DE60020046T3 - Architektur einer USB-basierten PC-Flashspeicherkarte - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterspeichervorrichtungen und insbesondere löschbare und programmierbare nichtflüchtige Speichermodule, die unter Verwendung eines USB-PC-Buses mit einer Hostrechner-Plattform verbunden sind.
  • Löschbare und programmierbare nichtflüchtige Speichermodule, im Folgenden als Flash-Speicher oder Flash-Vorrichtungen bezeichnet, sind im Stand der Technik zur Speicherung von Information bekannt. Flash-Vorrichtungen umfassen elektrisch löschbare und programmierbare Nur-Lese-Speicher (EEPROMS – electrically erasable programmable read-only memories) aus Transistoren des Flash-Typs mit schwebendem Gate (floating gate) und sind nichtflüchtige Speicher, die in der Funktionalität und Leistung ähnlich zu EPROM-Speichern sind, mit einer zusätzlichen Funktionalität, die einer systeminternen programmierbaren Operation ermöglicht, Seiten des Speichers zu löschen. Ein Beispiel einer Implementierung einer derartigen Flash-Vorrichtung wird in dem U.S.-Patent Nr. 5,799,168 gezeigt, das durch Bezugnahme aufgenommen ist, als ob es hier vollständig offenbart wird.
  • Flash-Vorrichtungen haben den Vorteil, dass sie im Vergleich zu herkömmlichen magnetischen Speicherplatten relativ kostengünstig sind und relativ wenig Leistung erfordern. In einer Flash-Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich, einen vorher beschriebenen Bereich des Speichers ohne eine vorhergehende Seitenlöschung des Bereichs neu zu schreiben. Diese Einschränkung von Flash-Vorrichtungen verursacht, dass sie nicht kompatibel sind zu typischen existierenden Betriebssystemprogrammen, da Daten nicht in einen Bereich des Speichers in der Flash-Vorrichtung geschrieben werden können, in den vorher Daten geschrieben wurden, außer der Bereich wird zuerst gelöscht. Von einem Software-Verwaltungssystem, wie das in dem am 5. März 1993 angemeldeten U.S.-Patent Nr. 5,404,485 offenbarte, ist erforderlich, dass es diese Funktionen der Flash-Speichervorrichtung verwaltet.
  • Im Moment haben diese Flash-Speichervorrichtungen eine zweite Einschränkung, die darin liegt, dass sie entweder statisch an der Hostrechner-Plattform angefügt werden müssen oder dynamisch angefügt und entfernt werden müssen unter Verwendung der PCMCIA[Personal Computer Memory Card International Association]-Schnittstelle. Beide Implementierungen haben Nachteile, einschließlich einer schwierigen Verwendung und hoher Kosten.
  • Eine nützlichere Implementierung würde dem USB-Standard folgen, wie in der USB-Spezifikation Version 1.1 beschrieben. Der USB-Standard bietet einen kleineren Form-Faktor und eine einfachere Verwendung für den Endbenutzer, während die Kosten der Implementierung gesenkt werden. Dieser Standard wird als ein Industrieweiter Standard spezifiziert, der von Firmen, wie Compaq Computer Corporation, Microsoft, IBM und Intel, unterstützt wird, um als eine Erweiterung der PC-Architektur mit einem Fokus auf CTI (computer telephony integration), dem Konsumenten und Produktivitätsanwendungen zu dienen.
  • Die Kriterien, die angelegt wurden, um die Architektur für den USB-Standard zu definieren, umfassen die Einfachheit einer peripheren PC(Personal Computer)-Erweiterung, geringe Kosten, Unterstützung von Übertragungsraten bis zu 12 Mb/Sekunde und volle Unterstützung für Daten, Sprache, Audio und komprimiertes Video in Echtzeit. Dieser Standard bietet auch eine Protokoll-Flexibilität für isochrone Datenübertragungen und asynchrones Messaging im Mischmodus, eine Integration in eine Gebrauchsvorrichtungstechnologie und eine Bereitstellung einer Standardschnittstelle für eine schnelle Integration in ein beliebiges Hostrechner-Produkt. Zusätzlich stellt der USB-Standard ein einzelnes Modell zum Verkabeln und Befestigen von Verbindern derart dar, dass alle Details der elektrischen Funktionen, einschließlich Bus-Abschlüsse, von dem Endbenutzer isoliert sind. Durch den Standard sind die peripheren Vorrichtungen selbstidentifizierend und unterstützen eine automatische Abbildung von Funktionen zu einem Treiber. Ferner ermöglicht der Standard, dass alle peripheren Vorrichtungen dynamisch hinzufügbar und neu konfigurierbar sind.
  • Ein gemäß dem USB-Standard konstruiertes System wird durch drei getrennte definierte Bereiche beschrieben: USB-Verbindung, USB-Vorrichtungen und die USB-Hostrechner-Plattform. Die USB-Verbindung ist die Art, wie die USB-Vorrichtungen mit der Hostrechner-Plattform verbunden sind und mit ihr kommunizieren. Die zugehörigen Funktionen und Komponenten umfassen die Bus-Topologie, die das Verbindungsmodell zwischen USB-Vorrichtungen und der Hostrechner-Plattform ist.
  • Die physikalische USB-Verbindung weist eine gestaffelte sternförmige Topologie auf. Ein Hub (Verteiler) befindet sich im Zentrum jedes Sterns. Jedes Leistungssegment ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen der Hostrechner-Plattform und einem Hub oder einer Funktion oder ein mit einem anderen Hub oder Funktion verbundener Hub.
  • Hinsichtlich eines Stacks der Fähigkeiten umfassen die USB-Aufgaben (tasks), die an jeder Schicht in dem System ausgeführt werden, ein Datenflussmodell und einen Verarbeitungsplan (schedule). Ein Datenflussmodell ist die Art, wie Daten sich in dem System über den USB zwischen Datenerzeugern und Datenkonsumenten bewegen. Ein Verarbeitungsplan legt einen Zugriff zu der Verbindung fest, die geteilt wird. Ein derartiger Verarbeitungsplan ermöglicht, dass isochrone Datenübertragungen unterstützt werden und entfernt einen Arbitrations-Overhead.
  • Der USB selbst ist ein Bus mit zyklischer Abfrage (polled). Die Hostrechner-Steuereinrichtung auf der Hostrechner-Plattform initiiert alle Datenübertragungen. Alle Bus-Transaktionen umfassen die Übertragung von bis zu drei Paketen. Jede Transaktion beginnt, wenn die Hostrechner-Steuereinrichtung auf einer durch den Verarbeitungsplan festgelegten Basis ein USB-Paket sendet, das den Typ und die Richtung der Transaktion, die USB-Vorrichtungsadresse und die Endpunktnummer beschreibt. Dieses Paket wird als das „Tokenpaket” bezeichnet. Die USB-Vorrichtung, an die das Paket adressiert ist, wählt sich selbst durch Decodieren der entsprechenden Adressenfelder aus. In einer Transaktion werden Daten entweder von der Hostrechner-Plattform an eine Vorrichtung oder von einer Vorrichtung an die Hostrechner-Plattform übertragen. Die Richtung einer Datenübertragung wird in dem Tokenpaket spezifiziert. Die Quelle der Transaktion sendet dann ein Datenpaket oder zeigt an, dass die Quelle keine Daten zur Übertragung aufweist. Das Ziel antwortet im Allgemeinen mit einem Handshake-Paket, das anzeigt, ob die Übertragung erfolgreich war.
  • Das USB-Datenübertragungsmodell zwischen einer Quelle und einem Ziel auf der Hostrechner-Plattform und einem Endpunkt auf einer Vorrichtung wird als „Pipe” (Röhre) bezeichnet. Es gibt zwei Typen von Pipes: Strom und Meldung. Stromdaten haben keine USB-definierte Struktur, Meldungsdaten hingegen schon. Zusätzlich haben Pipes Zuordnungen von Datenbandbreite, Übertragungsdiensttyp und Endpunkt-Charakteristiken, wie Richtung und Puffergrößen. Die meisten Pipes entstehen, wenn eine USB-Vorrichtung konfiguriert wird. Eine Meldungs-Pipe, die Standardsteuerungs-Pipe, existiert immer, sobald eine Vorrichtung betrieben wird, um einen Zugriff auf die Konfiguration, einen Status und eine Steuerungsinformation für die Vorrichtung bereitzustellen.
  • Der Transaktions-Verarbeitungsplan für den USB-Standard ermöglicht eine Flusssteuerung für einige Strom-Pipes. Auf dem Level der Hardware verhindert dies Situationen, in denen Puffer eine Unterversorgung (underrun) oder Überlastung (overrun) erfahren, durch Verwendung eines NAK-Handshakes, um die Datenrate zu drosseln. Mit dem NAK-Handshake wird eine Transaktion neu versucht, wenn Bus-Zeit verfügbar ist. Der Flusssteuerungsmechanismus ermöglicht die Konstruktion von flexiblen Verarbeitungsplänen, die eine gleichzeitige Versorgung einer heterogenen Mischung von Strom-Pipes ermöglicht. Somit können mehrere Strom-Pipes zu unterschiedlichen Intervallen mit Paketen unterschiedlicher Größen versorgt werden.
  • Der USB-Standard weist, wie beschrieben, drei Haupttypen von Pakten auf, einschließlich Tokenpakete, Datenpakete und Handshake-Pakete. Ein Beispiel jedes Typs von Paket wird in den 1 bis 3 für den Stand der Technik gezeigt. Die 4 für den Stand der Technik zeigt eine beispielhafte abstrakte USB-Vorrichtung.
  • Ein Tokenpaket 10, wie in der 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt, weist ein PID(Paketidentifizierungs)-Feld 12 auf, das einen von drei Pakettypen spezifiziert: HINEIN (IN), HINAUS (OUT) oder AUFBAU (SETUP). Wenn das PID-Feld 12 den HINEIN-Pakettyp spezifiziert, wird die Datentransaktion von einer Funktion an die Hostrechner-Plattform definiert. Wenn das PID-Feld 12 den HINAUS- oder AUFBAU-Pakettyp spezifiziert, wird die Datentransaktion von der Hostrechner-Plattform an eine Funktion definiert.
  • Ein Adressenfeld 14 (ADDR) spezifiziert die Adresse, während ein Endpunktfeld 16 (ENDP) den Endpunkt für das Tokenpaket 10 spezifiziert. Für HINAUS- und AUFBAU-Transaktionen, in denen das PID-Feld 12 spezifiziert, dass das Tokenpaket ein HINAUS-Pakettyp oder ein AUFBAU-Pakettyp ist, identifizieren das Adressenfeld 14 und das Endpunktfeld 16 eindeutig den Endpunkt zum Empfang des nachfolgenden in 2 gezeigten Datenpakets, das auf das Tokenpaket 10 folgt. Für HINEIN-Transaktionen, in denen das PID-Feld 12 spezifiziert, dass das Tokenpaket 10 ein HINEIN-Pakettyp ist, identifizieren das Adressenfeld 14 und das Endpunktfeld 16 eindeutig, welche Endpunkte ein Datenpaket übertragen. Ein CRC5-Feld 18 umfasst die Prüfsumme zum Feststellen, ob das Tokenpaket 10 ohne Korruption empfangen wurde. Nur die Hostrechner-Plattform kann Tokenpakete 10 ausgeben, da Tokenpakete 10 eine Steuerung der Übertragung der nachfolgenden Datenpakete liefern.
  • Wie in 2 gemäß dem Stand der Technik gezeigt wird, weist ein USB-Datenpaket 20 gemäß dem Stand der Technik ebenfalls ein PID(Paketidentifizierungs)-Feld 22 zum Identifizieren des Typs des Datenpakets auf. Das Datenpaket 20 weist ebenso ein Datenfeld 24, das optional Daten umfasst, und ein CRC-Feld 26 auf, das die Prüfsumme wie oben beschrieben umfasst.
  • Die 3 gemäß dem Stand der Technik zeigt ein USB-Handshake-Paket 28 gemäß dem Stand der Technik, das nur ein PID(Paketidentifizierungs)-Feld 30 aufweist. Die Handshake-Pakete 28 werden verwendet, um den Status einer Datentransaktion zu melden und können Werte zurücksenden, die einen erfolgreichen Empfang von Daten, eine Befehlsannahme oder -rückweisung, eine Flusssteuerung und Stopp-Bedingungen anzeigen. Nur Transaktionstypen, die eine Flusssteuerung unterstützen, können Handshake- Pakete 28 zurücksenden. Handshake-Pakete 28 werden immer in der Handshake-Phase einer Transaktion zurückgesendet und können statt Datenpaketen 20 in der Datenphase einer Transaktion zurückgesendet werden.
  • Diese drei unterschiedlichen Typen von Paketen werden während verschiedener Phasen der Transaktion, die eine USB-Vorrichtung umfasst, ausgetauscht. Eine schematische Blockdarstellung der funktionalen Blöcke in einer typischen USB-Vorrichtung 32 wird in 4 für eine abstrakte USB-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die USB-Vorrichtung 32 umfasst typischerweise eine elektrische USB-Schnittstelle 34, die ein Kabel und einen Verbinder aufweist und die eine physikalische Schnittstelle zum Empfang und zur Übertragung von elektrischen Signalen ist, die kompatibel zu der USB-Spezifikation, wie oben beschrieben, sind. Die Signale werden dann an eine logische Schnittstelle 36 weitergeleitet, die einen oder mehrere Puffer, den Vorrichtungsadresse-Decodierer zum Decodieren der Adresse der Quellenvorrichtung für die Signale und einen SYNC-Feld-Synchronisierer zum Synchronisieren der Signale umfasst. Eine Information und Strukturen, die für eine Verwaltung der abstrakten USB-Vorrichtung 32 als eine USB-Vorrichtung erforderlich sind, sind in einer USB-Klassensteuerungs- und Auflistungs-Maschine (engine) 38 gespeichert. Eine Funktions- und Vorrichtungs-Maschine (engine) 40, auch als die „Anwendung” bezeichnet, steuert und verwaltet die spezifischen Funktionen und Eigenschaften der abstrakten USB-Vorrichtung 32. Zusätzlich konsumiert und erzeugt die Funktions- und Vorrichtungs-Maschine 40 die meisten der Daten über den USB-Bus.
  • Die USB-Spezifikation definiert jedoch nicht das Verhältnis zwischen unterschiedlichen Entitäten in der abstrakten USB-Vorrichtung 32. Vielmehr beschreibt die USB-Spezifikation nur die Anforderungen für die Pakete und für die elektrische und physikalische Verbindung zwischen der abstrakten USB-Vorrichtung 32 und dem Bus. Folglich sind die Verbindungen und Verhältnisse, die in der 4 gemäß dem Stand der Technik gezeigt werden, nur ein Beispiel einer Implementierung, welche die Anforderungen der USB-Spezifikation erfüllt. Somit muss jede spezifische Vorrichtung zur Erfüllung der USB-Spezifikation eine spezifisch definierte und beschriebene Architektur besitzen.
  • Leider existiert keine derartige Architektur für eine Flash-Speichervorrichtung mit einem oder mehreren Flash-Speichermodul(en), die der Flash-Speichervorrichtung eine Verbindung mit einem Bus ermöglichen würden, der gemäß einer USB-Spezifikation definiert ist, und um somit ein Teil eines USB-Systems auf einer Hostrechner-Plattform zu werden. Zum Beispiel zeigt das U.S.-Patent Nr. 5,799,168 keine derartige Implementierung für die Flash-Vorrichtung oder schlägt diese vor. Wie oben erwähnt, wäre eine derartige Architektur insbesondere nützlich für eine Anzahl von Gründen, einschließlich geringe Kosten, einfache Verwendung und Transparenz für den Endbenutzer.
  • WO9901820A lehrt eine periphere Vorrichtung zur Verwendung mit einem Hostrechner. Anstatt Vorrichtungscharakteristiken der peripheren Vorrichtung in dem Speicher der peripheren Vorrichtung zu speichern, wie in dem in WO9901820A beschriebenen Stand der Technik, speichert das System von WO9901820A Vorrichtungscharakteristiken in dem Hostrechner und lädt Vorrichtungscharakteristiken auf die periphere Vorrichtung herunter, wenn die periphere Vorrichtung mit dem Hostrechner verbunden ist. Es wird auch erwähnt, dass der Speicher ein Flash-Speicher sein kann.
  • WO9908196A zeigt eine generische periphere USB-Vorrichtung, wie eine Massenspeichervorrichtung, in der nur ein oder zwei FIFO(s) bis zu dem nach dem USB-Standard möglichen Maximum von 16 Endpunkten versorgt/versorgen.
  • Somit besteht eine Notwendigkeit für eine Architektur zum Definieren und Beschreiben einer Flash-Speichervorrichtung, und es wäre nützlich, sie zu haben, die kompatibel zu einem USB-System ist und die der USB-Spezifikation derart folgt, dass die Flash-Speichervorrichtung sich auf einem USB-definierten Bus befindet und über den Bus mit der Hostrechner-Plattform kommuniziert.
  • Demgemäß besteht die vorliegende Erfindung aus einer USB-Flash-Speichervorrichtung zum Verbinden mit einem USB-definierten Bus, wobei die USB-Flash-Speichervorrichtung aufweist:
    • (a) zumindest ein Flash-Speichermodul;
    • (b) einen Verbinder, der ein USB-Verbinder ist, ausgebildet zur Verbindung mit einem USB-definierten Bus und zum Senden und Empfangen USB-definierter Pakete an den und von dem USB-definierten Bus; und
    • (c) eine USB-Steuereinrichtung, die über den USB-Verbinder an einen Hostrechner anschließbar ist und die ein Lesen oder ein Schreiben des zumindest einen Flash-Speichermoduls gemäß den USB-definierten Paketen ausführt;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Befehlsinterpreter aufweist, der ausgebildet ist, Lese- und Schreibbefehle, die als aus empfangenen USB-definierten Paketen gewonnenem Betriebscode über den USB-Verbinder empfangen werden, als Lese- und Schreib-Aktionen für das zumindest eine Flash-Speichermodul zu extrahieren und interpretieren.
  • Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den angehängten abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flash-Speichervorrichtung, die ein oder mehrere Flash-Modul(e) aufweist, wobei der Flash-Speicher dem Adressenbereich eines ASIC oder einer Steuereinrichtung zugeordnet ist, die eine USB-definierte elektrische Schnittstelle und eine USB-definierte logische Schnittstelle aufweist. Diese Steuereinrichtung/ASIC (im Folgenden als „Steuereinrichtung” bezeichnet) unterstützt die USB-Funktionalität gemäß dem USB-Standard, wodurch sie eine Auflistung auf dem USB-Bus sowie einen Datenempfang und eine Datenübertragung über USB-Pipes an die USB-Endpunkte und von den USB-Endpunkten unterstützt. Diese Steuereinrichtung unterstützt auch die Funktionalität und Steuerung der Flash-Speichervorrichtung sowie die Verarbeitung von Befehls- und Datenpaketen von der Hostrechner-Steuereinrichtung. Die Hostrechner-Steuereinrichtung verwendet eines von mehreren möglichen Protokollen, entweder Standard oder proprietär, um den nächsten auszuführenden Befehl an die USB-Flash-Steuereinrichtung zu signalisieren. Somit wirkt die gesamte Vorrichtung als eine dynamisch anfügbare/abnehmbare nichtflüchtige Speichervorrichtung für die Hostrechner-Plattform.
  • Im Folgenden umfasst, ist aber nicht darauf begrenzt, der Begriff „Computer” Personalcomputer (PC) mit einem Betriebssystem wie DOS, WindowsTM, OS/2TM oder Linux; MacintoshTM Computer; Computer mit JavaTM-OS als Betriebssystem; und graphische Workstations wie die Computer von Sun MicrosystemsTM und Silicon GraphicsTM und andere Computer mit einer Version des UNIX-Betriebssystems, wie AIXTM oder SOLARISTM von Sun MicrosystemsTM; oder jedes andere bekannte und verfügbare Betriebssystem, einschließlich Betriebssysteme wie Windows CETM für integrierte Syste me, einschließlich zelluläre Telefone, Handheld-Rechenvorrichtungen und Palmtop-Rechenvorrichtungen, und jede andere Rechenvorrichtung, die mit einem Netzwerk verbunden werden kann. Im Folgenden umfasst, ist aber nicht darauf begrenzt, der Begriff „WindowsTM” Windows 95TM, Windows 3.xTM, wobei „x” eine Ganzzahl wie „1” ist, Windows NTTM, Windows 98TM, Windows CETM und jede aktualisierte Version dieser Betriebssysteme von Microsoft Inc. (Seattle, Washington, USA).
  • Die Erfindung wird nun beschrieben auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei
  • 1 eine schematische Blockdarstellung einer USB-Tokenpaketstruktur gemäß dem Stand der Technik ist;
  • 2 eine schematische Blockdarstellung einer USB-Datenpaketstruktur gemäß dem Stand der Technik ist;
  • 3 eine schematische Blockdarstellung einer USB-Handshake-Datenpaketstruktur gemäß dem Stand der Technik ist;
  • 4 eine schematische Blockdarstellung einer beispielhaften USB-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist;
  • 5 eine schematische Blockdarstellung eines Systems mit der Funktionalität einer USB-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 eine schematische Blockdarstellung der USB-Flash-Platte ist;
  • 7 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Identifizierungsanforderungspakets ist;
  • 8 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Identifizierungsstatuspakets ist;
  • 9 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Schreibanforderungspakets ist;
  • 10 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Schreibstatuspakets ist;
  • 11 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Leseanforderungspakets ist;
  • 12 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Lesestatuspakets ist;
  • 13 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Löschanforderungspakets ist; und
  • 14 eine schematische Blockdarstellung eines Flash-Löschstatuspakets ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flash-Speichervorrichtung, die ein oder mehrere Flash-Modul(e) aufweist, wobei der Flash-Speicher dem Adressenbereich eines ASIC oder einer Steuereinrichtung zugeordnet ist, die eine USB-definierte elektrische Schnittstelle und eine USB-definierte logische Schnittstelle aufweist. Diese Steuereinrichtung/ASIC (im Folgenden als „Steuereinrichtung” bezeichnet) unterstützt die USB-Funktionalität gemäß dem USB-Standard, wodurch sie eine Auflistung auf dem USB-Bus sowie einen Datenempfang und eine Datenübertragung über USB-Pipes an die USB-Endpunkte und von den USB-Endpunkten unterstützt. Diese Steuereinrichtung un terstützt auch die Funktionalität und Steuerung der Flash-Speichervorrichtung sowie die Verarbeitung von Befehls- und Datenpaketen von der Hostrechner-Steuereinrichtung. Die Hostrechner-Steuereinrichtung verwendet eines von mehreren möglichen Protokollen, entweder Standard oder proprietär, um den nächsten auszuführenden Befehl an die USB-Flash-Steuereinrichtung zu signalisieren. Somit wirkt die gesamte Vorrichtung als eine dynamisch anfügbare/abnehmbare nichtflüchtige Speichervorrichtung für die Hostrechner-Plattform.
  • Die Prinzipien und der Betrieb einer USB-Flash-Vorrichtung und eines USB-Flash-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ist einfacher zu verstehen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die begleitende Beschreibung, wobei offensichtlich ist, dass diese Zeichnungen nur zum Zweck einer Illustration dienen und nicht einschränkend wirken sollen.
  • Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen ist 5 eine schematische Blockdarstellung der Hauptkomponenten einer Flash-Speichervorrichtung und eines Flash-Speichersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Flash-Speichersystem 42 umfasst eine Hostrechner-Plattform 44, wie gezeigt. Die Hostrechner-Plattform 44 betreibt eine USB-Flash-Vorrichtung 46 als einen nichtflüchtigen Speicherplatz.
  • Die Hostrechner-Plattform 44 ist mit der USB-Flash-Vorrichtung 46 gemäß der vorliegenden Erfindung über ein USB-Kabel 48 verbunden. Die Hostrechner-Plattform 44 ist mit dem USB-Kabel 48 über einen USB-Hostrechner-Verbinder 50 verbunden, während die USB-Flash-Vorrichtung 46 mit dem USB-Kabel 48 über einen USB-Flash-Vorrichtungs-Verbinder 52 verbunden ist. Die Hostrechner-Plattform 44 weist eine USB-Hostrechner-Steuereinrichtung 54 zum Steuern und Verwalten aller USB-Transfers auf dem USB-Bus auf.
  • Die USB-Flash-Vorrichtung 46 weist eine USB-Flash-Vorrichtungs-Steuereinrichtung 56 auf zum Steuern der anderen Komponenten der USB-Flash-Vorrichtung 46 und zum Vorsehen einer Schnittstelle für die USB-Flash-Vorrichtung 46 mit dem USB-Bus, dem USB-Flash-Vorrichtungs-Verbinder 52 und zumindest einem Flash-Speichermodul 58. Das Flash-Speichermodul 58 ist vorzugsweise ein Array von Flash-Speichermodulen 58, in denen die Daten gespeichert sind.
  • Wenn die USB-Flash-Vorrichtung 46 mit der Hostrechner-Plattform 44 verbunden wird, findet ein standardmäßiger USB-Auflistungsvorgang statt. Bei diesem Vorgang konfiguriert die Hostrechner-Plattform 44 die USB-Flash-Vorrichtung 46 und den Kommunikationsmodus mit der USB-Flash-Vorrichtung 46. Obwohl es viele unterschiedliche Verfahren zur Konfiguration der USB-Flash-Vorrichtung 46 gibt, wird, nur zum Zweck der Klarheit und ohne einschränkend sein zu wollen, die vorliegende Erfindung im Folgenden detaillierter erläutert hinsichtlich eines Verfahrens, in dem die Hostrechner-Plattform 44 Befehle und Anforderungen an die USB-Flash-Vorrichtung 46 durch einen Endpunkt ausgibt. Die Hostrechner-Plattform 44 fragt die USB-Flash-Vorrichtung 46 durch den anderen Endpunkt hinsichtlich Statusänderungen ab und empfängt verwandte Pakete, wenn derartige Pakete zum Empfang bereitstehen.
  • Die Hostrechner-Plattform 44 fordert Dienste von der USB-Flash-Vorrichtung 46 durch Senden von Anforderungspaketen an die USB-Hostrechner-Steuereinrichtung 54 an. Die USB-Hostrechner-Steuereinrichtung 54 überträgt Pakete auf dem USB-Kabel 48. Diese Anforderungen werden von der USB-Flash-Vorrichtungs- Steuereinrichtung 56 empfangen, wenn die USB-Flash-Vorrichtung 46 die Vorrichtung am Endpunkt der Anforderung ist. Die USB-Flash-Vorrichtungs-Steuereinrichtung 56 führt dann verschiedene Operationen aus, wie Lesen von Daten aus dem/den Flash-Speichermodul(en) 58, Schreiben von Daten in das/die Flash-Speichermodul(e) 58 oder Löschen von Daten aus dem/den Flash-Speichermodul(en) 58, oder Unterstützen einer grundlegenden USB-Funktionalität, wie Auflistung und Konfiguration der Vorrichtung. Die USB-Flash-Vorrichtungs-Steuereinrichtung 56 steuert das/die Flash-Speichermodul(e) 58 durch die Verwendung einer Steuerungsleitung 60, um das Flash-Speichermodul 58/die Flash-Speichermodule 58 ein- bzw. auszuschalten, und ebenso durch verschiedene andere Signale, wie zum Beispiel Chip-Freigabe-, Lese- und Schreibsignale. Das/die Flash-Speichermodul(e) 58 ist/sind mit der USB-Flash-Vorrichtungs-Steuereinrichtung 56 auch über einen Adressen/Daten-Bus 62 verbunden. Der Adressen/Daten-Bus 62 überträgt Befehle zum Durchführen von Lese-, Schreib- oder Löschbefehlen an das/die Flash-Speichermodul(e) 58 sowie die Adressen und Daten für diese Befehle, wie von dem Hersteller des Flash-Speichermoduls 58/der Flash-Speichermodule 58 definiert.
  • Damit die USB-Flash-Vorrichtung 46 die Hostrechner-Plattform 44 über das Ergebnis und den Status unterschiedlicher Operationen benachrichtigt, die von der Hostrechner-Plattform 44 angefordert wurden, überträgt die USB-Flash-Vorrichtung 46 Statuspakete unter Verwendung des „Statusendpunkts”. Gemäß diesem Vorgehen prüft (pollt) die Hostrechner-Plattform 44 hinsichtlich Statuspaketen und die USB-Flash-Vorrichtung 46 sendet entweder ein leeres Paket zurück, wenn keine Pakete für neue Statusmeldungen vorhanden sind, oder sendet alternativ das Statuspaket selbst zurück.
  • Eine detailliertere Struktur der funktionalen Komponenten der USB-Flash-Vorrichtung 46 wird in 6 gezeigt. Die USB-Flash-Vorrichtung 46 umfasst die für den USB-Standard definierte physikalische und elektrische Schnittstelle, die hier als der USB-Flash-Vorrichtungs-Verbinder 52 und eine Verbinder-Schnittstelle 64 gezeigt wird. Der USB-Flash-Vorrichtungs-Verbinder 52 empfängt die elektrischen Signale von dem USB-Kabel 48, das elektrische Signale von der Hostrechner-Steuereinrichtung (nicht gezeigt) überträgt. Diese Signale werden dann durch die Verbinder-Schnittstelle 64 geleitet. Jede Millisekunde wird ein USB-Rahmen auf dem USB-Bus derart übertragen, dass Pakete an die USB-Flash-Vorrichtung 46 gesendet werden können.
  • Die Verbinder-Schnittstelle 64 empfängt dann diese Pakete durch eine erste Schnittstellenkomponente, wobei es sich um eine kombinierte physikalische und logische Schnittstelle 66 handelt. Eine funktionale Schnittstelle 68 wird speziell zum Empfang von Tokenpaketen gestaltet, wie in der USB-Spezifikation definiert und oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Diese Tokenpakete betreffen nur bestimmte funktionale Aspekte der USB-Flash-Vorrichtung 46, die für den USB-Standard erforderlich sind, und haben keinen Bezug zu einer bestimmten Anwendung der USB-Flash-Vorrichtung 46 als eine Flash-Platte gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Tokenpakete und ihre jeweiligen zurückgesendeten Datenpakete ermöglichen der USB-Hostrechner-Steuereinrichtung 54 (nicht gezeigt) und der Hostrechner-Plattform 44 (nicht gezeigt), die USB-Flash-Vorrichtung 46 zu identifizieren und Ressourcen für die USB-Flash-Vorrichtung 46 auf dem USB-Bus zuzuweisen. Somit unterstützt die funktionale Schnittstelle 68 nur eine USB-Funktionalität, die zur Identifizierung und Registrierung der USB-Flash-Vorrichtung 46 auf dem USB-Bus erforderlich ist.
  • Die USB-Flash-Vorrichtung 46 weist auch einen Anwendungspaket-Extraktor 70 auf, der die Anwendungsdaten und Befehle aus den USB-Anwendungspaketen derart extrahiert, dass der Anwendungspaket-Extraktor 70 nur anwendungsbezogene Pakete unterstützt. Dann werden alle Anforderungen an die USB-Flash-Vorrichtung 46 von der Hostrechner-Plattform 44 (nicht gezeigt) in der Form von Lese-, Schreib-, Identifizierungs- und Löschbefehlen von einem Anwendungsbefehlsinterpreter 72 interpretiert. Für alle Befehle, die Daten oder eine Adresse umfassen, wie Lese-, Schreib- und Löschbefehle, übersetzt ein Adressen-Auflösungsmodul 74 die Adresse von dem logischen Adressraum in den physikalischen Adressraum. Die Hostrechner-Plattform 44 (nicht gezeigt) bezieht sich auf einen linearen Adressraum von logischen Adressen, während die USB-Flash-Vorrichtung 46 zumindest ein und vorzugsweise eine Vielzahl von Flash-Modul(en) 58 umfasst, von denen jedes einen physikalischen Adressraum aufweist. Somit muss eine Übersetzung zwischen dem logischen Adressraum der Hostrechner-Plattform 44 (nicht gezeigt) und dem/den physikalischen Adressraum oder -räumen der USB-Flash-Vorrichtung 46 durchgeführt werden. Es gibt viele Wege, eine derartige Übersetzung zu implementieren, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind. Ein Beispiel einer geeigneten Implementierung eines Adressenübersetzungsverfahrens wird unter Bezugnahme auf das U.S.-Patent Nr. 5,404,485 beschrieben, das ein Verfahren zum Verwalten eines Flash-Speichers als eine Flash-Platte zeigt und das zum Einsatz mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
  • Ein Daten-Handhabungsmittel 76 handhabt Daten-bezogene Aspekte von empfangenen Befehlen und überträgt die Daten durch die funktionale Schnittstelle 68 an das/die Flash-Modul(e) 58 und von dem/den Flash-Modul(en) 58. Optional und vorzugsweise führt das Daten-Handhabungsmittel 76 Verfahren zur Fehlerkorrektur und -erfassung durch. Der Anwendungsbefehlsinterpreter 72, das Daten- Handhabungsmittel 76 und das Adressen-Auflösungsmodul 74 arbeiten alle mit einem zugrunde liegenden Speichertechnologietreiber (MTD – memory technology driver) 78, um ein bestimmtes Flash-Modul 58 und die gewünschte Adresse auf diesem Flash-Modul 58 zu schreiben, zu lesen oder zu löschen.
  • Die Hostrechner-Plattform 44 prüft hinsichtlich Statusänderungen in der USB-Flash-Vorrichtung 46 und liest Statuspakete von der USB-Flash-Vorrichtung 46, wenn ein neues Statuspaket verfügbar ist. Unter Verwendung dieser Statuspakete kann die USB-Flash-Vorrichtung 46 an die Hostrechner-Plattform 44 die Ergebnisse unterschiedlicher Befehle übertragen, die von der Hostrechner-Plattform 44 in ihren Anforderungen (nicht gezeigt) ausgegeben wurden. Zum Beispiel umfasst das Lesebefehlsstatuspaket eines der verfügbaren Statuswörter, wie „Erfolg”, „Fehler” oder „ungültige Adresse”, wodurch es der Hostrechner-Plattform 44 möglich ist, das Ergebnis des Lesebefehls (nicht gezeigt) zu bestimmen. Ähnlich umfasst das Löschstatuspaket ein Statuswort, das die Vollendung des Löschvorgangs anzeigt. Ein Schreibstatuspaket wird von der USB-Flash-Vorrichtung 46 verwendet, um die Hostrechner-Plattform 44 über das Ergebnis des Schreibbefehls zu benachrichtigen, zum Beispiel ob der Befehl erfolgreich oder fehlerhaft war und ob die USB-Flash-Vorrichtung 46 für zusätzliche Schreibanforderungen von der Hostrechner-Plattform 44 bereit ist.
  • Ein Speichertechnologietreiber (MTD) 78 umfasst typischerweise Routinen zum Lesen, Schreiben und Löschen der Flash-Speichervorrichtung, die von der Steuereinrichtung gesteuert wird, die den MTD 78 betreibt. Zusätzlich umfasst der MTD 78 eine Identifizierungsroutine zum Erkennen des geeigneten Typs einer Flash-Speichervorrichtung, für die der MTD 78 entwickelt wurde, so dass die Steuereinrichtung bestimmen kann, welcher MTD bei einer Inter aktion mit einem bestimmten Flash-Speichervorrichtungs-Array aktiviert werden soll. Zusätzlich sollte es einer Identifizierungsroutine möglich sein, die Größe des Arrays von Flash-Speichervorrichtungen, einschließlich der Anzahl von Flash-Speichervorrichtungen in dem Array, und verschiedene Merkmale der Flash-Array-Geometrie zu erfassen, wie Verschachtelung (interleaving) und Busbreite. Die Information ermöglicht später der Hostrechner-Plattform 44, den Adressraum und die Größe des Speichermediums zu bestimmen. Das U.S.-Patent Nr. 5,799,168 offenbart ein Beispiel eines derartigen MTDs für eine Flash-Vorrichtung.
  • Unter Verwendung des oben beschriebenen Protokolls und der oben beschriebenen Architektur kann die Hostrechner-Plattform 44 optional jede Anwendung implementieren, die mit einer üblichen speicheradressierten (memory mapped) oder Ein-Ausgabe-zugeordneten (I/O mapped) Flash-Speichervorrichtung implementierbar ist. Zum Beispiel kann die Hostrechner-Plattform 44 jeder Anwendung eine standardmäßige Blockvorrichtungsschnittstelle zur Verfügung stellen, wie ein magnetisches Speichermedium „Festplattenlaufwerk”, wie in dem oben beschriebenen U.S.-Patent Nr. 5,404,485 offenbart wird.
  • Als ein Beispiel eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird der Betrieb eines Hostrechnersystems, das mit einer USB-Flash-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden ist, hinsichtlich den Vorgängen einer Identifizierung, Programmierung, eines Lesens und Löschens der Flash-Vorrichtung beschrieben. Nur zum Zweck der Darstellung und ohne einschränkend wirken zu wollen, weist die beispielhafte USB-Flash-Vorrichtung ein Array von zwei Flash-Speichermodulen auf, von denen jedes eine Größe von 64 Mbit aufweist. Die Adressenübersetzungstabelle befindet sich in der Flash-Vorrichtung, so dass die Hostrechner-Plattform mit logischen Adressen arbeitet. Alle Befehle und Rückkehr-Codes zwischen der Flash-Vorrichtung und der Hostrechner-Plattform werden mit USB-Datenpaketen befördert und werden durch USB-Datenpipes übertragen. Die exakte Struktur der Pakete, Pipes und Timings werden in der USB-Spezifikation beschrieben.
  • Der Betrieb der beispielhaften Vorrichtung und des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt. Wenn die USB-Flash-Vorrichtung das erste Mal mit der Hostrechner-Plattform verbunden wird, weist die USB-Hostrechner-Steuereinrichtung der USB-Flash-Vorrichtung eine Adresse auf dem USB-Bus zu und weist auch Ressourcen zu, wie in der USB-Spezifikation beschrieben wird. Tatsächlich fordert die USB-Flash-Vorrichtung die Hostrechner-Plattform auf, diese Ressourcen zu zuweisen und muss die Hostrechner-Plattform informieren, wie viele der Ressourcen erforderlich sind. Somit kann die USB-Flash-Platte optional langsamere Vorrichtungsgeschwindigkeiten unterstützen, wenn die USB-Hostrechner-Plattform Ressourcen bereits anderen Vorrichtungen zugewiesen hat.
  • Die USB-Steuereinrichtung verhandelt auch mit den Flash-Modulen und bestimmt die Größe und den Herstellungstyp dieser Module. Die Steuereinrichtung errichtet dann eine Identifizierungsstruktur, welche die Information aufweist, sowie die Übersetzungstabelle und einen logischen Adressraum.
  • Nachdem die USB-Hostrechner-Steuereinrichtung die USB-Flash-Vorrichtung identifiziert, lädt die Hostrechner-Plattform oft einen USB-Client-Treiber hoch. Der Treiber gibt einen Identifizierungsanforderungsbefehl an die USB-Hostrechner-Steuereinrichtung aus und veranlasst die Steuereinrichtung, ein in 7 gezeigtes Identifizierungsdatenpaket 80 zu übertragen. Das Identifizierungspaket 80 umfasst ein PID-Feld 22 und ein Prüfsummenfeld 26, wie oben für die 2 gemäß dem Stand der Technik beschrieben wurde. Das Identifizierungspaket 80 umfasst auch einen „Identifizierungs-”Betriebscode in einem Betriebscodefeld 82. Der Paket-Extraktor der USB-Flash-Vorrichtung empfängt das Identifizierungsdatenpaket 80 und überträgt den Betriebscode des Identifizierungsbefehls an den Anwendungsbefehlsinterpreter.
  • Als Antwort auf den Identifizierungsbefehl sendet die Flash-Vorrichtung dann ein Identifizierungsdatenpaket 84, das in 8 gezeigt wird. Zusätzlich zu den in der 7 gezeigten Feldern, umfasst das Identifizierungsdatenpaket 84 auch eine Information über die Größe der Flash-Vorrichtung in einem Flash-Vorrichtungsgrößenfeld 86 sowie Information über die Größe der Minimallöscheinheit zum Löschen des Flash-Speichers in einem Löscheinheitsgrößenfeld 88.
  • Alle der in diesem Beispiel beschriebenen Pakete sind nur Datenpakete, die auf dem USB-Bus gesendet werden. Bevor jedes Paket gesendet wird, wird ein USB-Tokenpaket übertragen, das die USB-Steuereinrichtung über die Identität des Vorrichtungsendpunkts anweist, an den das Datenpaket übertragen werden soll. Nach einem erfolgreichen Empfang des Pakets gibt die USB-Steuereinrichtung ein USB-ACK-Paket aus, wie in der USB-Spezifikation beschrieben wird.
  • Wenn die Vorrichtungstreiber in der Hostrechner-Plattform dieses Statuspaket erhalten, können die Treiber beginnen, Lese- und Schreibbefehle an die USB-Flash-Vorrichtung mit den Anwendungsbefehlen auszugeben. Wenn eine Schreibanforderung gesendet wird, werden ein USB-Datenpaket mit dem Betriebscode für den Schreibbefehl und der die Daten enthaltende Puffer an die USB-Flash-Vorrichtung übertragen. Ein Schreibdatenpaket 90 wird in 9 gezeigt, das wiederum die oben in 8 gezeigten Felder umfasst, au ßer dass das Schreibdatenpaket 90 ebenso ein Schreibfeld 92 mit dem Schreibbetriebscode; ein ADDR-Feld 94 mit der zu schreibenden logischen Adresse; ein LEN-Feld 96 mit der zu schreibenden Länge; und ein DATEN-Feld 98 umfasst, das die zu schreibenden tatsächlichen Daten umfasst. Der Paket-Extraktor extrahiert den Betriebscode aus dem Schreibdatenpaket 90 und überträgt diesen Code an den Anwendungsbefehlsinterpreter. Die logische Adresse wird an das Adressen-Auflösungsmodul übertragen, das die logische Adresse in eine physikalische Adresse auf einem der Flash-Module übersetzt. Das Daten-Handhabungsmittel berechnet optional einen Fehlerkorrektur- und Fehlererkennungsmechanismus, wenn er von der USB-Flash-Vorrichtung eingesetzt wird. Wenn alle der Flash-Speichermodule bereit/fertig sind, wird ein Schreibbefehl an das Flash-Modul oder die Flash-Module gesendet, das/die die physikalische Adresse umfasst/umfassen, die sich optional über mehr als ein Flash-Modul für den MTD-Block erstrecken kann. Der MTD-Block gibt dann einen Schreibbefehl auf dem Daten/Adress-Bus aus, der die Flash-Module mit der USB-Vorrichtungs-Steuereinrichtung verbindet. Wenn die Operation vollständig ist und ein Statuspaket zu dem MTD zurückgesendet ist, wird das Ergebnis der Operation an die Hostrechner-Steuereinrichtung übertragen und an den Vorrichtungstreiber in der Hostrechner-Plattform geleitet.
  • Wenn die Flash-Steuereinrichtung den Schreibvorgang beendet, signalisiert die Steuereinrichtung an die Hostrechner-Plattform, dass sich der Status der USB-Flash-Speichervorrichtung geändert hat, durch Senden eines „Schreibstatus”-Pakets 100, wie in 10 gezeigt wird. Anstatt des Datenfelds 98 umfasst das Schreibstatuspaket 100 ein Statusfeld 102. Die Hostrechner-Plattform liest die Statuspakete von der Flash-Speichervorrichtung und aus dem Schreibstatuspaket 100 ruft die Hostrechner-Plattform eine Information über den Vollendungszustand des Schreibbefehls durch das Lesestatusfeld 102 ab. In diesem Beispiel wiederholt die Flash-Speichervorrichtung das ADDR-Feld 94 und das LEN-Feld 96, damit die Hostrechner-Plattform eine Referenz für den spezifischen Befehl hat, der das Statuspaket 100 betrifft.
  • Wie in 11 gezeigt, umfasst ein „Leseanforderungs”-Paket 104 den Betriebscode für den „Lese”-Befehl in einem Lesefeld 106 und die logische Adresse der gewünschten Stelle, von der die Flash-Steuereinrichtung lesen soll, in einem ADDR-Feld 108. Bei Erhalt dieses Befehls gibt die Flash-Steuereinrichtung einen Lesebefehl an den MTD-Block aus, nachdem das Adressen-Auflösungsmodul die in dem ADDR-Feld 108 enthaltene Adresse in eine spezifische physikalische Adresse in einer der Flash-Komponenten übersetzt hat.
  • Wenn die Flash-Steuereinrichtung die Daten von der Flash-Vorrichtung erhält, entweder nachdem der Lesebefehl ausgegeben wurde oder wenn ein Fehler aufgetreten ist, sendet die Flash-Steuereinrichtung ein Signal an die Hostrechner-Plattform, um anzuzeigen, dass ein neues Statuspaket zu lesen ist. Die Hostrechner-Plattform gibt eine Leseanforderung aus und empfängt ein „Lesestatus”-Paket 110, wie in 12 gezeigt wird. Das Lesestatuspaket 110 umfasst die Adresse der Lesedaten in dem ADDR-Feld 108 sowie die Länge der Lesedaten in einem LEN-Feld 112 und die Daten selbst in einem Datenfeld 114. Das Lesestatuspaket 110 weist auch das Statuswort, gemäß dem der Betrieb/die Operation abgeschlossen ist, in einem Statusfeld 116 auf. Der Lesebetrieb kann mit vielen unterschiedlichen Statussituationen abgeschlossen werden, wie Erfolg, Ausfall, Fehler erfasst, ungültige Adresse, ungültige Länge usw.
  • Wenn die Hostrechner-Plattform eine Löscheinheit in der Flash-Vorrichtung löschen muss, gibt die Hostrechner-Plattform ein „Löschanforderungs”-Paket 118 aus, wie in 13 gezeigt. Dieses Paket umfasst den „Lösch”-Betriebscode in einem Löschfeld 120 und die logische Adresse der Löscheinheit in einem ADDR-Feld 122. Bei Erhalt einer derartigen Anforderung übersetzt die Flash-Steuereinrichtung die logische Adresse in eine physikalische Löscheinheitsadresse in einem der physikalischen Adressräume der Flash-Module und gibt einen Löschbefehl an den MTD-Block aus.
  • Der Löschvorgang nimmt im Allgemeinen mehr Zeit in Anspruch als ein Lese- oder Schreibvorgang. Wenn dieser Löschvorgang beendet ist, benachrichtigt die Steuereinrichtung die Hostrechner-Plattform, dass ein neues Statuspaket bereit zur Übertragung ist. Die Steuereinrichtung überträgt dann ein „Löschstatus”-Paket 124, wie in 14 gezeigt. Das Löschstatuspaket 124 umfasst die Adresse der gelöschten Einheit in dem ADDR-Feld 122, dadurch liefert es der Hostrechner-Plattform eine Referenz für die Löschanforderungen. Der Status, gemäß dem der Betrieb abgeschlossen ist, ist in einem Statusfeld 126 vorgesehen.

Claims (28)

  1. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) zum Verbinden mit einem USB-definierten Bus (48), wobei die USB-Flash-Speichervorrichtung (46) umfasst: (a) zumindest ein Flash-Speichermodul (58); (b) einen einzigen Verbinder (52), der ein USB-Verbinder ist, ausgebildet zur Verbindung mit einem USB-definierten Bus und zum Senden und Empfangen USB-definierter Pakete an den und von dem USB-definierten Bus (48); und (c) eine USB-Steuereinrichtung (56), die sich an einen Hostrecher (44) über den USB-Verbinder (52) anschließen lässt und die zumindest ein Lesen oder ein Schreiben des zumindest einen Flash-Speichermoduls (58) gemäß den USB-definierten Paketen ausführt, wobei die Vorrichtung als eine ganzheitliche Einheit mit dem einzigen Verbinder vorgesehen ist und die Steuereinrichtung (56) einen Befehlsinterpreter (72), der zum Interpretieren von Lese- und Schreib-Befehlen, die als aus empfangenen USB-definierten Datenpaketen (90, 104) gewonnener Betriebscode über den USB-Verbinder (52) empfangen werden, als Lese- und Schreib-Aktionen für das zumindest eine Flash-Speichermodul (58) ausgebildet ist, und ein Adressen-Auflösungsmodul (74), das zum Umsetzen einer logischen Adresse (94) von den USB-definierten Datenpaketen (90, 104) in eine physikalische Adresse in einem oder mehreren des zumindest einen Flash-Speichermoduls (58) ausgebildet ist, umfasst.
  2. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 1, wobei das Adressen-Auflösungsmodul (74) zum Empfangen der USB-definierten Datenpakete (90, 104) und zum Auflösen der in den USB-definierten Datenpaketen (90, 104) enthaltenen Adressen (94, 108) ausgebildet ist, wobei die Adressen (94, 108) der art an die USB-Steuereinrichtung (56) gesendet werden, dass die Lese- und Schreib-Befehle gemäß den Adressen (94, 108) durchgeführt werden.
  3. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 2, wobei, wenn der Befehl ein Schreib-Befehl zum Schreiben von Daten (98) in das zumindest eine Flash-Speichermodul (58) und die Adresse (94) eine logische Adresse zum Schreiben der Daten (98) ist, das Adressen-Auflösungsmodul (74) die logische Adresse (94) in eine physikalische Adresse des zumindest einen Flash-Speichermoduls (58) auflöst.
  4. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 2, wobei, wenn der Befehl ein Lese-Befehl zum Lesen von Daten (114) aus dem zumindest einen Flash-Speichermodul (58) und die Adresse (108) eine logische Adresse zum Lesen der Daten (114) ist, das Adressen-Auflösungsmodul (74) die logische Adresse (108) in eine physikalische Adresse des zumindest einen Flash-Speichermoduls (58) auflöst.
  5. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 2, die ferner aufweist: ein Daten-Handhabungsmittel (76) zum Durchführen einer Fehlererkennungs- und Fehlerkorekturroutine für das zumindest eine Flash-Speichermodul (58).
  6. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 5, die ferner aufweist: ein Zustands-Handhabungsmittel (76) zum Empfangen der USB-definierten Datenpakete (90, 104) und zum Senden von Zustandspaketen (100, 110), die einen Zustand des zumindest einen Flash-Speichermoduls (58) gemäß den USB-definierten Datenpaketen (90, 104) betreffen.
  7. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 6, die ferner aufweist: einen Speichertechnologietreiber (MTD) (78) zum Empfangen eines Schreib-Befehls und einer physikalischen Adresse des zumindest einen Flash-Speichermoduls (58) und zum Durchführen des Schreib-Befehls auf die physikalische Adresse.
  8. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung (46) als eine dynamisch anfügbare/abnehmbare nichtflüchtige Speichervorrichtung für den Hostrechner (44) dient.
  9. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die USB-Steuereinrichtung (56) als eine einzelne integrierte Schaltung implementiert ist.
  10. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die USB-Steuereinrichtung (56) Schreib-Befehle interpretiert und von zu schreibenden Daten (98) aus den USB-definierten Datenpaketen (90) extrahiert.
  11. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der USB-definierte Bus mit dem Hostrechner (44) verbunden ist und wobei der Hostrechner (44) Befehle unter Verwendung eines proprietären Protokolls an die USB-Steuereinrichtung (56) liefert.
  12. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der USB-definierte Bus mit dem Hostrechner (44) verbunden ist und wobei der Hostrechner (44) Befehle unter Verwendung eines Standard-Protokolls an die USB-Steuereinrichtung (56) liefert.
  13. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Adressen/Daten-Bus (62), der die USB-Steuereinrichtung (56) mit dem zumindest einen Flash-Speichermodul (58) verbindet.
  14. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die USB-Steuereinrichtung (56) mit dem zumindest einen Flash-Speichermodul (58) verhandelt, um zumindest ein Merkmal der Geometrie des Flashmoduls zu bestimmen.
  15. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 14, wobei das zumindest eine Merkmal eine Größe umfasst.
  16. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei das zumindest eine Merkmal einen Herstellungstyp umfasst.
  17. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 16, wobei die USB-Steuereinrichtung (56) den bestimmten Typ verwendet, um einen Speichertechnologietreiber (MTD) (78) zur Verwendung für den Flash-Speicher (58) zu bestimmen.
  18. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Steuereinrichtung (56) den Hostrechner (44) benachrichtigt, dass sie nach der Verhandlung bereit ist.
  19. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 14, wobei das zumindest eine Merkmal eine Größe und einen Herstellungstyp umfasst.
  20. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 19, wobei die bestimmte Größe und der bestimmte Typ verwendet werden, um eine Übersetzungstabelle und einen Adressraum zu erzeugen.
  21. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 20, wobei die USB-Steuereinrichtung (56) die Übersetzungstabelle und den Adressraum erzeugt.
  22. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (56) eine Vielzahl von Chip-Freigabe-Signalleitungen (60) zur Verbindung mit einer Vielzahl von Flash-Speichermodulen (58) umfasst.
  23. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbinder (52) mit der Steuereinrichtung (56) über eine kombinierte physikalische/logische Schnittstelle (66) verbunden ist.
  24. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß Anspruch 23, wobei die kombinierte physikalische/logische Schnittstelle (66) ein Teil der Steuereinrichtung (56) ist.
  25. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest ein Flash-Speichermodul (58) eine Vielzahl von Flash-Speichermodulen (58) aufweist.
  26. USB-Flash-Speichervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die USB-Steuereinrichtung (56) ferner umfasst: (i) eine funktionelle Schnittstelle, die ausgebildet ist, die USB-definierten Pakete derart zu empfangen, dass, wenn eines der USB-definierten Pakete ein USB-Token-Paket ist, die funktionelle Schnittstelle auf das Token-Paket wirkt; und (ii) einen Paket-Extraktor, der nach der funktionellen Schnittstelle in Reihe geschaltet ist und ausgebildet ist, die USB-definierten Pakete zu empfangen, wobei der Paket-Extraktor zumindest die Befehle aus den USB-definierten Paketen extrahiert; wobei die Vorrichtung dynamisch anfügbar/abnehmbar ist.
  27. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der Ansprüche 1–26, die ferner umfasst: (d) Mittel (66, 68) zum Bereitstellen einer USB-Schnittstellenfunktionalität für den Verbinder (52); und wobei die Steuereinrichtung (56) ferner umfasst: (i) Mittel (70) zum Extrahieren von Flash-Speicherbefehlen aus den über den Verbinder (52) empfangenen USB-definierten Datenpaketen (90, 104); und (ii) Mittel (72, 74, 78) zum Steuern der Flash-Speichermittel als Reaktion auf die Befehle.
  28. USB-Flash-Speichervorrichtung (46) gemäß einem der Ansprüche 1–26, die ferner umfasst: (d) Mittel (66, 68) zum Bereitstellen einer USB-Schnittstellenfunktionalität für den Verbinder (52); und wobei die Steuereinrichtung (56) ferner aufweist: (i) einen Befehls-Extraktor (70), der betriebsfähig ist, Flash-Speicherbefehle aus den über den Verbinder (52) empfangenen USB-definierten Datenpaketen (90, 104) zu extrahieren, und (ii) einen Speichertechnologietreiber (78), der betriebsfähig ist, das zumindest eine Flash-Speichermodul (58) als Reaktion auf die Befehle zu steuern.
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