引脚和复位引脚，所述SD卡槽包括一SD卡检测引脚，所述SD卡插入判断引脚直接连接所述SD卡检测引脚。

更具体的，所述开关电路包括三极管(Q1)以及连接在三极管(Q1)基极的两个电阻(R1、R4)、连接在三极管(Q1)集电极的电阻(R2)、连接在三极管(Q1)发射极与集电极之间的电容(C10)，所述三极管(Q1)的发射极接地。

更具体的，所述读卡器芯片的复位引脚连接所述三极管(Q1)的集电极，所述SD卡检测引脚连接三极管(Q1)基极的两个电阻(R1、R4)的连接点。

更具体的，所述开关电路包括一为三极管(Q1)提供工作电压的电源。

更具体的，所述三极管为NPN型三极管。

更具体的，所述读卡器芯片为GENESYS的GL827型号读卡器芯片。

本发明提供的工作状态可控的SD卡读卡器模块可以克服现有技术的不足，根据SD卡的插入状态，通过开关电路来控制SD卡读卡器的工作状态，当SD卡未插入时，通过SD卡检测引脚的信号使读卡器芯片的复位引脚置低电平，则读卡器不工作，读卡器和电视机CPU不进行通信，由于读卡器芯片不工作，读卡器的功耗也很小；当SD卡插入后，通过SD卡检测引脚的信号使读卡器芯片复位引脚被拉至高电平，对于读卡器芯片复位引脚而言，正好是一个上电过程，读卡器芯片经过正常的复位后开始正常工作，此时读卡器的工作模式可以等效为目前常见的工作模式，即先将SD卡插入读卡器中，再将SD卡读卡器模块和电视机(或其它终端)联通，此种情况下读卡器芯片和电视机CPU进行通信时就会有实际的数据信息，可以大大降低读卡器芯片和电视机CPU芯片通信过程中出现误判断的情况，从而优化读卡器的工作性能，使SD卡读卡器模块可以很好的融入到电视机系统中，既能正常工作，又可降低不必要的功耗损失、提升读卡器的工作寿命。

附图说明

图1是本发明内置于电视机时的系统框架图；

图2是本发明SD卡读卡器模块较佳实施例的具体电路图；

图3是本发明较佳实施例的工作框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明工作状态可控的SD卡读卡器模块的较佳实施例是针对CPU对USB数据处理能力较弱的系统(例如电视机系统)，以及SD读卡器内置于机器本身的情况而进行的读卡器模块优化。本发明的特点是，当用户不插入SD卡时，SD卡读卡器模块不工作，可以降低不必要的功耗损失；当用户插入SD卡后，SD卡读卡器模块开始工作，并且能准确无误的识别到SD卡设备。

图1是本发明较佳实施例将SD卡读卡器内置于电视机时的系统框架图。其中USB HUB为可选模块，视外围USB接口需求而定。SD卡读卡器模块包括读卡器芯片10和SD卡槽11，SD卡槽11的作用是接入外部的SD卡，读卡器芯片10通过USB HUB连接电视机的主芯片(CPU)，其作用是实现SD卡通信协议与USB通信协议的互转。本发明的重点就在于读卡器芯片10和SD卡槽11之间的连接电路。

如图2中所示，图2揭示了本发明较佳实施例提供的SD卡读卡器模块的具体电路图。由于本发明的较佳实施例重点涉及到读卡器工作状态的控制，所以电路只涉及到如何通过SD卡槽11的SD卡插入与否控制读卡器芯片10工作状态，其它电路属于现有技术，不做赘述。

图2中所示的读卡器芯片10(可采用GENESYS的GL827型号读卡器芯片)的主要作用是将SD卡通信协议转换成USB通信协议并将SD卡内容传输给电视机主芯片，或者将USB通信协议转换成SD卡通信协议，将主芯片内容传输给SD卡。SD卡槽11可以是电视机的SD卡接入口(在电视机内置SD读卡器的情况下)。读卡器芯片10的SD卡插入判断引脚(第23引脚)连接SD卡槽11的SD卡检测引脚(即CD引脚)，同时，SD卡检测引脚连接电阻R1和电阻R4的连接点，读卡器芯片10的SD卡插入判断引脚接收SD卡槽11的SD卡检测引脚电平变化以识别SD卡是否插入，即SD卡槽11的SD卡检测引脚根据SD卡插入与否会输出相应的高低电平值。读卡器芯片10的复位引脚(第18引脚)与电容C10、电阻R2、NPN型三极管Q1的集电极连接，正常上电时，通过电容C10、电阻R2进行复位使读卡器芯片10的寄存器等初始化，然后开始正常工作；三极管Q1的基极与电阻R1连接，三极管Q1的发射极接地，电容C10连接在三极管Q1的发射极和集电极之间，电阻R2、电阻R4同时也连接电源(本实施例电源为3.3V)。

上述电路可以通过SD卡槽11的SD卡检测引脚(CD引脚)的电平值控制读卡器芯片10的复位引脚的电平值。在本实施例中，电路是以SD卡检测信号为低电平表示SD卡已插入为例进行设计的：在上电情况下，未插入SD卡时，SD卡槽11的SD卡检测引脚为高电平；插入SD卡时，SD卡槽11的SD卡检测引脚为低电平，读卡器芯片10通过SD卡插入判断引脚(第23引脚)进行信号电平采集，以判断SD卡是否插入。由于读卡器芯片10的SD卡插入判断引脚与SD卡槽11的SD卡检测引脚直接连接，两者信号电平一致(后文中为了表述的简明直接用SD_CDZ表示这两个脚的信号)。当读卡器芯片10正常工作时，SD_CDZ为高电平，读卡器芯片10判断无SD卡插入；如果SD_CDZ为低电平，则读卡器芯片10判断有SD卡插入。以下按各种工作状态进行详细的功能说明：

1、系统不工作时，系统不给SD读卡器模块供电，SD读卡器模块不工作。

2、系统工作但是未插入SD卡时，系统给读卡器模块供电，由于未插入SD卡，故SD_CDZ信号为高电平，SD_CDZ信号经过电阻R1到达NPN型三极管Q1基极，三极管Q1为开关管工作模式，此时三极管Q1为饱和状态，集电极为低电平，读卡器芯片10一直处于复位状态故不能工作。

3、系统先工作然后插入SD卡的情况下，当插入SD卡时，SD_CDZ信号变为低电平，三极管Q1基极电平由高电平变为低电平，三极管Q1由饱和状态变为截至状态，由于电阻R2的作用，三极管Q1集电极由低电平变为高电平，通过电阻R2和电容C10形成一个阻容复位。经过正常复位之后，读卡器芯片10开始正常工作，实现SD卡通信协议与USB通信协议的转换并与电视系统的主芯片进行通信。

4、先插入SD卡然后系统再工作的情况下，本电路对此种工作状态并无影响，当系统工作后，由于SD卡已插入，SD_CDZ信号为低电平，三极管Q1直接工作于截至状态，读卡器芯片10则直接通过电阻R2和电容C10阻容复位之后开始正常工作。

本发明对涉及到的元器件无特殊要求，图2中所标识的取值只是一种示例，其取值主要与实际芯片要求相关。例如，通过改变电阻R2、电容C10可以调整复位时间；调整电阻R1、R4可以调整三极管Q1饱和状态时发射极电流。电阻R4主要用于保证SD卡未插入时SD_CDZ信号状态的稳定性。由于开关切换频率低、工作电流小，三极管Q1使用普通三极管即可满足要求。如果SD卡的检测信号逻辑发生变化，即高电平表示SD卡插入，低电平表示SD卡未插入，只需将三极管改为PNP管，连接方式依然是集电极接电阻R2、基极接电阻R1、发射极接地。

通过上述对图2的详细描述，本发明的工作框图可以总结如图3所示。结合图2、图3中所示，图2揭示的连接于读卡器芯片10与SD卡槽11之间的电路等同于图3中的开关电路300，系统通过SD卡插入与否的检测信号控制开关电路300，此开关电路300控制SD卡读卡器芯片工作状态。如图3所示，在系统上电正常工作情况下，如果SD卡槽11中未插入SD卡，SD卡槽11的SD卡检测引脚输出高电平给开关电路300，开关电路300输出低电平给读卡器芯片10的复位引脚，此时读卡器芯片10不工作，SD卡槽11和读卡器芯片10之间以及读卡器芯片10和电视机CPU之间不进行通信；当SD卡插入SD卡槽11后，SD卡检测引脚输出低电平给开关电路300，开关电路300输出高电平给读卡器芯片10的复位引脚，此时读卡器芯片10经过正常上电复位之后开始正常工作，SD卡槽11和读卡器芯片10之间以及读卡器芯片10和电视机主芯片之间进行通信。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种工作状态可控的SD卡读卡器模块，其包括读卡器芯片和SD卡槽，其特征在于，所述读卡器芯片和SD卡槽之间连接一开关电路，此开关电路根据SD卡槽输出的SD卡插入与否的检测信号控制读卡器芯片的工作状态；其中，

所述读卡器芯片包括一SD卡插入判断引脚和复位引脚，所述SD卡槽包括一SD卡检测引脚，所述SD卡插入判断引脚直接连接所述SD卡检测引脚；

所述开关电路包括三极管（Q1）以及连接在三极管（Q1）基极的两个电阻（R1、R4）、连接在三极管（Q1）集电极的电阻（R2）、连接在三极管（Q1）发射极与集电极之间的电容（C10），所述三极管（Q1）的发射极接地；

所述读卡器芯片的复位引脚连接所述三极管（Q1）的集电极，所述SD卡检测引脚连接三极管（Q1）基极的两个电阻（R1、R4）的连接点。

2.根据权利要求1所述的工作状态可控的SD卡读卡器模块，其特征在于，所述开关电路包括一为三极管（Q1）提供工作电压的电源。

3.根据权利要求1所述的工作状态可控的SD卡读卡器模块，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。

4.根据权利要求1所述的工作状态可控的SD卡读卡器模块，其特征在于，所述三极管为PNP型三极管。

5.根据权利要求1所述的工作状态可控的SD卡读卡器模块，其特征在于，所述读卡器芯片为GENESYS的GL827型号读卡器芯片。