WO2006051583A1 - インタフェースカード - Google Patents

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WO2006051583A1
WO2006051583A1 PCT/JP2004/016668 JP2004016668W WO2006051583A1 WO 2006051583 A1 WO2006051583 A1 WO 2006051583A1 JP 2004016668 W JP2004016668 W JP 2004016668W WO 2006051583 A1 WO2006051583 A1 WO 2006051583A1
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Shinji Ushigami
Masashi Kimura
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Workbit Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an interface card to be mounted in a card slot of a host device such as a personal computer, PDA, digital camera, or mobile phone.
  • a host device such as a personal computer, PDA, digital camera, or mobile phone.
  • a memory card can be used as an external recording device.
  • a memory card can move or store data as appropriate via a memory card without an interface (USB, IEEE 1394, Serial ATA, etc.) for connecting an external storage device. it can.
  • the capacity of a memory card is smaller than that of an external storage device such as an external hard disk.
  • the memory card costs more than an external storage device.
  • a memory card (SD memory card) to be installed in a card slot, and a connection interface for connecting a USB device is provided, and a cable is connected to this connection interface.
  • a USB hard disk can be connected to a small host device that does not have card slot power. This makes it possible to reduce the cost of a large amount of data recording.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-307025
  • a reading device for reading a device driver may not be provided, and installation of the device driver may be troublesome work.
  • An object of the present invention is to provide an interface card that allows an external recording device to be easily connected via a card slot of a host device.
  • An interface card according to the present invention includes:
  • a first interface connected to a host device via a card slot, a second interface connected to a storage device to be connected to the host device,
  • An attribute information acquisition unit for acquiring attribute information of a storage device connected to the second interface unit;
  • card attribute information indicating that the memory card has part or all of the recording area of the storage device as a virtual memory is created, and the created card attribute information is stored in the host
  • the interface card is connected to the card slot of the host device via the first interface, and is connected to the external storage device via the second interface.
  • Typical examples of the first interface are ATA and ATAPI interfaces
  • typical examples of the second interface are USB, serial ATA, and IEEE1394.
  • Examples of host device card slots include CompactFlash (registered trademark) (hereinafter referred to as CF) 'slot, SD memory card' slot, memory stick 'slot, XD picture card' slot.
  • the interface card With the storage device connected to the second interface, the interface card is When connected to the card slot of the storage device, the attribute information response unit creates force attribute information to be presented to the host device.
  • the card attribute information is created based on the storage device attribute information acquired by the attribute information acquisition unit.
  • the force attribute information presented by the attribute information presentation unit includes information for making the host device recognize that the interface card is a memory card. By presenting the card attribute information by the attribute information presenting unit, the host device recognizes it as a virtual memory in the storage area interface card of the storage device.
  • Access from the host device to the virtual memory is relayed to the recording area of the storage device by the relay unit.
  • a typical example of the operation of the relay unit is that when a data write request is made to the virtual memory, the relay unit accepts data to be written and writes it in the corresponding area of the storage device.
  • the data to be read is read from the corresponding area of the storage device and supplied to the host device.
  • protocol conversion is performed in the relay unit.
  • a storage device connected to a host device via a memory card can be recognized by the host device as if it were a virtual memory in the memory card.
  • the interface card is easily supported by the standard OS of the host device. This eliminates the need for device driver installation even when an external storage device is connected to the card slot of the host device.
  • the interface card of the present invention it becomes easy to move data between devices having card slots such as personal computers, PDAs, mobile phones, digital cameras and the like.
  • FIG. 1 is an external view showing a connection state of an interface card of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a CF memory card according to the first embodiment.
  • FIG. 3 Flow chart showing the operation procedure of the CF controller when a CF memory card is connected.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation procedure of the USB controller in the attribute information acquisition step.
  • FIG. 5 is a diagram showing a correspondence state between the ATA register of the CF controller and the memory space of the PDA.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure of the CF controller during command transfer.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an ATA register, an ATAPI register, and a USB packet in a protocol conversion unit.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation procedure of the CF controller during data transfer.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a CF memory card according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a CF memory card according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a CF memory card according to a fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing another usage example of the CF memory card.
  • the CF memory card 1 of the present embodiment is used to connect an external USB hard disk 3 to the CF card slot 4 of the PDA 2.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the CF memory card 1.
  • the CF memory card 1 has an outer shape that can be inserted into a CF card slot 4 and includes a CF connector 13 and a USB connector 14 that are open to the outside.
  • CF connector 13 is inserted into CF card slot 4 of PDA2.
  • a USB mass storage device is connected to the USB connector 14 via the USB cable 8.
  • the external hard disk 3 is connected to the USB connector 14.
  • the CF memory card 1 includes a CF controller 10, RAM 11, ROM 12, and a USB controller 30.
  • the CF controller 10 has an ATA register 15 inside, and comprehensively controls the operation of each part of the CF memory card 1 based on a command issued from the CPU 5 via the ATA register 15.
  • the CF controller 10 has a protocol conversion unit 20 in addition to the functions of a normal CF controller.
  • the protocol conversion unit 20 performs protocol conversion described later in order to perform proper communication between the PDA 2 and the hard disk 3.
  • the RAM 11 is a non-volatile SRAM, and is used when data is temporarily stored.
  • the ROM 12 is an EEPROM that stores a program necessary for the operation of the CF controller 10.
  • the USB controller 30 has a function necessary for communication with a USB mass storage device connected to the USB connector 14.
  • the protocol conversion unit 20 includes a data conversion circuit 21, a status conversion circuit 23, and a command conversion circuit 22.
  • the data conversion circuit 21 converts the file format of the data to be transferred so as to match the destination. Examples of file formats include FAT16, FAT32, FAT32 / 16, NTFS, Mac OS, and Linux (registered trademark).
  • the status conversion circuit 23 relays status information between the PDA 2 and the hard disk 3.
  • a typical example of the operation of the status conversion circuit 23 is updating the contents of the status register in the CF controller 10 based on the status information from the hard disk controller 31 input to the USB controller 30.
  • the command conversion circuit 22 reads the contents of the ATA register 15 in the CF controller 10, analyzes the ATA command and parameters associated with the ATA command, and creates a USB command output to the hard disk 3. Further, the contents of the ATA register 15 in the CF controller 10 are updated based on a command input from the hard disk 3 to the USB controller 30.
  • an ATAPI command 'packet is generated based on the analysis result of the ATA register 15, and the generated ATAPI command' command packet related to bulk-out transfer ' CBW)).
  • CF memory card 1 is used when connecting USB hard disk 3 to CF card slot 4 of PDA2.
  • CF memory card 1 When connecting the hard disk 3 to the PDA 2, first connect the USB connector 14 and the hard disk 3, and then insert the CF memory card 1 into the CF card slot 4.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the CF controller 10 when the CF memory card 1 is mounted.
  • the CF controller 10 notifies the CPU 5 that it is busy via the status' register (Sl).
  • the purpose of step S1 is to make CPU 5 wait until the card attribute information to be presented to CPU 5 of PDA 2 is created.
  • the CF controller 10 acquires attribute information of the hard disk 3 via the USB controller 30 (S2).
  • the acquired attribute information is information passed from the device by the ATA IDENTIFY command.
  • the attribute information includes information on the manufacturer name, product model number, recording capacity, and transfer speed of the hard disk 3. is there.
  • step S2 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation procedure of the USB controller 30 in step S2.
  • the USB controller 30 issues a get descriptor 'command in order to acquire the interface information (device class, subclass vendor ID, device ID) of the hard disk 3 (S101).
  • the USB controller 30 issues a set address' command and set 'configuration' command to the hard disk controller 31 (S102, S103).
  • the USB controller 30 issues an “ink ink” command and performs hardware in bulk-in transfer.
  • the drive information (vendor name, device name, transfer speed, recording capacity) of the disk 3 is acquired (S104-S106).
  • the CF controller 10 waits while notifying the CPU 5 of the busy state until the attribute information acquisition step of S2 is completed (S3).
  • the CF controller 10 determines the force attribute information to be presented to the CPU 5 based on the acquired attribute information of the hard disk 3. Create (S4).
  • the card attribute information created in step S4 includes information that the CF memory card 1 is a memory card having a virtual memory with the same recording capacity as the hard disk 3 and having the same transfer capability as the hard disk 3. Is embedded.
  • the CF controller 10 writes the created card attribute information into the internal attribute 'register.
  • the CF controller 10 waits while notifying the CPU 5 of the busy state until the creation of the card attribute information is completed (S 5).
  • the CF controller 10 updates the contents of the status' register and notifies the CPU 5 that the busy state has been released (S6).
  • the CPU 5 starts to access the attribute 'register in the CF controller 10.
  • the CF controller 10 presents the card attribute information in the attribute 'register to the CPU 5 (S7).
  • CF memory mode 1 is recognized as a memory card by CPU5
  • ATA register 15 (task 'file' register) in CF controller 10 is the main memory of PDA2, as shown in Figure 5 Maps to an appropriate area in space 7.
  • the power of the configuration 'option' register index (Index) is set to “0”.
  • the ATA register 15 is set to IZO. Maps to address space.
  • the CF controller 10 records the correspondence relationship between the virtual memory 16 recognized by the CPU 5 of the PDA 2 and the recording area of the hard disk 3 in the RAMI 1.
  • the CF controller 10 constitutes a relay unit that relays communication between the PDA 2 and the hard disk 3.
  • the CPU 5 of the PDA 2 recognizes that the CF memory card 1 having the 60 GB virtual memory 16 is installed.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure of the CF controller 10 after the mounting to the PDA 2 is completed. Normally, the CF controller 10 waits until a command 'code is written to the command register (S11).
  • Writing the command 'code to the command register is executed by CPU 5 of PD A2. Specifically, the CPU 5 sets the parameters necessary for executing the command to each register of the ATA register 15 shown in Fig. 7 (A) (features, sector count, center Nanno, cylinder, device Z head, etc.). Then, write the command 'code to the command register of ATA register 15.
  • the CF controller 10 causes the protocol conversion unit 20 to execute command conversion (ATA ⁇ ATAP I) (SI 2).
  • the command conversion circuit 22 uses the sector 'Nanno' register, sector 'count' register, cylinder 'log register', cylinder 'high' register, Fitch ⁇ ⁇ Reads the contents of the parameter set in the register and creates a command packet based on the read contents.
  • the command conversion circuit 22 converts the ⁇ command into a corresponding ⁇ command and embeds it in the ⁇ command packet.
  • the ⁇ command packet created at this time is equivalent to the ⁇ command packet in the ⁇ device as shown in Fig. 7 (B).
  • the CF controller 10 causes the protocol converter 20 to issue a CBW to the USB controller 30 (S13).
  • the command conversion circuit 22 embeds the ATAPI command packet created in step S 12 in a predetermined position of the CBW unit.
  • the command conversion circuit 22 embeds the data length to be transferred and information indicating whether it is read or write in a predetermined position of the CBW portion in the USB command.
  • the ATA command issued from the CPU 5 of the PDA 2 is converted into a USB command, input to the USB controller 30, and output from the USB controller 30 to the hard disk 3.
  • the CF controller 10 determines whether or not data transfer processing is involved (S 14), and executes data transfer processing described later only when data transfer processing is involved (S 15). Note that the CBW block and command 'status' wrapper in Figure 7 (C) only when data transfer processing is involved. Data is embedded in the Balta section between one (hereinafter referred to as CSW) section. Thereafter, the CF controller 10 issues a CSW via the USB controller 30 (S16).
  • the CF controller 10 acquires the CSW output from the hard disk controller 31 (S 17), and determines whether or not the communication has been normally executed based on the acquired CSW error flag (S18). ).
  • the CF controller 10 converts status information in the USB protocol into status information in the ATA protocol via the status conversion circuit 23.
  • the CF controller 10 In the determination step of S18, when the communication is normally completed, the CF controller 10 notifies the CPU 5 via the ATA register 15 (S19). On the other hand, if an abnormality occurs in the communication in the determination step of S18, the CF controller 10 notifies the CPU 5 via the ATA register 15 that an error has occurred (S20).
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure of the CF controller 10 in the data transfer step of S15.
  • the CF controller 10 waits until data transfer is possible (S21). During this time, the PDA2 side reads the status register of the CF controller 10 to determine whether or not the memory card 1 is in a data transfer enabled state.
  • the CF controller 10 determines whether the write process or the read process is performed on the hard disk 3 (S22).
  • the determination result in step S22 is embedded in the CWB portion of the USB command by the command conversion circuit 22.
  • the CF controller 10 receives the write data from the PDA 2 via the data 'register and temporarily records it in the RAMI 1 (S 25 ). Subsequently, the CF controller 10 uses the data conversion circuit 20 and the USB controller 30 to write the write data temporarily recorded in the RAMI 1 by the amount of the size corresponding to the command parameter and transfer the data from the hard disk 3 to the hard disk 3. Write to the set area (S26). At this time, the command conversion circuit 22 embeds information in the CWB section.
  • the CF controller 10 determines whether or not the data transfer is completed (S27). If the data transfer is completed, the CF controller 10 ends the data transfer step, and the step S16 in FIG. Move to tape. [0043] On the other hand, in the determination step of S22, when the read process is from the hard disk 3, the CF controller 10 accesses a desired area of the hard disk 3 via the USB controller 30 and the data conversion circuit 20, and performs bulk-in. The desired data is acquired by the transfer, and the acquired data is temporarily recorded in RAMI 1 (S23). Subsequently, the CF controller 10 outputs the data related to the read process recorded in the RAMI 1 to the PDA 2 through the data register by the size corresponding to the command parameter (S24). After that, the CF controller 10 determines whether or not the data transfer is completed (S27). If the data transfer is completed, the data transfer step is terminated and the process proceeds to the step S16 in FIG. To do.
  • the hard disk 3 can be connected to the PDA 2 as a memory card compliant with the CF-ATA standard.
  • memory cards conforming to the CF-ATA standard are supported by the standard operating system of the PDA2 with the CF card slot 4, so the CF memory card 1 can be connected to the PDA2 without using a device driver.
  • the recording capacity of the hard disk 3 is not limited to this. If the PDA2 cannot handle the capacity of the hard disk 3 due to the file format on the PDA2 side, the hard disk 3 should be recognized by the CPU5 of the PDA2 in a state of being partitioned into several partitions.
  • CF memory card according to the second embodiment!
  • the basic configuration of / is the same as that of the CF memory card 1 of the first embodiment.
  • CF memory card! / Further includes a protocol analysis circuit 24 in the CF controller 10.
  • the protocol analysis circuit 24 analyzes whether or not the CPU 5 of the PDA 2 supports the ATAPI protocol.
  • the CF controller 10 controls the operations of the data conversion circuit 21, the command conversion circuit 22, and the status conversion circuit 23 according to the analysis result. For example, when the ATAPI protocol is supported on the PDA2 side, the CF controller 10 presents the card attribute information indicating that it is an ATAPI device to the CPU 5, and executes communication with the CPU 5 using the ATAPI command. .
  • the command conversion step (ATA ⁇ ATAPI) of S12 in the first embodiment can be omitted.
  • a third embodiment will be described with reference to FIG.
  • a serial ATA controller 32 is mounted on the CF memory card 1 instead of the USB controller 30, and a serial ATA connector 14 ′ is formed instead of the USB connector 14.
  • the serial A TA connector 14 'and the hard disk 3 are connected by a serial ATA cable.
  • a serial ATA compatible hard disk can be easily connected to the card slot 4 of the PDA2.
  • the compatibility of serial ATA and parallel ATA reduces the protocol conversion load in the protocol converter 20.
  • an IEEE1394 controller 33 is mounted on the CF memory card 1 instead of the USB controller 30, and an IEEE1394 connector 14 is formed instead of the USB connector 14. At this time, the IEEE1394 connector 14 and the hard disk 3 are connected by an IEEE1394 cable.
  • the IEEE1394 controller 33 communicates with the hard disk controller 31 using the SBP-2 protocol in which SCSI commands are encapsulated.
  • protocol conversion ATA or ATAPI ⁇ SCSI ⁇ SBP-2
  • ATAPI ⁇ SCSI ⁇ SBP-22 protocol conversion
  • the host device is PDA2
  • the host device is not limited to PDA2.
  • the interface card of the present invention is of the CF type simply considering the convenience of creating the interface card. Therefore, the interface card of the present invention is not limited to the CF type interface card.
  • other memory card types such as an SD memory card type and a memory stick type may be adopted.

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Abstract

 PDA(2)のカードスロット(4)に装着されるCFメモリカードで(1)である。CFメモリカード(1)は、PDA(2)のカードスロット(4)にハードディスク(3)を接続する目的で使用される。CFコントローラ(10)は、USBコネクタ(14)に接続されたハードディスク(3)の属性情報を取得し、その属性情報を自らのカード属性情報に埋め込んで、PDA(2)のCPU(5)に提示する。このカード属性情報を受けたCPU(5)は、ハードディスク(3)を、カードスロット(4)に装着されたメモリカード(1)の仮想メモリとして認識する。

Description

インタフェースカード 技術分野
[0001] この発明は、ノ ソコン、 PDA、ディジタルカメラ、携帯電話等のホスト装置のカードス ロットに装着されるインタフェースカードに関するものである。
背景技術
[0002] ノ ソコンゃ PDA等のホスト装置がカードスロットを備える場合、メモリカードを外部記 録装置として使用することができる。近年、 PDA,ディジタルカメラ、携帯電話等の小 型ホスト装置の多くがカードスロットを備えている。カードスロットを備える小型ホスト装 置では、外部ストレージデバイスを接続するためのインタフェース(USB、 IEEE 139 4、シリアル ATA等)がなくても、メモリカードを介して適宜データの移動または保存を 行うことができる。
[0003] ところが、メモリカードは外付けハードディスク等の外部ストレージデバイスに比較す ると容量が小さい。また、 1ビットあたりの単価を算出した場合、メモリカードは外部スト レージデバイスに比較してコストがかかる。
[0004] そこで、従来技術の中には、カードスロットに装着されるメモリカード(SDメモリカー ド)であって、 USBデバイスを接続するための接続インタフェースを設けるとともに、こ の接続インタフェースにケーブルを介して USBデバイスが接続されるメモリカードが ある(例えば、特許文献 1参照。 ) oこの特許文献 1に係るメモリカードを用いることで、 カードスロットし力備えない小型ホスト装置に USBハードディスクを接続することが可 能になり、データ記録の大容量ィ匕ゃ低コストィ匕を図ることが可能になる。
特許文献 1:特開 2001—307025号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、上述の特許文献 1に係るメモリカードは、専用ホストコントローラ経由 で認識されるため、特許文献 1に係るメモリカードを適正に動作させるためには、原則 として専用のデバイスドライバのインストールが必要となる。特に、 iZo装置に搭載さ れる USBコントローラはベンダによって仕様が異なり、ホスト装置に標準でインスト一 ルされる OSでサポートされな!/、場合が多!、。
[0006] さらに、小型ホスト装置の場合には、デバイスドライバを読み取るための読取装置を 備えないことがあり、デバイスドライバのインストールが煩わしい作業になることがあつ た。
[0007] この発明の目的は、ホスト装置のカードスロットを介して、外部記録装置を簡易に接 続することを可能にするインタフェースカードを提供することである。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明に係るインタフェースカードは、
カードスロットを介してホスト装置に接続される第 1のインタフェース部と、 前記ホスト装置に接続されるべきストレージ装置が接続される第 2のインタフェース 部と、
前記第 2のインタフェース部に接続されたストレージ装置の属性情報を取得する属 性情報取得部と、
前記ストレージ装置の属性情報に基づ 、て、前記ストレージ装置の記録領域の一 部または全部を仮想メモリとして備えるメモリカードである旨を示すカード属性情報を 作成し、作成したカード属性情報を前記ホスト装置に読ませる属性情報応答部と、 前記仮想メモリと前記ストレージ装置の記録領域との対応関係を保持し、前記ホスト 装置と前記ストレージ装置との間の通信を中継する中継部と、
を備えたことを特徴とする。
[0009] インタフェースカードは、第 1のインタフェースを介してホスト装置のカードスロットに 接続され、第 2のインタフェースを介して外部ストレージ装置に接続される。第 1のイン タフエースの代表例として ATA、 ATAPIインタフェースが挙げられ、第 2のインタフエ ースの代表例として、 USB、シリアル ATA、 IEEE1394が挙げられる。ホスト装置の カードスロットの例として、コンパクトフラッシュ (登録商標)(以下、 CFという。) 'スロッ ト、 SDメモリカード 'スロット、メモリスティック 'スロット、 XDピクチャーカード'スロットが 挙げられる。
[0010] 第 2のインタフェースにストレージ装置を接続した状態で、インタフェースカードをホ スト装置のカードスロットに接続すると、属性情報応答部がホスト装置に提示すべき力 ード属性情報を作成する。このカード属性情報は、属性情報取得部が取得したストレ ージ装置の属性情報に基づいて作成される。さらに、属性情報提示部が提示する力 ード属性情報には、インタフェースカードがメモリカードであるとホスト装置に認識させ るための情報が含まれる。属性情報提示部によるカード属性情報の提示により、スト レージ装置の記録領域力インタフェースカード内の仮想メモリとしてホスト装置に認識 される。
[0011] この仮想メモリに対するホスト装置力ものアクセスは、中継部によって、ストレージ装 置の記録領域に中継される。中継部の動作の代表例として、仮想メモリにデータの書 込要求がされた場合に、中継部が書き込まれるべきデータを受け付けて、ストレージ 装置の対応領域に書き込むことが挙げられる。また、他の例として、仮想メモリにデー タの読出要求がされた場合に、読み出されるべきデータをストレージ装置の対応領 域力 読み出し、ホスト装置に供給することが挙げられる。
[0012] 第 1のインタフェース部と第 2のインタフェース部とで使用されるプロトコルが異なる 場合には、中継部においてプロトコル変換が行われる。
発明の効果
[0013] メモリカードを介してホスト装置に接続されるストレージ装置を、あたかもメモリカード 内の仮想メモリとしてホスト装置に認識させることが可能になる。 iZo装置ではなぐ メモリカードの一部としてホスト装置に認識されることにより、インタフェースカードがホ スト装置の標準 OSでサポートされ易くなる。このため、ホスト装置のカードスロットに外 部ストレージ装置を接続する場合でもデバイスドライバのインストール作業を不要に することが可能になる。
[0014] さらに、本発明のインタフェースカードを用いることで、パソコン、 PDA,携帯電話、 ディジタルカメラ等のカードスロットを有する装置どうし間におけるデータの移動が行 い易くなる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明のインタフェースカードの接続状態を示す外観図である。
[図 2]第 1の実施形態に係る CFメモリカードの概略構成を示すブロック図である。 [図 3]CFメモリカードの接続時における、 CFコントローラの動作手順を示すフローチ ヤートである。
[図 4]属性情報取得ステップにおける USBコントローラの動作手順を示すフローチヤ ートである。
[図 5]CFコントローラの ATAレジスタと PDAのメモリ空間との対応状態を示す図であ る。
[図 6]コマンド転送時における、 CFコントローラの動作手順を示すフローチャートであ る。
[図 7]プロトコル変換部における ATAレジスタ、 ATAPIレジスタ、および USBパケット を説明する説明図である。
[図 8]データ転送時における、 CFコントローラの動作手順を示すフローチャートである
[図 9]第 2の実施形態に係る CFメモリカードの概略構成を示すブロック図である。
[図 10]第 3の実施形態に係る CFメモリカードの概略構成を示すブロック図である。
[図 11]第 4の実施形態に係る CFメモリカードの概略構成を示すブロック図である。
[図 12]CFメモリカードの他の使用例を示す図である。
符号の説明
[0016] 1 CFメモリカード
2— PDA
3—ハードディスク
4—カードスロット
10— CFコントローラ
13— CFコネクタ
14 USBコネクタ
15— ATAレジスタ
30— USBコントローラ
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、図を用いて本発明のインタフェースカードの実施形態を説明する。まず、第 1 の実施形態として、 CFメモリカード 1を説明する。
[0018] 本実施形態の CFメモリカード 1は、図 1に示すように、 PDA2の CF用のカードスロッ ト 4に外付け用の USBハードディスク 3を接続するために使用される。
[0019] 図 2は、 CFメモリカード 1の概略構成を示すブロック図である。 CFメモリカード 1は、 CF用のカードスロット 4に装着可能な外形を呈しており、外部に開放した CFコネクタ 13および USBコネクタ 14を備える。 CFコネクタ 13は、 PDA2の CFカードスロット 4に 装着される。 USBコネクタ 14は、 USBケーブル 8を介して USBマスストレージデバイ スが接続される。本実施形態では、 USBコネクタ 14に外付け用のハードディスク 3が 接続される。
[0020] CFメモリカード 1は、 CFコントローラ 10、 RAM11、 ROM12、および USBコント口 ーラ 30を備える。 CFコントローラ 10は、内部に ATAレジスタ 15を有しており、 ATA レジスタ 15を介して CPU5から発行されるコマンドに基づいて CFメモリカード 1の各 部の動作を統括的に制御する。また、 CFコントローラ 10は通常の CFコントローラの 機能の他にプロトコル変換部 20を有する。プロトコル変換部 20は、 PDA2とハードデ イスク 3との間で適正な通信を行うために、後述するプロトコル変換を実行する。
[0021] RAM11は、不揮発性の SRAMであり、一時的にデータを格納する際に使用され る。 ROM12は、 CFコントローラ 10の動作に必要なプログラムを格納する EEPROM である。 USBコントローラ 30は、 USBコネクタ 14に接続される USBマスストレージデ バイスとの間で通信を行うために必要な機能を有する。
[0022] 続、て、プロトコル変換部 20の構成を説明する。プロトコル変換部 20は、データ変 換回路 21、ステータス変換回路 23、およびコマンド変換回路 22を有する。データ変 換回路 21は、転送されるデータのファイル形式を送信先に適合するように変換する。 なお、ファイル形式の例として、 FAT16、 FAT32、 FAT32/16, NTFS、 Mac O S、 Linux (登録商標)が挙げられる。
[0023] ステータス変換回路 23は、 PDA2およびハードディスク 3の間で、ステータス情報を 中継する。ステータス変換回路 23の動作の代表例として、 USBコントローラ 30に入 力するハードディスク 'コントローラ 31からのステータス情報に基づき、 CFコントローラ 10におけるステータス 'レジスタの内容を更新することが挙げられる。 [0024] コマンド変換回路 22は、 CFコントローラ 10内の ATAレジスタ 15の内容を読み出し て ATAコマンドおよび ATAコマンドに伴うパラメータを解析し、ハードディスク 3に出 力される USBコマンドを作成する。また、ハードディスク 3から USBコントローラ 30に 入力するコマンドに基づいて、 CFコントローラ 10内の ATAレジスタ 15の内容を更新 する。コマンド変換回路 22の動作の代表例として、 ATAレジスタ 15の解析結果に基 づいて ATAPIコマンド 'パケットを生成し、生成した ATAPIコマンド 'パケットをバル クアウト転送に係るコマンド'ブロック'ラッパ一(以下、 CBWという。)部に埋め込むこ とが挙げられる。
[0025] 次に、本実施形態における CFメモリカード 1の動作を説明する。 PDA2の CFカー ドスロット 4に USB対応のハードディスク 3を接続する際に、 CFメモリカード 1が用いら れる。ハードディスク 3を PDA2に接続する際には、 USBコネクタ 14とハードディスク 3をまず接続し、その状態で CFメモリカード 1を CFカードスロット 4に装着する。
[0026] 図 3は、 CFメモリカード 1の装着時における CFコントローラ 10の動作手順を示すフ ローチャートである。まず、 CFコネクタ 13と CFカードスロット 4との接続を検出すると、 CFコントローラ 10は、ステータス 'レジスタを介してビジー状態である旨を CPU5に通 知する(Sl)。なお、 S1のステップの目的は、 PDA2の CPU5に提示すべきカード属 性情報が作成されるまでの間 CPU5を待たせることにある。
[0027] 続いて、 CFコントローラ 10は、 USBコントローラ 30を介してハードディスク 3の属性 情報を取得する(S2)。ここで、取得される属性情報とは、 ATAの IDENTIFYコマン ドでデバイスより渡される情報であり、具体的に本実施形態では、ハードディスク 3の メーカー名、製品型番、記録容量、転送速度に関する情報である。
[0028] ここで、図 4を用いて S2のステップを説明する。図 4は、 S2のステップにおける USB コントローラ 30の動作手順を示すフローチャートである。まず、 USBコントローラ 30は 、ハードディスク 3のインタフェース情報(デバイスクラス、サブクラスベンダ ID、デバイ ス ID)を取得するために、ゲットディスクリプタ 'コマンドを発行する(S101)。続いて、 USBコントローラ 30は、ハードディスクコントローラ 31に対してセット ·アドレス 'コマン ド、およびセット'コンフィグレーション 'コマンドを発行する(S102, S103)。続いて、 USBコントローラ 30は、インクヮイリ'コマンドを発行し、バルクイン転送により、ハード ディスク 3のドライブ情報 (ベンダ名、デバイス名、転送速度、記録容量)を取得する( S104— S106)。
[0029] 一方、 CFコントローラ 10は、 S2の属性情報の取得ステップが完了するまで、 CPU 5にビジー状態を通知したまま待機する(S3)。
[0030] S3の待機ステップで、ハードディスク 3の属性情報の取得が完了すると、 CFコント口 ーラ 10は、取得したハードディスク 3の属性情報に基づいて、 CPU5に提示すべき力 ード属性情報を作成する(S4)。 S4のステップで作成されるカード属性情報には、 C Fメモリカード 1が、ハードディスク 3と同一の記録容量の仮想メモリを有し、ハードディ スク 3と同一の転送能力を有するメモリカードである旨の情報が埋め込まれる。このと き、 CFコントローラ 10は、作成したカード属性情報を内部のアトリビュート 'レジスタに 書き込む。
[0031] 続いて、 CFコントローラ 10は、カード属性情報の作成が完了するまで CPU5にビジ 一状態を通知したまま待機する(S 5)。 S5の待機ステップが完了すると、 CFコント口 ーラ 10は、ステータス 'レジスタの内容を更新して、ビジー状態が解除された旨を CP U5に通知する(S6)。 S6のステップの結果、 CPU5が CFコントローラ 10内のアトリビ ユート'レジスタへのアクセスを開始する。 CFコントローラ 10は、アトリビュート 'レジス タ内のカード属性情報を CPU5に提示する(S7)。 S7のステップの結果、 CFメモリ力 ード 1が CPU5にメモリカードとして認識され、 CFコントローラ 10内の ATAレジスタ 1 5 (タスク 'ファイル'レジスタ)が、図 5に示すように、 PDA2のメインメモリ空間 7の適当 な領域にマッピングされる。なお、ここでは、コンフィグレーション 'オプション 'レジスタ のインデックス (Index)が「0」に設定される例を示した力 このインデックスが「1一 3」 に設定される場合には、 ATAレジスタ 15が IZOアドレス空間にマッピングされる。
[0032] 同時に、 CFコントローラ 10は、 PDA2の CPU5に認識される仮想メモリ 16とハード ディスク 3の記録領域との対応関係を RAMI 1に記録する。本実施形態では、 CFコ ントローラ 10によって PDA2とハードディスク 3との間の通信を中継する中継部が構 成される。なお、本実施形態では、ハードディスク 3の記録容量が 60Gバイトであるた め、 PDA2の CPU5は、 60Gバイトの仮想メモリ 16を有する CFメモリカード 1が装着 されたと認識する。 [0033] 図 6は、 PDA2への装着完了後の CFコントローラ 10の動作手順を示すフローチヤ ートである。通常、 CFコントローラ 10は、コマンドレジスタにコマンド 'コードが書き込 まれるまで待機する(S 11)。コマンドレジスタに対するコマンド 'コードの書込は、 PD A2の CPU5によって実行される。具体的には、 CPU5は、図 7 (A)に示す ATAレジ スタ 15の各レジスタに、コマンドを実行するのに必要なパラメータ(フィーチャーズ、セ クタカウント、センタナンノ 、シリンダ、デバイス Zヘッド等)を設定し、続いて、 ATAレ ジスタ 15のコマンドレジスタにコマンド 'コードを書き込む。
[0034] S11の待機ステップにおいて、コマンドレジスタに対するコマンド 'コードの書込を検 出すると、 CFコントローラ 10は、プロトコル変換部 20にコマンド変換 (ATA→ATAP I)を実行させる(SI 2)。 S12のコマンド変換 (ATA→ATAPI)ステップにおいて、コ マンド変換回路 22は、 ATAレジスタ 15のセクタ'ナンノ 'レジスタ、セクタ 'カウント'レ ジスタ、シリンダ'ロ^ ~ ·レジスタ、シリンダ'ハイ'レジスタ、フィチヤ ~ ·レジスタに設定 されたパラメータの内容を読み出し、読み出した内容に基づいて ΑΤΑΡΙコマンドパ ケットを作成する。同時に、コマンド変換回路 22は、 ΑΤΑコマンドをこれに対応する ΑΤΑΡΙコマンドに変換して、 ΑΤΑΡΙコマンドパケットに埋め込む。このとき作成され た ΑΤΑΡΙコマンドパケットは、図 7 (B)に示すような ΑΤΑΡΙデバイスにおける ΑΤΑΡΙ コマンドパケットに相当する。
[0035] 続いて、 CFコントローラ 10は、プロトコル変換部 20から USBコントローラ 30に対し て CBWを発行させる(S13)。この際、コマンド変換回路 22は、図 7 (C)に示すように 、 S 12のステップで作成した ATAPIコマンドパケットを、 CBW部の所定位置に埋め 込む。また、コマンド変換回路 22は、転送されるデータ長や、リードまたはライトのい ずれであるかを示す情報についても USBコマンドにおける CBW部の所定位置に埋 め込む。この結果、 PDA2の CPU5から発行された ATAコマンドが、 USBコマンドに 変換されて USBコントローラ 30に入力し、 USBコントローラ 30からハードディスク 3に 出力される。
[0036] 続いて、 CFコントローラ 10は、データ転送処理を伴うか否かを判断し(S 14)、デー タ転送処理を伴う場合のみ後述のデータ転送処理を実行する(S 15)。なお、データ 転送処理を伴う場合にのみ、図 7 (C)における CBW部とコマンド 'ステータス 'ラッパ 一(以下、 CSWという。)部の間のバルタ部にデータが埋め込まれる。その後、 CFコ ントローラ 10は、 USBコントローラ 30を介して CSWを発行する(S16)。
[0037] 続いて、 CFコントローラ 10は、ハードディスクコントローラ 31から出力された CSWを 取得し (S 17)、取得した CSWのエラーフラグに基づき、通信が正常に実行されたか 否かを判断する(S18)。なお、 S17のステップにおいて、 CFコントローラ 10は、ステ 一タス変換回路 23を介して、 USBプロトコルにおけるステータス情報を、 ATAプロト コルのステータス情報へ変換する。
[0038] S18の判断ステップにおいて、通信が正常に終了した場合には、 CFコントローラ 1 0は、 ATAレジスタ 15を介してその旨を CPU5に通知する(S19)。一方、 S18の判 断ステップにおいて、通信に異常が発生した場合には、 CFコントローラ 10は、エラー が発生した旨を ATAレジスタ 15を介して CPU5に通知する(S 20)。
[0039] 図 8は、 S15のデータ転送ステップにおける CFコントローラ 10の動作手順を示すフ ローチャートである。 CFコントローラ 10は、データ転送が可能な状態になるまで待機 する(S21)。この間、 PDA2側では、 CFコントローラ 10のステータスレジスタをリード して、メモリカード 1がデータ転送可能状態である力否かを判断する。
[0040] 続いて、 CFコントローラ 10は、ハードディスク 3に対するライト処理またはリード処理 のいずれであるかを判断する(S22)。ここで、 S22のステップにおける判断結果は、 コマンド変換回路 22によって USBコマンドの CWB部に埋め込まれる。
[0041] S22の判断ステップで、ハードディスク 3に対するライト処理である場合には、 CFコ ントローラ 10は、データ'レジスタを介してライトデータを PDA2から受取り、一時的に RAMI 1に記録する(S 25)。続いて、 CFコントローラ 10は、データ変換回路 20およ び USBコントローラ 30を介して、 RAMI 1に一時記録されたライトデータを、コマンド ノ ラメータに応じたサイズ分だけ、バルタアウト転送によってハードディスク 3の設定さ れた領域に書き込む(S26)。この際、 CWB部への情報の埋め込みはコマンド変換 回路 22が行う。
[0042] 続いて、 CFコントローラ 10は、データ転送が終了した力否かを判断し(S27)、デー タ転送が終了している場合にはデータ転送ステップを終了し、図 6における S16のス テツプに移行する。 [0043] 一方、 S22の判断ステップにおいて、ハードディスク 3からのリード処理である場合 には、 CFコントローラ 10は、 USBコントローラ 30およびデータ変換回路 20を介して ハードディスク 3の所望の領域にアクセスし、バルクイン転送により所望のデータを取 得し、取得したデータを RAMI 1に一時記録する(S23)。続いて、 CFコントローラ 10 は、 RAMI 1に記録されたリード処理に係るデータを、コマンドパラメータに応じたサ ィズ分だけ、データレジスタを介して PDA2に出力する(S24)。その後、 CFコント口 ーラ 10は、データ転送が終了したか否かを判断し (S27)、データ転送が終了してい る場合にはデータ転送ステップを終了し、図 6における S16のステップに移行する。
[0044] 以上のように第 1の実施形態によれば、 CF— ATA規格に準拠したメモリカードとし て、ハードディスク 3を PDA2に接続することが可能になる。通常、 CF— ATA規格に 準拠したメモリカードは、 CFカードスロット 4を備える PDA2の標準 OSでサポートされ ているため、 CFメモリカード 1をデバイスドライバを用いることなぐ PDA2に接続する ことができる。
[0045] 上述の実施形態では、ハードディスク 3の容量を 60Gバイトにしている力 ハードデ イスク 3の記録容量はこれに限定されない。また、 PDA2側のファイル形式の都合で、 PDA2がハードディスク 3の容量分のデータを取り扱えない場合には、ハードディスク 3をいくつかのパーティションに区切られた状態で PDA2の CPU5に認識させると良 い。
[0046] 続いて、図 9を用いて、第 2の実施形態を説明する。第 2の実施形態に係る CFメモ リカード!/ の基本的構成は第 1の実施形態の CFメモリカード 1と同じである。 CFメモ リカード!/ は、さらに、 CFコントローラ 10の内部にプロトコル解析回路 24を備える。 プロトコル解析回路 24は、 PDA2の CPU5が ATAPIプロトコルをサポートするか否 かを解析する。その解析結果に応じて、 CFコントローラ 10は、データ変換回路 21、 コマンド変換回路 22、ステータス変換回路 23の動作を制御する。例えば、 PDA2側 で ATAPIプロトコルをサポートしている場合には、 CFコントローラ 10は、 ATAPIデ バイスである旨のカード属性情報を CPU5に提示し、 CPU5との間で ATAPIコマン ドによる通信を実行する。この結果、コマンド変換回路 22において、第 1の実施形態 における S12のコマンド変換ステップ (ATA→ ATAPI)を省略することが可能になる [0047] 続いて、図 10を用いて第 3の実施形態を説明する。第 3の実施形態では、 USBコ ントローラ 30に代えてシリアル ATAコントローラ 32を CFメモリカード 1に搭載し、 US Bコネクタ 14に代えてシリアル ATAコネクタ 14' が形成される。このとき、シリアル A TAコネクタ 14' とハードディスク 3とはシリアル ATAケーブルによって接続される。
[0048] 第 3の実施形態によれば、シリアル ATA対応のハードディスクを PDA2のカードス ロット 4に簡易に接続することが可能になる。また、シリアル ATAとパラレル ATAとの 互換性により、プロトコル変換部 20でのプロトコル変換の負荷が軽減する。
[0049] 続いて、図 11を用いて第 4の実施形態を説明する。第 3の実施形態では、 USBコ ントローラ 30に代えて IEEE1394コントローラ 33を CFメモリカード 1に搭載し、 USB コネクタ 14に代えて IEEE1394コネクタ 14 が形成される。このとき、 IEEE1394コ ネクタ 14 とハードディスク 3とは IEEE1394ケーブルによって接続される。
[0050] 第 4の実施形態において、 IEEE1394コントローラ 33は、 SCSIコマンドをカプセル 化した SBP— 2プロトコルにより、ハードディスクコントローラ 31 と通信する。このとき PDA2と IEEE1394対応のハードディスク 3との間の適正な通信を実現するため、 プロトコル変換部 20において、プロトコル変換 (ATAまたは ATAPI→SCSI→SBP -2)が行われる。
[0051] 上述の第 1 第 4の実施形態では、ホスト装置が PDA2である例を示したがホスト装 置は PDA2に限定されない。図 12 (A) (D)に示すように、携帯電話 110、ディジタ ルカメラ 120、パソコン 130、または液晶テレビ 140に設けられたカードスロットに CF メモリカード 1を装着し、上述と同様に使用することができる。
[0052] また、上述の実施形態において、本発明のインタフェースカードが CF型であるのは 、単にインタフェースカード作成の便宜を考慮したものである。したがって、本発明の インタフェースカードは、 CF型のインタフェースカードには限定されない。例えば、 S Dメモリカード型、メモリスティック型等、他のメモリカードの型を採用しても良い。
[0053] 最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なもので はないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなぐ特許請 求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意 味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲
[1] カードスロットを介してホスト装置に接続される第 1のインタフェース部と、
前記ホスト装置に接続されるべきストレージ装置が接続される第 2のインタフェース 部と、
前記第 2のインタフェース部に接続されたストレージ装置の属性情報を取得する属 性情報取得部と、
前記ストレージ装置の属性情報に基づ 、て、前記ストレージ装置の記録領域の一 部または全部を仮想メモリとして備えるメモリカードである旨を示すカード属性情報を 作成し、作成したカード属性情報を前記ホスト装置に読ませる属性情報応答部と、 前記仮想メモリと前記ストレージ装置の記録領域との対応関係を管理するとともに、 前記ホスト装置と前記ストレージ装置との間の通信を中継する中継部と、
を備えたことを特徴とするインタフェースカード。
[2] 前記中継部は、前記第 1のインタフェース部と前記第 2のインタフェース部との間に おけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部を備えることを特徴とする請求項 1に記 載のインタフェースカード。
[3] 前記中継部は、前記ホスト装置力 のコマンドが発行される ATAレジスタを有して おり、
前記 ATAレジスタの設定内容に基づ 、て、前記第 2のインタフェース部側に適合 するコマンドを発行するとともに、前記第 2のインタフェース部側からのコマンドに基づ いて前記 ATAレジスタの設定内容を更新することを特徴とする請求項 2に記載のィ ンタフェースカード。
[4] 前記第 1のインタフェース部が、コンパクトフラッシュ(登録商標) 'インタフェースであ ることを特徴とする請求項 3に記載のインタフェースカード。
[5] 前記第 1のインタフェース部が、 SDメモリカード 'インタフェースであることを特徴と する請求項 3に記載のインタフェースカード。
[6] 前記第 1のインタフェース部が、メモリ'スティック 'インタフェースであることを特徴と する請求項 3に記載のインタフェースカード。
[7] 前記第 1のインタフェース部が、 XDピクチャーカード'インタフェースであることを特 徴とする請求項 3に記載のインタフェースカード。
[8] 前記第 2のインタフェース部は、 USBインタフェースであることを特徴とする請求項 3 に記載のインタフェースカード。
[9] 前記第 2のインタフェース部は、 IEEE1394インタフェースであることを特徴とする 請求項 3に記載のインタフェースカード。
[10] 前記第 2のインタフェース部は、シリアル ATAインタフェースであることを特徴とする 請求項 3に記載のインタフェースカード。
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US7739419B2 (en) 2007-05-23 2010-06-15 Seiko Epson Corporation Data transfer control device and electronic instrument

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