TWI604372B

TWI604372B - 用於記憶卡存取之中介電路

Info

Publication number: TWI604372B
Application number: TW105136993A
Authority: TW
Inventors: 林能賢; 蕭俊竑
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2017-11-01
Also published as: US20180137897A1; US10325632B2; TW201818227A

Description

用於記憶卡存取之中介電路

本發明是關於記憶卡存取，尤其是關於用於記憶卡存取之中介電路。

一般而言，記憶卡之存取是透過一獨立的讀卡晶片，或是透過具有記憶卡存取功能的一系統晶片（system on chip, SoC）或一晶片組（Chipset）。基於電子裝置的多功能整合與微型化趨勢，具有記憶卡存取功能的系統晶片與晶片組日漸普及，其存取記憶卡的方式如圖1所示，系統晶片110或晶片組110是透過一傳輸介面120與一記憶卡卡槽130連接，從而存取卡槽130中的記憶卡。

由於系統晶片及晶片組的製程不斷演進，系統晶片及晶片組的操作電壓也逐漸變低，但許多傳統記憶卡仍須藉由較高電壓以被存取，若要系統晶片及晶片組支援較高電壓的操作，設計上須使用更多晶片面積，如此會造成成本上升且不利於微型化。考慮到上述問題，某些團體（例如記憶卡協會）開始討論用於記憶卡存取的低電壓訊號（Low Voltage Signal, LVS）協議，然而，在市面上仍存在許多須以較高電壓操作的傳統記憶卡的現況下（此種較高電壓所對應的協議可稱為高電壓訊號（High Voltage Signal, HVS）協議），可以預見LVS協議將面臨產品相容性的問題。

本發明之一目的在於提供一種中介電路，以改善先前技術之相容性問題。

本發明揭露一種用於記憶卡存取之中介電路，可用於一記憶卡端至一系統端之操作，該中介電路之一實施例包含一偵測電路、一控制電路、一轉換電路與一選擇電路。所述偵測電路用來偵測一記憶卡訊號並據以產生一偵測結果，該偵測結果指出該記憶卡訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該些訊號電壓規範包含一第一電壓規範與一第二電壓規範，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓。所述控制電路用來依據該偵測結果產生一轉換控制訊號與一選擇控制訊號。所述轉換電路用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該轉換控制訊號將該記憶卡訊號轉換為符合該第二電壓規範的一記憶卡端至系統端轉換訊號。所述選擇電路用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，接收該記憶卡端至系統端轉換訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該記憶卡端至系統端轉換訊號以作為一系統端輸出訊號，該選擇電路另用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第二電壓規範時，接收該記憶卡訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該記憶卡訊號以作為該系統端輸出訊號。

本發明另揭露一種用於記憶卡存取之中介電路，可用於一系統端至一記憶卡端之操作，該中介電路之一實施例包含一偵測電路、一控制電路、一轉換電路與一選擇電路。所述偵測電路用來偵測一記憶卡訊號並據以產生一偵測結果，該偵測結果指出該記憶卡訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該些訊號電壓規範包含一第一電壓規範與一第二電壓規範，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓。所述控制電路用來依據該偵測結果產生一轉換控制訊號與一選擇控制訊號。所述轉換電路用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該轉換控制訊號將一系統端訊號轉換為一系統端至記憶卡端轉換訊號以作為一記憶卡端輸出訊號，其中該系統端訊號符合該第二電壓規範，該系統端至記憶卡端轉換訊號符合該第一電壓規範。所述選擇電路用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，接收該系統端訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該系統端訊號至該轉換電路以產生該系統端至記憶卡端轉換訊號作為該記憶卡端輸出訊號，該選擇電路另用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第二電壓規範時，接收該系統端訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該系統端訊號作為該記憶卡端輸出訊號。

本發明進一步揭露一種用於記憶卡存取之中介電路，可用於一記憶卡端至一系統端之操作，亦可用於該系統端至該記憶卡端之操作。該中介電路之一實施例包含一轉換電路，所述轉換電路用來依據一第一電壓規範接收一記憶卡訊號，並將該記憶卡訊號轉換為符合一第二電壓規範的一記憶卡端至系統端轉換訊號以輸出至一系統端，該轉換電路另用來依據該第二電壓規範接收一系統端訊號，並將該系統端訊號轉換為符合該第一電壓規範的一系統端至記憶卡端轉換訊號以輸出至一記憶卡端，其中該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

本發明揭露了一種用於記憶卡存取之中介電路（intermediate circuit），能夠在不變更既有記憶卡存取設計的前提下，增進記憶卡存取的相容性。

請參閱圖2a，其是本發明之中介電路之一實施例的示意圖。圖2a之中介電路200包含一偵測電路210、一控制電路220、一轉換電路230與一選擇電路240，中介電路200能夠用於一記憶卡端至一系統端之操作，亦能用於該系統端至該記憶卡端之操作。該記憶卡端至中介電路200之間的傳輸訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該複數種訊號電壓規範之一實施例包含一低電壓訊號（low voltage signal, LVS）規範與一高電壓訊號（High Voltage Signal, HVS）規範，當然實施本發明者可依其需求採用其它種適當規範作為該複數種訊號電壓規範。該系統端至中介電路200之間的傳輸訊號符合一特定訊號電壓規範，該特定訊號電壓規範之一實施例為一LVS規範，當然實施本發明者可依其需求採用其它訊號電壓規範作為該特定訊號電壓規範，但該特定訊號電壓規範應為前述複數種訊號電壓規範的其中之一。

請參閱圖2b，其顯示從記憶卡端至系統端的訊號傳輸操作。偵測電路210偵測一來自記憶卡端的記憶卡訊號並據以產生一偵測結果，該偵測結果指出該記憶卡訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該些訊號電壓規範分別由不同傳輸協議（例如一HVS協議與一LVS協議）來定義，因此偵測電路210可依據該些協議來進行偵測以產生該偵測結果，例如偵測電路210偵測一訊號的樣式（pattern）是否符合該些協議之一所規範的一特定訊號的樣式，所述樣式可涉及訊號電壓之大小、週期、變化等等。在另一實施例中，偵測電路210或偵測結果亦可直接由生產廠商依產品的實際應用狀況來設置或設定，換言之，偵測電路210可獨立於中介電路200之外，或者在偵測結果已被設定的情形下，偵測電路210可以被省略。在本實施例中（亦即圖2b之實施例），該些訊號電壓規範包含一第一電壓規範與一第二電壓規範，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓（例如不小於3伏特之電壓，像是3.3伏特），該第二電壓規範關聯一第二工作電壓（例如不大於2伏特之電壓，像是介於1.2伏特至1.8伏特之間的電壓），該第一工作電壓高於該第二工作電壓，值得注意的是，該第一與第二工作電壓的實際電壓值可能隨著負載的改變而變化，但通常會維持在該工作電壓所屬之協議要求的最低電壓以上，以確保記憶卡存取之正常運作。

請參閱圖2b，於產生該偵測結果後，控制電路220依據該偵測結果產生一轉換控制訊號與一選擇控制訊號，更詳細地說，當該偵測結果指出該記憶卡訊號符合前述第一電壓規範時，轉換控制訊號會指示轉換電路230執行一轉換操作，選擇控制訊號會指示選擇電路240輸出由轉換電路230提供之一轉換訊號；當該偵測結果指出該記憶卡訊號符合前述第二電壓規範時，選擇控制訊號會指示選擇電路240輸出該記憶卡訊號，此時該轉換操作是否被執行不造成影響，換言之，此時無論轉換電路230是否執行轉換操作，選擇電路240均不會輸出來自轉換電路230之訊號。當該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，轉換電路230依據該轉換控制訊號將該記憶卡訊號轉換為符合該第二電壓規範的一記憶卡端至系統端轉換訊號。例如當該第一電壓規範由HVS協議定義以及該第二電壓規範由LVS協議定義時，轉換電路230可依據不同協議所規範的訊號規格將符合HVS協議的該記憶卡訊號轉換為符合LVS協議的該記憶卡端至系統端轉換訊號，接著，選擇電路240接收該記憶卡端至系統端轉換訊號，並依據該選擇控制訊號將該記憶卡端至系統端轉換訊號輸出至系統端以作為一系統端輸出訊號；於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合LVS協議時，選擇電路240接收該記憶卡訊號，並依據該選擇控制訊號將該記憶卡訊號輸出，以作為該系統端輸出訊號。

值得注意的是，對系統端而言，中介電路200扮演記憶卡端的角色；對前述記憶卡端而言，中介電路200扮演系統端的角色。換言之，由於中介電路200的設置，該系統端與該記憶卡端皆無須做設計上的變更，然此並非本發明之實施限制。另外，中介電路200與前述系統端之間的啟始（initialization）與協商（negotiation）程序如同一般的記憶卡端與系統端之間的啟始與協商程序，或者可按前述協議來進行，中介電路200與前述記憶卡端之間的啟始與協商程序如同一般的系統端與記憶卡端之間的啟始與協商程序，或者可按前述協議來進行，由於上述啟始與協商程序屬本領域之習知技藝或者可由習知技藝輕易推導而得，故其細節在此予以省略。

承上所述，當偵測電路210偵測到連接至記憶卡端的記憶卡所使用的訊號電壓規範與系統端所使用的訊號電壓規範不同時，轉換電路230將執行轉換，此時轉換電路230須藉由適當的傳收機制以與前述系統端進行通訊，如圖3所示，轉換電路230之一實施例包含一轉換器232、一傳送器（圖中標示為TX）234與一接收器（圖中標示為RX）236以分別進行轉換、傳輸及接收操作。詳言之，於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，轉換器232依據該轉換控制訊號將該記憶卡訊號轉換為一待傳送之記憶卡端至系統端轉換訊號以及傳送器234據以輸出該記憶卡端至系統端轉換訊號至選擇電路240，接收器236則用以依據選擇電路240提供之系統端訊號輸出一待轉換訊號至轉換器232，接著轉換器232轉換該待轉換訊號以輸出一系統端至記憶卡端轉換訊號作為一記憶卡端輸出訊號，其被輸出至前述記憶卡端。值得注意的是，若偵測電路210判斷記憶卡端所使用的訊號電壓規範與系統端一致，轉換電路230無須進行訊號轉換，選擇電路240依選擇控制訊號直接輸出該記憶卡訊號至該系統端，或直接輸出該系統端訊號至該記憶卡端；此時中介電路200無須藉由接收器與傳送器即可執行該記憶卡訊號與該系統端訊號之傳送與接收。另請注意，若一訊號無須被轉換，偵測電路210（或一旁通（bypass）電路或其等效電路）則可以選擇直接將該記憶卡訊號傳送給選擇電路240，且可以選擇直接將來自選擇電路240的該系統端訊號傳送給記憶卡端。

於一實施例中，前述記憶卡訊號是安全數位（Secure Digital, SD）記憶卡訊號。於一實施例中，前述HVS協議例如是SD記憶卡之預設速度（Default Speed, DS）傳輸協議、SD記憶卡之高速（High Speed, HS）傳輸協議、SD記憶卡之第一代超高速（Ultra High Speed-I, UHS-I）傳輸協議、或安全數位（Secure Digital, SD）記憶卡之第二代超高速（Ultra High Speed-II, UHS-II）傳輸協議。

請參閱圖2c，其顯示從系統端至記憶卡端的訊號傳輸操作。偵測電路210偵測一記憶卡訊號並據以產生一偵測結果，該偵測結果指出該記憶卡訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該些訊號電壓規範包含一第一電壓規範與一第二電壓規範，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓。控制電路220依據該偵測結果產生一轉換控制訊號與一選擇控制訊號。於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，轉換電路230依據該轉換控制訊號將一系統端訊號轉換為一系統端至記憶卡端轉換訊號以作為一記憶卡端輸出訊號，其中該系統端訊號符合該第二電壓規範，該系統端至記憶卡端轉換訊號符合該第一電壓規範。於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，選擇電路240接收該系統端訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該系統端訊號至該轉換電路以產生該系統端至記憶卡端轉換訊號作為該記憶卡端輸出訊號；於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第二電壓規範時，選擇電路240接收該系統端訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該系統端訊號作為該記憶卡端輸出訊號。

由於本領域具有通常知識者能夠參酌前述記憶卡端至系統端的操作之說明來瞭解本系統端至記憶卡端之操作的實施細節與變化，亦即前述說明中的技術特徵均可合理應用於此，因此，在不影響揭露要求與可實施性的前提下，重複及冗餘之說明在此予以節略。

本發明之中介電路之另一實施例可僅包含轉換電路以搭配其它電路設計，所述其它電路設計例如是不包含偵測電路、控制電路與選擇電路之設計，此種設計適用之情境例如是記憶卡端至中介電路之間的訊號電壓規範與系統端至中介電路之間的訊號電壓規範不同之情境，在這種情境下，因轉換電路一律執行轉換操作，偵測、控制及選擇操作即非必要，然此僅是舉例，不是對本發明的限制。詳言之，上述另一實施例如圖4所示，中介電路400包含一轉換電路410，用來依據一第一電壓規範接收一記憶卡訊號，並將該記憶卡訊號轉換為符合一第二電壓規範的一記憶卡端至系統端轉換訊號以輸出至一系統端，轉換電路410另用來依據該第二電壓規範接收一系統端訊號，並將該系統端訊號轉換為符合該第一電壓規範的一系統端至記憶卡端轉換訊號以輸出至一記憶卡端，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓。轉換電路410之一實施例為圖3之轉換電路230。

由於本領域具有通常知識者能夠參酌圖2a~2c與圖3之中介電路200的相關揭露內容來瞭解圖4之中介電路400的實施細節與變化，亦即中介電路200之技術特徵均可合理應用於中介電路400中，因此，在不影響揭露要求與可實施性的前提下，重複及冗餘之說明在此予以節略。

綜上所述，本發明之中介電路能夠在不變更既有記憶卡存取設計的前提下，增進記憶卡存取的相容性。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧系統晶片或晶片組 120‧‧‧傳輸介面 130‧‧‧記憶卡卡槽 200‧‧‧中介電路 210‧‧‧偵測電路 220‧‧‧控制電路 230‧‧‧轉換電路 232‧‧‧轉換器 234‧‧‧傳送器 236‧‧‧接收器 240‧‧‧選擇電路 400‧‧‧中介電路 410‧‧‧轉換電路

［圖1］為先前技術存取記憶卡之示意圖；［圖2a］為本發明之中介電路之一實施例的示意圖；［圖2b］為圖2a之中介電路用於記憶卡端至系統端之操作時的示意圖；［圖2c］為圖2a之中介電路用於系統端至記憶卡端之操作時的示意圖；［圖3］為圖2a之轉換電路之一實施例的示意圖；以及［圖4］為本發明之中介電路之另一實施例的示意圖。

200‧‧‧中介電路

210‧‧‧偵測電路

220‧‧‧控制電路

230‧‧‧轉換電路

240‧‧‧選擇電路

Claims

一種用於記憶卡存取之中介電路（intermediate circuit），包含：一偵測電路，用來偵測一記憶卡訊號並據以產生一偵測結果，該偵測結果指出該記憶卡訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該些訊號電壓規範包含一第一電壓規範與一第二電壓規範，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓；一控制電路，用來依據該偵測結果產生一轉換控制訊號與一選擇控制訊號；一轉換電路，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該轉換控制訊號將該記憶卡訊號轉換為符合該第二電壓規範的一記憶卡端至系統端轉換訊號；以及一選擇電路，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，接收該記憶卡端至系統端轉換訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該記憶卡端至系統端轉換訊號以作為一系統端輸出訊號，該選擇電路另用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第二電壓規範時，接收該記憶卡訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該記憶卡訊號以作為該系統端輸出訊號。
如申請專利範圍第1項所述之中介電路，其中該轉換電路包含：一轉換器，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該轉換控制訊號將該記憶卡訊號轉換為一待傳送之記憶卡端至系統端轉換訊號；以及一傳送器，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該待傳送之記憶卡端至系統端轉換訊號輸出該記憶卡端至系統端轉換訊號。
如申請專利範圍第1項所述之中介電路，其中該第一工作電壓與該第二工作電壓之差異不小於1伏特。
如申請專利範圍第3項所述之中介電路，其中該第一工作電壓不小於3伏特，該第二工作電壓不大於2伏特。
一種用於記憶卡存取之中介電路（intermediate circuit），包含：一偵測電路，用來偵測一記憶卡訊號並據以產生一偵測結果，該偵測結果指出該記憶卡訊號符合複數種訊號電壓規範的其中之一，該些訊號電壓規範包含一第一電壓規範與一第二電壓規範，該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓；一控制電路，用來依據該偵測結果產生一轉換控制訊號與一選擇控制訊號；一轉換電路，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該轉換控制訊號將一系統端訊號轉換為一系統端至記憶卡端轉換訊號以作為一記憶卡端輸出訊號，其中該系統端訊號符合該第二電壓規範，該系統端至記憶卡端轉換訊號符合該第一電壓規範；以及一選擇電路，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，接收該系統端訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該系統端訊號至該轉換電路以產生該系統端至記憶卡端轉換訊號作為該記憶卡端輸出訊號，該選擇電路另用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第二電壓規範時，接收該系統端訊號，並依據該選擇控制訊號輸出該系統端訊號作為該記憶卡端輸出訊號。
如申請專利範圍第5項所述之中介電路，其中該第一工作電壓與該第二工作電壓之差異不小於1伏特。
如申請專利範圍第6項所述之中介電路，其中該第一工作電壓不小於3伏特，該第二工作電壓不大於2伏特。
如申請專利範圍第5項所述之中介電路，其中該轉換電路包含：一接收器，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據一系統端訊號輸出一待轉換訊號至一轉換器；以及該轉換器，用來於該偵測結果指出該記憶卡訊號符合該第一電壓規範時，依據該轉換控制訊號將該待轉換訊號轉換為該系統端至記憶卡端轉換訊號。
一種用於記憶卡存取之中介電路（intermediate circuit），包含：一轉換電路，用來依據一第一電壓規範接收一記憶卡訊號，並將該記憶卡訊號轉換為符合一第二電壓規範的一記憶卡端至系統端轉換訊號以輸出至一系統端，該轉換電路另用來依據該第二電壓規範接收一系統端訊號，並將該系統端訊號轉換為符合該第一電壓規範的一系統端至記憶卡端轉換訊號以輸出至一記憶卡端，其中該第一電壓規範關聯一第一工作電壓，該第二電壓規範關聯一第二工作電壓，該第一工作電壓高於該第二工作電壓。
如申請專利範圍第9項所述之中介電路，其中該第一工作電壓與該第二工作電壓之差異不小於1伏特。