JPWO2006082793A1 - SD(SecureDigital)カード、ホストコントローラ - Google Patents
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Abstract
SDカードのデータ転送レートを従来のものよりも速くすることを目的とし、従来のデータ転送方法とはことなる方法でデータ転送をし得るSDカードを提供する。従来の方式でデータの転送に用いていた4つの端子のうち、2つずつをペアにして、それぞれのペアになった端子を用いて差動信号方式でのデータ転送を行えるようにし、従来のデータ転送方式と、差動信号方式でのデータ転送方式とで、データ転送方法を切り替えることができる切替機構を備え、SDカードと当該SDカードを装着したホストコントローラが共に差動信号方式でのデータ転送が可能な場合に差動信号方式でデータ転送を行う。
Description
本発明は、SDカード及びSDカードが接続されるホストコントローラに関し、特にデータ入出力方法に関する。
近年SDメモリカードは大容量化しており、その記憶容量が512MB、あるいは1GBのものが販売されている。また、SDメモリカードのデータ転送速度に関しては20MB/sのものが販売されている。
特許文献1にはSDメモリカード及びSDUSBカードの両方を同一のスロットで扱えるホスト装置に関する技術が開示されている。
日本国特許公開2001−307025号公報
特許文献1にはSDメモリカード及びSDUSBカードの両方を同一のスロットで扱えるホスト装置に関する技術が開示されている。
ところで、SDメモリカードの大容量化に伴い、従来の転送速度では、もはや快適にデータの転送ができるとはいえなくなってきている。
そこで、上記課題を鑑み、従来のSDメモリカードよりも速い転送速度でデータの転送を行い得るSDカードを提供することを第1の目的とする。また、当該SDカードが接続されることになる外部機器もまた当該SDカードに対応している必要があるのでその外部機器を提供することを第2の目的とする。
そこで、上記課題を鑑み、従来のSDメモリカードよりも速い転送速度でデータの転送を行い得るSDカードを提供することを第1の目的とする。また、当該SDカードが接続されることになる外部機器もまた当該SDカードに対応している必要があるのでその外部機器を提供することを第2の目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係るSDカードは、複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うSDカードであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることを特徴としている。
ここでいう入出力とは入力もしくは出力のいずれか一方を示す。
上記のような構成により、本発明に係るSDメモリカードは、自カードが装着されたホストコントローラとの間でデータのやり取りを従来の方法と差動信号方式の2通りのデータ通信方式でデータのやり取りを行うことができ、差動信号方式でデータのやり取りを行った場合には、従来のデータ通信方式よりも速くなる。
従来のSDカードにおけるデータ転送方式(以下、従来の転送方式を通常方式という)では1本の信号線で1bitのデータを転送する形をとり、計4本の信号線で4bitのデータ転送を行っている。この方式の場合、高速でデータの転送を行うと高周波を発生するために周囲の機器に悪影響を与える問題があり、また逆に周囲の機器からの影響も受けやすく、外乱に弱くなり、データの破損率が高くなるという問題がある。
従来のSDカードにおけるデータ転送方式(以下、従来の転送方式を通常方式という)では1本の信号線で1bitのデータを転送する形をとり、計4本の信号線で4bitのデータ転送を行っている。この方式の場合、高速でデータの転送を行うと高周波を発生するために周囲の機器に悪影響を与える問題があり、また逆に周囲の機器からの影響も受けやすく、外乱に弱くなり、データの破損率が高くなるという問題がある。
一方、差動信号方式は2本の信号線を使って1bitのデータ転送を行う方式であり、ノイズに強く高速でデータ転送が行えるという特性がある。また、通常のデータ転送方式とは異なり、2本の信号線でそれぞれ逆位相のデータ転送を行っているので、それぞれの高周波が発生させる影響を打ち消しあう形になるので、周囲の機器に与える影響も少なくなり、且つ外乱にも強くなる。
また、前記SDカードにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
これにより、SDカードは、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のSDカードに新たに端子を設置する必要がないのでSDカードの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、またその分の製作コストも発生しない。
これにより、SDカードは、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のSDカードに新たに端子を設置する必要がないのでSDカードの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、またその分の製作コストも発生しない。
また、前記SDカードにおいて、前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられることとしてよい。
これにより、SDカードにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
これにより、SDカードにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記2つの端子は、隣り合って設けられていることとしてよい。
これにより、SDカードは、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含むこととしてよい。
これにより、SDカードは、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含むこととしてよい。
これにより、SDカードは自カードを装着した外部の機器からの要求を受け付けてデータを転送したり、外部の機器からのデータを受け付けることができる。
また、前記SDカードは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に1つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自カードを装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
また、前記SDカードは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に1つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自カードを装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
これにより、SDカードは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、SDカードは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
これにより、SDカードは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、SDカードは、相手の外部機器が電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、SDカードは複数のデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更することとしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更することとしてよい。
これにより、SDカードは外部機器から要求されたデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることとしてよい。
また、SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを判断して装着したSDカードに応じてデータの入出力方法を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のホストコントローラに新たに端子を設置する必要がないのでホストコントローラの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、また製作コストも発生しない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、隣り合うように設けられていることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、隣り合うように設けられていることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記複数の端子には、装着したSDカードへの要求を伝達する伝達端子を含むこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは自カードが装着したSDカードに対して通常方式でのデータ入出力なのか、あるいは、差動信号方式でのデータ入出力なのかといった要求を伝えることができる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記複数の端子には、装着したSDカードへの要求を伝達する伝達端子を含むこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは自カードが装着したSDカードに対して通常方式でのデータ入出力なのか、あるいは、差動信号方式でのデータ入出力なのかといった要求を伝えることができる。
また、前記ホストコントローラは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に1つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機に装着しているSDカードとの間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
これにより、ホストコントローラは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは、装着したSDカードが電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは、装着したSDカードに対応してデータ転送速度を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたSDカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたSDカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラが指示したデータ転送速度で、SDカードとのデータ入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラは更に、SDカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、前記切り替え手段は更に、前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでSDカードに対する前記供給電圧を変えることとしてよい。
また、前記ホストコントローラは更に、SDカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、前記切り替え手段は更に、前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでSDカードに対する前記供給電圧を変えることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは従来の方式と差動信号方式でSDカードが動作するための供給電圧を変えることができる。差動信号方式は、従来のものよりも少ない供給電圧でデータの入出力を行うことができ、これにより供給電圧を軽減し、省電力の効果が見込める。
また、前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐ信号線は略平行に設けられることとしてよい。
また、前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐ信号線は略平行に設けられることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、接続端子と差動信号変換器とをつなぐ2本の信号線は平行に設けられるので、差動信号方式でデータ入出力を行う場合に、発生する高周波が効率よく打ち消しあうことができる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記読取手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したSDカードに出力する出力部と、前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるSDカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、前記切り替え手段は、前記応答読取部がSDカードからの当該電圧に対する当該SDカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記読取手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したSDカードに出力する出力部と、前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるSDカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、前記切り替え手段は、前記応答読取部がSDカードからの当該電圧に対する当該SDカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは、自機が装着したSDカードに対して差動信号式で動作する前に、当該SDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを識別するために、一定の電圧を一定時間ホストコントローラにより与えられ、これに対し、SDカードは一定時間の間、SDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかを示す応答波形を返すことでホストコントローラはSDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを認識できる。
また、SDカードにおけるデータの入出力方法であって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。
また、SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。
また、SDカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。
また、SDカードを装着して当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。
この、方法もしくはプログラムにより、SDカードあるいは当該SDカードを装着してデータ入出力を行うホストコントローラは、従来の方式と差動信号方式のどちらか一方でのデータ入出力が行え、それらを相手が差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって切り替えることができる。
1〜9、11〜19 接続端子
100 SDメモリカード
101 I/Fドライバ
102 メモリ
120 ホストコントローラ
130 ホスト装置
140 SDカードスロット
400、410、420、430 8bitバッファ
401 8bit→4bitパラレルシリアル変換器
402、412、413、414 4bitバッファ
403、413、423、433 NAND回路
404、414、424、434 通信方式入力線
405、415、416、417 コマンド内容入力線
406、416 通常クロック入力線
411 4bit→8bitシリアルパラレル変換器
421 8bit→2bitパラレルシリアル変換器
426、436 高速クロック入力線
427、428 差動信号生成器
431 2bit→8bitシリアルパラレル変換器
437、438 差動信号復元器
100 SDメモリカード
101 I/Fドライバ
102 メモリ
120 ホストコントローラ
130 ホスト装置
140 SDカードスロット
400、410、420、430 8bitバッファ
401 8bit→4bitパラレルシリアル変換器
402、412、413、414 4bitバッファ
403、413、423、433 NAND回路
404、414、424、434 通信方式入力線
405、415、416、417 コマンド内容入力線
406、416 通常クロック入力線
411 4bit→8bitシリアルパラレル変換器
421 8bit→2bitパラレルシリアル変換器
426、436 高速クロック入力線
427、428 差動信号生成器
431 2bit→8bitシリアルパラレル変換器
437、438 差動信号復元器
以下、本発明の一実施形態であるSDカード及び当該SDカードが接続されるホストコントローラについて図面を用いて説明する。
<実施の形態>
<概要>
本発明のSDカードは、従来のSDカードのデータ入出力方法に加えて差動信号方式によるデータ入出力を行えるようにしたものであり、自カードが接続されたホストコントローラが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって入出力方法を換えるものである。
<実施の形態>
<概要>
本発明のSDカードは、従来のSDカードのデータ入出力方法に加えて差動信号方式によるデータ入出力を行えるようにしたものであり、自カードが接続されたホストコントローラが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって入出力方法を換えるものである。
また、当該SDカードに対応するべくパソコンなどのホスト装置もまたそれに対応する必要があり、SDカードとほぼ同様の機構を備える。当該ホスト装置もまた本発明の一環である。
ここで差動信号方式によるデータ入出力についてその詳細を説明しておく。
通常方式は、通常1bitずつデータの入出力を行うのに1本の信号線で電圧の高低(例えば、0Vと3V)で「0」と「1」を表していた。これを高速でデータ転送を行うと先にも記したように高周波が発生し、外乱に弱くなり、また、周囲の機器に与える影響も大きくなるため、その転送速度には限りがある。
ここで差動信号方式によるデータ入出力についてその詳細を説明しておく。
通常方式は、通常1bitずつデータの入出力を行うのに1本の信号線で電圧の高低(例えば、0Vと3V)で「0」と「1」を表していた。これを高速でデータ転送を行うと先にも記したように高周波が発生し、外乱に弱くなり、また、周囲の機器に与える影響も大きくなるため、その転送速度には限りがある。
一方差動信号方式では2本の信号線を用いて1bitずつデータの入出力を行う。その方法は、一方の信号線には、図3(a)のようなデータを流したとすると、もう一方の信号線には、図3(b)のような、図3(a)の全く逆位相のデータを流す。そして片側の方の電圧値からもう一方の方の電圧値の差分を取り、その値が閾値以上なら「1」、閾値以下なら「0」を示すというものである。
この閾値を0とした場合、図3(a)において、SD0+に300mVの電圧をかけているとき(例えば、時刻T1〜T2や時刻T3〜T4)には、図3(b)において示したように、SD0−には電圧をかけておらず、SD0+からSD0−の電圧値の差分はSD0+ − SD0− =300−0=300mVとなり正の値をとるので、この場合データとしては「1」を示す。
一方、SD0+にかけられている電圧が0mVの場合(例えば時刻T2〜T3や時刻T4〜T5)、SD0−の方の電圧は、図3(b)に示したように、300mVとなっており、SD0+からSD0−の差分は、SD0+ − SD0− =0−300=−300mVとなり負の値を示すので、この場合はデータとしては、「0」を示す。
この2本の信号線は互いに平行に、且つ隣接するように設けられ、そうすることで電磁ノイズと外乱電磁ノイズとを同時に打ち消しあっている。差動信号の場合、図3に示すように高い方の電位を300mV、低い方の電位を0Vとしており、通常方式のように0Vと3Vで表していた場合よりも、SDカードが動作するためにホスト装置から供給される電圧も少なくてすむ。
<構成>
図1は、SDカードがホストコントローラに接続された本発明の使用形態を示した構成図である。
この2本の信号線は互いに平行に、且つ隣接するように設けられ、そうすることで電磁ノイズと外乱電磁ノイズとを同時に打ち消しあっている。差動信号の場合、図3に示すように高い方の電位を300mV、低い方の電位を0Vとしており、通常方式のように0Vと3Vで表していた場合よりも、SDカードが動作するためにホスト装置から供給される電圧も少なくてすむ。
<構成>
図1は、SDカードがホストコントローラに接続された本発明の使用形態を示した構成図である。
SDカード100はSDカードスロット140に装着されてホスト装置130内部のホストコントローラ120と接続される。ホスト装置130としては具体的にはSDカード100とデータの入出力を行えるパソコン、あるいはプリンタなどが挙げられる。基本的にはSDカード100の構成は従来のSDカードと変わらない。
SDカード100は、接続端子1〜9と、I/Fドライバ101と、メモリ102とを含んで構成される。
SDカード100は、接続端子1〜9と、I/Fドライバ101と、メモリ102とを含んで構成される。
接続端子1〜9は、ホスト装置130との間でデータの入出力や電源供給やコマンドなどを受諾する。具体的には図2を用いて説明する。図2(a)はSDカード100の構成図であり、同図の接続端子1〜9で用いられるデータ伝送の通常方式の場合を図2(b)に、差動信号方式の場合を図2(c)に示した。本発明に係るSDカード100は双方のデータ入出力を可能としている。
図2(b)は、従来の場合のデータ入出力方式におけるピン配置を示した従来ピン配置表200である。従来ピン配置表200には、ピン番号201に対応して、それぞれのピンの名前202と内容203を記してある。接続端子1、7、8、9はそれぞれデータ入出力に用いられる。接続端子2は、ホストコントローラからのコマンドを受諾するために用いられる。また、接続端子3及び6は、グランドとして接地されており、接続端子4は、SDカード100が動作するための電源供給のために用いられる。そして接続端子5は、クロック入力供給のために用いられる。
一方、差動信号方式の場合は、図2(c)の差動信号ピン配置表210に示している。差動信号ピン配置表210には、ピン番号211に対応して、それぞれのピンの名前212と内容213を記してある。従来の場合と異なる点は、データ入出力用のピンであり、接続端子1と接続端子9、及び、接続端子7と接続端子8をそれぞれ1セットにして、それぞれで二つの端子を用いて1ビットずつ別のデータの入出力を行う。接続端子1と接続端子9は対になっており、接続端子9に流れるデータは、接続端子1に流れるデータの完全に逆位相のものが流れる。接続端子7と接続端子8も対になっており、接続端子8を流れるデータは接続端子7を流れるデータの逆位相のデータが流れる。
I/Fドライバ101は、SDカード100を制御するものであり、ホスト装置130からのコマンドを受けてメモリ102に記録されているデータを出力したり、ホスト装置130からデータを受け取ってメモリ102に書き込む機能を有する。
メモリ102は、各種データを記憶する機能を有する。このデータは過去においてユーザによって指定されたデータを記憶しており、ホスト装置130はSDカード規格によって定められているプロトコルに従ってこれらを読み出したり、メモリ102に新たに別のデータを書き込んだりすることができる。また、SDカード100は、図示していないがSCR(Sd−card Configuration Resister)と呼ばれるレジスタを備え、自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているという情報を記憶している。SDカード100が差動信号方式で対応していない場合には、通常方式でのデータ入出力を行うという情報を保持している。具体的には、データ入出力の方式を示す領域に差動信号方式でのデータ入出力に対応しているならば「1」、していないならば「0」を保持している。なお、ここでは差動信号方式でのデータ入出力に対応している場合は通常方式でのデータ入出力にも対応しているものとする。
メモリ102は、各種データを記憶する機能を有する。このデータは過去においてユーザによって指定されたデータを記憶しており、ホスト装置130はSDカード規格によって定められているプロトコルに従ってこれらを読み出したり、メモリ102に新たに別のデータを書き込んだりすることができる。また、SDカード100は、図示していないがSCR(Sd−card Configuration Resister)と呼ばれるレジスタを備え、自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているという情報を記憶している。SDカード100が差動信号方式で対応していない場合には、通常方式でのデータ入出力を行うという情報を保持している。具体的には、データ入出力の方式を示す領域に差動信号方式でのデータ入出力に対応しているならば「1」、していないならば「0」を保持している。なお、ここでは差動信号方式でのデータ入出力に対応している場合は通常方式でのデータ入出力にも対応しているものとする。
一方、ホストコントローラ120もSDカード100とほぼ同様の機構を備えており、通常のパソコンやプリンタのSDカードスロットの機構とほぼ同様の構成を備える。ホストコントローラ120は、SDカード100の接続端子1〜9と接続するための接続端子11〜19を備え、I/Fドライバ121を備える。I/Fドライバ121は、図示していないがホスト装置120内部のCPUやメモリに接続され、CPUからの命令により、SDカード100とのデータの入出力を行う機能を有する。ホストコントローラ120のそれぞれの接続端子の用途もまた、図2を用いて説明したSDカード100の接続端子のものと同様の内容になる。
なお、図1は模式的に示した構成図であり、実際にはSDカード100の接続端子と、ホストコントローラは実際に接触することになる。
次に、通常方式と差動信号方式のデータ入出力の切り替えを行うために、SDカードのI/Fドライバ及びホストコントローラのI/Fドライバが備える切替機構について図4を用いて説明する。
次に、通常方式と差動信号方式のデータ入出力の切り替えを行うために、SDカードのI/Fドライバ及びホストコントローラのI/Fドライバが備える切替機構について図4を用いて説明する。
図4は、SDカードもしくはホストコントローラのI/Fドライバが保持し、データ転送用の接続端子1、7、8、9に接続されている切り替え機構の構成を示した構成図である。切替機構は、8bitバッファ400、410、420、430、8bit→4bitパラレルシリアル変換器411、4bit→8bitシリアルパラレル変換器421、8bit→2bitパラレルシリアル変換器431、4bitバッファ402、412、422、432、差動信号生成器427、428、差動信号復元器437、438を含んで構成される。
バッファ400、410、420、430はそれぞれデータバス450を介してメモリから受け取ったデータを一時的に保存する機能を有する。
8bit→4bitパラレルシリアル変換器401は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを4bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。4bit→8bitシリアルパラレル変換器411は、4bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。8bit→2bitパラレルシリアル変換器421は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを2bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。2bit→8bitシリアルパラレル変換器431は、2bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。
8bit→4bitパラレルシリアル変換器401は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを4bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。4bit→8bitシリアルパラレル変換器411は、4bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。8bit→2bitパラレルシリアル変換器421は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを2bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。2bit→8bitシリアルパラレル変換器431は、2bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。
シリアルパラレル変換器、及びパラレルシリアル変換器は、SDカード内部、及びホストコントローラ内部ではパラレル転送でデータ転送が行われているが、SDカード―ホストコントローラ間ではシリアル転送でデータ転送が行われるので設置されている。また、それぞれの機器内部では8bitのパラレルデータがやり取りされているが、SDカード―ホストコントローラ間では通常方式では4bit、差動信号方式では2bitずつデータの入出力を行うのでその、変換のためにも設置されている。
差動信号生成器427、428はそれぞれ入力されたデータを差動信号で送れる状態に変換する機能を有する。具体的には「0」と「1」で表されていたデータを0Vと300mVで表されるデータと、そのデータが反転して逆位相になった2つのデータに分けられる。
差動信号復元器437、438は、それぞれ入力される二つの差動信号で表されるデータをもとの通常方式で扱えるデータに変換する機能を有する。差動信号生成器から相手機器の差動信号復元器までのデータを送信するための2本の信号線は、高速転送した場合に発生する高周波の影響を打ち消し合わせるために、ほぼ平行に隣接して設けられる。
差動信号復元器437、438は、それぞれ入力される二つの差動信号で表されるデータをもとの通常方式で扱えるデータに変換する機能を有する。差動信号生成器から相手機器の差動信号復元器までのデータを送信するための2本の信号線は、高速転送した場合に発生する高周波の影響を打ち消し合わせるために、ほぼ平行に隣接して設けられる。
4bitバッファ402、412、422、432はそれぞれ4bitのデータを一時的に記憶する機能を有し信号線441、447、448、449とのデータ入出力、及び、パラレルシリアル変換器とのデータ入出力を行う。
NAND回路403、413、423、433はそれぞれ順に通常方式でのデータ読み出し、通常方式でのデータ書き込み、差動信号方式でのデータ読み出し、差動信号方式でのデータ書き込みの場合に動作し、それぞれ入力される信号が共に真のときに、接続先のバッファやパラレルシリアル変換器に動作することを伝える機能を有する。また、信号線406、416は通常のクロック入力を行うための信号線で、信号線426、436は差動信号方式用の高速クロック入力を行うための信号線である。
NAND回路403、413、423、433はそれぞれ順に通常方式でのデータ読み出し、通常方式でのデータ書き込み、差動信号方式でのデータ読み出し、差動信号方式でのデータ書き込みの場合に動作し、それぞれ入力される信号が共に真のときに、接続先のバッファやパラレルシリアル変換器に動作することを伝える機能を有する。また、信号線406、416は通常のクロック入力を行うための信号線で、信号線426、436は差動信号方式用の高速クロック入力を行うための信号線である。
4bitバッファ402、412、422、432はそれぞれ信号線441、447、448、449に接続されており。信号線441、447、448、449はそれぞれ接続端子1、7、8、9に接続されている。
<動作>
1.SDカードの動作
次に、本実施の形態のSDカード100の動作を図6、図7に示すフローチャートを用いて説明する。
<動作>
1.SDカードの動作
次に、本実施の形態のSDカード100の動作を図6、図7に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、SDカードがホストコントローラに接続された場合に行う初期化について、図6のフローチャートを用いて説明する。
まず、SDカード100は、ユーザの手によりホスト装置130に装着される(ステップS601)。SDカードが接続されることでSDカードの初期化処理が開始される(ステップS603)。そしてI/Fドライバ101は、メモリ102内のレジスタSCRに記憶してある自カードが差動信号方式によるデータ転送が可能なSDカードであるという情報を読出し、その情報を端子1からホストコントローラ120に出力する(ステップS605)。次にホストコントローラ120からのSDカードのデータ入出力方式の設定要求を受け付ける(ステップS607)。データ入出力方式の設定が差動信号方式での要求の場合は(ステップS607のYES)、自カード内の設定レジスタに差動信号方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は差動信号方式で行われることになる。そしてその後、その他の初期化処理、例えばSDカードの容量の取得、あるいはSDカードの状態取得などが行われ(ステップS613)、初期化処理を終了する。データ入出力方式の設定が通常方式での要求の場合には、設定レジスタに通常方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は通常方式で行われることになる。なお、この初期化処理はSDカードがホストコントローラに接続されたときの1回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、SDカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
まず、SDカード100は、ユーザの手によりホスト装置130に装着される(ステップS601)。SDカードが接続されることでSDカードの初期化処理が開始される(ステップS603)。そしてI/Fドライバ101は、メモリ102内のレジスタSCRに記憶してある自カードが差動信号方式によるデータ転送が可能なSDカードであるという情報を読出し、その情報を端子1からホストコントローラ120に出力する(ステップS605)。次にホストコントローラ120からのSDカードのデータ入出力方式の設定要求を受け付ける(ステップS607)。データ入出力方式の設定が差動信号方式での要求の場合は(ステップS607のYES)、自カード内の設定レジスタに差動信号方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は差動信号方式で行われることになる。そしてその後、その他の初期化処理、例えばSDカードの容量の取得、あるいはSDカードの状態取得などが行われ(ステップS613)、初期化処理を終了する。データ入出力方式の設定が通常方式での要求の場合には、設定レジスタに通常方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は通常方式で行われることになる。なお、この初期化処理はSDカードがホストコントローラに接続されたときの1回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、SDカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
次にSDカードのデータ入出力の動作について図7を用いて説明する。まず、ホストコントローラ120から、データ読み出し、もしくはデータ書き込みの要求を、接続端子2を介して受け付ける(ステップS701のYES)。要求を受け付けていない場合(ステップS701のNO)は、SDカード100は、待機状態になっている。
データ読み出し、もしくはデータ書き込み要求を受け付けたSDカード100は、自カードのデータ入出力の方式が差動信号方式に設定されているかどうかをみる(ステップS703)。差動信号方式で設定されている場合(ステップS703のYES)は、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS705)。通常方式で設定されている場合(ステップS703のNO)は、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS705)。
データ読み出し、もしくはデータ書き込み要求を受け付けたSDカード100は、自カードのデータ入出力の方式が差動信号方式に設定されているかどうかをみる(ステップS703)。差動信号方式で設定されている場合(ステップS703のYES)は、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS705)。通常方式で設定されている場合(ステップS703のNO)は、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS705)。
そして、ホストコントローラ120からの指示による全データを入出力し終えて終了する(ステップS707)。
2.ホストコントローラの動作
続いて、ホストコントローラ120側の動作を図8及び図9に示すフローチャートを用いて説明する。
2.ホストコントローラの動作
続いて、ホストコントローラ120側の動作を図8及び図9に示すフローチャートを用いて説明する。
まずホストコントローラ120からSDカードの初期化について説明する。
まず、ホストコントローラ120にユーザによりSDカードが装着され、ホストコントローラ120はSDカードの装着を検知する(ステップS801)。SDカード100の接続を検知したホストコントローラ120はSDカード100の初期化を開始する(ステップS803)。まずSDカードのSCRレジスタにあるSDカードのデータを読み出し(ステップS805)、SDカードが差動信号方式によるデータ入出力に対応しているか否かを読み出す(ステップS807)。
まず、ホストコントローラ120にユーザによりSDカードが装着され、ホストコントローラ120はSDカードの装着を検知する(ステップS801)。SDカード100の接続を検知したホストコントローラ120はSDカード100の初期化を開始する(ステップS803)。まずSDカードのSCRレジスタにあるSDカードのデータを読み出し(ステップS805)、SDカードが差動信号方式によるデータ入出力に対応しているか否かを読み出す(ステップS807)。
SDカードが差動信号方式に対応している場合には(ステップS807のYES)、SDカードのデータ入出力方法を設定レジスタに差動信号方式で設定する(ステップS809)。一方SDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していなかった場合には(ステップS807のNO)、SDカードのデータ入出力方法を設定レジスタに通常方式で設定する(ステップS811)。そしてその他の初期化処理を行い(ステップS813)、終了する。なお、この初期化処理はSDカードがホストコントローラに接続されたときの1回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、SDカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
次にホストコントローラ120側から見たデータ入出力の動作を図9のフローチャートを用いて説明する。
ホストコントローラ120は、ユーザからのデータ読み出し、もしくはデータ書き込み要求があるかどうかをみる(ステップS901)あった場合は(ステップS901のYES)、まずSDカードに対して接続端子12を介してデータ読み出し、あるいはデータ書き込み要求を送る(ステップS903)。そしてSDカードのデータ入出力方式が差動信号方式で設定されているかどうかをみて(ステップS905)、差動信号方式で設定されている場合は(ステップS905のYES)、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS907)。通常方式で設定されていた場合は(ステップS905のNO)、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS909)。指定されたデータの入出力を全て終えて終了する(ステップS911)。
3.切り替え機構の動作
次に、切り替えの動作について、図4の切り替え機能の構成図を用いて説明する。ここではSDカード100の場合を説明するが、ホストコントローラ130も同様の機構を持つ。その違いはSDカードは接続端子2を介してホスト装置130から受け取ったコマンドの内容で切り替えを行うのに対し、ホストコントローラ120はホスト装置130から直接コマンドを受け取って動作することぐらいであるのでホストコントローラ130の場合については説明を省略する。
ホストコントローラ120は、ユーザからのデータ読み出し、もしくはデータ書き込み要求があるかどうかをみる(ステップS901)あった場合は(ステップS901のYES)、まずSDカードに対して接続端子12を介してデータ読み出し、あるいはデータ書き込み要求を送る(ステップS903)。そしてSDカードのデータ入出力方式が差動信号方式で設定されているかどうかをみて(ステップS905)、差動信号方式で設定されている場合は(ステップS905のYES)、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS907)。通常方式で設定されていた場合は(ステップS905のNO)、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS909)。指定されたデータの入出力を全て終えて終了する(ステップS911)。
3.切り替え機構の動作
次に、切り替えの動作について、図4の切り替え機能の構成図を用いて説明する。ここではSDカード100の場合を説明するが、ホストコントローラ130も同様の機構を持つ。その違いはSDカードは接続端子2を介してホスト装置130から受け取ったコマンドの内容で切り替えを行うのに対し、ホストコントローラ120はホスト装置130から直接コマンドを受け取って動作することぐらいであるのでホストコントローラ130の場合については説明を省略する。
まず、通常方式でのホスト装置へのデータリード、つまりSDカードからホストコントローラにデータを出力する場合には、SDカードは接続端子2を介して、ホストコントローラはホスト装置のCPUからの命令により、信号線404に通常方式でのデータ出力であることを示し、信号線405を介してリード要求であることを示したデータが流れる。NAND回路403を介して二つのデータは合成され、8bitバッファ400と、8bit→4bitパラレルシリアル変換器401と、4bitバッファ402に伝えられ、動作することが決定する。なお、このとき各回路はクロック入力線406を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部のクロック発生装置からベースとして供給される。NAND回路を用いているのは実機を作成する上でAND回路よりも容易であるためである。
8bitバッファ400は、データバス450を介して取得したデータを一時的に記憶し、パラレルシリアル変換器401に出力する。パラレルシリアル変換器402は、8bitバッファ400から出力されてくる8bitのパラレルデータを4bitのシリアルデータに変換し、4bitバッファ402に出力する。4bitバッファ402は、信号線441、447、448、449を介してデータを出力する。信号線441、447、448、449はそれぞれ1bitずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。
次に、通常方式でのデータライト、つまりSDカードがホストコントローラからデータを受け取る場合には、信号線414を介して通常方式でのデータ入出力であること、信号線415を介してデータライトであることを示したデータが流れ、8bitバッファ410、シリアルパラレル変換器411、4bitバッファ412を動作させる信号が流れ、通常方式でのデータライトを行うことが決定する。
信号線441、447、448、449を介してデータを4bitバッファ412に一時的に記憶し、バッファ412はホストコントローラから受け取ったデータを4bit→8bitシリアルパラレル変換器411に出力する。4bit→8bitシリアルパラレル変換器411は受け取った4bitのシリアルデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換し、8bitバッファ410に出力する。8bitバッファ410は、受け取ったデータをデータバス450を介してメモリに送信し、受け取った全てのデータがメモリに記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線416を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部のクロック発生装置(図示せず)からベースとして供給される。
次に差動信号方式のデータリードの場合について説明する。
SDカードは接続端子2を介して、ホスト装置のCPUからの命令により、信号線424に差動信号方式でのデータ出力であることを示し、信号線425を介してリード要求であることを示したデータが流れる。NAND回路423を介して二つのデータは合成され、8bitバッファ420と、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421と、4bitバッファ422に伝えられ、動作することが決定する。
SDカードは接続端子2を介して、ホスト装置のCPUからの命令により、信号線424に差動信号方式でのデータ出力であることを示し、信号線425を介してリード要求であることを示したデータが流れる。NAND回路423を介して二つのデータは合成され、8bitバッファ420と、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421と、4bitバッファ422に伝えられ、動作することが決定する。
8bitバッファ420は、データバス450を介して取得したデータを一時的に記憶し、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421に出力する。パラレルシリアル変換器422は、8bitバッファ420から出力されてくる8bitのパラレルデータを2bitのシリアルデータに変換して出力する。出力されたデータは差動信号生成器427、428で差動信号に変換され、変換して生成された差動信号は4bitバッファ422に一時的に記憶される。4bitバッファ422は、信号線441、447、448、449を介してデータを出力する。信号線441、447、448、449はそれぞれ1bitずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。なお、このとき各回路はクロック入力線426を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部の通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
最後に差動信号方式のデータライトの場合について説明する。
信号線434を介して差動信号方式でのデータ入出力であること、信号線435を介してデータライトであることを示したデータが流れ、8bitバッファ430、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431、4bitバッファ432を動作させる信号が流れ、差動信号方式でのデータライトを行うことが決定する。
信号線434を介して差動信号方式でのデータ入出力であること、信号線435を介してデータライトであることを示したデータが流れ、8bitバッファ430、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431、4bitバッファ432を動作させる信号が流れ、差動信号方式でのデータライトを行うことが決定する。
信号線441、447、448、449を介してデータを4bitバッファ432は一時的に記憶する。4bitバッファ432から出力されたデータは差動信号復元器437、438で4bit差動信号か2bit通常信号に復元され、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431に出力する。2bit→8bitシリアルパラレル変換器431は受け取った2bitのシリアルデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換し、8bitバッファ430に出力する。8bitバッファ430は、受け取ったデータをデータバス450を介してメモリ102に送信し、受け取った全てのデータがメモリ102に記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線436を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部の、通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
<補足>
以上、本発明に関するSDカード、及びホストコントローラについて上記実施の形態に基づいて説明してきたが本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下、その変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においてはSDカードの現在の規格に従って表記したが、SDカードの規格が変更、例えば端子の数などの変更、が行われた場合には本発明に係るSDカードもそれに対応するものとする。
(2)上記実施の形態においてはホストコントローラはSDカードが差動信号方式に対応しているか否かを、その情報を格納しているSCRから読み出すことで行っているが、これはSCRに限定されるものではなく、ただ記憶していればよい。SCRの代替品としてはファンクションステータスレジスタなどがある。あるいは、ホストコントローラ側からの特殊な信号に対して特定の波形の信号を返すことで差動信号方式に対応していることを示すこととしても良い。
<補足>
以上、本発明に関するSDカード、及びホストコントローラについて上記実施の形態に基づいて説明してきたが本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下、その変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においてはSDカードの現在の規格に従って表記したが、SDカードの規格が変更、例えば端子の数などの変更、が行われた場合には本発明に係るSDカードもそれに対応するものとする。
(2)上記実施の形態においてはホストコントローラはSDカードが差動信号方式に対応しているか否かを、その情報を格納しているSCRから読み出すことで行っているが、これはSCRに限定されるものではなく、ただ記憶していればよい。SCRの代替品としてはファンクションステータスレジスタなどがある。あるいは、ホストコントローラ側からの特殊な信号に対して特定の波形の信号を返すことで差動信号方式に対応していることを示すこととしても良い。
例えば図5に示すように、接続端子9、1には鎖線501、503のようにホストコントローラ側から一定パターンの電圧を所定時間TKだけ送信し、SDカードは自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していた場合、時間TKの間で時間TCだけ定められたパターンの信号502、504を返すことでSDカードが差動信号方式に対応していることを認識することとしてもよい。信号502、504の波形は事前に定められている。
(3)上記実施の形態においては、データの入出力を行う際には1番端子、7番端子、8番端子、9番端子を用いていたがこれはピン配置の一例にしかすぎず、この端子配置に限るものではなく、データの入出力に用いる端子を増やしたりしてもよい。ただし、差動信号で転送する二つの端子は隣接することが望ましい。
(4)上記実施の形態においては、SDカード100、並びにホストコントローラ120は、通常方式と差動転送方式の両方に対応しているとして説明してきたが、SDカードが差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようになれば、ホストコントローラもまた差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようにして切替機構を備えないようにしてもよい。本発明は、SDカードが通常方式から差動信号方式でのデータ入出力へと移行する場合の過渡期を想定してなされた発明であり、差動信号方式に完全に移行してしまえば切替機構は必要なくなる。
(5)上記実施の形態においては、高速クロック発生装置はもとから高速クロックを発生させることとしたが、ただ単に通常クロックを逓倍したものを信号線426、436を介して回路に入力することとしても良い。
(6)上記実施の形態においては、単にSDカードとのみ記述したが、このSDカードには、SDメモリーカード、SDI/Oカード、miniSDカード、microSDカード、smartSDカードなどあらゆる種類のSDカードを含むものとする。
(7)上記実施の形態においては、差動信号方式を電圧差動信号方式として説明した。電圧差動信号方式は、上記実施の形態において説明してあるように2本の信号線に印加される電圧値の差分を求め、閾値以上なら「1」、閾値以下なら「0」を示すものである。しかし、これは電圧値の差分でなくてもよい。
(3)上記実施の形態においては、データの入出力を行う際には1番端子、7番端子、8番端子、9番端子を用いていたがこれはピン配置の一例にしかすぎず、この端子配置に限るものではなく、データの入出力に用いる端子を増やしたりしてもよい。ただし、差動信号で転送する二つの端子は隣接することが望ましい。
(4)上記実施の形態においては、SDカード100、並びにホストコントローラ120は、通常方式と差動転送方式の両方に対応しているとして説明してきたが、SDカードが差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようになれば、ホストコントローラもまた差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようにして切替機構を備えないようにしてもよい。本発明は、SDカードが通常方式から差動信号方式でのデータ入出力へと移行する場合の過渡期を想定してなされた発明であり、差動信号方式に完全に移行してしまえば切替機構は必要なくなる。
(5)上記実施の形態においては、高速クロック発生装置はもとから高速クロックを発生させることとしたが、ただ単に通常クロックを逓倍したものを信号線426、436を介して回路に入力することとしても良い。
(6)上記実施の形態においては、単にSDカードとのみ記述したが、このSDカードには、SDメモリーカード、SDI/Oカード、miniSDカード、microSDカード、smartSDカードなどあらゆる種類のSDカードを含むものとする。
(7)上記実施の形態においては、差動信号方式を電圧差動信号方式として説明した。電圧差動信号方式は、上記実施の形態において説明してあるように2本の信号線に印加される電圧値の差分を求め、閾値以上なら「1」、閾値以下なら「0」を示すものである。しかし、これは電圧値の差分でなくてもよい。
2つの端子及びこれに接続される信号線を流れる電流の電流値の差分によって「1」、「0」を決定しても良い。
これは、ホストコントローラ内部、あるいはSDカード内部の端子及びこれに接続される信号線に流す2種類の電流値を例えば、「0.3mA」と「−0.3mA」とすることで実現することができる。そして2種類の電流値の差分が一定値以上ならデータとしては「1」を、差分が一定値以下なら「0」を示すとする。ここで、一定値は例えば、「0.3」とする。
これは、ホストコントローラ内部、あるいはSDカード内部の端子及びこれに接続される信号線に流す2種類の電流値を例えば、「0.3mA」と「−0.3mA」とすることで実現することができる。そして2種類の電流値の差分が一定値以上ならデータとしては「1」を、差分が一定値以下なら「0」を示すとする。ここで、一定値は例えば、「0.3」とする。
このときの2つの端子を流れる電流値の波形の例を図10において示した。
図10(a)に示されるように、SD0+に0.3mAの電流が流れているとき(例えば、時刻T10〜T11や時刻T13〜T14)には、SD0−には、図10(b)に示すように、−0.3mAの電流が流れている。SD0+からSD0−の電流値の差分は、SD0+ − SD0− =0.3−(−0.3)=0.6mAとなり、この場合はデータとしては、「1」を示す。
図10(a)に示されるように、SD0+に0.3mAの電流が流れているとき(例えば、時刻T10〜T11や時刻T13〜T14)には、SD0−には、図10(b)に示すように、−0.3mAの電流が流れている。SD0+からSD0−の電流値の差分は、SD0+ − SD0− =0.3−(−0.3)=0.6mAとなり、この場合はデータとしては、「1」を示す。
一方、図10(a)において、SD0+には、電流が流れていない、即ち0mAのとき(例えば、時刻T2〜T3や時刻T4〜T5)には、SD0−には、図10(b)に示すように、電流が流れていない。この場合、2つの端子の電流値の差分は、SD0+ − SD0− =0−0=0mAとなり、この場合はデータとしては、「0」を示す。
このように2つの端子及びこれに接続する信号線を流れる電流の値が、互いに逆位相にすることで、高速でデータ転送を行ったとしても、1の端子及びこれに接続される信号線を流れる電流によって発生する高周波の影響を互いに打ち消しあわせることができる。
このように2つの端子及びこれに接続する信号線を流れる電流の値が、互いに逆位相にすることで、高速でデータ転送を行ったとしても、1の端子及びこれに接続される信号線を流れる電流によって発生する高周波の影響を互いに打ち消しあわせることができる。
また、SDカード及びホストコントローラは、電圧差動信号方式、及び電流差動信号方式の両方式に対応していてもよい。この場合、内部に方式を選択する切り替え器や、データ入出力の相手がどの方式でのデータ入出力が可能かを検出する検出器が必要になる。
(8)上記実施の形態においては、データの転送速度については特に記述しなかったが、USB2.0の規格において複数のデータ転送速度(1.5Mbps、12Mbps、480Mbps)に対応できているように、本発明においてSDカード、及びホストコントローラが複数のデータ転送速度に対応できるように構成してもよい。
(8)上記実施の形態においては、データの転送速度については特に記述しなかったが、USB2.0の規格において複数のデータ転送速度(1.5Mbps、12Mbps、480Mbps)に対応できているように、本発明においてSDカード、及びホストコントローラが複数のデータ転送速度に対応できるように構成してもよい。
この場合、SDカードは、どのデータ転送速度でのデータ転送が可能かを示すデータを保持する。また、ホストコントローラはコマンドピンを通じてデータ転送速度を指示して、ホストコントローラとSDカードはそのデータ転送速度でデータ入出力を行う。
(9)本発明は、上記実施の形態に示されるSDカード及びホストコントローラにおけるデータ転送の方法であってもよい。また、当該方法を実現するための処理手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。
(9)本発明は、上記実施の形態に示されるSDカード及びホストコントローラにおけるデータ転送の方法であってもよい。また、当該方法を実現するための処理手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。
本発明は、SDカード、及びそのSDカードが接続されるホストコントローラとして活用することができる。
本発明は、SDカード及びSDカードが接続されるホストコントローラに関し、特にデータ入出力方法に関する。
近年SDメモリカードは大容量化しており、その記憶容量が512MB、あるいは1GBのものが販売されている。また、SDメモリカードのデータ転送速度に関しては20MB/sのものが販売されている。
特許文献1にはSDメモリカード及びSDUSBカードの両方を同一のスロットで扱えるホスト装置に関する技術が開示されている。
特開2001−307025号公報
特許文献1にはSDメモリカード及びSDUSBカードの両方を同一のスロットで扱えるホスト装置に関する技術が開示されている。
ところで、SDメモリカードの大容量化に伴い、従来の転送速度では、もはや快適にデータの転送ができるとはいえなくなってきている。
そこで、上記課題を鑑み、従来のSDメモリカードよりも速い転送速度でデータの転送を行い得るSDカードを提供することを第1の目的とする。また、当該SDカードが接続されることになる外部機器もまた当該SDカードに対応している必要があるのでその外部機器を提供することを第2の目的とする。
そこで、上記課題を鑑み、従来のSDメモリカードよりも速い転送速度でデータの転送を行い得るSDカードを提供することを第1の目的とする。また、当該SDカードが接続されることになる外部機器もまた当該SDカードに対応している必要があるのでその外部機器を提供することを第2の目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係るSDカードは、複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うSDカードであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることを特徴としている。
ここでいう入出力とは入力もしくは出力のいずれか一方を示す。
上記のような構成により、本発明に係るSDメモリカードは、自カードが装着されたホストコントローラとの間でデータのやり取りを従来の方法と差動信号方式の2通りのデータ通信方式でデータのやり取りを行うことができ、差動信号方式でデータのやり取りを行った場合には、従来のデータ通信方式よりも速くなる。
従来のSDカードにおけるデータ転送方式(以下、従来の転送方式を通常方式という)では1本の信号線で1bitのデータを転送する形をとり、計4本の信号線で4bitのデータ転送を行っている。この方式の場合、高速でデータの転送を行うと高周波を発生するために周囲の機器に悪影響を与える問題があり、また逆に周囲の機器からの影響も受けやすく、外乱に弱くなり、データの破損率が高くなるという問題がある。
従来のSDカードにおけるデータ転送方式(以下、従来の転送方式を通常方式という)では1本の信号線で1bitのデータを転送する形をとり、計4本の信号線で4bitのデータ転送を行っている。この方式の場合、高速でデータの転送を行うと高周波を発生するために周囲の機器に悪影響を与える問題があり、また逆に周囲の機器からの影響も受けやすく、外乱に弱くなり、データの破損率が高くなるという問題がある。
一方、差動信号方式は2本の信号線を使って1bitのデータ転送を行う方式であり、ノイズに強く高速でデータ転送が行えるという特性がある。また、通常のデータ転送方式とは異なり、2本の信号線でそれぞれ逆位相のデータ転送を行っているので、それぞれの高周波が発生させる影響を打ち消しあう形になるので、周囲の機器に与える影響も少なくなり、且つ外乱にも強くなる。
また、前記SDカードにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
これにより、SDカードは、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のSDカードに新たに端子を設置する必要がないのでSDカードの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、またその分の製作コストも発生しない。
これにより、SDカードは、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のSDカードに新たに端子を設置する必要がないのでSDカードの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、またその分の製作コストも発生しない。
また、前記SDカードにおいて、前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられることとしてよい。
これにより、SDカードにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
これにより、SDカードにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記2つの端子は、隣り合って設けられていることとしてよい。
これにより、SDカードは、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含むこととしてよい。
これにより、SDカードは、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含むこととしてよい。
これにより、SDカードは自カードを装着した外部の機器からの要求を受け付けてデータを転送したり、外部の機器からのデータを受け付けることができる。
また、前記SDカードは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に1つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自カードを装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
また、前記SDカードは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に1つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自カードを装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
これにより、SDカードは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、SDカードは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
これにより、SDカードは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、SDカードは、相手の外部機器が電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、SDカードは複数のデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更することとしてよい。
また、前記SDカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更することとしてよい。
これにより、SDカードは外部機器から要求されたデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることとしてよい。
また、SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを判断して装着したSDカードに応じてデータの入出力方法を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のホストコントローラに新たに端子を設置する必要がないのでホストコントローラの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、また製作コストも発生しない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、隣り合うように設けられていることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記2つの端子は、隣り合うように設けられていることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記複数の端子には、装着したSDカードへの要求を伝達する伝達端子を含むこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは自カードが装着したSDカードに対して通常方式でのデータ入出力なのか、あるいは、差動信号方式でのデータ入出力なのかといった要求を伝えることができる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記複数の端子には、装着したSDカードへの要求を伝達する伝達端子を含むこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは自カードが装着したSDカードに対して通常方式でのデータ入出力なのか、あるいは、差動信号方式でのデータ入出力なのかといった要求を伝えることができる。
また、前記ホストコントローラは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に1つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機に装着しているSDカードとの間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
これにより、ホストコントローラは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは、装着したSDカードが電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは、装着したSDカードに対応してデータ転送速度を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたSDカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行うこととしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたSDカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行うこととしてよい。
これにより、ホストコントローラが指示したデータ転送速度で、SDカードとのデータ入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラは更に、SDカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、前記切り替え手段は更に、前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでSDカードに対する前記供給電圧を変えることとしてよい。
また、前記ホストコントローラは更に、SDカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、前記切り替え手段は更に、前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでSDカードに対する前記供給電圧を変えることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは従来の方式と差動信号方式でSDカードが動作するための供給電圧を変えることができる。差動信号方式は、従来のものよりも少ない供給電圧でデータの入出力を行うことができ、これにより供給電圧を軽減し、省電力の効果が見込める。
また、前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐ信号線は略平行に設けられることとしてよい。
また、前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐ信号線は略平行に設けられることとしてよい。
これにより、ホストコントローラにおいて、接続端子と差動信号変換器とをつなぐ2本の信号線は平行に設けられるので、差動信号方式でデータ入出力を行う場合に、発生する高周波が効率よく打ち消しあうことができる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記読取手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したSDカードに出力する出力部と、前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるSDカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、前記切り替え手段は、前記応答読取部がSDカードからの当該電圧に対する当該SDカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせることとしてよい。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記読取手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したSDカードに出力する出力部と、前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるSDカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、前記切り替え手段は、前記応答読取部がSDカードからの当該電圧に対する当該SDカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせることとしてよい。
これにより、ホストコントローラは、自機が装着したSDカードに対して差動信号式で動作する前に、当該SDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを識別するために、一定の電圧を一定時間ホストコントローラにより与えられ、これに対し、SDカードは一定時間の間、SDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかを示す応答波形を返すことでホストコントローラはSDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを認識できる。
また、SDカードにおけるデータの入出力方法であって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。
また、SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。
また、SDカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。
また、SDカードを装着して当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。
この、方法もしくはプログラムにより、SDカードあるいは当該SDカードを装着してデータ入出力を行うホストコントローラは、従来の方式と差動信号方式のどちらか一方でのデータ入出力が行え、それらを相手が差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって切り替えることができる。
以下、本発明の一実施形態であるSDカード及び当該SDカードが接続されるホストコントローラについて図面を用いて説明する。
<実施の形態>
<概要>
本発明のSDカードは、従来のSDカードのデータ入出力方法に加えて差動信号方式によるデータ入出力を行えるようにしたものであり、自カードが接続されたホストコントローラが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって入出力方法を換えるものである。
<実施の形態>
<概要>
本発明のSDカードは、従来のSDカードのデータ入出力方法に加えて差動信号方式によるデータ入出力を行えるようにしたものであり、自カードが接続されたホストコントローラが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって入出力方法を換えるものである。
また、当該SDカードに対応するべくパソコンなどのホスト装置もまたそれに対応する必要があり、SDカードとほぼ同様の機構を備える。当該ホスト装置もまた本発明の一環である。
ここで差動信号方式によるデータ入出力についてその詳細を説明しておく。
通常方式は、通常1bitずつデータの入出力を行うのに1本の信号線で電圧の高低(例えば、0Vと3V)で「0」と「1」を表していた。これを高速でデータ転送を行うと先にも記したように高周波が発生し、外乱に弱くなり、また、周囲の機器に与える影響も大きくなるため、その転送速度には限りがある。
ここで差動信号方式によるデータ入出力についてその詳細を説明しておく。
通常方式は、通常1bitずつデータの入出力を行うのに1本の信号線で電圧の高低(例えば、0Vと3V)で「0」と「1」を表していた。これを高速でデータ転送を行うと先にも記したように高周波が発生し、外乱に弱くなり、また、周囲の機器に与える影響も大きくなるため、その転送速度には限りがある。
一方差動信号方式では2本の信号線を用いて1bitずつデータの入出力を行う。その方法は、一方の信号線には、図3(a)のようなデータを流したとすると、もう一方の信号線には、図3(b)のような、図3(a)の全く逆位相のデータを流す。そして片側の方の電圧値からもう一方の方の電圧値の差分を取り、その値が閾値以上なら「1」、閾値以下なら「0」を示すというものである。
この閾値を0とした場合、図3(a)において、SD0+に300mVの電圧をかけているとき(例えば、時刻T1〜T2や時刻T3〜T4)には、図3(b)において示したように、SD0−には電圧をかけておらず、SD0+からSD0−の電圧値の差分はSD0+ − SD0− =300−0=300mVとなり正の値をとるので、この場合データとしては「1」を示す。
一方、SD0+にかけられている電圧が0mVの場合(例えば時刻T2〜T3や時刻T4〜T5)、SD0−の方の電圧は、図3(b)に示したように、300mVとなっており、SD0+からSD0−の差分は、SD0+ − SD0− =0−300=−300mVとなり負の値を示すので、この場合はデータとしては、「0」を示す。
この2本の信号線は互いに平行に、且つ隣接するように設けられ、そうすることで電磁ノイズと外乱電磁ノイズとを同時に打ち消しあっている。差動信号の場合、図3に示すように高い方の電位を300mV、低い方の電位を0Vとしており、通常方式のように0Vと3Vで表していた場合よりも、SDカードが動作するためにホスト装置から供給される電圧も少なくてすむ。
<構成>
図1は、SDカードがホストコントローラに接続された本発明の使用形態を示した構成図である。
この2本の信号線は互いに平行に、且つ隣接するように設けられ、そうすることで電磁ノイズと外乱電磁ノイズとを同時に打ち消しあっている。差動信号の場合、図3に示すように高い方の電位を300mV、低い方の電位を0Vとしており、通常方式のように0Vと3Vで表していた場合よりも、SDカードが動作するためにホスト装置から供給される電圧も少なくてすむ。
<構成>
図1は、SDカードがホストコントローラに接続された本発明の使用形態を示した構成図である。
SDカード100はSDカードスロット140に装着されてホスト装置130内部のホストコントローラ120と接続される。ホスト装置130としては具体的にはSDカード100とデータの入出力を行えるパソコン、あるいはプリンタなどが挙げられる。基本的にはSDカード100の構成は従来のSDカードと変わらない。
SDカード100は、接続端子1〜9と、I/Fドライバ101と、メモリ102とを含んで構成される。
SDカード100は、接続端子1〜9と、I/Fドライバ101と、メモリ102とを含んで構成される。
接続端子1〜9は、ホスト装置130との間でデータの入出力や電源供給やコマンドなどを受諾する。具体的には図2を用いて説明する。図2(a)はSDカード100の構成図であり、同図の接続端子1〜9で用いられるデータ伝送の通常方式の場合を図2(b)に、差動信号方式の場合を図2(c)に示した。本発明に係るSDカード100は双方のデータ入出力を可能としている。
図2(b)は、従来の場合のデータ入出力方式におけるピン配置を示した従来ピン配置表200である。従来ピン配置表200には、ピン番号201に対応して、それぞれのピンの名前202と内容203を記してある。接続端子1、7、8、9はそれぞれデータ入出力に用いられる。接続端子2は、ホストコントローラからのコマンドを受諾するために用いられる。また、接続端子3及び6は、グランドとして接地されており、接続端子4は、SDカード100が動作するための電源供給のために用いられる。そして接続端子5は、クロック入力供給のために用いられる。
一方、差動信号方式の場合は、図2(c)の差動信号ピン配置表210に示している。差動信号ピン配置表210には、ピン番号211に対応して、それぞれのピンの名前212と内容213を記してある。従来の場合と異なる点は、データ入出力用のピンであり、接続端子1と接続端子9、及び、接続端子7と接続端子8をそれぞれ1セットにして、それぞれで二つの端子を用いて1ビットずつ別のデータの入出力を行う。接続端子1と接続端子9は対になっており、接続端子9に流れるデータは、接続端子1に流れるデータの完全に逆位相のものが流れる。接続端子7と接続端子8も対になっており、接続端子8を流れるデータは接続端子7を流れるデータの逆位相のデータが流れる。
I/Fドライバ101は、SDカード100を制御するものであり、ホスト装置130からのコマンドを受けてメモリ102に記録されているデータを出力したり、ホスト装置130からデータを受け取ってメモリ102に書き込む機能を有する。
メモリ102は、各種データを記憶する機能を有する。このデータは過去においてユーザによって指定されたデータを記憶しており、ホスト装置130はSDカード規格によって定められているプロトコルに従ってこれらを読み出したり、メモリ102に新たに別のデータを書き込んだりすることができる。また、SDカード100は、図示していないがSCR(Sd-card Configuration Resister)と呼ばれるレジスタを備え、自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているという情報を記憶している。SDカード100が差動信号方式で対応していない場合には、通常方式でのデータ入出力を行うという情報を保持している。具体的には、データ入出力の方式を示す領域に差動信号方式でのデータ入出力に対応しているならば「1」、していないならば「0」を保持している。なお、ここでは差動信号方式でのデータ入出力に対応している場合は通常方式でのデータ入出力にも対応しているものとする。
メモリ102は、各種データを記憶する機能を有する。このデータは過去においてユーザによって指定されたデータを記憶しており、ホスト装置130はSDカード規格によって定められているプロトコルに従ってこれらを読み出したり、メモリ102に新たに別のデータを書き込んだりすることができる。また、SDカード100は、図示していないがSCR(Sd-card Configuration Resister)と呼ばれるレジスタを備え、自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているという情報を記憶している。SDカード100が差動信号方式で対応していない場合には、通常方式でのデータ入出力を行うという情報を保持している。具体的には、データ入出力の方式を示す領域に差動信号方式でのデータ入出力に対応しているならば「1」、していないならば「0」を保持している。なお、ここでは差動信号方式でのデータ入出力に対応している場合は通常方式でのデータ入出力にも対応しているものとする。
一方、ホストコントローラ120もSDカード100とほぼ同様の機構を備えており、通常のパソコンやプリンタのSDカードスロットの機構とほぼ同様の構成を備える。ホストコントローラ120は、SDカード100の接続端子1〜9と接続するための接続端子11〜19を備え、I/Fドライバ121を備える。I/Fドライバ121は、図示していないがホスト装置130内部のCPUやメモリに接続され、CPUからの命令により、SDカード100とのデータの入出力を行う機能を有する。ホストコントローラ120のそれぞれの接続端子の用途もまた、図2を用いて説明したSDカード100の接続端子のものと同様の内容になる。
なお、図1は模式的に示した構成図であり、実際にはSDカード100の接続端子と、ホストコントローラの接続端子は実際に接触することになる。
次に、通常方式と差動信号方式のデータ入出力の切り替えを行うために、SDカードのI/Fドライバ及びホストコントローラのI/Fドライバが備える切替機構について図4を用いて説明する。
次に、通常方式と差動信号方式のデータ入出力の切り替えを行うために、SDカードのI/Fドライバ及びホストコントローラのI/Fドライバが備える切替機構について図4を用いて説明する。
図4は、SDカードもしくはホストコントローラのI/Fドライバが保持し、データ転送用の接続端子1、7、8、9に接続されている切り替え機構の構成を示した構成図である。切替機構は、8bitバッファ400、410、420、430、8bit→4bitパラレルシリアル変換器401、4bit→8bitシリアルパラレル変換器411、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431、4bitバッファ402、412、422、432、差動信号生成器427、428、差動信号復元器437、438を含んで構成される。
バッファ400、410、420、430はそれぞれデータバス450を介してメモリから受け取ったデータを一時的に保存する機能を有する。
8bit→4bitパラレルシリアル変換器401は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを4bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。4bit→8bitシリアルパラレル変換器411は、4bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。8bit→2bitパラレルシリアル変換器421は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを2bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。2bit→8bitシリアルパラレル変換器431は、2bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。
8bit→4bitパラレルシリアル変換器401は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを4bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。4bit→8bitシリアルパラレル変換器411は、4bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。8bit→2bitパラレルシリアル変換器421は、データバス450を介して8bitのパラレルデータで送られてくるデータを2bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。2bit→8bitシリアルパラレル変換器431は、2bitのシリアルデータで送られてくるデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。
シリアルパラレル変換器、及びパラレルシリアル変換器は、SDカード内部、及びホストコントローラ内部ではパラレル転送でデータ転送が行われているが、SDカード―ホストコントローラ間ではシリアル転送でデータ転送が行われるので設置されている。また、それぞれの機器内部では8bitのパラレルデータがやり取りされているが、SDカード―ホストコントローラ間では通常方式では4bit、差動信号方式では2bitずつデータの入出力を行うので、その変換のためにも設置されている。
差動信号生成器427、428はそれぞれ入力されたデータを差動信号で送れる状態に変換する機能を有する。具体的には「0」と「1」で表されていたデータを0Vと300mVで表されるデータと、そのデータが反転して逆位相になった2つのデータに分けられる。
差動信号復元器437、438は、それぞれ入力される二つの差動信号で表されるデータをもとの通常方式で扱えるデータに変換する機能を有する。差動信号生成器から相手機器の差動信号復元器までのデータを送信するための2本の信号線は、高速転送した場合に発生する高周波の影響を打ち消し合わせるために、ほぼ平行に隣接して設けられる。
差動信号復元器437、438は、それぞれ入力される二つの差動信号で表されるデータをもとの通常方式で扱えるデータに変換する機能を有する。差動信号生成器から相手機器の差動信号復元器までのデータを送信するための2本の信号線は、高速転送した場合に発生する高周波の影響を打ち消し合わせるために、ほぼ平行に隣接して設けられる。
4bitバッファ402、412、422、432はそれぞれ4bitのデータを一時的に記憶する機能を有し信号線441、447、448、449とのデータ入出力、及び、パラレルシリアル変換器、シリアルパラレル変換器とのデータ入出力を行う。
NAND回路403、413、423、433はそれぞれ順に通常方式でのデータ読み出し、通常方式でのデータ書き込み、差動信号方式でのデータ読み出し、差動信号方式でのデータ書き込みの場合に動作し、それぞれ入力される信号が共に真のときに、接続先のバッファやパラレルシリアル変換器に動作することを伝える機能を有する。また、信号線406、416は通常のクロック入力を行うための信号線で、信号線426、436は差動信号方式用の高速クロック入力を行うための信号線である。
NAND回路403、413、423、433はそれぞれ順に通常方式でのデータ読み出し、通常方式でのデータ書き込み、差動信号方式でのデータ読み出し、差動信号方式でのデータ書き込みの場合に動作し、それぞれ入力される信号が共に真のときに、接続先のバッファやパラレルシリアル変換器に動作することを伝える機能を有する。また、信号線406、416は通常のクロック入力を行うための信号線で、信号線426、436は差動信号方式用の高速クロック入力を行うための信号線である。
4bitバッファ402、412、422、432はそれぞれ信号線441、447、448、449に接続されており、信号線441、447、448、449はそれぞれ接続端子1、7、8、9に接続されている。
<動作>
1.SDカードの動作
次に、本実施の形態のSDカード100の動作を図6、図7に示すフローチャートを用いて説明する。
<動作>
1.SDカードの動作
次に、本実施の形態のSDカード100の動作を図6、図7に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、SDカードがホストコントローラに接続された場合に行う初期化について、図6のフローチャートを用いて説明する。
まず、SDカード100は、ユーザの手によりホスト装置130に装着される(ステップS601)。SDカードが接続されることでSDカードの初期化処理が開始される(ステップS603)。そしてI/Fドライバ101は、メモリ102内のレジスタSCRに記憶してある自カードが差動信号方式によるデータ転送が可能なSDカードであるという情報を読出し、その情報を端子1からホストコントローラ120に出力する(ステップS605)。次にホストコントローラ120からのSDカードのデータ入出力方式の設定要求を受け付ける(ステップS607)。データ入出力方式の設定が差動信号方式での要求の場合は(ステップS607のYES)、自カード内の設定レジスタに差動信号方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は差動信号方式で行われることになる。そしてその後、その他の初期化処理、例えばSDカードの容量の取得、あるいはSDカードの状態取得などが行われ(ステップS613)、初期化処理を終了する。データ入出力方式の設定が通常方式での要求の場合には(ステップS607のNO)、設定レジスタに通常方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は通常方式で行われることになる。なお、この初期化処理はSDカードがホストコントローラに接続されたときの1回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、SDカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
まず、SDカード100は、ユーザの手によりホスト装置130に装着される(ステップS601)。SDカードが接続されることでSDカードの初期化処理が開始される(ステップS603)。そしてI/Fドライバ101は、メモリ102内のレジスタSCRに記憶してある自カードが差動信号方式によるデータ転送が可能なSDカードであるという情報を読出し、その情報を端子1からホストコントローラ120に出力する(ステップS605)。次にホストコントローラ120からのSDカードのデータ入出力方式の設定要求を受け付ける(ステップS607)。データ入出力方式の設定が差動信号方式での要求の場合は(ステップS607のYES)、自カード内の設定レジスタに差動信号方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は差動信号方式で行われることになる。そしてその後、その他の初期化処理、例えばSDカードの容量の取得、あるいはSDカードの状態取得などが行われ(ステップS613)、初期化処理を終了する。データ入出力方式の設定が通常方式での要求の場合には(ステップS607のNO)、設定レジスタに通常方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は通常方式で行われることになる。なお、この初期化処理はSDカードがホストコントローラに接続されたときの1回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、SDカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
次にSDカードのデータ入出力の動作について図7を用いて説明する。まず、ホストコントローラ120から、データ読み出し、もしくはデータ書き込みの要求を、接続端子2を介して受け付ける(ステップS701のYES)。要求を受け付けていない場合(ステップS701のNO)は、SDカード100は、待機状態になっている。
データ読み出し、もしくはデータ書き込み要求を受け付けたSDカード100は、自カードのデータ入出力の方式が差動信号方式に設定されているかどうかをみる(ステップS703)。差動信号方式で設定されている場合(ステップS703のYES)は、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS705)。通常方式で設定されている場合(ステップS703のNO)は、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS707)。
データ読み出し、もしくはデータ書き込み要求を受け付けたSDカード100は、自カードのデータ入出力の方式が差動信号方式に設定されているかどうかをみる(ステップS703)。差動信号方式で設定されている場合(ステップS703のYES)は、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS705)。通常方式で設定されている場合(ステップS703のNO)は、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS707)。
そして、ホストコントローラ120からの指示による全データを入出力し終えて終了する(ステップS709)。
2.ホストコントローラの動作
続いて、ホストコントローラ120側の動作を図8及び図9に示すフローチャートを用いて説明する。
2.ホストコントローラの動作
続いて、ホストコントローラ120側の動作を図8及び図9に示すフローチャートを用いて説明する。
まずホストコントローラ120からSDカードの初期化について説明する。
まず、ホストコントローラ120にユーザによりSDカードが装着され、ホストコントローラ120はSDカードの装着を検知する(ステップS801)。SDカード100の接続を検知したホストコントローラ120はSDカード100の初期化を開始する(ステップS803)。まずSDカードのSCRレジスタにあるSDカードのデータを読み出し(ステップS805)、SDカードが差動信号方式によるデータ入出力に対応しているか否かを読み出す(ステップS807)。
まず、ホストコントローラ120にユーザによりSDカードが装着され、ホストコントローラ120はSDカードの装着を検知する(ステップS801)。SDカード100の接続を検知したホストコントローラ120はSDカード100の初期化を開始する(ステップS803)。まずSDカードのSCRレジスタにあるSDカードのデータを読み出し(ステップS805)、SDカードが差動信号方式によるデータ入出力に対応しているか否かを読み出す(ステップS807)。
SDカードが差動信号方式に対応している場合には(ステップS807のYES)、SDカードのデータ入出力方法を設定レジスタに差動信号方式で設定する(ステップS809)。一方SDカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していなかった場合には(ステップS807のNO)、SDカードのデータ入出力方法を設定レジスタに通常方式で設定する(ステップS811)。そしてその他の初期化処理を行い(ステップS813)、終了する。なお、この初期化処理はSDカードがホストコントローラに接続されたときの1回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、SDカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
次にホストコントローラ120側から見たデータ入出力の動作を図9のフローチャートを用いて説明する。
ホストコントローラ120は、ユーザからのデータ読み出し、もしくはデータ書き込み要求があるかどうかをみる(ステップS901)あった場合は(ステップS901のYES)、まずSDカードに対して接続端子12を介してデータ読み出し、あるいはデータ書き込み要求を送る(ステップS903)。そしてSDカードのデータ入出力方式が差動信号方式で設定されているかどうかをみて(ステップS905)、差動信号方式で設定されている場合は(ステップS905のYES)、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS907)。通常方式で設定されていた場合は(ステップS905のNO)、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS909)。指定されたデータの入出力を全て終えて終了する(ステップS911)。
3.切り替え機構の動作
次に、切り替えの動作について、図4の切り替え機能の構成図を用いて説明する。ここではSDカード100の場合を説明するが、ホストコントローラ130も同様の機構を持つ。その違いはSDカードは接続端子2を介してホスト装置130から受け取ったコマンドの内容で切り替えを行うのに対し、ホストコントローラ120はホスト装置130から直接コマンドを受け取って動作することぐらいであるのでホストコントローラ120の場合については説明を省略する。
ホストコントローラ120は、ユーザからのデータ読み出し、もしくはデータ書き込み要求があるかどうかをみる(ステップS901)あった場合は(ステップS901のYES)、まずSDカードに対して接続端子12を介してデータ読み出し、あるいはデータ書き込み要求を送る(ステップS903)。そしてSDカードのデータ入出力方式が差動信号方式で設定されているかどうかをみて(ステップS905)、差動信号方式で設定されている場合は(ステップS905のYES)、差動信号方式でデータの入出力を行う(ステップS907)。通常方式で設定されていた場合は(ステップS905のNO)、通常方式でデータの入出力を行う(ステップS909)。指定されたデータの入出力を全て終えて終了する(ステップS911)。
3.切り替え機構の動作
次に、切り替えの動作について、図4の切り替え機能の構成図を用いて説明する。ここではSDカード100の場合を説明するが、ホストコントローラ130も同様の機構を持つ。その違いはSDカードは接続端子2を介してホスト装置130から受け取ったコマンドの内容で切り替えを行うのに対し、ホストコントローラ120はホスト装置130から直接コマンドを受け取って動作することぐらいであるのでホストコントローラ120の場合については説明を省略する。
まず、通常方式でのホスト装置へのデータリード、つまりSDカードからホストコントローラにデータを出力する場合には、SDカードは接続端子2を介して、ホストコントローラはホスト装置のCPUからの命令により、信号線404に通常方式でのデータ出力であることを示し、信号線405を介してリード要求であることを示したデータが流れる。NAND回路403を介して二つのデータは合成され、8bitバッファ400と、8bit→4bitパラレルシリアル変換器401と、4bitバッファ402に伝えられ、動作することが決定する。なお、このとき各回路はクロック入力線406を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部のクロック発生装置からベースとして供給される。NAND回路を用いているのは実機を作成する上でAND回路よりも容易であるためである。
8bitバッファ400は、データバス450を介して取得したデータを一時的に記憶し、8bit→4bitパラレルシリアル変換器401に出力する。8bit→4bitパラレルシリアル変換器401は、8bitバッファ400から出力されてくる8bitのパラレルデータを4bitのシリアルデータに変換し、4bitバッファ402に出力する。4bitバッファ402は、信号線441、447、448、449を介してデータを出力する。信号線441、447、448、449はそれぞれ1bitずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。
次に、通常方式でのデータライト、つまりSDカードがホストコントローラからデータを受け取る場合には、信号線414を介して通常方式でのデータ入出力であること、信号線415を介してデータライトであることを示したデータが流れ、8bitバッファ410、4bit→8bitシリアルパラレル変換器411、4bitバッファ412を動作させる信号が流れ、通常方式でのデータライトを行うことが決定する。
信号線441、447、448、449を介してデータを4bitバッファ412に一時的に記憶し、バッファ412はホストコントローラから受け取ったデータを4bit→8bitシリアルパラレル変換器411に出力する。4bit→8bitシリアルパラレル変換器411は受け取った4bitのシリアルデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換し、8bitバッファ410に出力する。8bitバッファ410は、受け取ったデータをデータバス450を介してメモリに送信し、受け取った全てのデータがメモリに記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線416を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部のクロック発生装置(図示せず)からベースとして供給される。
次に差動信号方式のデータリードの場合について説明する。
SDカードは接続端子2を介して、ホスト装置のCPUからの命令により、信号線424に差動信号方式でのデータ出力であることを示し、信号線425を介してリード要求であることを示したデータが流れる。NAND回路423を介して二つのデータは合成され、8bitバッファ420と、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421と、4bitバッファ422に伝えられ、動作することが決定する。
SDカードは接続端子2を介して、ホスト装置のCPUからの命令により、信号線424に差動信号方式でのデータ出力であることを示し、信号線425を介してリード要求であることを示したデータが流れる。NAND回路423を介して二つのデータは合成され、8bitバッファ420と、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421と、4bitバッファ422に伝えられ、動作することが決定する。
8bitバッファ420は、データバス450を介して取得したデータを一時的に記憶し、8bit→2bitパラレルシリアル変換器421に出力する。パラレルシリアル変換器422は、8bitバッファ420から出力されてくる8bitのパラレルデータを2bitのシリアルデータに変換して出力する。出力されたデータは差動信号生成器427、428で差動信号に変換され、変換して生成された差動信号は4bitバッファ422に一時的に記憶される。4bitバッファ422は、信号線441、447、448、449を介してデータを出力する。信号線441、447、448、449はそれぞれ1bitずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。なお、このとき各回路はクロック入力線426を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部の通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
最後に差動信号方式のデータライトの場合について説明する。
信号線434を介して差動信号方式でのデータ入出力であること、信号線435を介してデータライトであることを示したデータが流れ、8bitバッファ430、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431、4bitバッファ432を動作させる信号が流れ、差動信号方式でのデータライトを行うことが決定する。
信号線434を介して差動信号方式でのデータ入出力であること、信号線435を介してデータライトであることを示したデータが流れ、8bitバッファ430、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431、4bitバッファ432を動作させる信号が流れ、差動信号方式でのデータライトを行うことが決定する。
信号線441、447、448、449を介してデータを4bitバッファ432は一時的に記憶する。4bitバッファ432から出力されたデータは差動信号復元器437、438で4bit差動信号か2bit通常信号に復元され、2bit→8bitシリアルパラレル変換器431に出力する。2bit→8bitシリアルパラレル変換器431は受け取った2bitのシリアルデータを8bitのパラレルデータにパラレル変換し、8bitバッファ430に出力する。8bitバッファ430は、受け取ったデータをデータバス450を介してメモリ102に送信し、受け取った全てのデータがメモリ102に記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線436を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、SDカードの場合には接続端子5を介してホストコントローラ120からベースとして供給され、ホストコントローラ120の場合はホスト装置130内部の、通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
<補足>
以上、本発明に関するSDカード、及びホストコントローラについて上記実施の形態に基づいて説明してきたが本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下、その変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においてはSDカードの現在の規格に従って表記したが、SDカードの規格が変更、例えば端子の数などの変更、が行われた場合には本発明に係るSDカードもそれに対応するものとする。
(2)上記実施の形態においてはホストコントローラはSDカードが差動信号方式に対応しているか否かを、その情報を格納しているSCRから読み出すことで行っているが、これはSCRに限定されるものではなく、ただ記憶していればよい。SCRの代替品としてはファンクションステータスレジスタなどがある。あるいは、ホストコントローラ側からの特殊な信号に対して特定の波形の信号を返すことで差動信号方式に対応していることを示すこととしても良い。
<補足>
以上、本発明に関するSDカード、及びホストコントローラについて上記実施の形態に基づいて説明してきたが本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下、その変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においてはSDカードの現在の規格に従って表記したが、SDカードの規格が変更、例えば端子の数などの変更、が行われた場合には本発明に係るSDカードもそれに対応するものとする。
(2)上記実施の形態においてはホストコントローラはSDカードが差動信号方式に対応しているか否かを、その情報を格納しているSCRから読み出すことで行っているが、これはSCRに限定されるものではなく、ただ記憶していればよい。SCRの代替品としてはファンクションステータスレジスタなどがある。あるいは、ホストコントローラ側からの特殊な信号に対して特定の波形の信号を返すことで差動信号方式に対応していることを示すこととしても良い。
例えば図5に示すように、接続端子9、1には鎖線501、503のようにホストコントローラ側から一定パターンの電圧を所定時間TKだけ送信し、SDカードは自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していた場合、時間TKの間で時間TCだけ定められたパターンの信号502、504を返すことでSDカードが差動信号方式に対応していることを認識することとしてもよい。信号502、504の波形は事前に定められている。
(3)上記実施の形態においては、データの入出力を行う際には1番端子、7番端子、8番端子、9番端子を用いていたがこれはピン配置の一例にしかすぎず、この端子配置に限るものではなく、データの入出力に用いる端子を増やしたりしてもよい。ただし、差動信号で転送する二つの端子は隣接することが望ましい。
(4)上記実施の形態においては、SDカード100、並びにホストコントローラ120は、通常方式と差動転送方式の両方に対応しているとして説明してきたが、SDカードが差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようになれば、ホストコントローラもまた差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようにして切替機構を備えないようにしてもよい。本発明は、SDカードが通常方式から差動信号方式でのデータ入出力へと移行する場合の過渡期を想定してなされた発明であり、差動信号方式に完全に移行してしまえば切替機構は必要なくなる。
(5)上記実施の形態においては、高速クロック発生装置はもとから高速クロックを発生させることとしたが、ただ単に通常クロックを逓倍したものを信号線426、436を介して回路に入力することとしても良い。
(6)上記実施の形態においては、単にSDカードとのみ記述したが、このSDカードには、SDメモリーカード、SDI/Oカード、miniSDカード、microSDカード、smartSDカードなどあらゆる種類のSDカードを含むものとする。
(7)上記実施の形態においては、差動信号方式を電圧差動信号方式として説明した。電圧差動信号方式は、上記実施の形態において説明してあるように2本の信号線に印加される電圧値の差分を求め、閾値以上なら「1」、閾値以下なら「0」を示すものである。しかし、これは電圧値の差分でなくてもよい。
(3)上記実施の形態においては、データの入出力を行う際には1番端子、7番端子、8番端子、9番端子を用いていたがこれはピン配置の一例にしかすぎず、この端子配置に限るものではなく、データの入出力に用いる端子を増やしたりしてもよい。ただし、差動信号で転送する二つの端子は隣接することが望ましい。
(4)上記実施の形態においては、SDカード100、並びにホストコントローラ120は、通常方式と差動転送方式の両方に対応しているとして説明してきたが、SDカードが差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようになれば、ホストコントローラもまた差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようにして切替機構を備えないようにしてもよい。本発明は、SDカードが通常方式から差動信号方式でのデータ入出力へと移行する場合の過渡期を想定してなされた発明であり、差動信号方式に完全に移行してしまえば切替機構は必要なくなる。
(5)上記実施の形態においては、高速クロック発生装置はもとから高速クロックを発生させることとしたが、ただ単に通常クロックを逓倍したものを信号線426、436を介して回路に入力することとしても良い。
(6)上記実施の形態においては、単にSDカードとのみ記述したが、このSDカードには、SDメモリーカード、SDI/Oカード、miniSDカード、microSDカード、smartSDカードなどあらゆる種類のSDカードを含むものとする。
(7)上記実施の形態においては、差動信号方式を電圧差動信号方式として説明した。電圧差動信号方式は、上記実施の形態において説明してあるように2本の信号線に印加される電圧値の差分を求め、閾値以上なら「1」、閾値以下なら「0」を示すものである。しかし、これは電圧値の差分でなくてもよい。
2つの端子及びこれに接続される信号線を流れる電流の電流値の差分によって「1」、「0」を決定しても良い。
これは、ホストコントローラ内部、あるいはSDカード内部の端子及びこれに接続される信号線に流す2種類の電流値を例えば、「0.3mA」と「−0.3mA」とすることで実現することができる。そして2種類の電流値の差分が一定値以上ならデータとしては「1」を、差分が一定値以下なら「0」を示すとする。ここで、一定値は例えば、「0.3」とする。
これは、ホストコントローラ内部、あるいはSDカード内部の端子及びこれに接続される信号線に流す2種類の電流値を例えば、「0.3mA」と「−0.3mA」とすることで実現することができる。そして2種類の電流値の差分が一定値以上ならデータとしては「1」を、差分が一定値以下なら「0」を示すとする。ここで、一定値は例えば、「0.3」とする。
このときの2つの端子を流れる電流値の波形の例を図10において示した。
図10(a)に示されるように、SD0+に0.3mAの電流が流れているとき(例えば、時刻T10〜T11や時刻T13〜T14)には、SD0−には、図10(b)に示すように、−0.3mAの電流が流れている。SD0+からSD0−の電流値の差分は、SD0+ − SD0− =0.3−(−0.3)=0.6mAとなり、この場合はデータとしては、「1」を示す。
図10(a)に示されるように、SD0+に0.3mAの電流が流れているとき(例えば、時刻T10〜T11や時刻T13〜T14)には、SD0−には、図10(b)に示すように、−0.3mAの電流が流れている。SD0+からSD0−の電流値の差分は、SD0+ − SD0− =0.3−(−0.3)=0.6mAとなり、この場合はデータとしては、「1」を示す。
一方、図10(a)において、SD0+には、電流が流れていない、即ち0mAのとき(例えば、時刻T2〜T3や時刻T4〜T5)には、SD0−には、図10(b)に示すように、電流が流れていない。この場合、2つの端子の電流値の差分は、SD0+ − SD0− =0−0=0mAとなり、この場合はデータとしては、「0」を示す。
このように2つの端子及びこれに接続する信号線を流れる電流の値が、互いに逆位相にすることで、高速でデータ転送を行ったとしても、1の端子及びこれに接続される信号線を流れる電流によって発生する高周波の影響を互いに打ち消しあわせることができる。
このように2つの端子及びこれに接続する信号線を流れる電流の値が、互いに逆位相にすることで、高速でデータ転送を行ったとしても、1の端子及びこれに接続される信号線を流れる電流によって発生する高周波の影響を互いに打ち消しあわせることができる。
また、SDカード及びホストコントローラは、電圧差動信号方式、及び電流差動信号方式の両方式に対応していてもよい。この場合、内部に方式を選択する切り替え器や、データ入出力の相手がどの方式でのデータ入出力が可能かを検出する検出器が必要になる。
(8)上記実施の形態においては、データの転送速度については特に記述しなかったが、USB2.0の規格において複数のデータ転送速度(1.5Mbps、12Mbps、480Mbps)に対応できているように、本発明においてSDカード、及びホストコントローラが複数のデータ転送速度に対応できるように構成してもよい。
(8)上記実施の形態においては、データの転送速度については特に記述しなかったが、USB2.0の規格において複数のデータ転送速度(1.5Mbps、12Mbps、480Mbps)に対応できているように、本発明においてSDカード、及びホストコントローラが複数のデータ転送速度に対応できるように構成してもよい。
この場合、SDカードは、どのデータ転送速度でのデータ転送が可能かを示すデータを保持する。また、ホストコントローラはコマンドピンを通じてデータ転送速度を指示して、ホストコントローラとSDカードはそのデータ転送速度でデータ入出力を行う。
(9)本発明は、上記実施の形態に示されるSDカード及びホストコントローラにおけるデータ転送の方法であってもよい。また、当該方法を実現するための処理手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。
(9)本発明は、上記実施の形態に示されるSDカード及びホストコントローラにおけるデータ転送の方法であってもよい。また、当該方法を実現するための処理手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。
本発明は、SDカード、及びそのSDカードが接続されるホストコントローラとして活用することができる。
1〜9、11〜19 接続端子
100 SDメモリカード
101 I/Fドライバ
102 メモリ
120 ホストコントローラ
130 ホスト装置
140 SDカードスロット
400、410、420、430 8bitバッファ
401 8bit→4bitパラレルシリアル変換器
402、412、422、432 4bitバッファ
403、413、423、433 NAND回路
404、414、424、434 通信方式入力線
405、415、425、425 コマンド内容入力線
406、416 通常クロック入力線
411 4bit→8bitシリアルパラレル変換器
421 8bit→2bitパラレルシリアル変換器
426、436 高速クロック入力線
427、428 差動信号生成器
431 2bit→8bitシリアルパラレル変換器
437、438 差動信号復元器
100 SDメモリカード
101 I/Fドライバ
102 メモリ
120 ホストコントローラ
130 ホスト装置
140 SDカードスロット
400、410、420、430 8bitバッファ
401 8bit→4bitパラレルシリアル変換器
402、412、422、432 4bitバッファ
403、413、423、433 NAND回路
404、414、424、434 通信方式入力線
405、415、425、425 コマンド内容入力線
406、416 通常クロック入力線
411 4bit→8bitシリアルパラレル変換器
421 8bit→2bitパラレルシリアル変換器
426、436 高速クロック入力線
427、428 差動信号生成器
431 2bit→8bitシリアルパラレル変換器
437、438 差動信号復元器
Claims (29)
- 複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うSDカードであって、
1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、
2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、
自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備える
ことを特徴とするSDカード。 - 前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子である
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記2つの端子は、隣り合って設けられている
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含む
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記SDカードは、
更にデータを記憶する記憶手段と、
更に1つの通常入出力制御手段を備え、
両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、
前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機を装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させる
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のSDカード。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更する
ことを特徴とする請求の範囲第10項記載のSDカード。 - SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、
1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、
2つの端子を介して差動信号方式で1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、
自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、
自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備える
ことを特徴とするホストコントローラ。 - 前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記1つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記2つの端子のうちの片方の端子である
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記2つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記2つの端子は、隣り合うように設けられている
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記複数の端子には、装着したSDカードへの要求を伝達する伝達端子を含む
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記ホストコントローラは、
更にデータを記憶する記憶手段と、
更に1つの通常入出力制御手段を備え、
両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子それぞれを用いて1bitずつデータの入出力を行い、
前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機を装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は2回に分けて時分割で入出力させる
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記ホストコントローラは更に、
SDカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、
前記切り替え手段は更に、
前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでSDカードに対する前記供給電圧を変える
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、
前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる2つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐデータ線は略平行に設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記読取手段は、
前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、
前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したSDカードに出力する出力部と、
前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるSDカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、
前記切り替え手段は、前記応答読取部がSDカードからの当該電圧に対する当該SDカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせる
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記差動信号方式は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式である
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記差動信号方式は、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式である
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、前記2つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記2つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第12項記載のホストコントローラ。 - 前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたSDカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第24項記載のホストコントローラ。 - SDカードにおけるデータの入出力方法であって、
1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、
自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含む
ことを特徴とするデータ入出力方法。 - SDカードが接続されて当該SDカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、
1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、
自機に接続されたSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、
自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備える
ことを特徴とするデータ入出力方法。 - SDカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、
1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、
自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含む
ことを特徴とするデータ入出力プログラム。 - SDカードを装着して当該SDカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、
1つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
2つの端子を介して1ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、
自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、
自機が装着したSDカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備える
ことを特徴とするホストコントローラにおけるデータ入出力プログラム。
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US9463646B2 (en) * | 2011-10-07 | 2016-10-11 | Transact Technologies Incorporated | Tilting touch screen for printer and printer with tilting touch screen |
JP5874530B2 (ja) * | 2012-05-17 | 2016-03-02 | 株式会社村田製作所 | メモリカード装置およびカードコネクタ |
CN104684130B (zh) * | 2013-11-26 | 2017-04-19 | 四川新力光源股份有限公司 | 卡片式led驱动器及带有这种卡片式驱动器的交通运输工具 |
USD736213S1 (en) * | 2014-07-01 | 2015-08-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory card |
USD736212S1 (en) * | 2014-07-01 | 2015-08-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory card |
KR102284655B1 (ko) * | 2014-07-02 | 2021-08-03 | 삼성전자 주식회사 | 메모리 카드 |
USD739856S1 (en) * | 2014-07-30 | 2015-09-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory card |
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USD783621S1 (en) * | 2015-08-25 | 2017-04-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory card |
WO2017166153A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Intel Corporation | Technologies for error handling for high speed i/o data transfer |
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US20040098545A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | Pline Steven L. | Transferring data in selectable transfer modes |
US6874042B2 (en) * | 2003-03-11 | 2005-03-29 | Dell Products L.P. | System and method for using a switch to route peripheral and graphics data on an interconnect |
TWI222009B (en) * | 2003-03-21 | 2004-10-11 | Carry Computer Eng Co Ltd | Universal micro memory card |
US7069369B2 (en) * | 2004-02-12 | 2006-06-27 | Super Talent Electronics, Inc. | Extended-Secure-Digital interface using a second protocol for faster transfers |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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