專利名稱：一種通過gpio口讀寫t卡的方法、系統(tǒng)和手機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手機(jī)，尤其涉及一種手機(jī)中T卡讀寫方法、系統(tǒng)和手機(jī)。
背景技術(shù)：
目前微型安全凄t碼卡(Micro Secure Digital Memory Card, Micro SD 卡)，簡稱SD卡或T卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備， 它被廣泛地使用于^f更攜式裝置上，也是手機(jī)上應(yīng)用廣泛的一種移動存儲卡。 同一張SD卡可以應(yīng)用在不同型號的移動電話內(nèi)，讓移動電話制造商不用再 為插卡式的研發(fā)設(shè)計(jì)而傷腦筋。
根據(jù)SD卡協(xié)議，所述T卡的數(shù)據(jù)傳輸可支持兩種總線模式 一種是帶 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(Cyclical Redundancy Check, CRC)的SD總線模式，另 一種是同步串行通訊接口 ( Serial Peripheral Interface, SPI)總線模式，即 SPI接口模式。SPI接口是以主從方式工作的，通常有一個(gè)主器件和一個(gè)或多 個(gè)從器件，其接口包括以下四種信號(l)主器件數(shù)據(jù)輸出、從器件數(shù)據(jù) 輸入信號；(2)主器件數(shù)據(jù)輸入、從器件數(shù)據(jù)輸出信號；(3)時(shí)鐘信號， 由主器件產(chǎn)生；(4)從器件使能信號，由主器件控制。
一般支持T卡的手機(jī)都是通過其基帶芯片內(nèi)置的T卡控制器模塊來實(shí) 現(xiàn)對T卡上數(shù)據(jù)的存取，但也有不少相對低端的基帶芯片，因沒有內(nèi)置T 卡控制器模塊而不能支持T卡操作，給用戶帶來了不便。
同時(shí)， 一般手機(jī)中處理器芯片上帶有大量的通用輸入輸出口 (General Purpose Input Output, GPIO),方便開發(fā)商擴(kuò)展手機(jī)的功能，實(shí)際上大量GPIO 口處于閑置的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于無內(nèi)置T卡讀取控制器模塊的手機(jī)讀 寫T卡的方法、系統(tǒng)和手機(jī)。 本發(fā)明技術(shù)方案如下
一種通過GPIO 口讀寫T卡的系統(tǒng)，包括上層文件系統(tǒng)、處理器芯片 和T卡，其中，所述系統(tǒng)還包括一用于模擬SPI總線時(shí)序的接口控制模塊， 其接收所述上層文件系統(tǒng)對所述T卡的數(shù)據(jù)操作命令，并通過所述處理器 芯片的GPIO 口與所述T卡相連，以讀寫所述T卡。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)，其中，所述接口控制模塊具體包括 控制單元，用于接收所述上層文件系統(tǒng)發(fā)送的操作指令，并控制讀數(shù) 據(jù)單元、寫數(shù)據(jù)單元、時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元和片選信號產(chǎn)生單元工作；
讀數(shù)據(jù)單元，通過第一 GPIO 口與所述T卡上的寫數(shù)據(jù)接口相連，用 于讀取所述T卡上存儲的數(shù)據(jù)；
寫數(shù)據(jù)單元，通過第二 GPIO 口與所述T卡上的讀數(shù)據(jù)接口相連，用 于將外部數(shù)據(jù)寫入所述T卡；
時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元，通過第三GPIO 口與所述T卡上的時(shí)鐘接口相連， 用于產(chǎn)生與SPI總線同步的時(shí)鐘信號；
片選信號產(chǎn)生單元，通過第四GPIO 口與所述T卡上的使能端相連， 用于啟動所述T卡工作。
本發(fā)明還提供了一種通過GPIO 口讀寫T卡的方法，所述方法包括以 下步驟
A、 上層文件系統(tǒng)向接口控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)操作命令；
B、 所述接口控制模塊接收所述數(shù)據(jù)操作命令，其中的片選信號產(chǎn)生單 元產(chǎn)生有效的片選信號，并通過第四GPIO 口發(fā)送給T卡的使能端；C、 所述接口控制^t塊中的時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生與SPI總線同步的時(shí)
鐘信號，并通過第三GPIO 口發(fā)送給所述T卡的時(shí)鐘接口；
D、 所述接口控制模塊讀寫所述T卡。 本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟D還包括以下步驟
Dl、當(dāng)所述數(shù)據(jù)操作命令為寫數(shù)據(jù)命令時(shí)，寫數(shù)據(jù)單元通過第二GPIO
口向所述T卡上寫數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟D還包括以下步驟
D2、當(dāng)所述數(shù)據(jù)操作命令為讀數(shù)據(jù)命令時(shí)，讀數(shù)據(jù)單元通過第一GPIO
口讀取所述T卡上的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟D1具體包括以下步驟
Dl 1 、所述接口控制模塊從上層文件系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)和起始數(shù)
據(jù)塊的編號；
D12、所述接口控制模塊設(shè)置每次需要寫入所述T卡的數(shù)據(jù)塊長度為預(yù) 定字節(jié)；
D13、所述接口控制模塊向所述T卡發(fā)送單個(gè)塊寫入指令、數(shù)據(jù)塊開始 令牌及數(shù)據(jù)塊；
D16、所述T卡向所述接口控制模塊反饋寫入結(jié)束信號，所述接口控制
模塊將所述片選信號設(shè)為無效。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟D2具體包括以下步驟
D21、所述讀數(shù)據(jù)單元向所述T卡發(fā)送復(fù)位命令，并啟動所述T卡內(nèi)
部初始化；
D22、所述讀數(shù)據(jù)單元向所述T卡發(fā)送單個(gè)塊讀取指令； D23、所述T卡響應(yīng)所述單個(gè)塊讀取指令，并向所述接口控制模塊發(fā)送 單個(gè)數(shù)據(jù)塊；
D24、所述接口控制模塊接收所述單個(gè)數(shù)據(jù)塊，并將該單個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)送 到上層文件系統(tǒng)；
7D25、所述接口控制模塊正確讀取預(yù)定字節(jié)的數(shù)據(jù)塊后，將所述片選信 號設(shè)為無效。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟D23還包括以下步驟
D231、當(dāng)所述T卡響應(yīng)所述單個(gè)塊讀取指令出錯(cuò)時(shí)，向所述接口控制 模塊反饋一出錯(cuò)信號，所述接口控制模塊接收該出錯(cuò)信號后，停止當(dāng)前數(shù) 據(jù)塊讀取，向所述T卡發(fā)送下一單個(gè)數(shù)據(jù)塊讀取指令。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述讀取的數(shù)據(jù)塊中包括所述T卡的容量、 最大可讀寫塊長度及最大傳輸速率信息。
本發(fā)明還提供了一種包括前面所述的通過GPIO 口讀取T卡的系統(tǒng)的 手機(jī)。
本發(fā)明通過用軟件通過處理器芯片的GPIO 口來模擬SPI總線時(shí)序，實(shí) 現(xiàn)對T卡的各種數(shù)據(jù)操作，不僅可以讓較低端芯片的手機(jī)可以支持T卡的 讀寫，即使有內(nèi)置T卡控制器的芯片，也可以通過此方式來實(shí)現(xiàn)雙T卡讀 寫操作。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的通過GPIO 口讀取T卡的控制系統(tǒng)框圖2為本發(fā)明實(shí)施例的通過GPI0 口讀取T卡的方法流程圖3為本發(fā)明實(shí)施例的單個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)讀取操作數(shù)據(jù)傳輸流程圖4為本發(fā)明實(shí)施例的讀取錯(cuò)誤數(shù)據(jù)傳輸流程圖5為本發(fā)明實(shí)施例的單個(gè)數(shù)據(jù)塊寫入操作數(shù)據(jù)傳輸流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實(shí)施例加以詳細(xì)說明。 本發(fā)明實(shí)施例的通過GPIO 口讀取T卡的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1中的上層文件系統(tǒng)主要是指手機(jī)中基帶芯片的系統(tǒng)，接口控制模塊采用軟件模擬SPI總線時(shí)序，其向上與所述上層文件系統(tǒng)接口，向下與手機(jī)
中處理器芯片中的GPIO 口接口，再通過所述GPIO 口與T卡連接，實(shí)現(xiàn)上 層文件系統(tǒng)對T卡的讀寫操作。即該系統(tǒng)中的接口控制模塊和GPIO 口結(jié) 合實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的T卡控制器的功能，由于是采用軟件模擬SPI總線的 時(shí)序，硬件上復(fù)用了手機(jī)中處理器芯片上的GPIO 口 ，基本上不用增加手機(jī) 的硬件成本。
本發(fā)明實(shí)施例中的系統(tǒng)中的接口控制模塊進(jìn)一步包括控制單元、讀數(shù)據(jù) 單元、寫數(shù)據(jù)單元、時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元和片選信號產(chǎn)生單元。其中的控制 單元主要用于與上層文件系統(tǒng)交互信息，包括接收上層文件系統(tǒng)發(fā)送給接 口控制模塊的操作信號和需要寫入T卡的寫入數(shù)據(jù)塊，以及接口控制模塊 從T卡讀到的讀出數(shù)據(jù)塊也通過該控制單元發(fā)送給上層文件系統(tǒng)。所述控 制單元還用于控制接口控制模塊其余四個(gè)單元的工作，包括根據(jù)上層文件 系統(tǒng)發(fā)來的讀取數(shù)據(jù)命令控制所述讀數(shù)據(jù)單元從T卡中讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)上 層文件系統(tǒng)發(fā)來的寫入數(shù)據(jù)命令將外部數(shù)據(jù)寫入T卡。其中讀數(shù)據(jù)單元通 過處理器芯片的第一 GPIO 口與T卡的寫數(shù)據(jù)端相連，寫數(shù)據(jù)單元通過處 理器芯片的第二GPIO 口與T卡的讀數(shù)據(jù)端相連。
本發(fā)明所述接口控制模塊中的時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元主要是采用軟件模擬 SPI總線時(shí)鐘，為讀數(shù)據(jù)單元、寫數(shù)據(jù)單元和T卡提供時(shí)鐘信號，其通過處 理器芯片的第三GPIO 口與T卡的時(shí)鐘信號相連。所述的片選信號產(chǎn)生單 元主要是根據(jù)上層文件系統(tǒng)中的啟動信號來啟動作為從器件的T卡開始工 作，其通過處理器芯片的第四GPIO 口與T卡的使能端相連。
前面所述的處理器芯片的第一、第二、第三和第四GPIO 口是指處理器 芯片上的任何四個(gè)未和手機(jī)系統(tǒng)已用功能重復(fù)的通用輸入/輸出管腳。
本發(fā)明中的通過GPIO 口讀寫T卡的方法流程圖如圖2所示，其實(shí)現(xiàn)步 驟如下
步驟S201 ，上層文件系統(tǒng)向接口控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)操作命令；步驟S202,所述接口控制^t塊中的控制單元控制所述時(shí)鐘信號產(chǎn)生單 元與SPI總線相同的時(shí)鐘信號，通過所述第三GPIO 口發(fā)送給所述T卡的時(shí) 鐘接口；
步驟S203，所述接口控制模塊中的控制單元控制所述片選信號產(chǎn)生單 元產(chǎn)生低電平的片選信號，并通過所述第四GPIO 口發(fā)送給所述T卡的使 能端.，
步驟S204,所述接口控制模塊接收所述數(shù)據(jù)操作命令，通過所述處理 器芯片的GPIO 口讀取所述T卡上的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所述方法更具體描述為上層文件系統(tǒng)向接口控制模塊發(fā)送的數(shù) 據(jù)操作命令是讀數(shù)據(jù)命令或?qū)憯?shù)據(jù)命令，所述控制單元接收該數(shù)據(jù)操作命
令，并發(fā)送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作模塊，如果是讀數(shù)據(jù)命令，則讀數(shù)據(jù)模塊接 收該讀數(shù)據(jù)命令，依據(jù)時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元的時(shí)鐘信號CLK,通過第一GPIO 口向T卡的寫數(shù)據(jù)端讀取該T卡上存儲的數(shù)據(jù)。此時(shí)，T卡寫數(shù)據(jù)端也依 據(jù)同一時(shí)鐘信號CLK將讀取到的數(shù)據(jù)通過第一 GPIO 口和讀數(shù)據(jù)單元寫入 上層文件系統(tǒng)。如果上層文件系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)操作命令是寫數(shù)據(jù)命令，則 寫數(shù)據(jù)模塊接收該命令，同時(shí)上層文件系統(tǒng)會向該接口控制模塊發(fā)送需要 寫入的數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)和起始塊的編號，寫數(shù)據(jù)模塊依據(jù)時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元 的時(shí)鐘信號CLK,通過第二 GPIO 口向T卡的讀數(shù)據(jù)端寫入需要存儲的數(shù) 據(jù)。
接口控制模塊實(shí)現(xiàn)讀取T卡上數(shù)據(jù)的時(shí)序示意圖如圖3所示，具體步 驟描述如下
a、 所述讀數(shù)據(jù)單元向所述T卡發(fā)送復(fù)位命令，并啟動所述T卡內(nèi)部初 始化；
b、 所述讀數(shù)據(jù)單元向所述T卡發(fā)送單個(gè)塊讀取指令；
c、 所述T卡響應(yīng)所述單個(gè)塊讀取指令，并向所述接口控制模塊發(fā)送單 個(gè)數(shù)據(jù)塊；
10d、 所述接口控制模塊接收所述單個(gè)數(shù)據(jù)塊，并將該單個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)送到
上層文件系統(tǒng)；
e、 所述接口控制模塊正確讀取521字節(jié)的數(shù)據(jù)塊后，將所述片選信號 拉高。
當(dāng)步驟c中T卡響應(yīng)單個(gè)塊讀取指令出錯(cuò)時(shí)，T卡會向接口控制模塊 反饋出錯(cuò)信息，如圖4所示。
接口控制模塊實(shí)現(xiàn)向T卡寫入數(shù)據(jù)的時(shí)序示意圖如圖5所示，具體步 驟包括
al、所述接口控制模塊從上層文件系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)和起始數(shù) 據(jù)塊的編號；
bl、所述接口控制模塊設(shè)置每次需要寫入所述T卡的數(shù)據(jù)塊長度為512 字節(jié)；
cl、所述接口控制模塊向所述T卡發(fā)送單個(gè)塊寫入指令、數(shù)據(jù)塊開始 令牌及數(shù)據(jù)塊；
dl、所述T卡向所述接口控制模塊反^t寫入結(jié)束信號，所述接口控制 模塊將所述片選信號拉高。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的通過軟件模擬GPIO 口讀取T卡上數(shù)據(jù)，包括 讀取T卡自身的屬性信息，包括T卡的容量、最大可讀寫塊長度及最大傳 輸速率等信息。
本發(fā)明所述的通過GPIO 口讀寫T卡的手機(jī)采用本發(fā)明所述的通過 GPIO 口讀寫T卡的方法或系統(tǒng)。所述手機(jī)可以是內(nèi)置一塊T卡的手機(jī)，也 可以是內(nèi)置兩塊T卡的手機(jī)。如果是兩塊T卡，可以通過在GPIO口端設(shè) 置一模擬開關(guān)選擇需要讀寫的T卡。所述手機(jī)可以是帶有T卡控制器模塊 的，也可以是不帶有T卡控制器模塊的。
綜上所述，本發(fā)明主要針對無法支持T卡讀取的手機(jī)，考慮到手機(jī)處 理器芯片中的GPIO 口數(shù)量多，且其中許多GPIO 口處于閑置狀態(tài)，通過軟件模擬SPI總線時(shí)序來配置GPIO 口的讀寫時(shí)序及時(shí)鐘信號，使沒有T卡控 制器模塊的手機(jī)也能支持T卡讀寫，即使有內(nèi)置T卡控制器模塊的手機(jī)， 也可以通過此方式來實(shí)現(xiàn)雙T卡，因此本發(fā)明方案的可擴(kuò)展性極強(qiáng)，突破 芯片硬件功能的制約，對節(jié)約成本，增加產(chǎn)品附加值都有一定作用，其應(yīng) 用場合非常廣泛。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以 改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1、一種通過GPIO口讀寫T卡的系統(tǒng)，包括上層文件系統(tǒng)、處理器芯片和T卡，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一用于模擬SPI總線時(shí)序的接口控制模塊，其接收所述上層文件系統(tǒng)對所述T卡的數(shù)據(jù)操作命令，并通過所述處理器芯片上的GPIO口與所述T卡相連，以讀寫所述T卡。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口控制模塊具體 包括控制單元，用于接收所述上層文件系統(tǒng)發(fā)送的操作指令，并控制讀數(shù) 據(jù)單元、寫數(shù)據(jù)單元、時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元和片選信號產(chǎn)生單元工作；讀數(shù)據(jù)單元，通過第一 GPIO 口與所述T卡上的寫數(shù)據(jù)接口相連，用 于讀取所述T卡上存儲的數(shù)據(jù)；寫數(shù)據(jù)單元，通過第二 GPIO 口與所述T卡上的讀數(shù)據(jù)接口相連，用 于將外部數(shù)據(jù)寫入所述T卡；時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元，通過第三GPIO 口與所述T卡上的時(shí)鐘接口相連， 用于產(chǎn)生與SPI總線同步的時(shí)鐘信號；片選信號產(chǎn)生單元，通過第四GPIO 口與所述T卡上的使能端相連， 用于啟動所述T卡工作。
3、 一種通過GPIO 口讀寫T卡的方法，所述方法包括以下步驟A、 上層文件系統(tǒng)向接口控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)操作命令；B、 所述接口控制模塊接收數(shù)據(jù)操作命令，其中的片選信號產(chǎn)生單元產(chǎn) 生有效的片選信號，并通過第四GPIO 口發(fā)送給T卡的使能端；C、 所述接口控制模塊中的時(shí)鐘信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生與SPI總線同步的時(shí) 鐘信號，并通過第三GPIO 口發(fā)送給所述T卡的時(shí)鐘接口；D、 所述接口控制模塊讀寫所述T卡。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟D還包括以下 步驟Dl、當(dāng)所述數(shù)據(jù)操作命令為寫數(shù)據(jù)命令時(shí)，寫數(shù)據(jù)單元通過第二GPIO 口向所述T卡上寫數(shù)據(jù)。
5、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟D還包括以下 步驟D2、當(dāng)所述數(shù)據(jù)操作命令為讀數(shù)據(jù)命令時(shí)，讀數(shù)據(jù)單元通過第一GPIO 口讀取所述T卡上的數(shù)據(jù)。
6、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟D1具體包括 以下步驟Dl 1 、所述接口控制模塊從上層文件系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)和起始數(shù) 據(jù)塊的編號；D12、所述接口控制模塊設(shè)置每次需要寫入所述T卡的數(shù)據(jù)塊長度為預(yù) 定字節(jié)；D13、所述接口控制模塊向所述T卡發(fā)送單個(gè)塊寫入指令、數(shù)據(jù)塊開始 令牌及數(shù)據(jù)塊；D16、所述T卡向所述接口控制模塊反饋寫入結(jié)束信號，所述接口控制 模塊將所述片選信號設(shè)為無效。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟D2具體包括 以下步驟D21、所述讀數(shù)據(jù)單元向所述T卡發(fā)送復(fù)位命令，并啟動所述T卡內(nèi) 部初始化；D22、所述讀數(shù)據(jù)單元向所述T卡發(fā)送單個(gè)塊讀取指令； D23、所述T卡響應(yīng)所述單個(gè)塊讀取指令，并向所述接口控制模塊發(fā)送 單個(gè)數(shù)據(jù)塊；D24、所述接口控制模塊接收所述單個(gè)數(shù)據(jù)塊，并將該單個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)送到上層文件系統(tǒng)；D25、所述接口控制模塊正確讀取預(yù)定字節(jié)的數(shù)據(jù)塊后，將所述片選信 號設(shè)為無效。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟D23還包括以 下步驟D231、當(dāng)所述T卡響應(yīng)所述單個(gè)塊讀取指令出錯(cuò)時(shí)，向所述接口控制 模塊反饋一出錯(cuò)信號，所述接口控制模塊接收該出錯(cuò)信號后，停止當(dāng)前數(shù) 據(jù)塊讀取，向所述T卡發(fā)送下一單個(gè)數(shù)據(jù)塊讀取指令。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述讀取的數(shù)據(jù)塊中包 括所述T卡的容量、最大可讀寫塊長度及最大傳輸速率信息。
10、 一種通過GPIO 口讀取T卡的手機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要 求1所述的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過GPIO口讀寫T卡的方法、系統(tǒng)和手機(jī)，所述系統(tǒng)包括上層文件系統(tǒng)、處理器芯片和T卡，其中，所述系統(tǒng)還包括一用于模擬SPI總線時(shí)序的接口控制模塊，其接收所述上層文件系統(tǒng)對所述T卡的數(shù)據(jù)操作命令，并通過所述處理器芯片上的GPIO口與所述T卡相連，以讀寫所述T卡。本發(fā)明使沒有T卡控制器模塊的手機(jī)也能支持T卡讀寫，而且即使有內(nèi)置T卡控制器模塊的手機(jī)，也可以通過此方式來實(shí)現(xiàn)雙T卡，因此本發(fā)明方案的可擴(kuò)展性極強(qiáng)，突破芯片硬件功能的制約，其應(yīng)用場合非常廣泛。
文檔編號G06F13/38GK101521956SQ20081024165
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者符樂安 申請人:康佳集團(tuán)股份有限公司