JP2006048369A - カード型メモリのインターフェイス回路、その回路を搭載したａｓｉｃ、及びそのａｓｉｃを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＰＵによるカード型メモリの初期化処理を省くことが可能であると共に、高速のカード型メモリの転送パフォーマンスを有効に利用することが可能なカード型メモリのインターフェイス回路、その回路を搭載したＡＳＩＣ、及びそのＡＳＩＣを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】着脱可能であってセクタ単位のアクセスが必要なカード型メモリと電子機器本体を接続するカード型メモリのインターフェイス回路において、ＳＤカードインターフェイス１４は、ＳＤカード１４に対してデータのリード／ライトを行うインターフェースコントローラを初期化すると共に、ＳＤカード４を初期化し、さらに、ＳＤカード４からステータス情報を取得してＳＤカード４が高速対応か否かを判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カード型メモリのインターフェイス回路、その回路を搭載したＡＳＩＣ、及びそのＡＳＩＣを搭載した画像形成装置に関し、詳細には、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）カードなどのように着脱可能であってセクタ単位のアクセスが必要なカード型メモリのインターフェイス回路、その回路を搭載したＡＳＩＣ、及びそのＡＳＩＣを搭載した画像形成装置に関する。

プリンタやコピー、ＭＦＰ（マルチ・ファンクション・ペリフェラル）といった機器のソフトウェアの書き換え手段として、メモリカードやネットワークなどのホストインターフェイスからのダウンロードがある。しかし、フィールドサポートなどにおけるメンテナンスやソフトウェアのアップデートを行おうとすると、ユーザのシステム環境を使用できるとは限らないことから、ホストインターフェイスが利用できるとは限らないのが現状である。

このため、確実に利用できる手段として、メモリカードインターフェイスを基板上に設
けている。メモリカードに対するアクセスは、ＲＡＭと同様に扱えることから、ソフトウ
ェアによるインターフェイス初期化などの処理は必要なかった。また、メモリカード上で
プログラムを実行することも可能であった。しかし、メモリカードは１枚あたりの容量が
せいぜい４メガバイトと小さい上に、最近では入手しにくくなってきた。

そこで、近年では例えば特許文献１のように、メモリーカードの代替として、ＳＤカー
ドが採用されている。ＳＤカードはフロッピー（登録商標）ディスクのような携帯可能な
メディアとして注目され、カードサイズに比べ記録容量が大きいことから、画像データや
音声データの記録、再生用に採用され始めている。ＳＤカードへのリードアクセスに限定
することにより、ＢＩＯＳを必要とせずにＳＤカードへのアクセスが可能になるほか、Ｃ
ＰＵのアクセスに応じて必要なデータだけを読み出せるため、ＲＡＭへのデータコピーを
せず、ＳＤカード上でプログラムの実行が可能になる。また、通信エラーが発生した場合
に、通信速度を自動で段階的に落としていき、エラーが発生しないところで処理を継続す
るようにすることで、ソフトウェアやハードウェアを変更せずにデータ通信を行うことが
可能になる。

特開平１１−２４２５９６号公報，図１

しかるに、ＳＤカードのインターフェイスであるＳＤカードインターフェイスは、メモリカードインターフェイスとは異なり、インターフェイスコントローラとＳＤメモリカードに対して初期化が必要となる。本願出願人の未公開特許出願（整理番号０３０８９４４）において、ＣＰＵ（ソフトウェア）によるインターフェイス初期化を必要とせずに、システムの起動後、直ちにカード型メモリへのアクセスを可能とするカード型メモリのインターフェイス回路を提案している。

ところで、近年、ＳＤカードの高速化がなされている。従来のＳＤカードのバスクロックは最大２５ＭＨｚに対し、高速ＳＤカードでは最大５０ＭＨｚとなる。かかる高速ＳＤカードを使用した場合、システム起動を高速化することが可能となる。しかしながら、本願出願人の提案したカード型メモリのインターフェイス回路にあっては、高速ＳＤカードに対応していないため、その転送パフォーマンスを有効に利用したシステムを構築することはできないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ＣＰＵによるカード型メモリの初期化処理を省くことが可能であると共に、高速のカード型メモリの転送パフォーマンスを有効に利用することが可能なカード型メモリのインターフェイス回路、その回路を搭載したＡＳＩＣ、及びそのＡＳＩＣを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、着脱可能であってセクタ単位のアクセスが必要なカード型メモリと電子機器本体を接続するカード型メモリのインターフェイス回路において、前記カード型メモリに対してデータのリード／ライトを行うインターフェイスコントローラを初期化する初期化手段と、前記カード型メモリを初期化するカード型メモリ初期化手段と、を備え、前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応か否かを判断することを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応である場合に、当該カード型メモリを高速設定することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記カード型初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応である場合に、当該カード型メモリの消費電流が許容範囲内か否かを判断し、許容範囲内の場合には、当該カード型メモリを高速設定することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記カード型メモリは、ＳＤカードであることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、画像入出力機能、画像処理機能、及びデータ通信等の複数のアプリケーション機能を有し、各アプリケーション機能がメモリ及びハードディスクの１以上を共有資源として利用可能に構成されたＡＳＩＣにおいて、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のカード型メモリのインターフェイス回路を搭載することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、本発明のＡＳＩＣを画像形成装置に搭載することが望ましい。

以上説明したように本発明によれば、着脱可能であってセクタ単位のアクセスが必要なカード型メモリと電子機器本体を接続するカード型メモリのインターフェイス回路において、前記カード型メモリに対してデータのリード／ライトを行うインターフェイスコントローラを初期化する初期化手段と、前記カード型メモリを初期化するカード型メモリ初期化手段と、を備え、前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応か否かを判断することとしたので、ＣＰＵによるカード型メモリの初期化処理を省くことが可能であると共に、高速のカード型メモリの転送パフォーマンスを有効に利用することが可能となるという効果を奏する。また、ＣＰＵによりカード型メモリが高速対応か否かを判断する処理を省くことができ、システムの起動後、直ちに高速カード型メモリへの高速アクセスを行うことが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応である場合に、当該カード型メモリを高速設定することとしたので、カード型メモリのインターフェイス回路によりカード型メモリを高速設定することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、前記カード型初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応である場合に、当該カード型メモリの消費電流が許容範囲内か否かを判断し、許容範囲内の場合には、当該カード型メモリを高速設定することとしたので、システムの消費電力を考慮したシステム構築を行うことが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、前記カード型メモリは、ＳＤカードであることとしたので、高速ＳＤカードの転送パフォーマンスを有効に活用することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、画像入出力機能、画像処理機能、及びデータ通信等の複数のアプリケーション機能を有し、各アプリケーション機能がメモリ及びハードディスクの１以上を共有資源として利用可能に構成されたＡＳＩＣにおいて、上述のカード型メモリのインターフェイス回路を搭載することとしたので、ＣＰＵによるカード型メモリの初期化処理を省くことが可能であると共に、高速のカード型メモリの転送パフォーマンスを有効に利用することが可能なカード型メモリのインターフェイス回路を搭載したＡＳＩＣを提供することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明によれば、上述のＡＳＩＣを画像形成装置に搭載することとしたので、ＣＰＵによるカード型メモリの初期化処理を省くことが可能であると共に、高速のカード型メモリの転送パフォーマンスを有効に利用することが可能なカード型メモリのインターフェイス回路を搭載した画像形成装置を提供することが可能となるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるカード型メモリのインターフェイス回路
、その回路を搭載したＡＳＩＣ、及びそのＡＳＩＣを搭載した画像形成装置の最良な実施
の形態を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

本発明の実施の形態を、［画像形成装置の構成］、［ＳＤカードインターフェイスの構成］、［ＳＤカードの初期化処理］、［ＳＤカードの高速設定］の順に説明する。以下、特定のサイズ単位でのアクセスが必要でかつ着脱可能に設けられたカード型メモリとして、ＳＤメモリカードを例示して説明する。

［画像形成装置の構成］
図１は本発明に係るＳＤカードインターフェイスを内蔵したＡＳＩＣを備えた画像形成
装置の一実施形態を示すブロック図である。

図１において、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）１０は画像入出力機能、画像処理機能及
びデータ通信等の複数のアプリケーション機能を有し、各アプリケーション機能がメモリ
６、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１内のハードディスク等を共通資源として利用可
能に設計され、ＡＳＩＣ１０には、ＨＤＤ１と、ＰＨＹデバイス（ネットワークデバイス
）２と、ＰＨＹデバイス（ＵＳＢデバイス）３と、ＳＤカード４と、画像形成装置本体側
のＣＰＵ５、メモリ６、プリンタエンジン２０及びＩＥＥＥ１２８４デバイス及が接続さ
れる。ＨＤＤ１は画像データやプログラムを格納し、ＣＰＵ５は画像形成装置全体の制御
を行い、メモリ６はランダムアクセス可能である。なお、プリンタエンジン２０は記録媒
体に可視画像を形成する画像形成手段として機能し、ＩＥＥＥ１２８４インターフェイス
１７を使用して外部から転送されてくる画像データ、ＰＨＹデバイス２，３から転送され
てくる画像データ、ＨＤＤ１、ＳＤカード４などに格納されていた画像データに基づいて
画像を形成することが可能であり、プリンタエンジン２０とシステムを組むことによりＡ
ＳＩＣ１０を備えたプリンタ、コピー装置、ファクシミリなどの画像形成装置を構成する
。

ＡＳＩＣ１０には詳しくは、メモリ・アービタ３０と、メモリ・アービタ３０とＨＤＤ
（ハードディスクドライブ）１を接続するためのＨＤＤインターフェイス１１及びＤＭＡ
コントローラ２１と、メモリ・アービタ３０とＰＨＹデバイス２を接続するためのネット
ワークインターフェイス１２及びＤＭＡコントローラ２２と、メモリ・アービタ３０とＰ
ＨＹデバイス３を接続するためのＵＳＢインターフェイス１３及びＤＭＡコントローラ２
３と、メモリ・アービタ３０（及びメモリコントローラ１６）とＳＤカード４を接続する
ためのＳＤカードインターフェイス１４及びＤＭＡコントローラ２４と、メモリ・アービ
タ３０とＣＰＵ５を接続するためのＣＰＵインターフェイス１５と、メモリ・アービタ３
０（及びＳＤカードインターフェイス１４）とメモリ６を接続するためのメモリコントロ
ーラ１６と、メモリ・アービタ３０と不図示のＩＥＥＥ１２８４デバイス、プリンタエン
ジンをそれぞれ接続するためのＩＥＥＥ１２８４インターフェイス１７、プリンタエンジ
ンインターフェイス１８が設けられている。

すなわち、ハードディスクやネットワークなど、複数のアプリケーションに加え、ＳＤ
カードインターフェイス１４がメモリアービタ３０を介したＤＭＡコントローラ２４によ
るデータ転送パスと、ランダムアクセス用のメモリコントローラ１６へのパスで接続され
ている。この構成により、ＳＤカード４からメモリ６だけではなくＨＤＤ１やネットワー
クデバイス、ＵＳＢデバイスのインターフェイス１２、１３間でのデータ転送も可能にな
る。

［ＳＤカードインターフェイスの構成］
図２はＳＤカードインターフェイス１４の構成例を示すブロック図である。ＳＤカードコントローラ１４１は、ＳＤカード４の規格に準じてＳＤカード４とのデータの通信を実際に行う部分である。制御回路１４５は、ＣＰＵ５からの制御コマンドをＳＤカードコントローラ１４１に与えたり、ＳＤカード４に対してＤＭＡ転送を使用するか、ランダムアクセスを使用するかを選択するためにマルチプレクサ１４４の切替を行う回路ブロックである。

ＤＭＡインターフェイス１４２は、ＳＤカードコントローラ１４１（及びマルチプレク
サ１４４）と図１におけるＤＭＡコントローラ２４との間にあり、両者のインターフェー
スの整合を取り、ＤＭＡにより転送を可能とする回路ブロックである。ＲＡＭアクセスイ
ンターフェイス１４３は、図１におけるメモリ（ＲＡＭ）コントローラ１６もしくはＣＰ
Ｕインターフェイス１５とＳＤカードコントローラ１４１（及びマルチプレクサ１４４）
との間にあり、両者のインターフェイスの整合を取る回路ブロックである。

ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３内には、複数セクタ分（５１２バイトｘＮセク
タ）のバッファ（ＲＡＭ）１４３ａを内蔵し、このバッファ１４３ａにＳＤカード４の複
数セクタ分のデータを蓄えることができるようになっている。ＣＰＵ５からのリードアク
セスに対し、このバッファ１４３ａに格納されているセクタ範囲内のデータであれば、Ｓ
Ｄカード４からのデータ読み出しを経ることなく、バッファ１４３ａからデータを読み出
すことができる。これにより、ＳＤカード４へのアクセスを最小限に抑えるようにしてい
る。

［ＳＤカードの初期化処理］
図３は、図２のＳＤカードインターフェイス１４によるＳＤカード４の初期化手順を説明するためのフローチャートを示している。図３を参照して、ＳＤカードインターフェイス１４によるＳＤカード４の初期化手順を説明する。ＳＤカードインターフェイス１４によるＳＤカード４の初期化は、電源投入時、ソフトウェアのアップデート時や自己診断プログラムの実行時等のサービスエンジニア等による特定の作業の実行時に実行される。このように、ＳＤカードインターフェイス１４によるハードウェアでのＳＤカード４の初期化処理の使用目的を限定することで、エラーの発生を抑えることにしている。ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４の初期化の前にＳＤカードコントローラ１４１の初期化を行う。図３に示す処理はＳＤカードインターフェイス１４のシーケンス処理で行われる。

図３において、まず、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４が初期化済みであるか否かを判断し（ステップＳ１）、初期化済みでない場合には（ステップＳ１の「Ｎｏ」）、ＳＤカードインターフェイス１４のリセットを解除する（ステップＳ２）。そして、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４の挿入を確認し（ステップＳ３）、ＳＤカード４が装着されいるか否かの判断を行い（ステップＳ４）、ＳＤカード４が装着されていない場合には（ステップＳ４の「Ｎｏ」）、ステップＳ１に戻る一方、ＳＤカード４が装着されている場合には（ステップＳ４の「Ｙｅｓ」）、ＳＤクロックを設定する（ステップＳ５）。

つぎに、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４の初期化を行ない（ステップＳ６）、その動作電圧を設定する（ステップＳ７）。この後、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４のカードＩＤ、カードアドレス、及びカードサイズを取得する（ステップＳ８〜ステップＳ１０）。ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカードの内部ステートをＴｒａｎｓｆｅｒステートに設定した後（ステップＳ１１）、ＳＤカード４を高速設定にする（ステップＳ１２）。ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４のブロック長を設定した後（ステップＳ１３）、データバス幅を設定する（ステップＳ１４）。

この後、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４のカードステータスを取得する（ステップＳ１５）。そして、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカード４から取得したこれらの情報に基づいて、データ読出位置のオフセット値を算出して記憶する。この後、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、初期化済みフラグをセットする（ステップＳ１６）。

他方、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、カード未挿入や適用外のカード挿入によるエラーが発生した場合には、カード未挿入フラグをセットした後（ステップＳ１７）、ステップＳ１６に移行する。なお、カード未挿入の場合、一定時間の間はカード挿入の確認を継続することにしても良い。

［ＳＤカードの高速設定］
図４は、図３におけるＳＤカード高速設定（ステップＳ１２）の詳細な処理内容を示すフローチャートである。図４を参照して、ＳＤカードインターフェイス１４によるＳＤカード４の高速設定手順を説明する。高速ＳＤカードは、従来のＳＤカードとインターフェイスが変わらないため、ＳＤカードが高速対応か否かはコマンド形式で判断することとなる。

図４において、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、まずＳＤカード４のコンフィグレーションを取得する（ステップＳ２１）。このコンフィグレーション情報からＳＤカード４のカードバージョンがＶ１．０１であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。
カードバージョンがＶ１．０１であった場合は（ステップＳ２２の「Ｙｅｓ」）、ＳＤカードバスクロックを２５ＭＨｚに設定する（ステップＳ３１）。

他方、ＳＤカード４のカードバージョンがＶ１．０１でない場合には（ステップＳ２２の「Ｎｏ」）、カードバージョンの情報から以後発行する高速ＳＤコマンドチェックコマンド及び高速ＳＤスイッチコマンドがサポートされているか否かが判断できる。

ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、高速ＳＤコマンドがサポートされていることを確認すると、ＳＤカード４に対し、高速ＳＤチェックコマンドを発行して（ステップＳ２３）、ＳＤカード４から高速ＳＤステータスを取得する（ステップＳ２４）。ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、この高速ＳＤステータス情報からＳＤカードバスクロックがＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ−Ｍｏｄｅに対応しているかを判断する（ステップＳ２５）。

ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ−Ｍｏｄｅに対応していない場合には（ステップＳ２５の「Ｎｏ」）、ＳＤカードバスクロックを２５ＭＨｚに設定する（ステップＳ３１）。他方、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ−Ｍｏｄｅに対応している場合には（ステップＳ２５の「Ｙｅｓ」）、ＳＤカード４に対して、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ−Ｍｏｄｅにした時のパラメータをコマンド情報に付加して高速ＳＤコマンドを発行し（ステップＳ２６）、高速ＳＤステータス情報を取得する（ステップＳ２７）。

ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、取得した高速ＳＤステータス情報からＳＤカードバスクロックがＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ−Ｍｏｄｅの場合のＳＤカード消費電流値を確認し、ＳＤカード４の電流値がシステムとして許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ２８）。ＳＤカード４の電流値が許容範囲内でない場合には（ステップＳ２８の「Ｎｏ」）、ＳＤカードバスクロックを２５ＭＨｚに設定する（ステップＳ３１）。他方、ＳＤカード消費電流値が許容範囲内である場合には（ステップＳ２８の「Ｙｅｓ」）、ＳＤカード４内部を高速ステートに設定するためのコマンドを、ＳＤカード４に対して発行する（ステップＳ２９）。最後に、ＲＡＭアクセスインターフェイス１４３は、ＳＤカードバスクロックを５０ＭＨｚに設定する（ステップＳ３０）。

本実施の形態によれば、ＳＤカードインターフェイス１４は、ＳＤカードが挿入された場合に、高速ＳＤカードであるか否かを判断し、高速ＳＤカードである場合には、高速モードを設定することとしたので、ＳＤカードの持つパフォーマンスを最大に生かしたシステムを構築することができる。

本発明に係るカード型メモリのインターフェイス回路、その回路を搭載したＡＳＩＣ、及びそのＡＳＩＣを搭載した画像形成装置は、プリンタ、複写機、ＭＦＰ（マルチ・ファンクション・ペリフェラル）といった画像形成装置に適用可能であって、高速モードを有するカード型メモリを使用する場合に適している。

本発明に係るＳＤカードインターフェイスを内蔵したＡＳＩＣを備えた画像形成装置の一実施形態を示すブロック図である。 図１のＳＤカードインターフェイスの構成例を示すブロック図である。 図２のＳＤカードインターフェイスによるＳＤカードの初期化手順を説明するためのフローチャートである。 図３におけるＳＤカード高速設定の詳細な処理内容を示すフローチャートである。

符号の説明

４ ＳＤカード
５ ＣＰＵ
１０ ＡＳＩＣ
１４ ＳＤカードインターフェイス
１４１ ＳＤカードコントローラ
１４２ ＤＭＡインターフェイス
１４３ ＲＡＭアクセスインターフェイス
１４３ａ バッファ（ＲＡＭ）
１４４ マルチプレクサ
１４５ 制御回路

Claims (6)

1. 着脱可能であってセクタ単位のアクセスが必要なカード型メモリと電子機器本体を接続
   するカード型メモリのインターフェイス回路において、
   前記カード型メモリに対してデータのリード／ライトを行うインターフェイスコントローラを初期化する初期化手段と、
   前記カード型メモリを初期化するカード型メモリ初期化手段と、を備え、
   前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応か否かを判断することを特徴とするカード型メモリのインターフェイス回路。
2. 前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応である場合に、当該カード型メモリを高速設定することを特徴とする請求項１に記載のカード型メモリのインターフェイス回路。
3. 前記カード型メモリ初期化手段は、前記カード型メモリが高速対応である場合に、当該カード型メモリの消費電流が許容範囲内か否かを判断し、許容範囲内の場合には、当該カード型メモリを高速設定することを特徴とする請求項１に記載のカード型メモリのインターフェイス回路。
4. 前記カード型メモリは、ＳＤカードであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のカード型メモリのインターフェイス回路。
5. 画像入出力機能、画像処理機能、及びデータ通信等の複数のアプリケーション機能を有し、各アプリケーション機能がメモリ及びハードディスクの１以上を共有資源として利用可能に構成されたＡＳＩＣにおいて、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のカード型メモリのインターフェイス回路を搭載したことを特徴とするＡＳＩＣ。
6. 請求項５に記載のＡＳＩＣを搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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