CN1560869B - 一种安全数字存储卡 - Google Patents

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Abstract

一种安全数字存储卡，包括外部接口和外型尺寸与原有简称SD卡的安全数字存储卡相同的基卡，包括封装外壳、标准通用接口、状态存储器、卡接口控制器、接口驱动电路、供电管理电路、存储区和存储区总线接口，所述标准通用接口与接口驱动电路连接，所述状态存储器、供电管理电路以及接口驱动电路分别与卡接口控制器连接，所述存储区总线接口与供电管理电路连接，所述存储区与存储区总线接口连接，特征是存储区是采用地址方式寻址的掩模只读存储器、掩模可擦除可编程只读存储器或掩模电可擦除可编程只读存储器，且在卡接口控制器与存储区总线接口之间增设一个用于将内容读取指令转换为按地址读取方式和对掩模存储区进行管理的指令转换控制器。构思新颖，组成紧凑，可以与SD卡、MMC卡兼容，其读取速度可以达到3MB/sec，特别是具有进行数据著作权保护的暗号认证功能即SDMI规格和非常高的性价比，可以广泛用作音乐播放卡、影视播放卡、电子图书卡、电子游戏卡、微型电脑和个人数字助理的随机卡，还可以广泛用于影音播放设备中。

Description

一种安全数字存储卡
技术领域
本发明涉及只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的电可编程序的只读存储器件，尤其是涉及一种安全数字存储卡。
背景技术
在目前名目繁多的数字存储卡中，安全数字存储卡，简称SD卡的性能最引人注目。该卡由日本东芝、松下与SanDisk联合推出，其数据传送和物理规范，都是由闪速多媒体存储卡，简称MMC卡升级发展而来。该卡包括封装外壳、标准通用九针接口、长32mm×宽24mm×厚2.1mm的外型尺寸以及内部的控制器CPU、控制接口电路、接口驱动电路、电源处理电路、存储介质和数据总线。其最引人注目的性能就是数据加密，它将DVD的保密技术移植到闪速存储设备中，数据加密存储，有利于保护数据安全和知识产权。值得注意的是SD卡的发展速度，SD卡刚刚推出时仅有16MB、32MB、64MB几种规格，存取速度也不过1MB/sec左右，短短几个月后，128MB、256MB的SD卡就相继推出，存贮速度接近10MB/sec，读取速度平均为2MB/sec。日前，松下又发布了容量高达1GB的SD卡，其存贮速度达到目前闪速存储的极限值20MB/sec。但是，闪速存储器是采用接受读取指令的方式读取存放SD卡中的数据。尽管采用这种写卡方式的优点是具有较快的存储速度，然而读取速度并不是最好的。因为SD卡是以读卡命令去执行读取数据，直接搜索所要读取的内容，有一个检索比较的过程。特别是现有SD卡生产成本受闪速存储器价格直接影响，市场价格非常昂贵，严重制约了它的广泛应用。中国发明专利CN1453686A公开的《双界面SD存储卡》，其构成也是采用闪速存储器，同样存在上述两方面的缺陷。
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术存在的缺陷，提出一种采用原有技术标准的简称SD卡的安全数字存储卡接口又具有比较优秀的性能和比较低廉的价格简称SDM卡的安全数字存储卡。
本发明的目的可以通过采用以下的技术方案予以实现：
首先是选择目前市场上比较有发展潜力的一种技术标准作为依托，在此基础上设计出性价比更为优秀的安全数字存储卡。
这种安全数字存储卡，包括外部接口和外型尺寸与原有简称SD卡的安全数字存储卡相同的基卡，包括封装外壳、标准通用接口、状态存储器、卡接口控制器、接口驱动电路、供电管理电路、存储区和存储区总线接口，所述标准通用接口与接口驱动电路连接，所述状态存储器、供电管理电路以及接口驱动电路分别与卡接口控制器连接，所述存储区总线接口与供电管理电路连接，所述存储区与存储区总线接口连接。
为实现本发明具有较高性价比的目的，本发明的存储区是采用地址方式寻址的掩模只读存储器MaskROM，且在卡接口控制器与存储区总线接口之间增设一个用于将内容读取指令转换为按地址读取方式和对掩模存储区进行管理的指令转换控制器。
本发明的目的还可以通过采用以下的技术方案予以实现：
所述的掩模只读存储器MaskROM可以是掩模可擦除可编程只读存储器MaskEPROM或掩模电可擦除可编程只读存储器MaskP2ROM。
所述的掩膜只读存储器、掩模可擦除可编程只读存储器或掩模电可擦除可编程只读存储器可以是MOS型只读存储器。
所述的掩膜只读存储器、掩模可擦除可编程只读存储器或掩模电可擦除可编程只读存储器也可以是双极型只读存储器。
所述的指令转换控制器可以与原有SD卡接口控制器集成在同一块电路芯片。
所述的标准通用接口是与原有SD卡完全兼容的九针接口，针脚1名称为片选/数据3，针脚2名称为命令/响应，针脚3名称为地线1，针脚4名称为电源线，针脚5名称为时钟，针脚6名称为地线2，针脚7名称为数据0，针脚8名称为数据1，针脚9名称为数据2。
所述的状态存储器是与原有SD卡完全兼容的字符识别存储器OCR、通道识别存储器CID、版本识别存储器RCA、数据存储器DSR、设置显示存储器CSD和状态控制存储器SCR。
本发明的安全数字存储卡的外型尺寸，与原有SD卡完全相同，长度是32毫米，宽度是24毫米，厚度是2.1毫米。
本发明对照现有技术的有益效果是，构思新颖，组成紧凑，特别是采用原有SD卡的外部特性和接口标准，可以与SD卡、MMC卡兼容，使其具有广泛的应用范围，而采用具有非常成熟技术的掩膜只读存储器、掩模可擦除可编程只读存储器或掩模电可擦除可编程只读存储器，可以具有比较优秀的性能和比较低廉的价格，由于采用矩阵地址存储方式，按照矩阵地址直接读取数据，其读取速度比原有SD卡快很多，速度可以达到3MB/sec，这就更加有利于促进它的广泛应用。本发明的安全数字存储卡具有大容量，高性能，读取速度快、读取准确度高、价格非常低廉、尤其是存储内容安全等多方面的特点。特别是本发明的安全数字存储卡具有进行数据著作权保护的暗号认证功能即SDMI规格和非常高的性价比，使得本发明的安全数字存储卡具有很广泛的用途。可以广泛用作音乐播放卡、影视播放卡、电子图书卡、电子游戏卡、微型电脑和个人数字助理PDA的随机卡，还可以广泛用于影音播放设备中。当其容量达到512MB以上时，它甚至可以存储一部电影，这种电影播放卡可以取代电影光盘，并比电影光盘更容易保存，更不容易损坏。特别是应用在移动式车载影音播放设备中，还可以省去既昂贵又烦人的避震设施，其优势是CD、VCD、DVD等光盘类存储器件无法比拟的。
附图说明
图1是本发明的内部功能电路方框与接口示意图。
具体实施方式
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明进行具体说明。
一种8MByte安全数字存储卡SDM57L00831LSI-40，包括封装外壳、标准通用接口1、状态存储器2、卡接口控制器3、接口驱动电路4、供电管理电路5、存储区6和存储区总线接口7。
存储区6是采用地址方式寻址的MOS型掩模只读存储器，且在卡接口控制器3与存储区总线接口7之间增设一个用于将内容读取指令转换为按地址读取方式和对掩模存储区进行管理的指令转换控制器8。
所述的指令转换控制器8与原有SD卡接口控制器3集成在同一块电路芯片。
所述的标准通用接口1是与原有SD卡完全兼容的九针接口，针脚1名称为片选/数据3(CD/DAT3)，针脚2名称为命令/响应(CMD)，针脚3名称为地线1(VSS1)，针脚4名称为电源线(VDD)，针脚5名称为时钟(CLK)，针脚6名称为地线2(VSS2)，针脚7名称为数据0(DAT0)，针脚8名称为数据1(DAT1)，针脚9名称为数据2(DAT2)。
所述的状态存储器2是与原有SD卡完全兼容的字符识别存储器9、通道识别存储器10、版本识别存储器11、数据存储器12、设置显示存储器13和状态控制存储器14。
该安全数字存储卡的外型尺寸，与原有SD卡完全相同，长度是32毫米，宽度是24毫米，厚度是2.1毫米。
本发明的安全数字存储卡是通过接口驱动电路4、卡接口控制器3和指令转换控制器8，将外部接口1接收到的对闪速存储器的读取指令，变换为读取掩膜只读存储器的矩阵地址信号和采用矩阵地址存储方式存储的数据信号，直接进行按地址读取数据操作。
以上所述的是实现本发明的优选方式。应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，都应当视为属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种安全数字存储卡，包括外部接口和外型尺寸与原有简称SD卡的安全数字存储卡相同的基卡，包括封装外壳、标准通用接口、状态存储器、卡接口控制器、接口驱动电路、供电管理电路、存储区和存储区总线接口，所述标准通用接口与接口驱动电路连接，所述状态存储器、供电管理电路以及接口驱动电路分别与卡接口控制器连接，所述存储区总线接口与供电管理电路连接，所述存储区与存储区总线接口连接，其特征是存储区是采用地址方式寻址的掩模只读存储器，且在卡接口控制器与存储区总线接口之间增设一个用于将内容读取指令转换为按地址读取方式和对掩模存储区进行管理的指令转换控制器。
2.如权利要求1所述的安全数字存储卡，其特征是所述的掩膜只读存储器是掩模可擦除可编程只读存储器。
3.如权利要求1所述的安全数字存储卡，其特征是所述的掩膜只读存储器是掩模电可擦除可编程只读存储器。
4.如权利要求1或2或3所述的安全数字存储卡，其特征是所述的掩模只读存储器是MOS型只读存储器。
5.如权利要求1或2或3所述的安全数字存储卡，其特征是所述的掩模只读存储器是双极型只读存储器。
6.如权利要求1或2或3所述的安全数字存储卡，其特征是所述的指令转换控制器可以与原有SD卡接口控制器集成在同一块电路芯片。
7.如权利要求1或2或3所述的安全数字存储卡，其特征是所述的标准通用接口是与原有SD卡完全兼容的九针接口，针脚1名称为片选/数据3，针脚2名称为命令/响应，针脚3名称为地线1，针脚4名称为电源线，针脚5名称为时钟，针脚6名称为地线2，针脚7名称为数据0，针脚8名称为数据1，针脚9名称为数据2。
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