TW200846920A - Interfacing an external attachment device to a computing device - Google Patents

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TW200846920A TW097116969A TW97116969A TW200846920A TW 200846920 A TW200846920 A TW 200846920A TW 097116969 A TW097116969 A TW 097116969A TW 97116969 A TW97116969 A TW 97116969A TW 200846920 A TW200846920 A TW 200846920A
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Description

200846920 九、發明說明： 【’X明所屬之技術領域】
本發明為關於一 Μ面用以耦接一外接元件至 計算裝 【先前技術】 隨著計算速度以及儲存空間的提升，
加速網路的便利性。除了多㈣内容外， ^的普遍 家庭電影皆快速的數位化；同時，訊息媒介(例如=及 件）、各種工作、財務紀錄以及其他家務或是章 Ρ 項皆被數位化的紀錄在個人電腦或是其他計算裝置目：的事 此外，儲存裝置/儲麵介的微型化以及儲存空間的增 加’使得消費者任何時候都可以建立或使用數位資料。‘ 位内容的增加以及數位資料與日常工作的結合衝擊了備份 儲存裝置的需求；由於外接儲存裝置不需要打開電腦: 機外殼即可使用，因此這種需求也促使外接儲存裝置的發 展。此外’外接儲存裝置更提供了於電腦與電腦間傳送資 料的便利性。 外接儲存裝置可連接至通用序列匯流排（Universai
Serial Bus，USB)以及火線（FireWire 或 IEEE1 394)連接 埠上用以與計算裝置溝通。這種有通用序列匯流排（USB) 或是火線（FireWire)連接頭的外接裝置通常是擁有整合式 電子裝置（Integrated Device Electronics，IDE)介面 (註：亦或平行先進附加技術par a 11 e 1 AT A介面）的裝置。 3019-9658-PF 5 200846920 為了使外接裝置可以連接至計异裝置，所以需要將先進附 加技術（ΑΤΑ)介面協定轉換成通用序列匯流排（USB)協定或 是火線（FireWire)協定；或反之。然而，因為不同介面間 不同資料格式的轉換，反而會影響到外接裝置的資料傳輪 速率。目前通用序列匯流排（USB) 2· 0標準的速率約為 480Mbps ;火線（Firewire)約為400Mbps ;而序列先進附加 技術標準（Serial Advanced Technology Attachment，sata) _ 可到達1 · 5Gpbs以上。 口此 種具備有外接序列先進附加技術（es AT A)介面 的外接儲存裝置可為儲存裝置與計算裝置間提供更高速的 資料傳輸速率。 【發明内容】 一本發明一實施例提供一介面，用以耦接一或多個附加 凡件，例如：序列先進附加技術（SATA)，至一計算裝置。 • ^ "面包3 ·依第一規格的連接埠用以接收資料或傳送資 ;斗至對應的计异裝置連接埠；一第二規格連接埠用以從對 應的计异裝置連接埠接收電源；以及至少另一連接埠用以 接收貝料或提供資料至對應附加元件以及提供電源至附加 元件。
—本發明另一實施例提供一方法，包含：透過一第一規 格第-連接埠傳送資料至一磁碟控制器以及一外接元件， 此外接70件可為一序列先進附加技術元件；以及透過至少 一第二規格第二連接埠提供電源至磁碟控制器以及外接序 3〇19-9658-PF 6 200846920 2先進附加技術元件。其中第—規袼第―連接埠為 先進附加技術連接埠。第二規格第二連接槔可為_、雨2 二匿流排連接蜂。此外第二規袼第二連接蜂還；為= 連接崞。該方法更包含：轉換磁碟控制器第 :連接璋所接收到之第-序列資料串流為-並列資:; 、-。該方法更包含：轉換並列資料串序 :::，其中第二序列資料串流是由磁碟控制 2先進附加技術元件。其中外接序列先進附加技術元： 可為一外接序列先進附加技術儲存元件。 本發明另一實施例提供一可應用於-系統中之方法 該方法包含透過至少—第—規格第—連接 =複 至複數個元件。該複數個元件包含-或多個磁碟 及一外接序列先進附加技術元件。其中至少—第_ 連接埠為一外接序列先進附加技術連接蜂；至少—第二賴 格的連接埠為一通用序列匯流排連接埠。 【實施方式】 用以之内谷與圖不是用以說明本發明之精神而非 本發明的範圍。雖然申請人已盡可能揭露數種具 但未了避免過於冗長的述敛，某些熟知此技藝 考已知道之細節並未揭露於下。 =一實施例包含一裝置以及透過計算元件提供電 -外接元件的方法。此外’在本發明另一實施例中，
3019-965 8-PF 7 200846920 腦裝置的通用序列匯流排（USB)連 外接序列先進附加技術（SATA)儲存 本發明實施例之外接S件可透過—㈣多種介面連接 崞連接至計#裝置。而介面連接埠可為_制序龍流排 (嶋…火線CFirewire)介面或是/以及一外接序列 先，附加技術（esATA)介面等。外接㈣可先接至__磁碟控
制斋後再輕接至計算裝晉^ a 侵主吖^哀置的一或多個介面連接埠。而磁碟 控制器會隨著外接元件介面的不同而不同。舉例來說，整 合式電子裝置UDE)介面的外接儲存元件可使用整合式電 子裝置(IDE)介面磁碟控制器；而小型電腦系統介面(sc⑴ =外接儲存元件可使用小型電腦系統介面⑽υ磁碟控制 益。此外，磁碟控制器可獨立或者整合於主機板上。 本毛明之SATA介面儲存元件可先接至一控制器後再 輕接至計算裝置的—個eSATA連接琿m制器還可耗
裝置與方法包含透過電 接埠提供提供電源至一 元件。 接到計算裳置的-或多個USB連接埠，藉此利用usb連接 埠提供電源至控制器和/或序列先進附加技術(则介面 儲存元件。本發明可視系統和/或儲存元件的需求而使用多 個USB連接埠。 在本發明的施實例中，若控制器為一 IDE (或pata) 介面控制器，則〗DE控制器與eSATA介面間需要一個 IDE/SATA轉換器。此外，更可有另一個ide/sata轉換器 耦接於IDE控制器以及SATA儲存元件間，使得IDE控制器 可同日寸與计异裝置的eSATA連接埠以及SATA儲存元件溝
3019-9658-PF 8 200846920 通。此外，本發明之控制器亦可内建一個或多個 轉換器。或者，本發明之控制器可為〗DE^定相容介面的 控制器。 若本务月之控制器為SATA或是esΑΤΑ控制器，則本發 明之控4器可直接與SATA儲存裝置以及計算裝置的eMTA 連接埠溝通，而不需要透過IDESATA轉換器。
第1A圖所示為本發明一 ^以儲存元件118透過一控 制器112而與-計算裝置m溝通之—實施例。在本發明 中，透過一 eSATA連接頭使得控制器11〇與計算裝置1〇2 可長距離的互相連結。此外，控制器ιι〇可透過一 連接頭或疋SATA連接頭而與SATA儲存元件118連結。 其中’ SATA儲存元件118可為一外接腿儲存元件（註: esm)或是其他類型的sm元件，用以提供15_， 3Gpbs以上的資料傳輸速率。 一本&月只施例中，計算裝置1〇2為一可耦接至SATA儲 存:件11 8的δ十算儿件。舉例來說，計算裝置⑽可包含 日日片組用以支援SATA介面協定。計算裝置m可包含一 外接連接埠，用以連接一 SATA儲存元件。 卜汁#裝置1 〇2可包含有置於主機板上之一 pC ^ :基礎二Cl—based)的SATA控制器置，主機板亦包含有 可過機箱外之操作面板存取的-eSATA連接埠。如此，
SATA元件即可诱禍 Q 逯、eSATA卡以及外接可存取eSATA連接埠 而與計算裝置連結。 5十异裝置1 〇 2 可為使用一國際個人電腦記憶卡協會
3019-9658-PF 9 200846920 (Personal Computer Memory Card International Association，PCMCIA )介面但包含esATA介面功能之控制 器的膝上型電腦，例如：筆記型電腦或是可攜帶型電腦。 在某些情況下，亦可使用PCI—Express卡提供eSATA介面 協定功能。此外，計算裝置1〇2可為一個人數位助理 (PDA)、一膝上型電腦、一桌上型電腦、一電話、一蜂巢式 電話’一可攜帶裝置和/或一伺服器裝置…等。
控制器112包含控制儲存元件的電路。本發明的控制 為112可内建於主機板之上或是置於一獨立於主機板的單 一 π件中。大體而言，本發明的控制器112可為一或多個 介面，例如：IDE (或PATA介面）、ΕΠ)Ε介面、SCSI介面、 SATA "面和/或SATA介面。舉例來說，控制器i丨2可耦接 至SATA介面的儲存元件118。控制器112可包含一 IDE/EIDE 介面，用以為|垃；5； τ iM? / 〇 a ^ * xj. 用从耦接至一 IDE/SATA轉換器，使得控 制器112可與SATA介面的儲存元件118溝通。 第1B圖所示為本發明另一實施例之一 SATA介面的儲 存元件118透過一界面晶片2〇〇與一計算裝置1〇2溝通。 其中介面晶片2QQ連接瞀 逆按主什异裝置102的eSATA連接埠104 以及USB連接埠ι〇6。 計算裝置102包含數個介面連接埠，例如：㈣連接』 106和/或eSATA連接埠m。其中eSm連接㈣㈤或仍 連接璋106可内建於主機板上或是透過-PCI介面轉接-(例如：主機匯流排適配器⑽A))或一控制卡外接。此外t 算裝置1D2亦可包含其他連接埠，例如：⑽心…等
3019-9658-PF 200846920 顯示於圖中）。 介面晶片200透過一主機介面與eg ΑΤΑ連接埠1〇4以 及USB連接埠106耦接。計算裝置1〇2可透過USB連接埠 106供應電源至介面晶片200和/或SATA儲存元件ιι8 ;而 資料可經由eSΑΤΑ連接埠104傳送至計算裝置1 Q2或“ΤΑ 儲存元件118。 弟1C圖所示為本發明實施例之一 SATA儲存元件118 透過一介面晶片200連接至計算裝置1〇2。計算裝置1〇2 包含一 eSATA連接埠1〇4以及一 USB連接埠1〇6。介面晶 片200透過一實體層轉換器eSATAPHY耦接到eSATA連接埠 104 ;此外介面晶片200透過另一實體層轉換器USBpHY耦 接至USB連接器106。儲存元件118透過另一實體層轉換 器SATAPHY耦接至介面晶片200。 第2A圖所示為本發明介面電路2〇〇透過複數個連接埠 耦接至計算裝置202之一實施例。 如圖所示，計算裝置202包含數個介面連接埠，例如·· USB連接埠206A-N和/或eSATA連接埠204A-N。此外，計 算裝置202亦可包含其他連接埠，例如：Firefire…等（未 顯示於圖中）。 介面晶片200包含一控制器212。此外，介面晶片2〇〇 還包含一 eSATA主機介面208，一轉換器21〇和/或一 USB 主機介面220。雖然第2A圖所示之eSATA主機介面2〇8以 及轉換為21 〇(圖中標示為204)皆置於介面晶片2〇〇的内 部，但在其他實施例中，eSATA主機介面2〇8以及轉換器
3019-9658-PF 11 200846920 210可置於介面晶片200外部。 此外，eSATA主機介面208亦可置於介面晶片200外 部，但轉換器210置於介面晶片200内部。相同地，USB 主機介面200可置於介面晶片200的外部或内部。 如圖所示，控制器212分別透過esATA主機介面208 以及USB主機介面220耦接至少一個eSATA連接埠2〇4以 及至少一個USB連接埠206。其中，USB主機介面220透過 一或多個USB連接埠206提供電源至控制器212。 此外，本發明亦可根據控制器212和/或eSATA元件（例 如：儲存元件218)的需要，而使用多個USB連接埠2〇6供 電。而USB連接埠的使用數目可視··（1) SATA元件（例如： SATA儲存元件）啟動的數目；（2)計算裝置的功率提供與耗 損，以及/或（3)SATA介面的資料傳輸速率（例如：i 5Gbps， 3· OGbps 或 6· OGps)決定。 第2B圖所示為本發明複數個SATA儲存元件2丨〇耦接 至一介面晶片200用以溝通第2A圖所示之計算裝置2〇2的 實施例。介面電路200連接至-個或多個SATA儲存元件 218A-N。透過USB主機介面22〇使得計算裝置2〇2可透過 UBS連接埠206A-N供應電源給連接至介面晶片2〇〇之一或 多個SATA儲存元件。USB主機介面·可置於控制器212 之内部或外部。
如第2A圖以及第2B圖所示，本發明、之轉換器 以及214是用以轉換控制器212以及SATA介面之間不同通 訊協定的訊號；例如：控制器212以及SATA連接埠2〇4間 3019-9658-PF 12 200846920 的訊號轉換’或是控制器212以及SATA元件2i8間的訊號 轉換。此外控制器212亦可相容於SATA規格之外的介面通 訊協定。舉例來說，控制器212可為IDE(或ρΑΤΑ)介面通 訊協定相容的控制器。如此，轉換器21〇以及214即可轉 換輸入至或輸出於IDE控制器的資料。在本發明中，控制 器210和214可置於控制器212之内部或外部。此外本發 明所述之控制器212為實體層（ΡΗγ)控制器。 本發明之控制器212可為一 SATA控制器。如此，本發 明就不需要轉換器21〇以及214。同樣地，6觀主機介面 208可置於控制器212的内部或外部。 第3圖所示為本發明偵測和/或操作一或多個和/ 或USB元件之一實施例步驟流程圖。 首先，步驟320，一介面晶片偵測到有一外接SATA元 件耦接至介面晶片，且外接^以元件為閒置（idie)狀態。 接著，步驟304,介面晶片判斷其eSATA主機連接埠是否 • 連接至一計算裝置的eSATA連接埠。由於eSATA通訊協定 可以提供的資料傳輸速率較USB通訊協定快，所以當連接 的是SATA元件時，本發明會利用eSATA連接埠傳送資料， 而利用USB連接埠提供電源。 步驟306’若介面晶片連接至計算裝置的一 eSATA連 接埠，則此介面晶片提供一 ATAPI介面至6^以連接埠。 其中，ATAPI為一種軟體通訊協定之介面，提供包括ρΑτΑ、 SATA或是eSATA的介面。接著，步驟3〇8，介面晶片判斷 ATAPI是否成功連接至計算裝置。
3019-9658-PF 13 200846920 若ATAPI介面成功的連接至計算裝置的eSATA連接 埠’則接者’步驟310 ’外接SATA元件即可透過介面晶片 與計算裝置交換資料。若ATAPI介面沒有成功的連結至 eSATA連接埠，則跳回步驟302。 若介面晶片的eSATA主機連接埠沒有連接至計算裝置 的eSATA連接埠，則如步驟312所示，介面晶片判斷其USB 連接埠是否連接到計算裝置的USB連接埠。同樣地，若 ATAPI介面沒有成功的連接至計算裝置的eSATA連接埠。 則系統也會跳至步驟212。 若介面晶片的USB連接埠有連結至計算裝置的USB連 接埠，如步驟314所示，介面晶片提供其USB主機介面至 計算裝置的USB連接埠，使得資料可以透過USB連接埠傳 送。接著，如步驟316所示，判斷介面晶片的USB主機連 接埠是否成功的連接至計算裝置的USB連接埠。若是，則 如步驟318，USB元件可透過介面晶片與計算裝置交換資 料。在此一操作過程中，資料傳輸以及電源供應皆會透過 介面晶片的USB主機連接埠以及計算裝置的USB連接埠。 若介面晶片的USB主機連接埠沒有連接至計算裝置的 USB連接埠，或者介面晶片無法正確的建立介面晶片卩沾 主機連接埠與計算裝置USB連接埠的連結，則跳回步驟 302。而上述所有的步驟皆可應用到其他規格的介面連結， 例如·· FireWire···等。
第4圖所示為-電腦系統400之一示意圖。電腦系統 4 0 0 ο έ有A扣令使得電腦系統4 0 0可以執行上述之任 3019-9658-PF 14 200846920 一方法。在某些實施例中，電腦系統400可為—單一裝置， 或者可以與其他計算裝網路連結。若為網路連結的情況 下，電腦系統400可為一伺服器或是操作在客戶_伺服器環 士兄下之一客戶端計算機；或者是在點對點（pa卜切 '，罔路拉作技境下之-端點計算機。此外，電腦系統彻亦 可為一伺服器電腦、一客戶機電腦、一個人電腦、一平板 電月®、一機上盒（STB)、一個人數位助理（pDA)、一蜂巢式 電話、一網路應用機（webappHance)、一網路路由器、二
又換為 '一橋接器或是任何一種可執行指令的計算機。 、如圖所示’電腦系統400可包含一電腦可讀媒體。雖 »·、、圖中，、顯不出-單一媒體，但本發明之電腦可讀媒體包 :可儲存-或多組指令的單—媒體或是多個媒體，例如： -集中式或分散式之資料庫以及/或關聯性快取和伺服 益。此外，本發明之電腦可讀媒體亦可包含任何可儲存、 編碼或是帶有可使得計算機執行指令且使得計算機可執行 本發明方法的任何媒體。-般而言’用來執行本發明實施 例的例行料（剛tine)iif為電腦程式的—部分。而電腦 程式可為作業系統、特定應用程式、元件、程式、物件、 权組或指令順序。電腦程式在電腦中的各記憶體以及儲存 凡件中通常包含一或多組指彳。舉例來說，當電腦中的一 =數個處理iif執行讀取指令時，電腦會執行各相關的 兀件以達到讀取指令的操作。 為完整功能之電腦以及電 解本發明所述之實施例包 雖然本發明所揭露之實施例 腦系統，但熟之此技藝者應當了
3019-965 8-PF 15 200846920 含許多種之變化，而不只限於茸 之媒俨if Eu / 、/、種计异機以及可記錄型式 义鑷體。亦即，任何可能的许曾 游、 此的计异機或電腦可讀媒體，例如·· 揮發性以及非揮發性記憶元件、 歡式磁碟機、光碟機（利 如.CD-ROM或是DVD等）4是j：从漁认 )成 傳輸線型態之媒體（例 如·數位或類比傳輸線）等。 本發明雖以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明的範圍’任何„此項技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之中請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 本發明圖不僅用以說明本發明之精神概要，而非用以 限制本發明之範圍。 第1A圖所示為本發明一實施例之外接元件透過一控 制器與依計算裴置溝通； • 第1β圖所示為本發明另一實施例之SATA儲存元件耦 接至一介面晶片並透過一 eSATA連接埠以及一 usb連接埠 而與一計算裝置溝通； 第1C圖所示為本發明另一實施例之SATA儲存元件耦 接至一介面晶片並透過一 eSATA連接埠以及一 USB連接埠 的實體層轉換器而與一計算裝置溝通； 第2A圖所示為本發明另一實施例之介面電路透過複 數個連接埠與計算裝置溝通； 第2B圖所示為本發明另一實施例之複數個δΑΤΑ儲存
3019-9658-PF 16 200846920 元件耦接至一介面晶片並與計算裝置溝通； 第3圖所示為本發明偵測和 、 一 呆作一或多個SATA和/ 或USB元件麵接至一計算裝置 置乏實施例步驟流程圖；以 及 第4圖所示為本發明一電腦可讀 例方塊圖。 媒體之電腦系統實 施 【主要元件符號說明】 102、202 :計算裝置 104、204A-N : eSATA 連接埠 106、206A-N : USB 連接埠 112、212 :控制器 118、218A-N : SATA 儲存元件 200 :介面晶片 208 : eSATA主機介面 210、214 :轉換器 216 : SATA 介面 220 · USB主機介面
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Claims (1)

  1. 200846920 十、申請專利範圍： 1 · 一種裝置，包含： 一磁碟控制器； 一第一規格第一連接埠，用以傳遞該磁碟控制器以及 一計算元件間之資料； 第一規袼第二連接埠，用以傳遞該磁碟控制器以及 外接序列先進附加技術（Serial Advanced Attachment，SATA)元件間之資料； # —第二規格第三連接埠，用以自該計算元件端接收電 源；以及 一第二規格第四連接埠，用以提供該第三連接埠接收 之電源至該序列式先進附加技術元件。 2·如申請專利範圍第〗項之裝置，其中第一規格的該 第一連接埠以及該第二連接埠為一外接序列先進附加技術 (SATA)連接埠。 _ 3·如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中第二規格 的該第三連接埠以及該第四連接埠為通用序列匯流排 (Universal Serial Bus)埠。 4.如申明專利範圍第i、2或3項之裝置，該裝置更包 含至少一轉換器，用以將一資料串流於一序列袼式與一並 列格式間轉換。 5·如申請專利範圍第1、2、3或4項之裝置，其中至 >、有該轉換器用以將該資料串流於一外接序列先進附加 技術（SATA)通訊協定與一並列先進附加技術（ata)通訊協 3019-9658-PF 18 200846920 定間轉換。 6.如申請專利範圍第卜2、3、4或5項之裝置，其中 該外接序列式先進附加技術元件為一外接序列式先進附加 技術儲存元件。 7 · —種系統，包含·· 一裝置，用以透過一第一規袼第一連接埠傳遞一計算 疋件令的一磁碟控制器以及一外接序列先進附加技術 _ (Serial Advanced Technology Attachment, SATA)元件間 的資料；以及 一裝置，用以透過至少一第二規格第二連接埠提供電 源至該計算元件之該磁碟㈣器以及該外接序列式先進附 加技術元件。 8·如申請專利範圍第7項之系統，其中該計算元件之 第一規格第一連接埠為一外接序列先進附加技術（8“〇連 接埠。 _ 9·如申請專利範圍第7或8項之系統，其中該計算元 件之第二規格第二連接埠為一通用序列匯流排（Universai Serial Bus)埠 〇 I 〇·如申請專利範圍第7、8或9項之系統，其中該計 异凡件之第二規袼第二連接埠為一火線（Fire fire)連接 埠。 II ·如申請專利範圍第7、8、9或1 〇項之系統，該系 統更包含一裝置，用以將該磁碟控制器接收到之一第一序 列育料串流轉換成一並列資料串流，其中該第一序列資料 3019-9658-PF 19 200846920 串流透過接至該計算元件之第一規格第一連接埠的一連接 裔而被接收。 12·如申請專利範圍第11項之系統，該系統更包含一 裝置’用以將該並列資料串流轉換成一第二序列資料串 流’其中該第二資料串流由該磁碟控制器傳送至該外接序 列式先進附加技術元件。 13_ —種方法，包含： 透過一計算元件之一第一規格第一連接埠傳遞一磁碟 控制器與一外接元件間之資料，其中該外接元件可為一外 接序列先進附加技術（Serial Advanced Technology Attachment, SATA)元件；以及 透過至少一第二規格第二連接埠提供電源至該磁碟控 制器以及該外接元件。 3019-9658-PF 20
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