TW200828126A - Memory card control apparatus and protection method thereof - Google Patents

Description

200828126 • 九、發明說明： w 【發明所屬之技術領域】 本發明係指一種記憶卡控制裝置以及相關保護方法，尤指一 種具有過溫度保護或是過電流保護之記憶卡控制裝置。 【先前技術】 在現代生活中為了能夠記錄多樣化的資料，各式各樣的記憶 •卡(Storage Card)(例如 Secure Digital (SD) Card、Memory Stick (MS) Card或是Compact Flash (CF) Card等等）目前已經普遍發展，為了 能夠方僉使用者讀取上述的記憶卡，將需要針對不同記憶卡皆能 夠讀取到其資料内容的記憶卡控制系統(或稱讀卡機），而常見的記 憶卡控制系統一般有單槽式結構或是多槽式結構，其中單槽式結 構係針對具有單一或是相似結構的記憶卡來進行存取，而多槽式 結構則可針對不同特性的記憶卡來進行存取，隨著存取機制的不 φ斷改進，具有多槽式結構的記憶卡控制系統目前已逐漸成為主流 規格。 然而由於§己憶卡的種類相當多，在使用上可能會發生將記憶 卡放入錯誤插槽的情況，將使得記憶卡與記憶卡控制系統的内部 電路短路或是發生錯誤而造成記憶卡内部的資料内容毁損，甚至 於亦有可能損壞該記憶卡與記憶卡控制系統。此外，不當的使用 .方式或是不t的環境(例如舰或是高溫環境)，皆有可能造成不預 ，期的損壞，因此，在設計記憶卡控制系統時亦必須設計相關的保 200828126 ,f侧來賴記憶卡翻祕、記針或是記,it相部的資料内 v容免於遭受損壞。-般而言，習知過電流保護機制係直接切斷記 憶卡插槽賴觸魏，來聽觀針控⑽、歸生錯誤或受 損，然而，該記針鋪所職的魏时可能·傾記憶卡 控制系統的其他部分而導致實際上切斷該記憶卡插槽所對應的電 源可能會造賴記針控織統失去局部_作魏，其相關之 技術可參考巾華民國專利公職1255_之專利說明書。 • …曰 【發明内容】 因此本發明之目的之一在於提供一種於不關閉插槽之下調整 流過插槽之電流量的記憶卡控制裝置及其相關的保護方法，以解 決上述的問題。 依縣發明之實關，其係揭露—種用來存取“記憶卡之一 控制裝置’該控健置包含一匯流排、一債測電路與一調整電路。 該匯流排伽來作為該控織置無繩卡之間之錢傳輸線， 且該匯流排具有-電源信號線以提供一電源信號至該記憶卡，該 制電路侧來偵測該控制裝置之—操作狀態，並於該操作狀^ 超過一預定操作細時產生-告知峨，而該難電路係耗拉 該匯流難_啦路，來依_告知峨且獨_電源 信號之下’機該電賴麟上之電流，使得雜鑛置之 作狀.％落入該預定操作範圍。 μ 200828126 依據本發明之實補，其_露—觀憶卡控織置之保護 方法:其巾該記憶卡控雛置具有—匯流排，且龜流排具有一 電源信號、_輪H源信號。該保護方法包含有：彳貞測該記憶 卡控継置之i作狀態，並於賴條態超過—賊操作範圍 時產生-告知峨α及鎌該告知訊號且不關該電源信號之 下，調整該電源信號線上之電流，使得該控制裝置之該操作狀^態 落入該預定操作範圍。 ^ 依據本發明之實施例，其另揭露一種記億卡控制裝置之保護 方法，該e憶卡控制裝置具有一匯流排，且該匯流排具有一電源 信號線以輸出-電源佩。該賴方法包含有：伽—環境溫度 狀態，並於該環境溫度狀態超過一預定溫度範圍時產生一告知訊 號；以及依據該告知訊號而於不關閉該電源信號之下，調整該電 源仏號線上之電流，使得該環境溫度狀態落入該預定溫度範圍。 【實施方式】 請參照第1圖，第1圖為本發明記憶卡控制系統1〇〇之一實 施例的示意圖。如第1圖所示，記憶卡控制系統1⑽係搞接至一 電腦系統102，其包含有一記憶卡控制裝置1〇5、至少一插槽11〇 與一外部電路115，其中，記憶卡控制裝置1〇5係透過一匯流排 BUS2與插槽11〇做連結，且匯流排bus2至少包含有一電源信號 線以提供一電源信號至插槽110,使得當記憶卡插入插槽11〇時記 憶卡能夠藉由此電源信號進行運作、另外、記憶卡控制裝置1〇5 200828126 • 包3有一電座轉換電路120、至少一谓測電路〗25、至少一調整電 - 路130以及一控制電路丨35,請注意到，為了方便說明，在不影響 本發明所揭露的技術内容下，第！圖中麵示有一插槽、一細 電路以及@整電路，然而，在其他實施例中，記憶卡控制系統 亦可以包含有複數個插槽、複數個偵測電路以及複數個調整電 路此非本發明的限。於本發明一實施方式中，假設記憶卡控 ti裝置105之内部電路與插槽11〇中之記憶卡係操作於相同的操 ⑩作電麗’則電壓轉換電路12〇係用來將記憶卡控制裝置贿的外 部電源轉換為記憶卡控制裝置1〇5之内部電路與插槽11〇中之記 憶卡所需要的電源(修將具有5倾的外部獅雛為具有％ , 伏特的電源)並藉由内部電源匯流排BUSi，將轉換後之電源傳送至 記憶卡控繼置1()5 部祕與鋪nG巾之記憶卡，而侧 電路125係用來偵測記憶卡控制裝置1〇5的操作狀態(例如匯流排 BUS:之電源錢線上之電流過大，或是外&的魏溫度過高_··· ⑩等)’當該操作狀態超過一預定操作範圍時將會產生一告知訊號並 、、二由内σ卩訊號匯流排BUSjf該告知訊號儲存至控制電路⑶之暫 存器中而控制電路135會將該告知訊號傳送至調整電路no以 控制調整電路130,調整電路13〇則依據該告知訊號而於不關閉電 源信號的情況下調整記憶卡控制裝置1〇5的操作狀態使其落入該 預定操作範野D — 睛參照第2圖，第2圖是本發明第1圖所示之偵測電路125 與調签電路13〇之一實施例的示意圖。如第2圖所示，偵測電路 200828126 - i25包含有一比較态C0MP、一電晶體Qi以及一參考電流源iref， . 而調整電路130則包含有電晶體Q2與Q3，其中參考電流源iref係 為一預定電流源並且電晶體Q!的閘極電壓亦為一固定電壓V，因 此，參考電流源Iref與電晶體(}1會形成一電流路徑而比較器(：：〇]^ 的非反向輸入端(+)將會具有一預定的參考電壓Vref，而輸出訊號 sout會被作為電源信號且輸出至第1圖中之插槽n〇，另外，第2 圖所不之電源vDD係為第1圖所示之電壓轉換電路12〇所提供的 ⑩轉換後電源；在正常操作情形下，.輸出訊號sQUt的電壓準位(亦即 比較器COMP之反向輸入端㈠的零壓準位V，)將會高於參考電壓 vref’此時比較器COMP的輸出準位將維持於低邏輯準位；反之； 由於電晶體Q2、Q3的閘極電壓·係連择至固定電壓Vd，因此. 電晶體Q2、Q3的導通電阻值可視為固定不變，若電壓準位V，小於 參考電壓vref，則表示輸出訊號Swt具有較大的電流值，亦即表示 此時流過插槽110的電流量變大，因此，當電壓準位v，氺於參考. _ 電壓Vref時’比較益會輸出具有高邏輯準位的告知訊號sc， 而告知訊號Sc會被傳輸至電晶體Qi、Q2的閘極電壓而提升原本的 電壓準位，因此，電晶體Qi、Q2將會被關閉，而由於在本實施例 中係假設電晶體(¾的寬長比（aspect rati〇)大於電晶體的寬長 比，因此，雖然電晶體Q3此時仍維持導通，然而，因為電晶體 Q3的電阻值咼於電晶體Q2的電阻值，所以調整電路13〇只會允許 較小的電流通過因而可以有效限制流過插槽110的電流量，換句 話說，當過電流情況發生時(亦即當電晶體Qi、Q2被關閉且仏導 通時)，此時仍然有電晶體Q3上之一導通電流或是一預定電流提供 200828126 至插槽110中之記憶卡， 使得記憶卡仍然可以進行存取的動作。 此外’在另一實施方式中，假設記憶卡控制農置105之内部 電路與插槽110中之記憶卡係操作於不同的操作電壓時，則電虔 t電路120·來將記憶卡控職請的外部電源轉換為記 卡控制裝置105之内部電路所需要的電源(例如將具有5伏特的 外部電源轉換為具有33伏特的電源），而調整電路13(>係以一電 源供應電路來加以實現，絲將賴轉換電路120所提供之轉換 後電源進—步轉換為插槽1财之記憶卡所需要的顿例如將具 有3.3伏特的轉換後電源轉換為具有15〜18伏特的電源），此時， ^於，整電路13G係為電源供應電路，因此可依據告知訊號來調 整一最大供應電流#以達麻輸過_ nG之最大電流量的目 的；此一變化亦屬於本發明的範疇。 再者，除了偵測流過電源信號線之電流外，亦可以藉由偵測 週遭環境溫度狀態並且於不關閉電源信號之下來保護插槽11〇中 之記憶卡免於受到損壞，請參照第3圖，第3圖是本發明用於偵 測環境溫度狀態之偵測電路300之一實施例的示意圖，請注意到， 在本實施例中，偵測電路300係與第2圖所示之調整電路13〇(其 係由複數個電晶體組成)結合來達成調整流進插槽110之電流量的 目的；然而，在另一實施例中，調整電路亦可以利用一電源供應 電路來加以實現，亦即，其係藉由調整一最大供應電流量來限制 流過插槽110的最大電流量，此亦屬於本發明的範疇。如第3圖 200828126 • 所示，偵測電路300包含具有溫度負相關電壓產生單元305與溫 - 度正相關電壓產生單元310的電壓產生電路315以及比較器/'脈 COMP’ ’其中溫度負相關電壓產生單元3〇5係依據電晶體本身與 溫度負相獅雛來產生-賴Vl 溫度正細電壓產生單元 310則依據電晶體本身與溫度正相關的特性來產生一電壓％，舉 例來說，以雙載子接面電晶體(Bip〇lar Juncti〇nTransist〇r)而H 以採用對應於與溫度成負相關之一射極接面電屢差(亦即射極和基 籲極之間的電壓差)的電壓來作為電壓Vi，並且採用對應於與溫度成 正相關之一熱電壓(thermalvoltage)的電壓值來作為電壓％ ;當操 作於較低的環境溫度狀態時’電壓％將會小於電壓ν，ϋ匕 較器COMP’__轉於傾輯雜，反之，當縣於較高的 環境溫度狀態時('脚娜境溫雖態超過—預定溫度細時)，由 於電歷％與溫度成正相關而電壓Vi與溫度成負相關(亦即溫度愈 高將使得電壓V2的電難叙喊壓Vi的電雜糾、)而使= 鲁壓v2將會大於電壓Vi，此時比較器c〇Mp，會產生具有高邏輯準 位的告知訊號Se並經由内部訊號匯流排將告知訊號&儲存至控制 電路’接著，該控制電路會傳送告知職&至調整電路13〇以控 制調整電路130，調整電路130則依據告知訊號&而於不關^工 源信號的軌下罐流過鋪11G的電流量使其落人敢操作範 圍，另外，偵測環境溫度狀態之偵測電路3〇〇亦可利用一表考電 壓（實質上不隨溫度變化之電壓)與一溫度係數相關之電屋進行比 較’當溫度係數侧之電壓大於或小於此參考賴時，則發出告 知訊號進行過溫度保護，此等相類似之變化亦屬於本發明的範 12 200828126 一 此外，為了解決當記憶卡控制系統100與電腦系統之間的連 接機制發生錯誤或是中斷而導致習知過電流保護機制無法藉由該 電腦系統來告知使用者的問題，在上述的實施例中，記憶卡控制 系統100可於外部電路115中設置一警示裝置，其中該警示裝置 係依據控制電路135中所儲存的告知訊號來發出一特定警示訊 號，舉例來說，該警示裝置可以利用一發光二極體(LED)顯示器或 _ 是喇叭來加以實現；另外，在另一實施例中，若記憶卡控制裝置 105與電細系統1〇2之間的連接機制並未發生錯誤或是中斷，則仍 可藉由電腦系統102來告知使用者目前記憶卡是否被放入錯誤的 插槽’此時，由於記憶卡控制裝置1〇5與電腦系統1〇2之連結亦 可由其他種類之匯流排來做連結，並不限制於使甩通用序列匯流 排(UnivemlSerialBus)來做連接，因此，當記憶卡控制裝置1〇5 中的偵測電路125產生告知訊號時，控制電路135·可藉由設定一 _特疋軟體變數（例如將該特定軟體變數寫入一預定暫存器中）並 發出中號來告知電腦系統1〇2,而電腦系統中的應用程 式此時只要檢查目前所設定之特定倾變數的資_容即可告知 使用者目前是否有記憶卡被放到錯誤鋪的情況發生。 清參閱第4圖，第4圖為本發明保護方法之一實施例的流程 圖。本發_護方法係細於—記憶卡控織置（例如具有第1 圖所示電路架構的記憶卡控制裝置1〇5)，請注意，於大致上獲得 相同、、Ό果之下’本發明保護方法的步驟並非—定要依循第4圖所 13 200828126 ‘示的執行辩錢行。本發鴨法包含打列步驟： 步驟400 ··開始。 步驟402 ··偵測―電源信號線上之電流狀態。 /驟彻·酬該麵信麟上之電流狀肢否超過—歉操作範 圍。若是，則執行步驟410 ;否則，執行步驟4〇6。 步驟406 ·彳貞測_環境溫度狀態。 • ^ 纟清該環境溫度狀態是否超過-預定溫度範圍。若是， 則執行步驟410 ;否則，回到步驟4〇2以繼續監控。 步驟彻·於獨_源信號之下，輕該魏信絲上之電流。 接著，回到步驟402以繼績監控。. 由於記憶卡控制裝置105的詳細運作已於上清楚揭露，而熟習 此項技藝者應可輕易瞭解第4圖中各步驟的操作，故於此不另贅 述。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均專變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡軍說明】 第1圖為本發明一實施例之記憶卡控制系統的示意圖。 第2圖為本發明第1圖所示之偵測電路與調整電路之一實施例的 示意圖。 14 200828126 _ 第3圖為本發明用於偵測環境溫度狀態之偵測電路之一實施例的 ^ 示意圖。 第4圖為本發明保護方法之一實施例的流程圖。 【主要元件符號說明】 100 記憶卡控制系統 102 電腦系統 105 記憶卡控制裝置 110 插槽 115 外部電路 120 電壓轉換電路 125 ' 偵測電路 130 調整電路 135 控制電路 300 # ^測電路 305 溫度負相關電壓產生單 元 310 溫度正相關電壓產生 早兀 315 電壓產生電路

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Claims (1)

1. 200828126 “十、申請專利範圍： . 1· 一種用來存取一記憶卡之一控制裝置，該控制裝置包含： 匯々’L排，用來作為該控制裝置與該記憶卡之間之信號傳輸 線，且該匯流排具有一電源信號線以提供一電源信號至該 記憶卡； -偵測電路，时侧該控制裝置之—操作·，並於該操作 狀態超過一預定操作範圍時產生一告知訊號；以及 _ 4整電路’接至麵流排與該伽彳電路，帛來依據該告知 訊號且不關閉該電源信號之下，調整該電源信號線上之電 流，使得該控制裝置之該操作狀態落入該預定操作範圍。 2·如申明專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該操作狀態係為 該電源信號線上之電流狀態。 • 3·如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該偵測電路包含： 一電流路徑，該電流路徑上係流過一預定電流並產生一預定電 壓；以及 一比較态，耦接至該電流路徑與該電源信號線，用來比較該預 定電壓與該電源信號，以產生該告知訊號。 4·如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該調整電路係為 一電壓供應電路，該電壓供應電路係依據該告知訊號來調整該電 源信號線上之電流量大小。 200828126 5·如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該操作狀態係為 該環境温度狀恶。 6·如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該偵測電路包含: 一電壓產生電路，用來產生一正溫度係數電壓與一負溫度係數 電壓；以及 一比較器，耦接至該電壓產生電路，用來比較該正溫度係數電 壓與該負溫度係數電壓，以產生該告知訊號。 7·如申請專利範圍第1.項所述之控制裝置，該控制裝置具有一儲 存早元用來儲存該告知訊號。 8·如申請專利範圍第丨項所述之控制裝置，其抽接於一警示裝 置，該警示裝置係用來依據該告知訊號而產生一警示訊號。 9.如申請專利範圍第i項所述之控制裝置，其另輕接至一電腦系 統，當該偵測電路產生該告知訊號時，該控制裝置係發出一中斷 信號（interruptsignal)來告知該電腦系統。 1〇· -種記憶卡控制裝置之保護方法，該記憶卡控制裝置具有一匯 流排’且顏流排具有-電齡麟以輪出—魏錢，該保護 方法包含有： 债測該記憶卡控制裝置之-操作狀態，並於該操作狀態超過一預 200828126 定操作範圍時產生一告知訊號；以及 依據該告知訊號且不關閉該電源信號之下，調整該電源信號線上 之電流，使得該控制裝置之該操作狀態落入該預定操作範 圍。 11. 如申請專利範圍第10項所述之保護方法，其中該操作狀態係 為該電源信號線上之電流狀態。 V 12. 如申請專利範圍第1〇項所述之保護方法，其中偵測該記憶卡 控制裝置之該操作狀態之步驟包含有： k供一預定電流以產生一預定電壓；以及 比較該預触獅健以產线告知減。 13·如申請專利範'圍第1〇項所述之保護方法，另包含： 將該告知訊號儲存於一儲存單元中；以及 依據該儲存單TL巾之告知減以控繼記憶卡控繼置 作。 H·如申請專利範圍帛1〇項所述之保護方法，另包含： 提供裝置，該警不裝置係依據該告知訊號膽出一 訊號。 ϋ L如申請專纖_ 1G賴述之保護方法，其中該記憶卡控制 200828126 ^ 裝置另耦接至一電腦系統，該保護方法另包含有： ^ 當產生該告知訊號時’發出一中斷信號（interrupt signal)來告知 該電腦系統。 16. —種記憶卡控制裝置之保護方法，該記憶卡控制裝置具有一匯 流排，且該匯流排具有一電源信號線以輪出一電源信號，該保護 方法包含有： _ 偵測一環境溫度狀態，並於該環境溫度狀態超過一預定溫度範圍 時產生一告知訊號；以及 依據該告知訊號而於不關閉該電源信號之下，調整該電源信號線 上之電流，使得該環境溫度狀態落入該預定溫度範圍。. H·如申請專利範圍第16項所述之保護方法，其中偵測該環境溫 度狀態之步驟包含有： φ 一正溫度係數電壓與一負溫度係數電壓；以及 比較該正溫度係數電壓與該負溫度係數電壓以產生該告知訊 號。 AVJ 18.如申請專利範圍第16項所述之保護方法，另包含: 將該告知訊號儲存於一儲存單元中；以及 依據該儲存單元中之告知訊號以控制該記憶卡控制裝置之運作。 零 • 19·如申請專利範圍第16項所述之保護方法，另包含： 19 200828126 提供一警示裝置，該警示裝置係依據該告知訊號而發出一警示訊 號。 20.如申請專利範圍第16項所述之保護方法，其中該記憶卡控制 裝置另耦接於一電腦系統，該保護方法另包含有： 當產生該告知訊號時，發出一中斷信號來告知該電腦系統。 十一、圖式： 20