CN105723352A - 可移除式存储卡辨别系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了可移除式存储卡辨别系统和方法。具体而言，示例性实施例辨别安全数字(SD)卡与遵循SD形状因子但支持通用闪存存储(UFS)协议的其他可移除式存储卡。即，主机可具有支持SD卡形状因子并被配置成接纳设备的插槽。在使用中，可移除式存储卡被插入该插槽，并且该主机使用SD兼容询问信号来询问被如此插入的卡上的共用区域。该共用区域包括与该卡的能力描述符有关的信息。SD兼容卡将用信息(诸如关于SD协议能力的能力描述符)来响应，而UFS兼容卡将用该卡是UFS兼容的指示来响应。主机随后可使用UFS协议来重启与该卡的通信。

Description

可移除式存储卡辨别系统和方法
优先权要求
本申请要求于2013年11月15日提交的题为“REMOVABLEMEMORYCARDDISCRIMINATIONSYSTEMSANDMETHODS(可移除式存储卡辨别系统和方法)”的美国专利申请S/N.14/080,852的优先权，其通过援引整体纳入于此。
背景
I.公开领域
本公开的技术一般涉及可移除式存储卡。
II.技术背景
移动终端在现代社会已变得无处不在。虽然移动电话(尤其是智能电话)获得了大多数关注，但众多其他移动终端(诸如相机、音频播放器、视频记录器、等等)同样广泛可用。这些设备中有许多设备依赖于可移除式存储器介质来存储数据。例如，相机可将照片存储在可移除式存储卡上。较不便携带的计算设备(诸如台式计算机)也可具有接纳可移除式存储卡的插槽。继续相机的示例，人可以用相机拍摄照片、将照片存储在可移除式存储卡上、从相机移除该卡、将该卡插入台式计算机上的插槽、以及将照片转移到该台式计算机的硬盘驱动器。
许多可移除式存储卡是某种形式的闪存存储器。然而，即使利用通用闪存存储器格式，也存在众多专用可移除式存储卡，包括由致密闪存(I和II)、安全数字(SD)(SD、miniSD、microSD、SDHC、miniSDHC、microSDHC、SDXC)、存储棒(标准、Pro、ProDuo、Pro-HGDuo、Micro(M2)、xC)、多媒体卡(MMC)(MMC、RS-MMC、MMCmobile、MMCplus、MMCmicro)、卡格式内的串行外设接口(SPI)操作模式、xD(标准、类型M、类型H、类型M+)、XQD、或超高速(UHS)(I和II)提供的那些存储卡。
除了可移除版本的闪存存储器之外，存在被设计用于嵌入式或以其他方式不可移除的存储器单元的数种闪存存储器协议。此类嵌入式闪存存储器单元可被焊接或以其他方式永久附连至设备的印刷电路板或基板。一种此类协议是由电子器件工程联合委员会(JEDEC)所提议的通用闪存存储(UFS)标准。
到目前为止，UFS尚未被应用于可移除式存储卡协议。计算设备将需要能够应对UFS兼容可移除式存储卡。
公开概述
详细描述中公开的实施例包括可移除式存储卡辨别系统和方法。具体而言，示例性实施例辨别安全数字(SD)卡与遵循SD形状因子但支持通用闪存存储(UFS)协议的其他可移除式存储卡。即，主机(如由闪存标准所定义的该术语那样)可具有支持SD卡形状因子并被配置成接纳设备的插槽(如由闪存标准所定义的该术语那样)。在使用中，可移除式存储卡被插入该插槽。使用SD兼容询问信号，主机询问所插入的卡上的共用区域。在示例性实施例中，共用区域是该卡的能力描述符存储器区域。该能力描述符存储器区域包括与该卡的能力描述符相关的信息(例如，信令所需要的电压电平、数据通道能力、速度额定、等等)。在一示例性实施例中，SD兼容可移除式存储卡将用信息(诸如关于SD协议能力的能力描述符)来响应，而UFS兼容可移除式存储卡将用该卡是UFS兼容的指示来响应。如果该可移除式存储卡是UFS兼容的，则主机随后可使用UFS协议来重启与该卡的通信。
就这一点而言，在一个实施例中，公开了一种用于辨别被置于计算设备的主机中的配置成根据不同通信协议与主机系统通信的可移除式存储卡的方法。该方法包括该主机向可移除式存储卡上的共用区域发送SD兼容询问信号。该方法还包括如果该可移除式存储卡是SD兼容的，则该主机从该可移除式存储卡接收存储在该共用区域中的能力描述符。该方法还包括如果该可移除式存储卡是UFS协议兼容的，则该主机接收该可移除式存储卡具有UFS能力的指示。
在另一实施例中，公开了一种用于辨别被置于计算设备中的配置成根据不同通信协议与主机系统通信的可移除式存储卡的方法。该方法包括向可移除式存储卡上的共用区域发送SD兼容询问信号。该方法还包括接收向该计算设备告知该可移除式存储卡是SD兼容的还是兼容于UFS协议的响应。
在另一示例性实施例中，公开了一种计算设备。该计算设备包括用户接口，其具有配置成与用户对接的一个或多个硬件元件。该计算设备还包括可移除式存储卡插槽，其被配置成接纳可移除式存储卡。该计算设备还包括控制系统，其起作用地耦合至该用户接口。该控制系统被配置成向可移除式存储卡上的共用区域发送SD兼容询问信号。该控制系统还被配置成如果该可移除式存储卡是SD兼容的，则从该可移除式存储卡接收存储在该共用区域中的能力描述符。该控制系统还被配置成如果该可移除式存储卡是UFS协议兼容的，则接收该可移除式存储卡具有UFS能力的指示。
附图简述
图1是遵循安全数字(SD)协议的常规可移除式存储卡的立体图；
图2是图1的常规可移除式存储卡的显露了引脚布局的平面图；
图3是遵循SD形状因子但使用通用闪存存储(UFS)协议来操作的可移除式存储卡的立体图；
图4是根据本公开的示例性实施例的被适配成辨别不同可移除式存储卡的移动终端的立体图；
图5是可移除式存储卡的组件选集的框图；
图6是解说根据本公开的示例性实施例的用于辨别各种类型的可移除式存储卡的过程的流程图；以及
图7是可以是被配置成接纳一个或多个可移除式存储卡并对其加以辨别的主机的示例性的基于处理器的系统的框图。
详细描述
现在参照附图，描述了本公开的若干示例性实施例。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。
详细描述中公开的实施例包括可移除式存储卡辨别系统和方法。具体而言，示例性实施例辨别安全数字(SD)卡与遵循SD形状因子但支持通用闪存存储(UFS)协议的其他可移除式存储卡。即，主机(如由闪存标准所定义的该术语那样)可具有支持SD卡形状因子并被配置成接纳设备的插槽(如由闪存标准所定义的该术语那样)。在使用中，可移除式存储卡被插入该插槽。使用SD兼容询问信号，主机询问所插入的卡上的共用区域。在示例性实施例中，共用区域是该卡的能力描述符存储器区域。该能力描述符存储器区域包括与该卡的能力描述符相关的信息(例如，信令所需要的电压电平、数据通道能力、速度额定等)。在一示例性实施例中，SD兼容可移除式存储卡将用信息(诸如关于SD协议能力的能力描述符)来响应，而UFS兼容可移除式存储卡将用该卡兼容于UFS的指示来响应。如果该可移除式存储卡是UFS兼容的，则主机随后可使用UFS协议来重启与该卡的通信。
如上所述，存在两种类型的闪存存储器：可移除式和嵌入式。存在若干种可移除式闪存存储器形式，包括SD、存储棒、致密闪存等。类似地，存在若干种嵌入式闪存存储器形式，其中嵌入式多媒体卡(eMMC)是主要形式。虽然eMMC是最常用的嵌入式闪存存储器形式，但电子器件工程联合委员会(JEDEC)正推广UFS作为下一种主标准。到目前为止，JEDEC专注于实现UFS仅作为嵌入式闪存产品。通过援引被整体纳入于此的于2013年8月19日提交的美国专利申请S/N.61/867,343推进了将UFS概念用于可移除式存储卡。由于将UFS采用到可移除式存储卡的提议还是新兴的，因此其实现的精确细节尚未被标准化。一种解决方案将是复制现有的可移除式存储卡形状因子。重用现有形状因子具有允许使用可移除式存储卡的设备维持现有插槽并以其他方式使成熟产品的改变最小化同时允许纳入新UFS技术的优势。然而，一旦现有形状因子被重用于UFS兼容设备，就应当有方式来辨别UFS兼容设备与遵循关联于该形状因子的原始协议的可移除式存储卡。
在叙述辨别共享形状因子的各可移除式存储卡的协议能力的详情之前，参照图1-5提供了与此类过程联用的硬件的简要概览。参照图6提供了对用于辨别SD可移除式存储卡与兼容于UFS协议的可移除式存储卡的过程的讨论。
就这一点而言，图1中解说了遵循SD协议的常规可移除式存储卡10的立体图。可移除式存储卡10包括外壳12，其通常是具有如由方向箭头16大致指出地被插入移动终端的前缘14的塑料外壳。可任选地，可提供锁18以防止擦除或写入外壳12内的存储器元件。
外壳12内的存储器元件通过引脚20来访问，如图2中解说的。引脚20在下表1中概述，但允许去往和来自可移除式存储卡10内的存储器元件的数据传输。进一步，这些引脚可提供电力、时钟信号、或类似信号，这是很好理解的。虽然本公开专注于基本SD协议，但本公开的概念也适用于其他SD存储卡形式，诸如miniSD、microSD、SDHC、miniSDHC、microSDHC、以及SDXC。
表1：SD引脚布局
外壳12的形状因子以及引脚20的布局在业内非常稳定且很好理解。如此，有众多供应商能够制造此类外壳，从而在确保此类供应的情况下允许价格竞争。由此，该SD形状因子为兼容于UFS标准的可移除式存储卡提供了合适的基础。
就这一点而言，图3解说了兼容于UFS协议的可移除式存储卡22。可移除式存储卡22包括遵循SD形状因子(例如，外壳12)的外壳24，其中引脚26遵循SD形状因子的引脚布局(例如，引脚20)。注意，只要引脚布局保持不变，外壳24的精确形状可变动(例如，变得更长、更厚等)是可能的。虽然构想了可移除式存储卡22的引脚26将具有与可移除式存储卡10的引脚20相同的一般用途(例如，功率引脚4仍提供Vdd功率)，但引脚26可服务不同用途，如以下更详细解释的。
应领会，可移除式存储卡10、22非常适合用在计算设备中，尤其是与移动终端(诸如相机、电话等)联用。就这一点而言，图4解说了示例性移动终端30，其在该情形中是相机。移动终端30可具有用于电池的窗孔32以及被配置成接纳可移除式存储卡(诸如可移除式存储卡10、22)的插槽34。移动终端30具有用户接口元件，诸如用户输入(例如，快门按钮(未示出)、显示屏(未示出)、触摸屏(未示出)等)。虽然移动终端具体被构想为适合与该可移除式存储卡辨别系统和方法的实施例联用，但使用可移除式存储卡的其他计算设备也可从本公开获益。
在叙述可移除式存储卡辨别过程之前，图5是可移除式存储卡40内的组件的框图。应领会，可移除式存储卡可兼容于SD协议(例如，可移除式存储卡10)或兼容于UFS协议(例如，可移除式存储卡22)。可移除式存储卡40具有与引脚20、26互操作并与存储器组件44通信的接口42。存储器组件44内是共用区域46。在SD协议中，共用区域包括诸如能力描述符等信息。示例性能力描述符包括单数据通道能力、四数据通道能力、速度额定等。虽然UFS卡(诸如可移除式存储卡22)可具有类似的能力描述符是可能的，但UFS卡还将具有指示该卡能够使用UFS协议来通信的信息。在一示例性实施例中，指示该卡能够使用UFS协议来通信的信息被编码在2比特字段中。
针对此系统元件背景，在图6中解说了辨别不同类型的可移除式存储卡的过程50的流程图。过程50在可移除式存储卡40被插入移动终端30的插槽(例如，插槽34)时开始(框52)。移动终端30的控制系统检测插入(框54)。插入检测根据需要可以是机械检测(诸如在可移除式存储卡40被置于该插槽中时压下开关)、电检测(例如，引脚处的电压被下拉)、或其他机制。在插入检测之后，该控制系统使询问信号被发送至可移除式存储卡40的共用区域(框56)。该询问信号可根据需要而兼容于SD协议或其他低速串行信号。在一示例性实施例中，可通过接口42在可移除式存储卡40的数据引脚(DAT0-DAT3)上向共用区域46发送该询问信号。由于UFS当前未被用于可移除式存储卡，因此使UFS兼容存储卡后向兼容于初始SD询问协议意味着将不必改变SD协议(且可移除式存储卡已兼容于SD协议)，并且所有新UFS兼容可移除式存储卡将预先遵循本文中阐述的提议。
可移除式存储卡40接收该询问信号并生成由该移动终端接收的回复(框58)。如果该可移除式存储卡是SD兼容的，则该响应包含存储在共用区域中的能力描述符。例如，可提供数据通道能力，可提供所需要的电压信号电平，等等。如果该可移除式存储卡是UFS兼容的，则该响应包含指示该可移除式存储卡是UFS兼容的信息。基于该回复，该移动终端的控制系统确定该可移除式存储卡是SD兼容的(即，卡10)还是UFS兼容的(即，卡22)(框60)。
一旦控制系统确定被插入的卡的类型，该控制系统就可根据恰适协议来操作(框62)。如果该卡是SD兼容的，则通信继续使用SD协议。然而，如果该卡是UFS兼容的，则控制系统可使用UFS协议来重启通信。注意，在示例性实施例中，可移除第一卡并插入第二卡,在这种情形中第二次执行该确定。由此，例如，移动终端可使用第一UFS兼容卡、移除该卡、以及随后使用SD兼容卡。
根据本文所公开的实施例的可移除式存储卡辨别系统和方法可在也可被称为基于处理器的设备的任何计算设备中提供或集成到其中。不作为限定的示例包括机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝电话、计算机、便携式计算机、台式计算机、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频碟(DVD)播放器、以及便携式数字视频播放器。
就此，图7解说了可采用图4和6中所解说的可移除式存储卡40和/或过程50的基于处理器的系统100的示例。在这一示例中，基于处理器的系统100包括一个或多个中央处理单元(CPU)102，其各自包括一个或多个处理器104。(诸)CPU102可具有耦合至(诸)处理器104以用于对临时存储的数据进行快速访问的高速缓存存储器106。(诸)CPU102被耦合到系统总线108，且可互耦合基于处理器的系统100中所包括的主设备和从设备。如众所周知的，(诸)CPU102通过在系统总线108上交换地址、控制、和数据信息来与这些其他设备通信。例如，(诸)CPU102可向作为从动设备的示例的存储器系统110传达总线事务请求。
其他主设备和从设备可被连接到系统总线108。如图7中所解说的，作为示例，这些设备可包括存储器系统110、一个或多个输入设备112、一个或多个输出设备114、一个或多个网络接口设备116、以及一个或多个显示器控制器118。(诸)输入设备112可包括任何类型的输入设备，包括但不限于输入键、开关、语音处理器等。(诸)输出设备114可包括任何类型的输出设备，包括但不限于音频、视频、其他视觉指示器等。(诸)网络接口设备116可以是被配置成允许往来于网络120的数据交换的任何设备。网络120可以是任何类型的网络，包括但不限于：有线或无线网络、专用或公共网络、局域网(LAN)、广局域网(WLAN)和因特网。(诸)网络接口设备116可被配置成支持所期望的任何类型的通信协议。存储器系统110可包括插槽34，并且插槽34被配置成与可移除式存储卡40互操作。
(诸)CPU102还可被配置成通过系统总线108访问(诸)显示器控制器118以控制发送给一个或多个显示器122的信息。(诸)显示器控制器118经由一个或多个视频处理器124向(诸)显示器122发送要显示的信息，视频处理器124将要显示的信息处理成适于(诸)显示器122的格式。(诸)显示器122可包括任何类型的显示器，包括但不限于：阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器等。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法可被实现为电子硬件、存储在存储器中或另一计算机可读介质中并由处理器或其它处理设备执行的指令、或这两者的组合。作为示例，本文描述的仲裁器、主设备和从设备可用在任何电路、硬件组件、集成电路(IC)、或IC芯片中。本文所公开的存储器可以是任何类型和大小的存储器，且可被配置成存储所需的任何类型的信息。为清楚地解说这种可互换性，以上已经以其功能性的形式一般地描述了各种解说性组件、框、模块、电路和步骤。此类功能性如何被实现取决于具体应用、设计选择和/或加诸于整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑块、模块、和电路可用设计成执行本文所描述的功能的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件，或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。
本文所公开的各实施例可被体现为硬件和存储在硬件中的指令，并且可驻留在例如随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其它形式的计算机可读介质中。示例性存储介质被耦合到处理器，以使得处理器能从/向该存储介质读取/写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在远程站中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在远程站、基站或服务器中。
还注意到，本文任何示例性实施例中描述的操作步骤被描述是为了提供示例和讨论。所描述的操作可按除了所解说的顺序以外的众多不同顺序来执行。而且，在单个操作步骤中描述的操作实际上可在多个不同步骤中执行。另外，在示例性实施例中讨论的一个或多个操作步骤可被组合。应理解，如对本领域技术人员显而易见地，在流程图中解说的操作步骤可进行众多不同的修改。本领域技术人员还将理解，可使用各种不同技术中的任何一种来表示信息和信号。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广义的范围。

Claims (20)

1.一种用于辨别被置于计算设备的主机中的配置成根据不同通信协议与主机系统通信的可移除式存储卡的方法，包括：
所述主机向可移除式存储卡上的共用区域发送安全数字(SD)兼容询问信号；
如果所述可移除式存储卡是SD兼容的，则所述主机从所述可移除式存储卡接收存储在所述共用区域中的能力描述符；以及
如果所述可移除式存储卡是通用闪存存储(UFS)协议兼容的，则所述主机接收所述可移除式存储卡具有UFS能力的指示。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括检测所述可移除式存储卡插入到所述计算设备上的插槽中。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，检测所述可移除式存储卡的插入包括机械地检测插入。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，检测所述可移除式存储卡的插入包括电检测插入。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括随后根据SD协议来操作。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括随后根据所述UFS协议来操作。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，随后根据所述UFS协议来操作包括按不同于所述可移除式存储卡上的引脚将被用于在SD协议下操作的方式来使用所述引脚。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算设备包括移动终端。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送所述SD兼容询问信号包括发送低速串行信号。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，发送所述低速串行信号包括发送不具有时钟分量的信号。
11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：
检测第二可移除式存储卡插入到所述计算设备的所述插槽中；以及
根据SD协议来与所述第二可移除式存储卡进行操作。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送所述SD兼容询问信号包括向遵循选自包括以下各项的组的形状因子的可移除式存储卡上的共用区域发送询问信号：SD、miniSD、microSD、SDHC、miniSDHC、microSDHC、以及SDXC。
13.一种用于辨别被置于计算设备中的配置成根据不同通信协议与主机系统通信的可移除式存储卡的方法，包括：
向可移除式存储卡上的共用区域发送安全数字(SD)兼容询问信号；以及
接收向所述计算设备告知所述可移除式存储卡是SD兼容的还是兼容于通用闪存存储(UFS)协议的响应。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述响应包括2比特。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述响应提供能力描述符以用于向所述计算设备告知所述可移除式存储卡是SD兼容的。
16.一种计算设备，包括：
用户接口，其具有配置成与用户对接的一个或多个硬件元件；
可移除式存储卡插槽，其被配置成接纳可移除式存储卡；以及
控制系统，其起作用地耦合至所述用户接口，所述控制系统被配置成：
向可移除式存储卡上的共用区域发送安全数字(SD)兼容询问信号；
如果所述可移除式存储卡是SD兼容的，则从所述可移除式存储卡接收存储在所述共用区域中的能力描述符；以及
如果所述可移除式存储卡是通用闪存存储(UFS)协议兼容的，则接收所述可移除式存储卡具有UFS能力的指示。
17.如权利要求15所述的计算设备，其特征在于，所述计算设备是移动终端，并且所述移动终端选自包括以下各项的组：相机、电话、平板计算机、音频播放器、视频播放器、以及膝上型计算机。
18.如权利要求15所述的计算设备，其特征在于，所述可移除式存储卡插槽被配置成接纳遵循选自包括以下各项的组的协议的形状因子：SD、miniSD、microSD、SDHC、miniSDHC、microSDHC、以及SDXC。
19.如权利要求16所述的计算设备，其特征在于，所述控制系统被进一步配置成检测所述可移除式存储卡插入到所述插槽中。
20.如权利要求16所述的计算设备，其特征在于，所述插槽包括引脚，并且其中所述引脚在所述计算设备在SD模式中操作时根据第一用途来操作且所述引脚在所述计算设备在UFS模式中操作时根据第二用途来操作。
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