TWI309836B - A memory card reader controller with spread spectrum clock - Google Patents

Description

1309836 ’ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種記憶卡（memory card )存取控制晶 片’尤指一種應用展頻技術的記憶卡存取控制晶片。 【先前技術】 近年來’快閃記憶卡（Flash memory card)的種類愈來愈 : 多’常見的包括 Compact Flash (CF)、Secure Digital (SD)、

MultiMediaCard (MMC)、Memory Stick Pro (MSPRO)及 • xD_Picture(xD)等等，也因為快閃記憶卡的盛行，記憶卡存 取於是被開發出來，方便消費者使用。甚至有廠商將新一代 的記憶卡存取内建至桌上型電腦及筆記型電腦當作標準配 備了 ’也因為記憶卡存取的普及，相關規格的要求也趨於嚴 格’其中’電磁干擾（EMI)的認證即是典型的項目。 請參閱第1圖’第1圖為習知降低記憶卡存取裝置EMI 強度之方法，如圖所示’其所採用的方法係使用外部電阻元 件，也就是在電路板上對於容易產生EMI強度的高頻訊號額 • 外使用一個電阻元件，此電阻值一般為數十至數百Ohm左 右。以SD卡的時脈訊號SD clock為例，習知技術是在記憶 卡存取控制晶片102之時脈訊號SD clock腳位至SD卡連接 器（socket) 104之間的走線上擺放一個電阻元件丨〇6，針對其 他高頻訊號或是其它種類的記憶卡亦是以一樣的做法來處 理。但隨著EMI之認證標準更嚴格時，會迫使記憶卡存取控 制晶片採用更高阻值之外部電組，以求通過EMI之測試，而 加大電阻值的方法將會造成更高的花費以及使得時脈訊號 的驅動能力（driving ability)降低等問題，嚴重的話將會產生 1309836 相容性上的問題。 【發明内容】 記憶發明的目的之—在於提供—種採用展頻技術之 .、、存取控制晶片，以降低電磁干擾之問題。 制曰t發明之—實施例係提供一種用來存取記憶卡的-控 來=rrolier)，該控制晶片包含：―時脈產生器，用 生—第一時脈訊號以及一第二時脈訊號，其中，該 =訊號係為—具有展頻的時脈訊號；—第—記憶卡介面： 接腳產生器，該第一記憶卡介面包括-第-時脈訊號 二複數個第一資料訊號接腳’該第_記憶卡介面係用來 ::-記憶卡，用來作為與該第—記憶卡的資料傳輸介 /、中該第-時脈訊號接腳係用來傳輸該第二時脈訊號. ::-控制電路’麵接該第一記憶卡介面及接收該第一時脈 δ儿，用來控制該第一記憶卡内資料的存取。 本發明之―實施㈣提供—種記料⑷ 、存取裝置，包含：一第一記憶卡插槽，用來放入一第一己 一記憶卡插槽包括一第一時脈訊號接腳以及複數 #枓接腳，一控制晶片，係與該第-記憶卡插槽相搞 cr包广一時脈產生器，用來產生-第-時脈 ;:以及一第二時脈訊號，其中，該第二時脈訊號係為一具 2頻的時脈訊號卜第-記憶卡介面，輕接該第—記憶卡 ’係用來作為與該第-記憶卡的f料傳輸介面，直中該 P訊號接腳係用來傳輸該第二時脈訊號；以及—控制電 ’麵接該第-記憶卡介面及接收該第—時脈訊號，用來控 制该第-記憶卡内資料的存取；其中，該第_記憶卡插槽的 1309836 該第-時脈訊號接聊係用來傳輸該第二時脈訊號。 本發明之一實施例係提供一種用來存取一記憶卡 方法，該方法包括：提供—第一記憶卡介 -己德卡介面包括—第一時脈訊號接腳與複數個第 貝料訊號接腳，該第-記憶卡介面係用來連接一第一記憶 以及用來作為與#第—記憶卡的資料傳輪介面；利用一 頻方法以產生一第—展頻時脈訊號；以及利用該第一時脈 訊遽接腳來傳輪該第一展頻時脈訊號至 【實施方式】 隐卞 請參閱第2圖，第2圖為本發明之具有展頻技術之記憶 卡存取控制晶片’記憶卡存取控制晶片包含—具有展頻 功能之鎖相迴路202、一電壓調節器⑽、一匯流排… 微控制器謂、-直接記憶體存取單元21〇、一控制暫存写 212、一隨機存取記憶體214、一唯讀記憶體％、一 _ 介面電路218、一快閃式介面電路220、一電子抹除式唯讀 記憶體（EEPR〇M)介面電路222及-記憶卡介面單元⑵。 該a己憶卡介面早疋224係包含—記憶卡控制器226、一 cf/sd 介面電路228、SM/xD介面電路23〇、MS/Ms_pr〇介面電路 232及SD/MMC介面電路234，而該記憶卡介面單元…透 過接腳的方式揭接至該記憶卡存取控制晶片細外部之連接 器（Socket)來存取資料，其連接器係用來與記憶卡244做連 接，且不同的介面電路轉接至不同的連接@，如圖所示， CF/SD介面電路228搞接至CF/SD連接器咖，sm/xD介面 電路230耗接i SM/xD連接器238，Ms/Ms_pr。介面電路 232耦接至MS/MS-pro連接器24〇及SD/MMC介面電路234 1309836 搞接至SD/MMC連接器 亦藉由具有展頻功能之鎖;^，記憶卡存取控制晶片 號，透過接腳的方式將展頻目㈣202，產生展頻時脈訊 ^ π ^ , •展頻時脈訊號輸出至各個連接5|，日 不同的連接器係依據規格 调運接，且 運作。 受及接收不同的時脈訊號以進行 在本發明之記憶卡存取控制 及直接記憶體存取單元21〇在$ 甲微控制器208 各個介面電路中之資過匯流排綱的方式來控制 控制器208欲執行的程】隨唯讀記憶體216係用來儲存微 、式隨機存取記憶體2 14係用H # 給微控制器208做資料在跑从址w 你用來k供 ^ Β μ aL 枓存取的使用，電壓調節器204則用來 將曰曰片外之電I轉換至晶片中所規定之額定電M。另外，^ 記憶卡存取控制晶片2〇〇執 在 ϋ執仃料存取的過程中，各個介面 連接器而要依據時脈訊號來運 234為例，其所揭定“ r 職，，面電路 _z，換句話說ΜΓ之2MHZ，容忍範圍為 可一二:二二^

田3己隱卡存取控制晶片外的MMC 連接器插人-MMC的記憶卡時，具有展頻功能之鎖相迴路 202係產生-中心頻率5_Hz之時脈訊號至該連接器，向上 展頻幅度可至52.1MHZ，向下展頻幅度至47.9MHz，該記債 卡存取控制晶片細係以展頻之時脈訊號進行資料存取，以 降低電磁干擾。依據本發明之實施例’記憶卡存取控制 謂係透過USB之介面218，與一主機相麵接，因此，告連 接器插入-記憶卡244時，微控㈣2〇8則依據唯讀記憶體 216中欲執行的程式，來控制主機與記憶卡244間之資料的 Ϊ309836 _ Γ m圖’第3圖為本發明之記憶卡存取控制晶片 中，具有展頻功能之鎖相迴路202之一實施例，鎖相迴 =02包含—相位頻率偵測器地、一電荷幫浦綱、一麼 :盪器306、一除頻器3〇8及—展頻控制器31〇。相位頻 ^測器302係用來债測輸入時脈訊號與喊時脈訊號之相 ，率關係，以產生積測訊號至電荷幫浦，而電荷幫 ^綱用係依據該_訊號產生—控制電壓V㈣至壓控震 姐，6接著，壓控震盪器306則依據該控制電壓Vcrtl ΐ供展頻時脈訊號給記憶卡存取㈣W中所需時脈之 二：，例如，微控制器208、記憶卡介面單元及連接器…等。 ^本發明之記憶卡存取控制日日日片_之—實施财，鎖相迴 202係產生展頻時脈訊號至介面電路及連接器，另外，鎖 相迴路202亦產生非展頻時脈訊號至各個控制電路中，例 ，，微控制器2〇8 ’直接記憶體存取單元鼠，等。在鎖相 :路2〇2中’除頻器3〇8則依據展頻時脈訊號產生回授時脈 :號；其中，展頻時脈訊號之頻率係為回授時脈訊號 的Ν倍，且Ν為自然數；ώ & 士 & ηο 、 ；本發月之記憶卡存取控制晶 片2〇0中，係應用展頻之技術以降低電磁干擾，因此，鎖相 迴路202還包含了—展頻控制器⑽〇 訊號動態地調整除頻器的.值，以達。到==授時脈 ^達到鎖相迴路具有展頻的 切月b。 ^參㈣4圖’第4W為本發明之記憶卡存取控制晶片 中，鎖相迴路加所產生之時脈訊號其頻率變化鱼時門 =關係圖’如圖所示，具有展頻功能之鎖相迴路所產生的展 頻時脈訊號’會隨著時間的不同而頻率有所變化，以咖c 1309836 記憶卡介面規格為例，鎖相迴路202所產生之中心頻率f為 50MHz，展頻幅度E可至2.1MHz，也就是說，其產生的頻 率最高為52.1MHz，最低則至47.9MHZ，以、維持在該纪憶卡 介面所能夠容忍的範圍之内，另外，展頻時脈在一個時；週 期T之内，分別會產生一次最高的展頻時脈及一 次最低的展頻時脈47·9ΜΗζ。依據本發明之記憶卡存取控制 晶片200’亦可㈣向上展頻之技術或向下展頻之技術來降

低電磁干擾，以向上展頻之技術為例，中心頻_ F可升至 51ΜΗζ，展頻幅度E可至11MHz，其產生的頻率最高仍為 52細2,最低則至48·9ΜΗζ，來進行記憶卡存取控制晶片 存取的動作，若以向下展頻之技術為例，中心頻率F可降至 48MHz，展頻幅度㈣肖21MHz，其產生的頻率最高為 5(MMHZ ’最低則至45.9MHz，來進行記憶卡存取控制晶片 存取的動作，以此類推。 睛參閱第5圖 _ 圖為SD/MM(：記憶卡之接腳（Pin)

，’如圖所示，SD/MMC記憶卡5〇2包含有ci〜cu個接腳， 其中，Ci，C7〜C13為資料接腳，用來與記憶 片作資料傳遞；C3、C4、C6 A 丁从雨班 产制曰曰 C6為工作電壓接腳，用來提供工 作電壓至記憶卡502中；C2 1地a丨 、 為控制訊號接腳，用來與記惊 卡存取控制晶片之間傳遞控制 灿 C5，用來提供時脈訊號至記_ 唬接腳 H ^卡5〇2中；依據本發明之記情 卡存取控制晶片200中，由於德、 h L' 於鎖相迴路202所產生之抹邮却 號為一展頻時脈訊號，因此 ^ ° &上+ 時脈訊號接腳C5係接收由記 憶卡存取控制晶片200所產生的 〇己 ^ 的—展頻時脈訊號來運作，以 降低電磁干擾。 I f Μ 1309836 〇月參閱第6圖，第6圖為MS/MS-Pro記憶卡之接腳（pin) 圖，如圖所示，MS/MS-Pro記憶卡包含有Pinl〜pinl〇個接 腳其中，Pin3〜Pin5及Pin7為資料接腳，用來與記憶卡存 取控制晶片作資料傳遞；Pinl、Pin9、pinl〇為工作電壓接 腳，用來提供工作電壓至MS/MS-Pr〇記憶卡中；pin2、pin6 為控制訊號接腳，用來與記憶卡存取控制晶片之間傳遞控制 訊號；以及，時脈訊號接腳Pin8，用來提供時脈訊號至 MS/MS-Pro記憶卡中；依據本發明之記憶卡存取控制晶片 2〇〇中，由於鎖相迴路202所產生之時脈訊號為一展頻時脈 =號，因此，時脈訊號接腳Pin6係接收由記憶卡存取控制 晶片200所產生的一展頻時脈訊號來運作，以降低電磁干擾。 本發明之實施例雖以MMC記憶卡介面規格為例，但展 頻時脈訊號亦可運用至其他種類之記憶卡介面，例如，cf/sd 介面、SM/xD介面、MS/MS_pr〇介面及SD介面等，以降 低電磁干擾。另外，在本發明之記憶卡存取控制晶片2〇〇中， 微控制器208、直接記憶體存取單元21〇、控制暫存器η〕、 隨機存取記憶體214及唯讀記憶體216. •等，屬於控制單元 =份，係可整合為一控制模組來實現，例如是特殊應用積 (ASIC)、硬體電路、或硬體電路搭配軔體來實現以及， :本發明之記憶卡存取控制晶片2〇〇中’介面電路，例如： =式介面電路22〇、電子抹除式唯讀記憶體（EEpR =路一憶卡介面單元224中之各個介面電) 省去未使用到的介面電路或新增所需的介面 以使：f外，本發明之記憶卡存取控制晶片，雖 錢用腦介面與主機做連接，但亦可由其他的介面，： 12 1309836 如，PCI ;|面、ΙΕΕΕ1394·...等介面來與主機做連接當然， 在與主機連接的介面亦使用具有展頻的時脈訊號以降低電 磁干擾。雖財發明之記憶卡存取控制晶片細，輸出展頻 時脈訊號之接腳連接至相對應的連接器上，但於該接腳上， 增加-電阻7L件，更進-步的降低電磁干擾的 發明之範疇。 屬本 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明 :圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範：。 【圖式簡單說明】 第1圖為習知降低記憶卡存取裝£ ΕΜΙ強纟之方法。 片。第2圖為本發明之具有展頻技術之記憶卡存取控制晶 具有展頻功 &第3圖為本發明之記憶卡存取控制晶片中 能之鎖相迴路202之一實施例。 鎖相迴路戶斤 第4圖為本發明之記憶卡存取控制晶片中 產生之時脈訊號其頻率變化與時間之關係圖。 第5圖為SD/MMC記憶卡之接mPi_。 “圖為MS/MS-Pr。記憶卡之接腳（pin)圖 號說明】 CF/SD介面電路-SM/xD介面電路’ MS/MS-pro介面電路 SD/MMC介面電路~ CF/SD連接器 SM/xD連接器 記憶卡存取控制晶片 SD連接器 取控ϋΓ晶片 236 ~ _ 238 13 .1309836

206 匯流排 240 MS/MS-pro連接器 208 微控制器 242 SD/MMC連接器 210 直接記憶體存取單元 244 記憶卡 212 控制暫存器 302 相位頻率偵測器 214 隨機存取記憶體 304 電荷幫浦 216 唯讀記憶體 306 壓控震盪器 218 USB介面電路 308 除頻器 220 快閃式介面電路 310 展頻控制 222 電子抹除式唯讀記憶體介面 電路 224 記憶卡介面單元 226 記憶卡控制器

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Claims (1)

1309836 拾、申請專利範圍： 1、 一種用來存取記憶卡的一控制晶片（ecDntrollet·)，該控制晶片包含： 一時^產生器，用來產生-第—時脈訊號以及—第二時脈:， ，、中，該第二時脈訊號係為—具有展頻的時脈訊號； 一第二記憶卡介面，耗接該時脈產生器，該第—記憶卡介面包括 —第—時脈訊號接腳與複數個第一資料訊號接腳，該第一記 憶卡介面制來連接-第-記憶卡，用來作為與該第一記憶 卡的資料傳輸介面，其中該第-時脈訊號接腳係用來傳輸該 第二時脈訊號；以及 一控^電路，祕該第—記憶卡介減接收該第—時脈㈣，用 來控制該第一記憶卡内資料的存取。 2、 如申請專利範圍第1項之控制晶片，該控制電路包含： 一程式記憶體，用來儲存一程式碼；以及 -控制器’接該程式記鐘，絲依據該程式知執行該第一 記憶卡内資料的存取。 ^ 3、 如申明專利範圍第2項之控制晶片，該控制電路更包含. -s己憶體’用來暫存該控繼所須的資料。 4、 如申明專利|巳圍第2項之控制晶#，該控制電路更包含. -直接存取記憶體電路，減該第一記憶卡介面 該第一記憶卡的資料。 似接仔 5、 如申請專利範圍第1項之控制晶片，更包含： -第二面:係耦接於一主機(h〇st)，其中該控制電路藉由該第 I面一該主機進行資料的傳送。 15 1309836 19、 依申請專利範圍第U項之存取裝置，該第一記憶卡介面係為一 MS記 憶卡介面。 20、 如申請專利範圍第13項之存取裝置，該控制晶片包含·· -第二記憶卡介面，相接於-第二記憶卡，用來作為與該第二記憶卡的 資料傳輸介面’該第二記憶卡介面包括複數個第二資料訊號接腳。 η、如申請專利範_2〇項之存取裝置，其中該時脈產生器產生一第三時 脈訊號’該第二記憶卡介面尚包括-第二時脈訊號接腳，該第二時脈 訊號接腳係用來傳輪該第三時脈訊號。 22、 如中請專利範®第21項之存取裝置，其中該第三時脈減係為一具有 展頻的時脈訊號。 23、 依申請專利範圍f 13項之存取裝置，該第一記憶卡介面係為—sd記 憶卡介面。 24、 依申請專利範園冑13項之存取襄置，該第一記憶卡介面係為一 記憶卡介面。 25、 —種用來存取一記憶卡（memory card)方法，該方法包括： 提供-第-滤卡介面，該第-記憶卡介面包括-第—時脈訊號接腳與 複數個第-資料訊號接腳’娜一記憶卡介面係絲連接—第一記 憶卡，以及用來作為與該第一記憶卡的資料傳輸介面； 利用-展頻方法以產生-第-展頻時脈訊號；以及 利用該第-時脈訊號接腳來傳輸該第一展頻時脈訊號至該第一記憶卡。 26、 如申請專利範圍第25項之方法，尚包含： 依據-連串指令，用來進行該第—記憶卡内t料的存取。