JP2004102405A - メモリカードコントローラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接続するカードのインタフェースロジック部とカード情報部とを内蔵する。外部のプロセッサに対しPCカードが接続されたと見なさしめるために、16ビットPCカードが接続されたという事象を示すレジスタ・ビットがセットされる。上記外部のプロセッサが、接続されたカードとデータの入出力を行なう際に、16ビットPCカードが接続されたという事象を示すレジスタ・ビットがセットされたことを検知したならば、接続されたカードの情報として、上記のカード情報部に記録されるデータを、上記の外部のプロセッサに読み出させる。その際、カードコントローラは、外部に設定されたメモリ部から、上記カード情報部に格納する初期データを取り込む。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータにおける小型メモリカード用のカードコントローラに関する。
【0002】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ(以下、パソコンと言う。)付属の記憶装置として、小型メモリカードが大きく普及してきている(インターフェース1999年12月号「メモリカードの活用技術の徹底研究」(CQ出版社)など参照)。その普及は、特にデジタルスチルカメラにより拍車をかけられている。
【0003】
デジタルスチルカメラでは、画像データを記憶する記録媒体が必要であるが、その部分に小型メモリカードが標準的に利用されている。ところで、それらの画像データは、通常、パソコンにおいてデジタル処理・加工される。パソコンにデジタルスチルカメラの画像データを取り込む際には、小型メモリカードに対しアダプタカードが設定され所謂PCカードの一形態としてパソコンに接続される。
【0004】
なお、小型メモリカードは、昨今、データ容量も大きくなり、デジタルスチルカメラの作成する静止画像データだけではなく、動画データや音楽データも取扱可能となりつつある。
【0005】
まず、小型メモリカードとパソコンとの間での、データの入出力を行なう装置の構成について説明する。
【0006】
上記のデータ入出力システム(パソコン)の概略の全体構成には、CPU、(ローカルバスのコントロールなどを行う)チップセットなどが含まれるが、一般的なパソコンの全体構成と何ら変わりがない。よって、本明細書では詳細については省略する。以下の説明は、チップセットと接続されるローカルバス(ここでは、PCIバス)から下の階層についてであり、特に、ローカルバスに接続される、PCカードコントローラについてが中心となる。後で説明するが、このコントローラに対して小型メモリカードが接続する。
【0007】
例として、カード側が2スロットの、“PCI−CardBus Bridge”(以下、PCIC)を用いて説明する。
【0008】
図5は、PCIバス10と接続する従来技術のPCカードコントローラ(PCIC)2のブロック図である。PCIC2の中には、1次側のPCIバスインターフェースブロック4と、PCMCIA(Personal ComputerMemory Card International Association)規格に準拠するカードインターフェースブロック6が含まれる。更に、PCIC2には、PCカードスロット8が(2口)備わる。PCカードスロット8には、通常、PCカード(図示せず。)が挿入されるが、図5の場合には、小型メモリカード16が装着されたアダプタカード18が挿入されている。
【0009】
小型メモリカード16としては、現在、メモリースティック(ソニー株式会社)、SDカード(株式会社東芝、松下電器産業株式会社)、スマートメディア(株式会社東芝)、マルチメディアカード(サンディスク株式会社など)などが知られている。アダプタカード18は、これらの小型メモリカード毎に専用のものが製作されている。というのは、それぞれの小型メモリカード16において、形状、及びインターフェースが異なるためである。
【0010】
夫々に対応したアダプタカード18は、PCMCIA規格に準拠したカードインターフェースと、小型メモリカード16のインターフェースとを、相互に変換する変換ロジック部12を含む。更に、アダプタカード18は、小型メモリカード16に関するカード情報を備えるCISと呼ばれる領域も含む。図5では、CISには符合14が付されている。
【0011】
図5のPCIC2における大まかなデータ処理の流れを説明する。まず、小型メモリカード16の装着されたアダプタカード18がPCカードスロット8に挿入されると、パソコンは、PCカードが挿入されたことを検知する。そして、パソコンは、カード情報(CIS14)を読み出す。すると、パソコンはそのカード情報により、どの種類のカードが挿入されたかを認識する。アダプタカード18を介した小型メモリカード16の場合、16ビット(bit)PCカードのATA仕様に準拠したハードディスク(以下、HDDと言う。)として認識されるのが一般的である。HDDとして認識すると、パソコンは、モニタ画面上にHDDドライブの表示を1つ追加する。本説明では、Eドライブが追加されたものとして説明する。
【0012】
次に、小型メモリカード16に記憶されたデータを、パソコン本体に取り込むとする(前に説明したように、デジタルスチルカメラで撮影された画像データである場合、そのデータがパソコンに取り込まれることが多い。)。この際、小型メモリカード16(Eドライブ)のデータをパソコン本体のHDD(Cドライブ)にコピーすることになる。パソコン上の操作としては、Eドライブの所望のデータファイルをドラッグしCドライブに移動する、というごく通常の操作をするだけでよい。
【0013】
上記のデータの移動において、パソコンは、PCIC2に対し小型メモリカード16のデータをリードする(読み出す)コマンドを発行する。小型メモリカード16のデータは、PCIバスインターフェースブロック4、カードインターフェースブロック6、及び変換ロジック部12を介してリードされ(読み出され)、そのデータはパソコン本体のHDDに書き込まれる(ライトされる)。
【0014】
逆に、パソコン本体のHDD(Cドライブ)のデータを小型メモリカード16(Eドライブ)にコピーする場合も略同様であり、パソコン本体のHDDのデータがリードされ(読み出され)、そのデータはライト(書き込み)コマンドによって、PCIバスインターフェースブロック4、カードインターフェースブロック6、及び変換ロジック部12を介して、小型メモリカード16にライトされる(書き込まれる)ことになる。
【0015】
後で説明する本発明の実施の形態においても、上記のようなデータの流れは、基本的に同じである。
【0016】
図5のPCカードコントローラ2では、必ず、アダプタカード18が必要となる。然も、小型メモリカード16が異なれば、それに対応して異なるアダプタカード18を準備することが要請される。かように小型メモリカード毎に適合するアダプタカード18を準備することは、例えば、利用者にとって煩わしい作業である。
【0017】
ところで、本発明は、上記のCIS(カード情報)に係るもの(即ち、PCカードコントローラとCISを結び付ける発明)であるため、CISに関する発明を従来技術として調査した。特開2000−322533号、特開2000−322532号、特開2001−043333号、及び、特開平10−171958号などが挙げられる。
【0018】
特開2000−322533号、及び特開2000−322532号には、PCカードのROMからCISを読み出せない場合、PCカード上のCPU用メモリにCISをマッピングする手法が記載されている。特開2001−043333号では、CIS用のROMをシステムROMと共用する方法(RESET期間でCIS用/システム用を切り替える。)が述べられている。更に、特開平10−171958号では、複数のCISをスイッチ、コネクタを設けて切り替える手法について述べられている。しかしながら、いずれの発明も、PCカード側での機能に特化するものであり、カードコントローラの機能には言及するものではない。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、PCカードコントローラ2において内部に変換ロジック部12等を取り込むのであるが、従来のものと比べ高パフォーマンス、高汎用性、及び低コストとすることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために為されたものである。本発明に係る請求項1に記載のカードコントローラは、
2次側にて、PCカード以外のカードを接続し使用可能とするために、そのインタフェースロジック部と、そのカード情報部とを内蔵し、
PCカード以外のカード、若しくはそのカードが挿入されたアダプタカードが接続された場合に、外部のプロセッサに対しPCカードが接続されたと見なさしめるために、16ビットPCカードが接続されたという事象を示すレジスタ・ビットがセットされ、
上記外部のプロセッサが上記のPCカード以外のカードとデータの入出力を行なう際に、上記外部のプロセッサが、16ビットPCカードが接続されたという事象を示すレジスタ・ビットがセットされたことを、検知したならば、接続されたカードの情報として、上記のカード情報部に記録されるデータを、上記の外部のプロセッサに読み出させる、カードコントローラである。そのカードコントローラにおいて、
外部に設定されたメモリ部から、上記カード情報部に格納する初期データを取り込むことを特徴とする。
【0021】
本発明に係る請求項2に記載のカードコントローラは、
接続されるカードの種類を検出するカード検出部を、
該カード検出部の検出結果に応じて、上記メモリ部へアクセスすべき領域を変更し、
よって、接続されるカードに関する、上記カード情報部に格納する初期データを取り込むことを特徴とする、請求項1に記載のカードコントローラである。
【0022】
本発明に係る請求項3に記載のコンピュータシステムは、
接続されるカードのためのカードスロットと、
外部に設定されたメモリ部と、
PCIバスと、
請求項1又は請求項2に記載のカードコントローラと
を含む、コンピュータシステムである。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下において、図面を参照しつつ本発明に係る好適な実施の形態を説明する。
【0024】
<<実施の形態1>>
図1は、本発明の好適な実施の形態1に係るPCカードコントローラ(PCIC)2のブロック図である。本発明の好適な実施の形態1に係るこのPCカードコントローラ2は、従来技術として示した図5のPCカードコントローラ2と大方は同様の構成である。よって、実質的に同一の部位には同一の符合を付して説明を省略し、異なる部位を中心に説明を進める。
【0025】
図5に示される従来技術ではアダプタカード18に含まれる変換ロジック部12が、図1の好適な実施の形態1では、PCカードコントローラ(PCIC)2に含まれる。更に、図1の好適な実施の形態では、セレクタ回路(マルチプレクサ)20が含まれる。このセレクタ回路20は最もカード側寄りの位置に配置され、セレクタ回路20において、セレクト信号SELが印加されることで変換ロジック部12を利用するのか否かをセレクト(選択)することができるようになっている。ここで、変換ロジック部12を利用しない選択がなされる場合は、図5の形態と同様にPCカードスロット8が取りつけられ、該PCカードスロット8にはPCカードが接続されることになる。
【0026】
変換ロジック部12を利用する選択がなされる場合は、カード側のコネクタとしては、PCカードスロット8(この場合は小型メモリカード16に対するアダプタカード18が必要)、若しくは小型メモリカード(ここでは、例えばスマートメディアとする)専用の小型メモリカードスロット8’のいずれかとなる。
【0027】
図1の好適な実施の形態1に係るPCカードコントローラ2では、変換ロジック部12のみならず、CIS14もその内部に含まれる。該CIS14は、カードインターフェースブロック12と接続している。
【0028】
更に、実施の形態1の特徴として、CIS14が適宜インプリメントされ、またその内容が変更され得ることが、挙げられる。PCカードコントローラ2の外にある外部メモリ部24、外部メモリ制御部26、CIS書込み制御部28、及びカード検出部30は、CIS14のインプリメント、及び(後で説明する)CIS14の内容変更に寄与する構成要素である。
【0029】
外部メモリ制御部26は、外部メモリ部24へのアクセスタイミングの生成、データの取り込み等を行う。この外部メモリ制御部26は、カード検出部30から、挿入中の小型メモリカード16に固有の検出結果データを入力され、その検出結果に基づき小型メモリカード16の種別毎にアクセス開始アドレスを変更できるようになっている。外部メモリ部24としては、「Serial ROM」などが利用可能である。また、この外部メモリ部24の内容データを変更することにより、(PCIC2の)対応すべき小型メモリカード16の変更等にも適応可能となり、汎用性が高められる。CIS書込み制御部28は、外部メモリ制御部26から読み込まれたデータを、CIS14に書込むための制御を行う。カード検出部30は、小型メモリカード16が挿入されたときのカード検出を行う部位である。例えば、「Memory Stick」や「SD Card」というようなカードの種類毎に、異なる検出結果を出力する。
【0030】
本発明の好適な実施の形態1に係るPCコントローラ2は、少なくとも、CIS14のインプリメントが可能である。以下では、CIS14のインプリメントの動作工程を示す。
【0031】
(1)PCIC2の電源投入に伴うリセット、もしくはPCIRST#(即ち、PCIバス10からのリセット)が与えられる。
(2)上記(1)のトリガーたるリセットが与えられると、外部メモリ制御部26は、外部メモリ部24に対してアクセスを開始する。
(3)上記アクセスにて読み取られたデータは、CIS書込み制御部28によりCIS14に書込まれる。CIS書込み制御部28は、CIS14への書込みの際のアドレス管理等を行う。
(4)CIS書込み制御部28によるCIS14の最終データまでの書込みが終了すると、外部メモリ部24へのアクセスは終了する。
【0032】
CIS14の内容のフォーマットは、PCMCIAにて規格化されており、ここでは、詳細を省略する。
【0033】
上記に示された外部メモリ部24からの読込み処理は、PCIC2が搭載されるパソコンの電源投入時のシステム初期化のための時間や、その他デバイスの初期化のための時間において、同時に処理が可能である。よって、外部メモリ部24からの読込み時間が、パソコンのパフォーマンスに与える影響は少ない。
【0034】
また、CIS14自体は初期値を持っており、外部メモリ部24から書込みが無い場合はその値を用いることになる。
【0035】
上記のようにして得られるCIS14を含む、図1のPCカードコントローラ(PCIC)2を利用するパソコンの動作の例を、図4のフロー図に示す。
【0036】
(ST02)小型メモリカード16、もしくはそのアダプタカード(この場合、変換ロジック部が実装されていないアダプタ)18が挿入された場合、PCカードコントローラ2は、小型メモリカード16が挿入されたことを検知する。
【0037】
(ST04)ここで、本実施の形態1では、小型メモリカード用のレジスタ・ビットではなく、16ビットPCカード・ビットがセットされる。このレジスタ・ビットは、16ビットPCカードのためのレジスタ・ビットであり、OSによりサポートされているPCMCIAドライバがチェックの対象としている。この時点では、小型メモリカード用のドライバソフトウエアは必要ない。
【0038】
(ST06)PCMCIAドライバは、上記の16ビットPCカード・ビットがセットされたことを検知すると、挿入されたカードの情報(カードのメーカ、種類など)を取得するために、カードのCIS14を読み出す作業に入ろうとする。
【0039】
(ST08)ここで、本実施の形態1では、PCカードコントローラ2内部に装備されたCIS14を、読出しさせるように設定する。つまり、パソコン側からすれば、16ビットPCカードにアクセスしているのと変わりはないが、カード情報取得時には、PCカードコントローラ2内のCIS14を読出しするように設定しておくことになる。
【0040】
但し、上述のCIS14のインプリメント動作が完了してから、PCカードコントローラ2内部に装備されたCIS14が読み出しされるよう、制御されなければならない。
【0041】
このように、CIS14へのアクセスは、PCカードコントローラ2内部のみの動作となるため、(PCカードや小型メモリカードなどの)外部の規格にとらわれることもない。従って、本実施の形態1におけるCIS14へのアクセスは、パソコンから入力されるアドレスのデコードと、出力用のバッファへのデータの格納との、2クロック(clock)(例えば、PCIバスなら、60nsec)程度にまで、高速化することが可能である。
【0042】
(ST10)上記のCIS14には、本実施の形態1に係るPCカードコントローラ2である旨を示す内容を記載しておくものとする。CIS14の情報が得られると、システム(パソコン)は、その情報に適合するドライバをコール(呼び出し)する。ここで、小型メモリカード用のドライバソフトウエアが、初めてコールされる。
【0043】
PCカードコントローラ2は、パソコンに対して、16ビットPCカードが接続している旨を示している。よって、パソコンにおいて、上記ドライバは、16ビットPCカード用のドライバソフトウエアとして扱われる必要がある。
【0044】
(ST12)上記のドライバが呼び出されると、その後は、ドライバが小型メモリカード16を動作させる。
【0045】
上記のように、小型メモリカードの専用ドライバは、小型メモリカード16が挿入されて始めて動作するので、パソコンの主メモリ上に常駐する必要はない。
【0046】
なお、図1のPCカードコントローラ2のブロック図では、小型メモリカード16が片側(図では上側)のスロットのみに接続され得るように設定されているが、当然ながら、(下側を含む)両方のスロットに係る部位に小型メモリカード16を接続し得るように、変換ロジック部12等がPCIC2内部に取り込まれてもよい。
【0047】
<<実施の形態2>>
本発明の好適な実施の形態2に係るPCカードコントローラ2は、実施の形態1として示した図1のPCカードコントローラ2と同様の構成である。よって、同一の部位には同一の符合を付して説明を省略し、異なる部位を中心に説明を進める。
【0048】
実施の形態2でも、CIS14が適宜インプリメントされ、またその内容が変更され得る。PCカードコントローラ2の外にある外部メモリ部24、外部メモリ制御部26、CIS書込み制御部28、及びカード検出部30は、実施の形態1と同様に、CIS14のインプリメント、及びCIS14の内容変更に寄与する構成要素である。
【0049】
ところで、各種メディア毎に必要とされるCIS14に格納すべきデータは、数10バイト以上の量である。そもそも、本発明に係るPCカードコントローラ2を、複数のメディア(例えば、Memory Stick、SD Card、MMC、Smart Media等)に対応し得るように形成するのならば、ひとつの策として、複数種類のメディアに係るCIS領域をPCIC2内に準備する、ということが挙げられる。しかし、不必要なデータ領域が極力排除されるべきPCIC2内部において、無駄なコストを生じる要因となる。
【0050】
上記の複数のメディアへの別の対応策としては、各種小型メモリカード16が挿入されその検出が終了した際の検出結果を基に、その小型メモリカード16に係るCIS情報のみを都度外部から取り込み、よってPCIC2内部のCIS14サイズを必要最小限にする、というものが挙げられる。そうすると、CIS14の内容(データ)は、挿入される小型メモリカード16に応じて、都度変更され得ることになる。
【0051】
本発明の好適な実施の形態2に係るPCコントローラ2は、少なくとも、CIS14を上記のように内容変更することが可能である。以下では、CIS14の内容変更を示す。
【0052】
図2は、外部メモリ部24における、“CIS Address Map”の例である。この例では、Smart Card、Smart Media、SDCard、及びMemory Stickが、各々“0xff”の領域を必要としていることを示している。
【0053】
図3は、図2に示す外部メモリ部24に対する外部メモリ制御部26の、詳細ブロック図である。SC(Smart Card)、SM(Smart Media)、SD(SD Card)、MS(Memory Stick)の夫々のCISデータの、外部メモリ部24における格納先頭アドレスは、ベースアドレスレジスタ44に格納されている。つまり、カード検出部30の検出結果に基づき、ベースアドレスセレクタ46によって、挿入中の小型メモリカード16の上記格納先頭アドレスが、ベースアドレスレジスタ44から一つ選択される。
【0054】
この選択結果である上記格納先頭アドレスは、外部メモリタイミング部40が制御するload信号がアサートされたときに、アドレスカウンタ42に格納される。
【0055】
外部メモリタイミング部40は、外部メモリ部24の各アドレスの処理が終了する毎に、inc(インクリメント)信号をアサートし、現状のアドレスカウンタ42値をインクリメントしていく。
【0056】
また、外部メモリ部24に必要な制御信号の生成も併せて行っている。図3では“Serial ROM”用の信号SDA(data)とSCL(clock)とを示しているが、他のメモリ制御信号でもかまわない。
【0057】
実施の形態2においても、外部メモリ部24からの読込み処理は、PCIC2が搭載されるパソコンの電源投入時のシステム初期化のための時間や、その他デバイスの初期化のための時間において、同時に処理が可能である。よって、外部メモリ部24からの読込み時間が、パソコンのパフォーマンスに与える影響は少ない。
【0058】
また、CIS14自体が初期値を持っているのも同様であり、外部メモリ部24から書込みが無い場合はその値を用いることになる。
【0059】
上記のようにして得られるCIS14を含む、PCカードコントローラ(PCIC)2を利用するパソコンの動作(の例)は、実施の形態1で示した図4のフロー図と同様である。
【0060】
【発明の効果】
本発明を利用することにより、以下のような効果を奏することが可能である。
【0061】
小型メモリカード側に信号は出ず、PCカードコントローラの内部だけでの閉じた動作となるため、PCカードや小型メモリカードの規格を気にしなくてもよい。従って、内部動作としてアドレスデコードとデータを内部バッファに送るために、2clock程度(60nsec)あれば、32ビットのデータを読み出すことが可能となる。PCIバスのヘッダ部分を考慮しても、CISの読取りに関しては、従来よりも2倍以上の高速化が望める。
【0062】
また、外部のROM(外部メモリ部24)より初期値を格納し得る。よって、新たな小型メモリカードに対するサポートが、外部ROMのデータ変更のみで容易に実現でき、よって汎用性を高くすることができる。
【0063】
更に、PCカードコントローラにおけるCISの搭載領域を、必要最小限にすることができる。従って、コストアップの要因になりがちなLSIのゲート規模を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施の形態1に係るPCカードコントローラ(PCIC)のブロック図である。
【図2】外部メモリ部における、“CIS Address Map”の例である。
【図3】図2に示す外部メモリ部に対する外部メモリ制御部の、詳細ブロック図である。
【図4】図1のPCカードコントローラ(PCIC)を利用するパソコンの動作の例を示すフロー図である。
【図5】従来技術のPCカードコントローラ(PCIC)のブロック図である。
【符号の説明】
2・・・PCカードコントローラ、8、8’・・・カードスロット、12・・・変換ロジック部、14・・・CIS、16・・・小型メモリカード、24・・・外部メモリ部、30・・・カード検出部。
Claims (3)
- 2次側にて、PCカード以外のカードを接続し使用可能とするために、そのインタフェースロジック部と、そのカード情報部とを内蔵し、
PCカード以外のカード、若しくはそのカードが挿入されたアダプタカードが接続された場合に、外部のプロセッサに対しPCカードが接続されたと見なさしめるために、16ビットPCカードが接続されたという事象を示すレジスタ・ビットがセットされ、
上記外部のプロセッサが上記のPCカード以外のカードとデータの入出力を行なう際に、上記外部のプロセッサが、16ビットPCカードが接続されたという事象を示すレジスタ・ビットがセットされたことを、検知したならば、接続されたカードの情報として、上記のカード情報部に記録されるデータを、上記の外部のプロセッサに読み出させる、カードコントローラにおいて、
外部に設定されたメモリ部から、上記カード情報部に格納する初期データを取り込むことを特徴とする、カードコントローラ。 - 接続されるカードの種類を検出するカード検出部を備え、
該カード検出部の検出結果に応じて、上記メモリ部へアクセスすべき領域を変更し、
よって、接続されるカードに関する、上記カード情報部に格納する初期データを取り込むことを特徴とする、
請求項1に記載のカードコントローラ。 - 接続されるカードのためのカードスロットと、
外部に設定されたメモリ部と、
PCIバスと、
請求項1又は請求項2に記載のカードコントローラと
を含む、コンピュータシステム。
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