TWI760615B

TWI760615B - 用於進行記憶裝置之寫保護指令之偵測控制的方法、控制晶片以及電子裝置

Info

Publication number: TWI760615B
Application number: TW108119403A
Authority: TW
Inventors: 林能賢; 蕭俊竑
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2022-04-11
Also published as: US20200387460A1; TW202046122A; US11151065B2

Abstract

本發明提供一種用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法、控制晶片以及電子裝置。該方法包含：偵測該記憶裝置是否支援一第一通訊協定，以產生一介面偵測結果；偵測該記憶裝置之一寫保護開關是否被開啟，以產生一寫保護偵測結果；以及依據該介面偵測結果以及該寫保護偵測結果，選擇性地將一控制晶片之一傳輸介面初始化為符合該第一通訊協定之一第一傳輸介面、或一第二傳輸介面，以允許一主裝置透過該控制晶片存取該記憶裝置，其中該第一傳輸介面對應於該控制晶片之一第一組態，且該第二傳輸介面對應於該控制晶片之一第二組態。

Description

用於進行記憶裝置之寫保護指令之偵測控制的方法、控制晶片以及電子裝置

本發明係關於記憶裝置的寫保護功能，尤指一種用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法、控制晶片以及電子裝置。

寫保護開關(write protect switch)為安全數位(secure digital,SD)記憶卡(簡稱為SD卡)的特色之一，而使用者可透過這個寫保護開關直接地控制SD卡處於寫保護狀態或非寫保護(non-write protection)狀態。然而，這個寫保護開關只是一個機構開關，並沒有連接到SD卡內部的控制器，因此寫保護功能實際上是由SD卡的讀卡機(簡稱SD讀卡機)來實現而非藉由SD卡本身。

傳統上，SD卡的傳輸介面與主裝置所使用的高速介面不同，因此SD讀卡機需要對訊號格式進行轉換才能允許該主裝置存取該SD卡。由於SD讀卡機完全介入了SD卡的讀寫過程，甚至是SD卡的初始化，SD讀卡機能實現SD卡的寫保護功能。隨著科技的進步，SD記憶卡也開始導入上述高速介面來提升效能，SD讀卡機也不再需要進行上述格式轉換(轉譯)的操作。然而，由於這些能支援更新標準的SD卡在外觀上看起來非常類似，使用者可能無法輕易且快速的辨識上述新舊不同標準的SD卡，因此，在允許SD讀卡機及SD卡向下相容的情況下，需要一種新穎的方法及裝置來實現SD卡的寫保護功能。

因此，本發明提供一種用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法、控制晶片以及電子裝置，以在允許該存取裝置向下相容的情況下實現該記憶裝置的寫保護功能。

本發明至少一實施例提供一種用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法。該方法包含：偵測該記憶裝置是否支援一第一通訊協定，以產生一介面偵測結果；偵測該記憶裝置之一寫保護開關是否被開啟，以產生一寫保護偵測結果；以及依據該介面偵測結果以及該寫保護偵測結果，選擇性地將一控制晶片之一傳輸介面初始化為符合該第一通訊協定之一第一傳輸介面、或一第二傳輸介面，以允許一主裝置透過該控制晶片存取該記憶裝置，其中該第一傳輸介面對應於該控制晶片之一第一組態，且該第二傳輸介面對應於該控制晶片之一第二組態。另外，針對該第一組態以及該第二組態中之每一者，該主裝置依據該第一通訊協定與該控制晶片進行資料傳輸；以及針對該第二組態，該控制晶片透過該第二傳輸介面來接收該寫保護指令以開啟一寫保護功能。

本發明至少一實施例提供一種用於存取一記憶裝置的控制晶片。該控制晶片包含一介面偵測模組、一寫保護偵測端子以及分別耦接至該介面偵測模組以及該寫保護偵測端子之一控制電路。在該控制晶片的操作中，該介面偵測模組係用來偵測該記憶裝置是否支援一第一通訊協定，以產生一介面偵測結果；以及該寫保護偵測端子係用來監控(monitor)一寫保護偵測訊號，以供偵測該記憶裝置之一寫保護開關是否被開啟，以產生一寫保護偵測結果。另外，該控制電路依據該介面偵測結果以及該寫保護偵測結果，選擇性地將該控制晶片之一傳輸介面初始化為符合該第一通訊協定之一第一傳輸介面、或一第二傳輸介面，以允許一主裝置透過該控制晶片存取該記憶裝置，其中該第一傳輸介面對應於該控制晶片之一第一組態，且該第二傳輸介面對應於該控制晶片之一第二組態。另外，針對該第一組態以及該第二組態中之每一者，該主裝置依據該第一通訊協定與該控制晶片進行資料傳輸；以及針對該第二組態，該控制晶片透過該第二傳輸介面來接收該寫保護指令以開啟一寫保護功能。

本發明之至少一實施例提供一種電子裝置，其中該電子裝置包含一存取裝置、耦接至該存取裝置中之一控制晶片的一主裝置、以及耦接於該控制晶片與該主裝置之間的一特定傳輸介面。在該電子裝置的操作中，該控制晶片係用來存取一記憶裝置，且該主裝置依據一第一通訊協定與該控制晶片進行資料傳輸。另外，當該記憶裝置之一寫保護開關被開啟時，該主裝置透過該特定傳輸介面從該控制晶片取得一寫保護指令，以依據一程式碼開啟一寫保護功能。

本發明能在可向下相容的一存取裝置中實現一記憶裝置的寫保護功能。此外，本發明所提供的實施例不會大幅增加額外成本，因此，本發明能在沒有副作用或較不會帶來副作用的情況下解決相關技術的問題。

10、80:電子裝置

100、800:存取裝置

120:介面偵測電路

140:橋接電路

160、860:控制電路

180:選擇電路

20:插槽

30、40:控制晶片

200:記憶裝置

50:主裝置

50C:程式碼

50D:驅動程式

610、620、630、640、650、660、670、710、720、730、740、750、760、770、910、920、930、940、950:步驟

I1、I2、I3:傳輸介面

T1:第一端子

T2:第二端子

T3:第三端子

VD:寫保護偵測訊號

WP:寫保護偵測端子

第1圖為依據本發明一實施例之一記憶裝置插入一電子裝置的示意圖，其中該記憶裝置的寫保護開關為開啟狀態。

第2圖為依據本發明一實施例之一記憶裝置插入一電子裝置的示意圖，其中該記憶裝置的寫保護開關為關閉狀態。

第3圖為依據本發明一實施例之一控制晶片的一組態的示意圖。

第4圖為依據本發明另一實施例之一控制晶片的一組態的示意圖。

第5圖為依據本發明又一實施例之一控制晶片的一組態的示意圖。

第6圖為依據本發明一實施例之用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法的流程圖。

第7圖為依據本發明另一實施例之用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法的流程圖。

第8圖為依據本發明一實施例之一記憶裝置插入一電子裝置的示意圖。

第9圖為依據本發明一實施例之用於進行一記憶裝置之一寫保護指令之偵測控制的方法的流程圖。

第1圖以及第2圖為依據本發明實施例之一記憶裝置200插入一電子裝置10的示意圖，其中記憶裝置200的寫保護開關於第1圖所示之實施例中為開啟狀態，而於第2圖所示之實施例中為關閉狀態。在第1圖以及第2圖所示之實施例中，電子裝置10的例子可包含(但不限於)：筆記型電腦、平板電腦或行動電話等等，而記憶裝置200可為一安全數位(secure digital,SD)記憶卡(簡稱SD卡)，但本發明不限於此。電子裝置10包含一主裝置50以及耦接至主裝置50之一存取裝置100，其中主裝置50可依據一程式碼50C(例如電子裝置10的作業系統之程式模組)來控制存取裝置100的運作。另外，存取裝置100可包含一插槽20以及耦接至插槽20的一控制晶片30，其中插槽20可用來連接控制晶片30以及記憶裝置200以允許主裝置50透過控制晶片30對記憶裝置200進行存取。

另外，控制晶片30可包含耦接至插槽20之一介面偵測模組(諸如一介面偵測電路120)、一橋接電路140、一控制電路160、一選擇電路180以及一寫保護偵測端子WP，其中介面偵測電路120以及寫保護偵測端子WP分別耦接至控制電路160，且控制電路160另耦接至選擇電路180，但本發明不限於此。介面偵測電路120可偵測記憶裝置200是否支援一第一通訊協定諸如快速周邊組件互連(Peripheral Component Interconnect Express，簡稱為PCIe)通訊協定，以產生一介面偵測結果。需注意的是，依據本實施例所繪示的介面偵測電路120的方塊圖只是為了說明之目的，並非本發明的限制。在某些實施例中，介面偵測電路120可實施為控制電路160的一部分，但本發明不限於此。另外，介面偵測電路120並不限於透過硬體或軟體(例如透過介面訊號作為判斷條件)的方式來實施，凡是能輔助存取裝置100來偵測記憶裝置200是否支援該第一通訊協定者均隸屬於本發明之範疇。寫保護偵測端子WP可用來監控(monitor)一寫保護偵測訊號VD，以供偵測該記憶裝置200之一寫保護開關是否被開啟，以產生一寫保護偵測結果，其中寫保護偵測端子WP可耦接至控制晶片30的一接腳(pin)，以提供控制晶片30寫保護偵測訊號VD。在第1圖所示之實施例中，由於寫保護開關為開啟狀態，該寫保護偵測訊號VD之電壓位準係維持在一預設電壓位準(例如，3.3V)；在第2圖所示之實施例中，由於寫保護開關為關閉狀態，寫保護偵測訊號VD之電壓位準會被拉至異於該預設電壓位準之電壓位準(例如，接地電壓位準)。也就是說，寫保護偵測端子WP可透過監控寫保護偵測訊號VD的電壓位準來產生該寫保護偵測結果。在本實施例中，寫保護偵測訊號VD的電壓位準會隨著選用的插槽20而有不同，第1圖中寫保護偵測訊號VD下拉至接地電壓位準只是一種實現方式，本發明不限於此。另外，選擇電路180之一組第一端子T1係耦接至插槽20，而橋接電路140係耦接於選擇電路180之一組第二端子T2與插槽20之間。需注意的是，選擇電路180的該組第一端子T1與插槽20(即插入插槽20的記憶裝置200)依據PCIe通訊協定來進行通訊(在圖示上標示為PCIe)；此外，選擇電路180的該組第二端子T2與橋接電路140依據PCIe通訊協定來進行通訊(在圖示上標示為PCIe)，而橋接電路140與插槽20(即插入插槽20的記憶裝置200)依據異於PCIe通訊協定之第二通訊協定(例如超高速(ultra high speed,UHS)一類(簡稱為UHS-I)、超高速二類(簡稱為UHS-II)或超高速三類(UHS-III)等等)來進行通訊，為簡明起見，本發明之實施例以UHS-I通訊協定(在圖示上標示為UHS-I)來說明，但本發明不限於此；其中主裝置50耦接至選擇電路180 之一組第三端子T3，並且依據PCIe通訊協定與控制晶片30進行資料傳輸。

另外，控制電路160依據該介面偵測結果以及該寫保護偵測結果產生一控制訊號來控制選擇電路180將控制晶片30之一傳輸介面初始化為符合一第一通訊協定之一第一傳輸介面、或一第二傳輸介面，以允許主裝置50透過控制晶片30存取記憶裝置200，其中該第一傳輸介面對應於控制晶片30之一第一組態，且該第二傳輸介面對應於控制晶片30之一第二組態。具體來說，在控制晶片30之該第一組態中，控制電路160控制選擇電路180將該組第三端子T3耦接至該組第一端子T1，使得經由該組第三端子T3、該組第一端子T1以及插槽20的資料傳輸路徑形成該第一傳輸介面，且該第一傳輸介面係未進行通訊協定轉譯之一旁通(bypass)路徑，此時主裝置50係直接地透過一快速周邊組件互連介面來存取記憶裝置200；在控制晶片30之該第二組態中，控制電路160控制選擇電路180將該組第三端子T3耦接至該組第二端子T2，使得經由該組第三端子T3、該組第二端子T2、橋接電路140以及插槽20的資料傳輸路徑形成該第二傳輸介面，其中該第二傳輸介面利用橋接電路140來進行PCIe通訊協定與USH-I通訊協定之間的轉譯。需注意的是，由於橋接電路140直接地介入記憶裝置200的讀寫運作，因此控制晶片30可透過橋接電路140從寫保護偵測端子WP(或控制電路160)偵測到寫保護狀態，以實現寫保護功能(使記憶裝置200設定為唯讀(read-only)記憶體)。也就是說，該寫保護功能可在控制晶片30的該第二組態實現，而無法在該第一組態下實現。

為便於理解，請參考第3圖、第4圖以及第5圖。在第3圖之實施例中，記憶裝置200的寫保護開關係在開啟狀態，因此不論記憶裝置200是否支援PCIe通訊協定，控制電路160均會控制選擇電路180將控制晶片30之該傳輸介面初始化為該第二傳輸介面諸如傳輸介面I2，以允許控制晶片30透過橋接電路140實現該寫保護功能(或透過傳輸介面I2接收該寫保護指令並傳送至主裝置50)，此狀況下主裝置50係透過控制晶片30之傳輸介面I2來存取記憶裝置200。在第4圖之實施例中，記憶裝置200的寫保護開關係在關閉狀態，且記憶裝置200支援UHS-I通訊協定而不支援PCIe通訊協定，此狀況下控制電路160會控制選擇電路180將控制晶片30之該傳輸介面初始化為該第二傳輸介面諸如傳輸介面I2，以允許50透過控制晶片30之傳輸介面I2來存取記憶裝置200。在第5圖之實施例中，記憶裝置200的寫保護開關係在關閉狀態，且記憶裝置200支援PCIe協定，此狀況下控制電路160會控制選擇電路180將控制晶片30之該傳輸介面初始化為該第一傳輸介面諸如傳輸介面I1(快速周邊組件互連介面)，以允許50透過存取裝置之傳輸介面I1存取記憶裝置200。

請連同第3圖至第5圖參考第6圖，其中第6圖為依據本發明一實施例之用於進行記憶裝置200之一寫保護指令之偵測控制的方法的流程圖。

步驟610：於插入記憶裝置200之際，流程開始。

步驟620：初始化記憶裝置200。

步驟630：偵測記憶裝置200是否支援一第一通訊協定諸如PCIe通訊協定。若是，進入步驟640；否則，進入步驟670。

步驟640：偵測記憶裝置200之寫保護開關是否被開啟。若是，進入步驟660；否則，進入步驟650。

步驟650：將控制晶片30的傳輸介面初始化為傳輸介面I1，如第5圖所示。

步驟660：將控制晶片30的傳輸介面初始化為傳輸介面I2，如第3圖所示。

步驟670：將控制晶片30的傳輸介面初始化為傳輸介面I2，如第4圖所示。

請連同第3圖至第5圖參考第7圖，其中第7圖為依據本發明另一實施例之用於進行記憶裝置200之一寫保護指令之偵測控制的方法的流程圖。

步驟710：於插入記憶裝置200之際，流程開始。

步驟720：偵測記憶裝置200之寫保護開關是否被開啟。若是，進入步驟770；否則，進入步驟730。

步驟730：初始化記憶裝置200。

步驟740：偵測記憶裝置200是否支援一第一通訊協定諸如PCIe通訊協定。若是，進入步驟750；否則，進入步驟760。

步驟750：將控制晶片30的傳輸介面初始化為傳輸介面I1，如第5圖所示。

步驟760：將控制晶片30的傳輸介面初始化為傳輸介面I2，如第4圖所示。

步驟770：將控制晶片30的傳輸介面初始化為傳輸介面I2，如第3圖所示。

第8圖為依據本發明一實施例之記憶裝置200插入一電子裝置80的示意圖。如第8圖所示，存取裝置800的架構可基於前述實施例中之存取裝置100修改得到，其主要差異在於存取裝置800中的控制晶片40中的控制電路860僅依據介面偵測電路120所產生的介面偵測結果來控制選擇電路180。需注意的是，依據本實施例所繪示的介面偵測電路120的方塊圖只是為了說明之目的，並非本發明的限制。在某些實施例中，介面偵測電路120可實施為控制電路860的一部分，但本發明不限於此。另外，介面偵測電路120並不限於透過硬體或軟體(例如透過介面訊號作為判斷條件)的方式來實施，凡是能輔助控制晶片30來偵測記憶裝置200是否支援該第一通訊協定者均隸屬於本發明之範疇。

此外，電子裝置80另包含一傳輸介面I3耦接於主裝置50與控制晶片40(例如其內的控制電路860)之間。在本實施例中，記憶裝置200的寫保護功能並非直接由控制晶片40來實現，而是透過傳輸介面I3轉換為命令方式將對應寫保護偵測訊號的一寫保護資訊傳送至主裝置50，再透過主裝置50以軟體的方式實現寫保護功能。具體來說，程式碼50C可包含對應傳輸介面I3之一驅動程式50D，以用來控制主裝置50在偵測到有記憶裝置插入插槽20時判斷此記憶裝置(諸如記憶裝置200)的寫保護開關是否在開啟狀態，其中當記憶裝置200之寫保護開關被開啟時，主裝置50可透過傳輸介面I3從控制晶片40取得一寫保護資訊，以依據程式碼50D開啟一寫保護功能，使得記憶裝置200設定為唯讀記憶體。

在本實施例中，傳輸介面I3可透過一通用型輸入輸出(General-Purpose Input/Output,GPIO)、一系統管理匯流排(System Management Bus,SMBus)、一積體電路匯流排(Inter-Integrated Circuit Bus,I2C Bus)、一通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)、或一快速周邊組件互連介面來實施，但本發明不限於此。

第9圖為依據本發明一實施例之用於進行記憶裝置800之一寫保護指令之偵測控制的方法的流程圖。

步驟910：在主裝置50上執行的驅動程式50D偵測到記憶裝置，流程開始。

步驟920：透過一特定傳輸介面(諸如傳輸介面I3)取得寫保護資訊。

步驟930：依據該寫保護資訊判斷寫保護開關是否被開啟。若是，進入步驟940；否則，進入步驟950。

步驟940：開啟一寫保護功能。

步驟950：關閉該寫保護功能。

在某些實施例中，傳輸介面I3可另耦接至控制晶片40中之一溫度感測裝置(未顯示)。舉例來說，控制晶片40可利用其內的溫度感測裝置來監控存取裝置800的溫度資訊或是記憶裝置200的溫度資訊，傳輸介面I3將相關的溫度資訊傳送至主裝置50，以允許主裝置50在存取裝置800或記憶裝置200的運作溫度或環境溫度高於一溫度臨界值時能啟動相對應的措施來避免記憶裝置200因溫度過高而效能下降甚至損壞，但本發明不限於此。在另一實施例中，主裝置50接收溫度資訊後提供給驅動程式50D判斷，透過傳輸介面I3和控制晶片40溝通選擇最佳模式，但本發明不限於此。

在某些實施例中，傳輸介面I3可輔助主裝置50進行錯誤處理(error handling)。舉例來說，當主裝置50中的程式碼50C或是驅動程式50D偵測到傳輸過程有錯誤時，可透過傳輸介面I3控制控制晶片40，以進行相對應的調整(諸如降速)來解決上述問題，但本發明不限於此。

總結來說，本發明提供一種方法、包含一控制晶片的存取裝置以及包含該存取裝置的電子裝置，以允許該存取裝置在可向下相容(例如，新、舊標準的SD卡均適用)的情況下依然能讓寫保護功能正常地開啟或關閉。另外，本發明所提供的實施例不會大幅增加額外成本，因此，本發明能在沒有副作用或較不會帶來副作用的情況下解決相關技術的問題。

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等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:電子裝置

100:存取裝置