CN1241096C - 支持存储卡热插拔和即插即用的ide硬盘接口装置 - Google Patents
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Abstract
一种支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，包括IDE硬盘接口、存储卡插槽、电源管理电路和逻辑控制电路，其中：所述的电源管理电路，包括一个控制电源，其电源输出分别与逻辑控制电路的控制开关和存储卡插槽连接。逻辑控制电路包括控制开关以及与该控制开关相连的接口转换部分，当控制开关导通时，经由接口转换部分将IDE硬盘接口和存储卡的信号连接在一起，并实现信号转换。存储卡插槽的插入感应引脚的信号通过逻辑门产生控制信号，以控制电源管理电路的电源输出和逻辑控制电路中控制开关的导通，且存储卡插槽的电源信号引脚和插入感应引脚比其它引脚长。采用这种接口装置，能够在电脑和其他带IDE硬盘接口的电子设备上实现CF卡和PC卡等支持热插拔和即插即用的存储卡的使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机技术和电子设备领域中的硬盘接口装置，特别是涉及一种能够在电脑和其他带IDE硬盘接口电子设备上方便读取存储卡的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置。
背景技术
目前各种便携体积小的各种存储卡越来越得到广泛的应用，其中主要有CF卡(Compact Flash)，Micro drive，SD卡(Secure Digital)，MemoryStick，PC卡(PCMCIA Card)，SmartMedia，MMC(MultiMedia Card)等。现将相关内容介绍如下：
CF卡是1994年SanDisk公司首先推出的，这种存储介质是采用闪存技术，可永久性保存信息，无需电源。速度快，重量轻(只有半盎司)，体积火柴盒大(厚3.3mm，宽42.8mm，高36.4mm)，储量从4兆到几G不等。CF卡是使用可以直接安装在芯片上的控制器接口，不带驱动器，无移动的部件，这使它成为多功能的存储系统。这种可随机携带的控制器使CF卡与多种平台相兼容，如DOS、Windows、OS/2、Mac和UNIX。绝大多数支持PCMCIAATA标准的操作系统和设备也都支持CF卡。CF卡易于升级，采用50针接口。使用100多年也可保证数据完好无缺。现在支持CF卡的设备很多：如数字相机、掌上电脑、笔记本电脑、移动电话、MP3、e-Book等等。此外，CF卡与IBM公司推出的Micro Drive微型IDE硬盘技术及PCMCIA接口也标准相兼容，因此应用相当广泛。
SmartMedia(SM卡)是由东芝和Taec于1995年11月发布的FlashMemory闪存卡。SmartMedia体积很小，其尺寸为45mm×37mm×0.76mm，全重1.8克。存储卡上只有Flash Memory模块和接口，SmartMedia的容量从4MB～64MB不等，128MB的也即将推出。SmartMedia卡是部分数码设备使用的存储介质，在MP3和数码相机上都有应用。SmartMedia的缺点是没有控制芯片，需要专门的设备进行读写，因此相应的数码产品必须加入相应的读写单元，这样就会令数码产品的价格略有上升。
MMC即MultiMediaCard，由西门子和SanDisk于1997年推出，MMC在掌上电脑、手机、MP3机、数码相机等领域得到了应用。MMC的尺寸只有32mm×24mm×1.4mm，重量1.5克。MMC也是把存储单元和控制器一同做到了卡上，使得MMC有很好的前后兼容性。这种新的MMC采用了微处理器内核，能高速执行与安全相关的操作，具有很强的版权保护功能。然而其存在的缺点是：容量最高只有64MB，暂时不如其他5种存储卡，应用不多，传输速度也较慢。
SD卡(Secure Digital)是由松下、东芝和SanDisk在1999年8月推出，数据传送和物理规范由MMC发展而来，且和MMC卡完全兼容，其尺寸为32mm×24mm×2.1mm。此外SD卡带有物理写保护开关，安全保密技术较好。
PC卡是90年代早期介绍的，体积有信用卡大小，采用68针接口，用于大多数的笔记本电脑中。
PC卡根据厚度分为三个型号：TypeI、TypeII和TypeIII，其长和宽都为85.6mm和54.0mm。PC卡的大小限制了其被某些手持设备厂商的认可，尤其是在CF卡出现以后。另一个限制因素是其过量的电池消耗。TypeI型通常在内存设备(如RAM、Flash和SRAM)上使用；TypeII型常在I/O设备(如data/fax modems、LANs和蜂窝电话接口卡)中使用；TypeIII型则常用于组成成分具有一定厚度及大存储量的设备。与CF卡相似，PC模块在设备与安装程序之间也不存在互换性，通常还需要PC。以前PC卡也称″PCMCIA Cards″。
Memory Stick也称索尼内存棒，其是Sony公司1997年7月与Casio、Fujitsu、Olympus、Sanyo和Sharp共同开发出的一种超微体积(口香糖大小)集成化电路的数字存储介质。其是一种闪存卡，采用10针连接器，专门用于一系列不同的音频、视频及电脑设备间传递信息。索尼内存棒现已应用在索尼数码相机和新的基于Palm OS的掌上电脑中。
Microdrive是IBM公司推出的存储设备，它的主要结构特点是容量大，Microdrive其实属于Compact Flash的Type II类型。
以上各种移动存储设备容易携带使用方便，但就使用的广泛性和性价比来比较，CF卡在目前来说占有很大优势，而且支持设备很多。如果要在台式PC上，CF卡和PC卡却不能直接使用，必须使用存储卡的读卡器。目前的读卡器基本上是以USB的接口为主，价格很贵，需要几百人民币到上千人民币，而且有一个先决条件是电脑必须有USB接口，对于一些没有USB接口的电脑来说就无能为力了。
通常，电脑上一般都配置有IDE硬盘接口，如果不通过USB读卡器，而利用IDE硬盘接口与其它存储卡进行信息交互，将能大大节约成本。然而，电脑上一般的IDE接口并不具备USB接口所支持的存储卡热插拔和即插即用，这将给用户的使用带来不便。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有的存储卡的接口装置存在的缺陷，而提供一种支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，使其在电脑和其他带IDE硬盘接口的电子设备上可以实现CF卡和PC卡等存储卡的热插拔和即插即用。
本发明解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，包括IDE硬盘接口和存储卡插槽，其特征在于其还包括电源管理电路和逻辑控制电路，其中：所述的电源管理电路，包括一个可控制电源，其电源输出分别与逻辑控制电路的控制开关和存储卡插槽连接；
所述的逻辑控制电路，包括控制开关以及与该控制开关相连的接口转换部分，当控制开关导通时，经由接口转换部分将IDE硬盘接口和存储卡的信号连接在一起，并实现信号转换；
所述的存储卡插槽，其插入感应引脚的信号通过逻辑门产生控制信号，以控制电源管理电路的电源输出和逻辑控制电路中控制开关的导通；所述存储卡插槽的电源信号引脚和插入感应引脚比其它引脚长。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为插入信号时，电源管理电路向存储卡插槽和逻辑控制电路输出电源。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为插入信号时，逻辑控制电路的控制开关和接口转换部分连通，使IDE硬盘接口和存储卡插槽的控制和信号总线连通。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为断开信号时，电源管理电路中断向存储卡插槽和逻辑控制电路输出电源。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为断开信号时，逻辑控制电路的控制开关和接口转换部分断开，使IDE硬盘接口和存储卡插槽之间的控制和信号总线断开。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述插入感应引脚的信号通过逻辑门控制逻辑控制电路，当所有插入感应引脚都是插入信号时，逻辑门产生启动控制开关的信号；当有一个插入感应引脚为断开信号时，逻辑门产生关闭控制开关的信号。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述的插入感应引脚的信号通过逻辑门控制可控制电源，当所有插入感应引脚都是插入信号时，逻辑门产生启动可控制电源的信号；当有一个插入感应引脚为断开信号时，逻辑门产生关闭可控制电源的信号。
前述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其中所述的可控制电源的型号为MIC2025。
由以上的技术方案可知，本发明采用这种支持存储卡热插拔和即插即用的I DE硬盘接口装置，能够在电脑和其他带IDE硬盘接口的电子设备上实现CF卡和PC卡等支持热插拔和即插即用的存储卡的使用，更好的满足了使用者的需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1是本发明结构构成的电路框图。
图2是本发明存储卡接口部分的机械原理图。
图3是本发明相应软件的流程图。
图4是本发明较佳实施例的硬件电路图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
一个设备如果要使用存储卡，首先在硬件电路上要能够支持存储卡的接口，其次软件要有相关的驱动。本发明在硬件上提供了从IDE硬盘接口到CF卡和PC卡的电气接口，并且支持热插拔功能，配合相应软件还可实现即插即用的功能。
请参阅图1所示，本发明支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其硬件的实现如图所示，其结构主要包括电源管理电路和逻辑控制电路两部分电路。其中：上述的电源管理电路，主要是要实现对存储卡的电源管理和防止存储卡的插拔影响到电脑和电子设备本身；上述的逻辑控制电路，其功能主要是实现IDE硬盘接口和存储卡接口之间的接口转换和防止存储卡的插拔影响电子设备本身。
现将本发明的硬件部分的工作原理说明如下：
请参阅图2所示，本发明主要利用存储卡的机械接口设计(如图所示)结合相关的电路来实现。该机械接口主要利用存储卡插座上的电源信号引脚PIN1、PIN50以及插入感应引脚PIN25、PIN26比其他引脚长，因而比其他的信号更早接触到存储卡，从而可以运用这个结构特点，设计相关的电路来实现。如图2所示，在存储卡没有插入存储卡插座时，存储卡插座引脚PIN25、PIN26悬空，则信号无效，电路的逻辑控制部分通过控制控制开关和接口转换部分电路，使电路断开，这样使得设备IDE硬盘接口和存储卡插座没有连接，任何卡上的信号波动都不会影响到设备本身。当存储卡完全插入并接触良好之后，存储卡插座引脚PIN25、PIN26在存储卡上接地，则信号有效，控制电路将控制开关导通，接口转换部分电路把电脑和电子设备的IDE硬盘接口和存储卡的信号连接到一起并实现信号转换。同样原理，电源部分也可以根据存储卡插座引脚PIN25、PIN26信号控制存储卡的电源和控制电路的电源(如图1所示)。根据以上设计实现了带IDE硬盘接口电子设备使用支持热插拔和即插即用的存储卡地硬件设计，配合相关的驱动，便构成了一个完整的结构设计。
请参阅图3所示，是相关驱动和软件的流程框图。现将本发明的相关流程说明如下：
在设备启动过程中，会启动一个的循环查询线程，这个线程会不停地循环查询存储卡端口以及存储卡驱动程序的当前状态，根据查询的结果共有四种可能发生：
(1)、无存储卡插入，存储卡驱动没有启动，则继续查询；
(2)、无存储卡插入，存储卡驱动已经启动，则卸载掉驱动后，继续查询；
(3)、有存储卡插入，存储卡驱动程序也已经启动，则继续查询；
(4)、有存储卡插入，但存储卡驱动程序还没有启动，则启动存储卡驱动程序，继续查询。新启动的存储卡驱动程序会重新执行初始化函数，以便能够检测到正确存储卡相关参数，例如容量大小，盘面格式等等。
以下结合一较佳实施例，对本发明支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置的具体结构、特征及其功效说明如下。
请参阅图4所示，是本发明一较佳实施例，在本实施例中，插入感应引脚的信号通过逻辑门控制逻辑控制电路，当所有插入感应引脚都是插入信号时，逻辑门产生启动控制开关的信号；当有一个插入感应引脚为断开信号时，逻辑门产生关闭控制开关的信号。
电源管理电路中包括一个可控制电源，其输出电源分别连接存储卡插槽和控制开关。插入感应引脚的信号通过逻辑门控制可控制电源，当所有插入感应引脚都是插入信号时，逻辑门产生启动可控制电源的信号；当有一个插入感应引脚为断开信号时，逻辑门产生关闭可控制电源的信号。
可控制电源的型号为MIC2025。
存储卡插入感应信号CDX1、CDX2连接到存储卡插座引脚PIN25、PIN26。CDX信号为CDX1、CDX2的逻辑与，这样只有当存储卡完全插入存储卡插座，插入感应信号CDX1、CDX2同时有效时(同为低)CDX信号才有效，只要有其中一个CDX1或CDX2信号无效，CDX信号就无效，这样就避免了接触不好的情况发生。图中信号控制开关为一个可以控制闭合和断开的电子开关，当信号控制开关的使能信号EN1有效时，则电子开关闭合，开关导通，输入和输出信号相连，否则电子开关则断开。图中的可控制电源为一个可以控制电源输出有无的电子开关，当可控电源的使能信号EN2信号有效时，可控电源的输出VCC1和VCC2就有电源输出，当可控电源的使能信号EN2信号无效时，可控电源的输出VCC1和VCC2没有电源输出。
下面结合本实施例说明其工作原理。当存储卡完全插入存储卡插座之后，信号CDX1、CDX2同时有效，这时CDX信号便有效。CDX信号同时连接到信号控制开关和可控制电源的使能引脚。这样当CDX信号有效以后，可控制电源的使能信号EN2有效，可控制电源就会输出电源VCC1和VCC2到存储卡和信号控制开关，而这时信号控制开关的使能信号EN1是有效的，这样控制开关就闭合，存储卡的信号就连接到IDE硬盘接口。同样原理，当拔出存储卡时，插入感应信号CDX1、CDX2无效，使得CDX信号无效，可控电源的使能信号EN2和信号控制开关的使能信号EN1无效，则可控电源没有输出，信号控制开关断开，这样就把存储卡从IDE硬盘接口断开。这样根据以上设计实现了带IDE硬盘接口电子设备使用支持热插拔和即插即用的存储卡的硬件设计。其配合相关的驱动，便形成了一个完整结构设计。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1、一种支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，包括IDE硬盘接口和存储卡插槽，其特征在于其还包括电源管理电路和逻辑控制电路，其中：
所述的电源管理电路，包括一个可控制电源，其电源输出分别与逻辑控制电路的控制开关和存储卡插槽连接；
所述的逻辑控制电路，包括控制开关以及与该控制开关相连的接口转换部分，当控制开关导通时，经由接口转换部分将IDE硬盘接口和存储卡的信号连接在一起，并实现信号转换；
所述的存储卡插槽，其插入感应引脚的信号通过逻辑门产生控制信号，以控制电源管理电路的电源输出和逻辑控制电路中控制开关的导通；所述存储卡插槽的电源信号引脚和插入感应引脚比其它引脚长。
2、根据权利要求1所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为插入信号时，电源管理电路向存储卡插槽和逻辑控制电路输出电源。
3、根据权利要求1或2所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为插入信号时，逻辑控制电路的控制开关和接口转换部分连通，使IDE硬盘接口和存储卡插槽的控制和信号总线连通。
4、根据权利要求1所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为断开信号时，电源管理电路中断向存储卡插槽和逻辑控制电路输出电源。
5、根据权利要求1或4所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于其中所述的存储卡插槽的插入感应引脚为断开信号时，逻辑控制电路的控制开关和接口转换部分断开，使IDE硬盘接口和存储卡插槽之间的控制和信号总线断开。
6、根据权利要求1所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于插入感应引脚的信号通过逻辑门控制逻辑控制电路，当所有插入感应引脚都是插入信号时，逻辑门产生启动控制开关的信号；当有一个插入感应引脚为断开信号时，逻辑门产生关闭控制开关的信号。
7、根据权利要求1所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于插入感应引脚的信号通过逻辑门控制可控制电源，当所有插入感应引脚都是插入信号时，逻辑门产生启动可控制电源的信号；当有一个插入感应引脚为断开信号时，逻辑门产生关闭可控制电源的信号。
8、根据权利要求7所述的支持存储卡热插拔和即插即用的IDE硬盘接口装置，其特征在于可控制电源的型号为MIC2025。
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Owner name: DATONG POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID SHANXI ELE Effective date: 20131205 Owner name: STATE GRID CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: LIANXIANG (BEIJING) CO., LTD. Effective date: 20131205 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100085 HAIDIAN, BEIJING TO: 100031 DONGCHENG, BEIJING |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131205 Address after: 100031 West Chang'an Avenue, Beijing, No. 86 Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: DATONG POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID SHANXI ELECTRIC POWER CO., LTD. Patentee after: Lenovo (Beijing) Co., Ltd. Address before: 100085 Beijing on the road to entrepreneurship, No. 6 Haidian District Patentee before: Lenovo (Beijing) Co., Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP. Free format text: FORMER OWNER: STATE GRID CO., LTD. Effective date: 20131219 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131219 Address after: 100031 West Chang'an Avenue, Beijing, No. 86 Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: DATONG POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID SHANXI ELECTRIC POWER CO., LTD. Patentee after: Lenovo (Beijing) Co., Ltd. Address before: 100031 West Chang'an Avenue, Beijing, No. 86 Patentee before: State Grid Corporation of China Patentee before: DATONG POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID SHANXI ELECTRIC POWER CO., LTD. Patentee before: Lenovo (Beijing) Co., Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060208 |
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| CX01 | Expiry of patent term |