專利名稱：具有卡片主機lsi的成套設(shè)備以及卡片主機lsi的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有控制SD卡等可移動卡片或與這種卡片相對應的嵌入模塊的 功能的成套設(shè)備。
背景技術(shù)：
多媒體已經(jīng)開始在便攜式設(shè)備中普及，在移動電話終端等中，搭載有SD卡等小型 卡片介質(zhì)的插槽，并且大多數(shù)被利用為外部存儲介質(zhì)。以往，為了控制小型卡片介質(zhì)，在移 動電話終端內(nèi)的微型計算機LSI外部連接了卡片主機(card host)LSI，并通過該卡片主機 LSI訪問了小型卡片介質(zhì)。另外，微型計算機LSI的外部通信端子中一般存在主要進行串行通信和端子控制 的低速通用端口端子、和主要進行并行通信的快速IO總線端子。由于微型計算機LSI與卡 片主機LSI之間的連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速通信，因此利用更快速的IO總線控制了微型計算機 LSI與卡片主機LSI之間的連接，而不是利用通用端口。圖14是表示利用了現(xiàn)有的卡片主機LSI的成套設(shè)備(set device)結(jié)構(gòu)的一例 的圖。圖14所示的成套設(shè)備500具有主微型計算機LSI50、卡片主機LSI501以及外部 I0-LSI27a、27b，而且構(gòu)成為可裝卸SD卡110。外部I0-LSI27a、27b以及卡片主機LSI501經(jīng)由IO總線IB2連接在主微型計算機 LSI50上。主微型計算機LSI50內(nèi)部的IO總線I/F51作為IO總線IB2的主控器起作用，外 部I0-LSI27a、27b以及卡片主機LSI501構(gòu)成IO總線IB2的從動設(shè)備?？ㄆ鳈CLSI501具備通過來自IO總線IB2的寄存器設(shè)定而被控制的SD卡片主 機I/F531，卡片主機LSI501作為SD卡用的卡片總線CB2的主控器起作用。SD卡片主機I/ F531通過來自IO總線IB2的控制，經(jīng)由卡片總線CB2進行SD卡110的數(shù)據(jù)讀寫。圖15是表示IO總線IB2的詳細結(jié)構(gòu)的圖。其中，IO總線IB2是由7比特的地址 線、16比特的雙向數(shù)據(jù)線、寫入使能線、讀取使能線以及各1比特的芯片選擇1、2、3構(gòu)成的 總線。主微型計算機LSI50內(nèi)的IO總線I/F51將地址信號、寫入使能信號以及讀取使能 信號輸出到作為從動設(shè)備的卡片主機LSI501以及外部I0-LSI27a、27b。此外，與由芯片選 擇1、2、3選擇出的從動設(shè)備進行雙向數(shù)據(jù)通信。此外，卡片主機LSI501和外部I0-LSI27a、 27b分別向主微型計算機LSI50輸出中斷信號。圖16是表示卡片總線CB2的詳細結(jié)構(gòu)的圖。其中，卡片總線CB2是由1比特的雙 向指令線、4比特的雙向數(shù)據(jù)線、1比特的時鐘線構(gòu)成的總線。卡片主機LSI501內(nèi)的SD卡 片主機I/F531向SD卡110輸出時鐘。并且與該時鐘同步地收發(fā)指令和數(shù)據(jù)。根據(jù)如上所述的構(gòu)成，成套設(shè)備500對應于SD卡等小型卡片介質(zhì)。專利文獻1日本特開2005-182370號公報專利文獻2日本特開2007-304875號公報非 專禾Ij 文獻 lMatsushita Electric Industrial Co.,Ltd, “ MN66829RF0utline Specification Version 1.01" ，，2008-07-15在移動電話終端等便攜式設(shè)備中，由于多功能化、小型輕便化、低價格化等互相相 反的期望，推進了所謂普通機、中級機、高端機的組合的多樣化，可選擇搭載對應于組合的 外圍功能。其中，小型卡片介質(zhì)在近幾年的移動電話終端中，一直被作為電話簿和郵件的備 份介質(zhì)而標準搭載在普通機至高端機中。此外，在高端機中，處理動態(tài)圖像等大容量數(shù)據(jù)，一直期望小型卡片介質(zhì)可以進行 比以往更快的快速數(shù)據(jù)傳輸。但是，在現(xiàn)有的構(gòu)成中，連接微型計算機模塊和卡片主機LSI的IO總線的帶寬成 為對小型卡片介質(zhì)的存取速度的制約，這成為了快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕缦?。為了改善這種情況 并提高傳輸速度，通常，通過擴展IO總線的數(shù)據(jù)位寬度來應對。但是，若單純地擴展IO總線的數(shù)據(jù)位寬度，則會增加微型計算機模塊或卡片主機 LSI的端子數(shù)，導致增加安裝面積。另外，也會增加用于布置IO總線的布線的所需空間。因 此，特別是在移動電話等便攜式設(shè)備中，產(chǎn)生不能維持小型輕便化的問題。而且，在IO總線上連接有各種外圍LSI (例如，USB-LSI或存儲器等)的情況下， 在IO總線上沒有空閑空間的主微型計算機中，不能連接多個卡片主機LSI，因此存在不能 使用多個卡片且增加IO總線的負載容量、總線的延遲增大、總線的總處理量降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的問題，本發(fā)明的目的在于作為具有卡片主機LSI的成套設(shè)備在不影響 小型輕便化的情況下可實現(xiàn)對可移動卡片等的快速數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明是一種成套設(shè)備，具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的可移動卡片、以 及與所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方進行控制的功能，該成套設(shè) 備具備微型計算機模塊，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能；卡片主機LSI， 其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能；第一卡片總線，其以所述規(guī)定 的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述微型計算機模塊和所述卡片主機LSI ；和第二卡 片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述卡片主機LSI和所述可移 動卡片或所述卡片主機LSI和所述嵌入模塊。根據(jù)本發(fā)明，通過以規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準的卡片總線，連接卡片主機LSI 和與該規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的可移動卡片或嵌入模塊。并且，也通過以該規(guī)定的卡 片總線規(guī)格為基準的卡片總線，連接微型計算機模塊和卡片主機LSI間。S卩，以往是通過卡 片總線連接了由IO總線連接的微型計算機模塊和卡片主機LSI。由此，不會依賴于IO總線 性能(負載容量、帶寬、存取速度)，能夠進行對可移動卡片或嵌入模塊的快速存取。即，不 會影響成套設(shè)備的小型輕便化，能夠?qū)崿F(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸。此外，即使是不存在IO總線或者沒有多余的空間的微型計算機模塊，也能夠通過 卡片總線連接卡片主機LSI，因此能夠使用可移動卡片或嵌入模塊。并且，通常由于卡片總 線的信號線的根數(shù)比IO總線少，因此通過利用卡片總線，能夠減少卡片主機LSI的端子數(shù)。此外，通過在微型計算機模塊和卡片主機LSI的連接中利用卡片總線，還可以獲 得擴大微型計算機模塊的通用性的效果。由此，可輕易擴展普通機、中端機、高端機各自所 具有的功能。
此外，在所述本發(fā)明的成套設(shè)備中，所述卡片主機LSI具備總線開關(guān)，所述總線開 關(guān)構(gòu)成為能根據(jù)來自所述微型計算機模塊的卡片總線指令，切換以下兩個模式第一模式， 作為所述第二卡片總線的主控制功能，使用該卡片主機LSI所具有的主控制功能；第二模 式，作為所述第二卡片總線的主控制功能，使用所述微型計算機模塊所具有的主控制功能。由此，通過微型計算機模塊的主控制功能和卡片主機LSI的主控制功能，能夠?qū)?現(xiàn)資源或功能的共有化。此外，通過在可移動卡片的處理等待期間切換模式，從而能夠進行 并行處理，可提高性能。此外，在所述本發(fā)明的成套設(shè)備中，優(yōu)選具備第二卡片主機LSI，其具有所述規(guī) 定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能；和第三卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線 規(guī)格為基準，且用于連接所述卡片主機LSI和所述第二卡片主機LSI。由此，能夠?qū)⒌诙ㄆ鳈CLSI作為轉(zhuǎn)發(fā)器來利用，因此能夠延長微型計算機模 塊和可移動卡片等之間的物理距離。由此，能夠消除因卡片總線的負載容量(數(shù)據(jù)延遲時 間)的限制而導致不能使到可移動卡片等的布線長度更長的現(xiàn)有技術(shù)的問題。另外，在所述本發(fā)明的成套設(shè)備中，所述第一卡片總線具有指令線和數(shù)據(jù)線，所述 微型計算機模塊在經(jīng)由所述第一卡片總線控制位于所述卡片主機LSI內(nèi)的寄存器時，將控 制標記、寄存器地址以及寫入或讀取數(shù)據(jù)設(shè)為規(guī)定數(shù)目比特的幀，并向所述第一卡片總線 的數(shù)據(jù)線上連續(xù)地發(fā)送該幀。由此，國內(nèi)進行寄存器的連續(xù)隨機存取，通過降低指令發(fā)送次數(shù)，能夠提高與外部 之間的通信速度。并且，優(yōu)選所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個在控制標記和寄存器地址之間設(shè)置有 填充位。由此，除了在標記擴展中使用填充位之外，還可以在地址的位擴展中使用填充位， 因此也對應將來的標記擴展/地址擴展這兩者?；蛘?，優(yōu)選所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個設(shè)置有表示該幀是否為當前的指令中 的最終幀的結(jié)束標記。通過該結(jié)束標記，不需要預先指定所設(shè)定的幀數(shù)，電路簡單，且微型 計算機模塊的負載少，能夠進行寄存器設(shè)定指令的結(jié)束處理。或者，優(yōu)選所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個設(shè)置有表示是否存儲該幀的數(shù)據(jù)日志 的調(diào)試標記。由此，能夠選擇所需的幀來獲得存取日志，例如，在開發(fā)時的調(diào)試中特別有效?；蛘?，優(yōu)選所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個包括源地址、位寬度信息和目標地址， 且在位寬度信息為“0”時，表示將源地址的數(shù)據(jù)拷貝到目標地址中的功能。由此，能夠有效 地利用標記信息位?；蛘撸瑑?yōu)選所述卡片主機LSI針對多個卡片總線具有主控制功能，且具備與各卡 片總線的每一個相對應的多個寄存器，所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個設(shè)置有作為進行寫 入的寄存器而選擇所述多個寄存器的全部或一部分的選擇標記。由此，能夠同時向多個寄 存器的全部或一部分進行寫入，因此能夠向多個卡片同時發(fā)送復位等指令，可實現(xiàn)初始化 時間的縮短。或者，優(yōu)選所述幀由2的N(N是自然數(shù))次方個比特構(gòu)成。此外，在所述本發(fā)明的成套設(shè)備中，優(yōu)選所述卡片主機LSI在經(jīng)由所述第一卡片 總線輸入的時鐘經(jīng)由所述第二卡片總線而被輸出為止的信號路徑中具備使所述時鐘反相 的反相單元。
由此，使輸入時鐘反相之后進行輸出，因此能夠抑制因晶體管的Pch/Nch的特性 差異引起的“High驅(qū)動能力與Low驅(qū)動能力之差”導致的時鐘占空比變化。特別是在級聯(lián) 連接卡片主機LSI來利用來自微型計算機模塊的時鐘的情況下很有效。此外，在所述本發(fā)明的成套設(shè)備中，優(yōu)選具備第三卡片總線，該第三卡片總線不同 于所述第一卡片總線，且用于連接所述微型計算機模塊和所述卡片主機LSI，所述卡片主機 LSI具有切換是經(jīng)由所述第一卡片總線進行控制還是經(jīng)由所述第三卡片總線進行控制的功 能。并且，優(yōu)選所述卡片主機LSI能對應于多個所述第二卡片總線，且具有對所述各 第二卡片總線獨立地切換是經(jīng)由所述第一卡片總線進行控制還是經(jīng)由所述第三卡片總線 進行控制的功能。此外，在所述本發(fā)明的成套設(shè)備中，所述卡片主機LSI也可以根據(jù)來自所述微型 計算機模塊的卡片總線指令，針對來自該卡片主機LSI的傳輸數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。另外，本發(fā)明是一種卡片主機LSI，其被用于具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應 的可移動卡片、以及與所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方進行控制 的功能的成套設(shè)備中，該卡片主機LSI具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動 功能，且構(gòu)成為能夠連接以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準且用于連接微型計算機模塊的 第一卡片總線，并且構(gòu)成為能夠連接以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準且用于連接所述可 移動卡片或嵌入模塊的第二卡片總線。并且，所述本發(fā)明的卡片主機LSI具備總線開關(guān)，所述總線開關(guān)構(gòu)成為能夠根據(jù) 經(jīng)由所述第一卡片總線輸入的卡片總線指令，切換以下兩個模式第一模式，作為所述第二 卡片總線的主控制功能，使用該卡片主機LSI所具有的主控制功能；第二模式，作為所述第 二卡片總線的主控制功能，使用經(jīng)由所述第一卡片總線連接的所述微型計算機模塊所具有 的主控制功能。并且，優(yōu)選在所述第一模式下，根據(jù)經(jīng)由所述第一卡片總線輸入的卡片總線指令， 對來自該卡片主機LSI的傳輸數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。此外，優(yōu)選在經(jīng)由所述第一卡片總線輸入的時鐘經(jīng)由所述第二卡片總線而被輸出 為止的信號路徑中，具備使所述時鐘反相的反相單元。另外，優(yōu)選所述本本發(fā)明的卡片主機LSI構(gòu)成為能夠連接不同于所述第一卡片總 線且用于連接所述微型計算機模塊的第三卡片總線，并且具有切換是經(jīng)由所述第一卡片總 線進行控制還是經(jīng)由所述第三卡片總線進行控制的功能。另外，本發(fā)明是一種成套設(shè)備，其具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的可移動 卡片、以及與所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方進行控制的功能， 該成套設(shè)備具備微型計算機模塊，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能 ’卡片 主機LSI，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能；外圍設(shè)備，其具有所 述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的從動功能，并且是通信設(shè)備、存儲設(shè)備、GPS設(shè)備或者拍攝設(shè)備的 任一種；第一卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述微型計算機 模塊和所述卡片主機LSI ；和第二卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于 連接所述微型計算機模塊和所述外圍設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，通過以規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準的卡片總線連接微型計算機模塊和卡片主機LSI。即，以往是通過卡片總線連接了由IO總線連接的微型計算機模塊和卡片 主機LSI。由此，不會依賴于IO總線性能(負載容量、帶寬、存取速度)，能夠進行對可移動 卡片或嵌入模塊的快速存取。即，不會影響成套設(shè)備的小型輕便化，能夠?qū)崿F(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸。并且，作為通信設(shè)備、存儲設(shè)備、GPS設(shè)備或者拍攝設(shè)備的任一種的外圍設(shè)備與微 型計算機模塊間也是通過以規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準的卡片總線連接的。即，除了可移 動卡片等之外，還能夠通過卡片總線控制USB等外圍設(shè)備功能。此外，即使是不存在IO總線或者沒有多余的空間的微型計算機模塊，也能夠通過 卡片總線來使用可移動卡片或嵌入模塊，并且通過卡片總線，能夠利用外圍設(shè)備功能。并 且，通常由于卡片總線的信號線的根數(shù)比IO總線少，因此通過利用卡片總線，能夠減少卡 片主機LSI的端子數(shù)。此外，通過在微型計算機模塊和卡片主機LSI或外圍設(shè)備的連接中利用卡片總 線，還可以獲得擴大微型計算機模塊的通用性的效果。由此，可輕易擴展普通機、中端機、高 端機各自所具有的功能。在此，假設(shè)將來為了進一步的小型輕便化和低成本化，可以在微型計算機模塊中 內(nèi)置存儲器等外圍設(shè)備(例如，圖14的27a、27b)，或者能夠以將外圍設(shè)備和微型計算機模 塊作為多個裸芯片(bare chip)而內(nèi)置在同一個封裝體中的多芯片模塊的方式實現(xiàn)。在這 種情況下，還要考慮在成套設(shè)備內(nèi)不存在IO總線自身的可能性。另一方面，為了在與DVD 記錄裝置等固定設(shè)備之間或者在便攜式設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)的傳送，在移動電話終端等便攜 式設(shè)備中，將小型卡片介質(zhì)的接口考慮成標準搭載。本發(fā)明是在考慮到這種以后的需求的 基礎(chǔ)上研究獲得的。(發(fā)明效果)如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于通過卡片總線連接微型計算機模塊和卡片主機LSI， 因此能夠?qū)梢苿涌ㄆ蚯度肽K進行快速的存取。即，不會影響成套設(shè)備的小型輕便化， 并且能夠?qū)崿F(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸。


圖1是本發(fā)明的實施方式1的成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示可移動卡片和嵌入模塊的例子的圖。圖3是圖1中的卡片主機LSI及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖3中的總線開關(guān)及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。圖5是表示寄存器篩選模式的指令的圖。圖6是表示寄存器篩選模式中的指令協(xié)議的圖，(a)是寄存器設(shè)定指令，(b)是寄 存器讀取指令，(c)是緩沖器寫入/讀取指令，(d)是模式設(shè)定指令。圖7 (a)是寄存器設(shè)定指令的數(shù)據(jù)格式，(b)是寄存器設(shè)定指令的讀取擴展數(shù)據(jù)格 式，(c)是寄存器設(shè)定指令的寫入擴展數(shù)據(jù)格式。圖8是表示卡片主機LSI的寄存器映射(register map)的圖。圖9是本發(fā)明的實施方式2的成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖10是圖9中的USB/卡片主機LSI及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。
圖11是本發(fā)明的實施方式3的成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖12是圖11中的卡片主機LSI及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。圖13是圖12的構(gòu)成的變形例。圖14是具有現(xiàn)有的卡片主機LSI的成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖15是表示IO總線的詳細結(jié)構(gòu)的圖。圖16是表示卡片總線的詳細結(jié)構(gòu)的圖。圖中10-主微型計算機LSI (微型計算機模塊)；100-成套設(shè)備；101-卡片主機 LSI ；102-卡片主機 LSI (第二卡片主機 LSI) ； 131a、132a、133a-寄存器；141、142、143_ 總 線開關(guān)；143a-反相器(反相單元)；200-成套設(shè)備；201-USB/卡片主機LSI (外圍設(shè)備)； 300-成套設(shè)備；301-卡片主機LSI (第一卡片總線)；CBl-卡片總線(第一卡片總線)； CBlla、CBllb-卡片總線(第二卡片總線)；CB12-卡片總線(第三卡片總線)；CB3-卡片總 線(第二卡片總線)；IB2-I0總線(第三卡片總線)。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。圖1是本發(fā)明的實施方式1的成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的成套設(shè)備具有以 下功能，即控制作為可移動卡片的一例的SD卡，或者控制與面向SD卡卡片總線規(guī)格相對 應的嵌入模塊。本發(fā)明的成套設(shè)備例如是移動電話終端。如圖1所示，成套設(shè)備100中內(nèi)置有作為微型計算機模塊的主微型計算機LSI10、 外部I0-LSI27a、27b以及卡片主機LSI101、102、103。主微型計算機LSIlO中內(nèi)置有IO總 線I/F11、具備加密解密功能部12a的SD卡片主機I/F12以及具備加密解密功能部13a的 SD卡片主機I/F13。IO總線I/F11經(jīng)由IO總線IBl分別與外部I0_LSI27a、27b相連。外部I0_LSI27a、 27b與USB等外部設(shè)備相連。SD卡片主機I/F12、13起到面向SD卡卡片總線規(guī)格的主控器的作用。并且，SD卡 片主機I/F12經(jīng)由作為第一卡片總線的卡片總線CB1，與起到從動裝置的作用的卡片主機 LSIlOl相連。另外，SD卡片主機I/F13經(jīng)由卡片總線CB2與起到從動裝置的作用的卡片主 機LSI 103相連。卡片主機LSI101、102、103也起到面向SD卡卡片總線規(guī)格的主控器的作用，并且 也可以與多個卡片總線相連?？ㄆ鳈CLSIlOl經(jīng)由作為第二卡片總線的卡片總線CBlla、 CBllb，與起到從動裝置的作用的多個SD卡IlOaUlOb相連，而且經(jīng)由作為第三卡片總線的 卡片總線CB12，與起到從動裝置的作用的作為第二卡片主機LSI的卡片主機LSI 102相連。 卡片主機LSI102經(jīng)由卡片總線CB121a、121b、121c，與起到從動裝置的作用的多個SD卡 110c、110d、IlOe相連。卡片主機LSI101、102構(gòu)成級聯(lián)連接(daisy chain，串級鏈)。另一 方面，卡片主機LSI103經(jīng)由卡片總線CB21a、CB21b、CB21c,與起到從動裝置作用的多個SD 卡 110f、110g、110h 相連。另外，如圖2所示，在圖1中圖示為“SD卡”的部件可以是插入到設(shè)置在成套設(shè)備 100中的插槽部120的SD存儲卡121 (或者SDI/0卡等)，也可以是內(nèi)置在成套設(shè)備100中 的無線LAN模塊122、嵌入式存儲器123等嵌入模塊。在后述的實施方式2、3中也相同。
此外，圖1所示的卡片總線都依據(jù)作為規(guī)定的卡片總線規(guī)格的面向SD卡的卡片總 線規(guī)格。這里的卡片總線規(guī)格是指確定了總線的信號線結(jié)構(gòu)和物理層協(xié)議的規(guī)格。在后述 的實施方式2、3中也相同。圖3是圖1中的卡片主機LSI及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。另外，由于卡片主機 LSI 101、102、103具有相同的結(jié)構(gòu)，因此在圖3中代表性地圖示了卡片主機LSI 101。對與圖 1具有相同的結(jié)構(gòu)要素的部分添加同一附圖標記，并在此省略詳細的說明。如圖3所示，卡片主機LSIlOl內(nèi)置有SD卡片主機I/F131、132、133、總線開關(guān)141、 142、143、總線轉(zhuǎn)換/控制電路150、各模塊的復位控制等用于控制卡片主機LSIllO的整體 的公共寄存器134。另外，公共寄存器134還存儲在后述的寄存器設(shè)定指令中被預讀取的數(shù) 據(jù)和日志(log)信息。SD卡片主機I/F131、132、133分別內(nèi)置有保存來自SD卡片主機I/ F12的指令等的寄存器131a、132a、133a和FIFO結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)緩沖器131b、132b、133b。以下，利用圖1和圖3說明與SD卡110a、IlOb以及卡片主機LSI102相連的SD卡 110c、110d、110e為低速時的動作。在對SD卡IlOa進行數(shù)據(jù)讀取的情況下，從SD卡片主機I/F12發(fā)出“寄存器設(shè)定 指令”(后述)，并經(jīng)由卡片總線CB1、總線轉(zhuǎn)換/控制電路150和寄存器總線RB1，向SD卡 片主機I/F121內(nèi)的寄存器131a進行寫入。并且，SD卡片主機I/F131經(jīng)由總線開關(guān)141和 卡片總線CBlla，向SD卡IlOa發(fā)出讀取指令(以下，稱作“寄存器篩選模式”)。將從SD卡IlOa讀取出的數(shù)據(jù)和響應經(jīng)由卡片總線CBlla和總線開關(guān)141暫時分 別保存在SD卡片主機I/F131內(nèi)的數(shù)據(jù)緩沖器131b和寄存器131a中。通過SD卡片主機 I/F12分別發(fā)送“數(shù)字緩沖#A讀取指令”(后述)、“寄存器設(shè)定指令/寄存器讀取指令”(后 述)，從而將被保存的數(shù)據(jù)和響應經(jīng)由寄存器總線RB1、總線轉(zhuǎn)換/控制電路150以及卡片 總線CBl而轉(zhuǎn)送給SD卡片主機I/F12。在向SD卡110b、110c、110d、lIOe發(fā)送指令的情況下，也構(gòu)成相同的處理流程。另外，說明了數(shù)據(jù)讀取的情況，在寫入數(shù)據(jù)的情況下，通過SD卡片主機I/F12發(fā)送 “寄存器設(shè)定指令”，從而SD卡片主機I/F131向SD卡Ila發(fā)送完寫入指令之后，通過SD卡 片主機I/F12發(fā)送“數(shù)據(jù)緩沖#A寫入指令”(后述)，而將數(shù)據(jù)寫入SD卡片主機I/F131內(nèi) 的數(shù)據(jù)緩沖器131b中，并且轉(zhuǎn)送給SD卡110a。其中，由于SD卡110a、110b、110C、110d、110e比較低速，因此在讀出數(shù)據(jù)為止的期 間會產(chǎn)生等待時間。在這期間也可對SD卡片主機I/F132、133進行同樣的指令發(fā)送，從而 構(gòu)成并行處理。另外，通過從總線轉(zhuǎn)換/控制電路150向總線開關(guān)141、12、143輸出開關(guān)切 換信號150a、150b、150c，從而控制總線的切換，并且能夠進行并行處理。接著，說明對SD卡Ila內(nèi)的加密數(shù)據(jù)進行存取時的動作。其中，卡片主機LSIlOl 內(nèi)的SD卡片主機I/F131、132、133不具備加密解密功能部，而是主微型計算機LSIlO內(nèi)的 SD卡片主機I/F12具備加密解密功能部12a。從SD卡片主機I/F12發(fā)送的指令和數(shù)據(jù)經(jīng)由卡片總線CB1、總線開關(guān)141以及卡 片總線CBl la，被直接轉(zhuǎn)送至SD卡IlOa (以下，稱作直接篩選模式)。將從SD卡IlOa讀取 的數(shù)據(jù)和響應經(jīng)由卡片總線CBlla、總線開關(guān)141以及卡片總線CB1，轉(zhuǎn)送給SD卡片主機I/ F12。在向SD卡110b、110c、110d、lIOe發(fā)送指令的情況下，也構(gòu)成相同的處理流程。
S卩，總線開關(guān)141、142、143構(gòu)成為可根據(jù)來自主微型計算機LSIlO的卡片總線指 令切換以下兩個模式第一模式(寄存器篩選模式)，作為卡片總線CBlla、CBllb、CB12的 主控制功能，使用卡片主機LSIlOl所具有的主控制功能；第二模式(直接篩選模式)，作為 卡片總線CBlla、CBllb、CB12的主控制功能，使用主微型計算機LSIlO所具有的主控制功 能。此外，卡片主機LSIlOl在進行寄存器篩選模式時，根據(jù)來自主微型計算機LSIlO的卡 片總線指令，針對來自卡片主機LSIlOl的轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)進行用于使其與協(xié)議一致的轉(zhuǎn)換。另 外，優(yōu)選在未設(shè)置總線開關(guān)141、142、143且不可進行模式切換而只進行與寄存器篩選模式 相同的動作的構(gòu)成中執(zhí)行該轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。圖4是圖3中的總線開關(guān)及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。另外，由于總線開關(guān)141、 142、143的結(jié)構(gòu)相同，因此在圖4中代表性地圖示開關(guān)141。在與圖1和圖3相同的結(jié)構(gòu)要 素上附加與圖1和圖3相同的附圖標記，并在此省略其詳細的說明。另外，針對一部分信號， 對其信號線也使用相同的附圖標記。如圖4所示，總線開關(guān)141經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線⑶1和時鐘信號線CK1，與主微型 計算機LSIlO內(nèi)的SD卡片主機I/F12相連?？偩€開關(guān)141還經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線⑶Ila 和時鐘信號線CKlla，與SD卡IlOa相連。以下，利用圖1、圖3以及圖4，說明總線開關(guān)141的動作。從SD卡片主機I/F12發(fā)送的指令和數(shù)據(jù)在寄存器篩選模式中，經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總 線⑶1、總線轉(zhuǎn)換/控制電路150以及寄存器總線RBl，分別被保存在SD卡片主機I/F131 內(nèi)的寄存器131a和數(shù)據(jù)緩沖器131b中，并被輸入到選擇器142b中(Slid)。此外，在直接 篩選模式中，將從SD卡片主機I/F12發(fā)送的指令和數(shù)據(jù)經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線CD1、觸發(fā)器 141a、141b而輸入到選擇器142b中。選擇器142b根據(jù)開關(guān)切換信號150a的輸出值，選擇寄 存器篩選模式的指令和數(shù)據(jù)或者直接篩選模式的指令和數(shù)據(jù)中的任一種。在斷言(assert) 為輸出使能時，經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線CDlla向SD卡IlOa輸出選擇出的指令和數(shù)據(jù)。其中，輸出使能是選擇器142d的輸出信號。選擇器142d根據(jù)開關(guān)切換信號150a 的輸出值，選擇來自SD卡片主機I/F131的輸出使能(寄存器篩選模式)、或者由總線轉(zhuǎn)換 /控制電路150根據(jù)來自SD卡片主機I/F12的指令、數(shù)據(jù)和時鐘生成的輸出使能(直接篩 選模式)中的任一種。在寄存器篩選模式中，將來自SD卡IlOa的響應和數(shù)據(jù)經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線CDlla 和選擇器142a分別保存在SD卡片主機I/F131內(nèi)的寄存器131a和數(shù)據(jù)緩沖器131b中。之 后，經(jīng)由寄存器總線RB1，從總線轉(zhuǎn)換/控制電路150輸入到選擇器141e。此外，在直接篩 選模式中，將來自SD卡1 IOa的響應和數(shù)據(jù)經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線CDlIa和觸發(fā)器141c、141d 輸入到選擇器141e。選擇器141e根據(jù)開關(guān)切換信號150a的輸出值，選擇寄存器篩選模式的響應和數(shù) 據(jù)、或者直接篩選模式的響應和數(shù)據(jù)中的任一種。在斷言為輸出使能S14a時，將選擇出的 響應和數(shù)據(jù)經(jīng)由指令/數(shù)據(jù)總線CDl傳輸給SD卡片主機I/F12。這里的輸出使能是從總線 轉(zhuǎn)換/控制電路150輸出到選擇器142d的值的倒數(shù)。接著，說明上述的指令發(fā)送時的時鐘的動作。在寄存器篩選模式中，向選擇器142c 輸入SD卡片主機I/F131內(nèi)的時鐘Sllb。此外，在直接篩選模式中，將從SD卡片主機I/ F12輸出的時鐘CKl經(jīng)由反相器143a輸入到選擇器142c中。選擇器142c根據(jù)開關(guān)切換信號150a的輸出值，選擇寄存器篩選模式的時鐘或者直接篩選模式的時鐘。將選擇出的時鐘 作為時鐘CKlla而輸出到SD卡IlOa中。此外，時鐘CKlla特別是在將相同特性的卡片主 機LSI級聯(lián)連接而設(shè)定為直接篩選模式的情況下，由于因晶體管的Pch/Nch的特性差異引 起的“High驅(qū)動能力與Low驅(qū)動能力之差”，有可能會擴大時鐘的一方的極性(例如“H”)。 即，時鐘占空比會有所變化。所以，卡片主機LSIlOl在從輸入時鐘到將其輸出的信號路徑 上具備作為用于使時鐘反相的反相單元的反相器143a。通過使輸入的時鐘反相，從而在級 聯(lián)連接的卡片主機LSI彼此之間抵消時鐘的占空比變化。當然，使時鐘反相的單元也可以 利用反相器以外的其它單元來輕易實現(xiàn)。另外，在這里，為了降低時鐘占空比變化，使用了 反相器143a，但是也可以省略該反相器。根據(jù)以上所述的本實施方式，通過在不存在IO總線或者沒有多余的空間的主微 型計算機LSIlO中內(nèi)置SD卡片主機I/F12、13，從而能夠連接卡片主機LSI101、102、103，并 且能夠連接多個SD卡110a、110b、110c、110d、110e等小型卡片介質(zhì)。此外，構(gòu)成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣炔灰蕾囉贗O總線的性能(負載容量、帶寬、存取速 度)，能夠進行快速的數(shù)據(jù)傳輸。另外，通過不使用端子數(shù)多的IO總線，而是利用端子數(shù)少的卡片總線來控制卡片 主機LSI，從而能夠減少卡片主機LSI的端子數(shù)，并且能夠減少LSI的面積。另外，通過卡片主機LSI101、102、103內(nèi)的總線轉(zhuǎn)換/控制電路150和總線開關(guān) 141、142、143來切換連接了 SD卡等小型卡片介質(zhì)的卡片總線CBlla、CBllb、CB12，從而能 夠在SD卡片主機I/F12、13和卡片主機LSI101、102、103之間共用數(shù)據(jù)緩沖器131b、132b、 133b等資源和加密解密功能部12a等的功能。此外，能夠在SD卡等小型卡片介質(zhì)的處理等 待期間執(zhí)行并行處理，可提高性能。并且，能夠構(gòu)成卡片主機LSI的級聯(lián)連接(串級鏈)。即，通過在主微型計算機LSI 和SD卡等的小型卡片介質(zhì)之間串聯(lián)連接N個卡片主機LSI，從而能夠?qū)⒖ㄆ鳈CLSI作為 轉(zhuǎn)發(fā)器來使用。由此，能夠?qū)⒅魑⑿陀嬎銠CLSI和小型卡片介質(zhì)之間的物理距離延長至現(xiàn) 有的N倍。另外，在本實施方式中，卡片主機LSI內(nèi)置的SD卡片主機I/F和與其相對應的總 線開關(guān)為三對，但是并非限于三對。此外，總線開關(guān)將SD卡片主機I/F與SD卡或卡片主機LSI的組設(shè)置為固定的一 對一的結(jié)構(gòu)，但是也可以將三對總線開關(guān)統(tǒng)一地作為多對多的縱橫開關(guān)，從而設(shè)置為可選 擇SD卡片主機I/F與SD卡或卡片主機LSI的組的結(jié)構(gòu)。另外，例如在如圖3所示的結(jié)構(gòu)中，在主微型計算機LSIlO內(nèi)具備了加密解密功能 部12a，但是也可以將其構(gòu)成在卡片主機LSIlOl內(nèi)的SD卡片主機I/F131、132、133內(nèi)。此 外，也可以將加密解密功能部設(shè)置在主微型計算機LSIlO內(nèi)和卡片主機LSIlOl內(nèi)這兩者之 中。其它的實施方式也是如此。圖5是表示寄存器篩選模式中的指令一覽表的圖。此外，圖6是表示寄存器篩選 模式中的指令協(xié)議的圖。在圖6中，(a)是寄存器設(shè)定指令的協(xié)議，(b)是寄存器讀取指令 的協(xié)議，(c)是緩沖器寫入/讀取指令的協(xié)議，(d)是模式設(shè)定指令的協(xié)議。指令是從主微型計算機LSIlO經(jīng)由卡片總線CB1、CB2發(fā)送的。由于卡片總線CB1、 CB2進行同樣的動作，因此，在此以卡片總線CBl為例進行說明。
“寄存器設(shè)定指令”是設(shè)定寄存器131a、132a、133a、134的指令。將由寄存器地 址、數(shù)據(jù)、與各地址相對應的控制標記構(gòu)成的32比特單位的數(shù)據(jù)(幀)經(jīng)由卡片總線CBl 的數(shù)據(jù)線，從SD卡片主機I/F12發(fā)送到卡片主機LSI101。SD卡片主機I/F131經(jīng)由總線轉(zhuǎn) 換/控制電路150和寄存器總線RBl接收幀，并對幀內(nèi)所表示出的地址的寄存器進行由控 制標記指示的處理。另外，幀的位數(shù)并非限于32位，從電路的簡化方面考慮，優(yōu)選2的N(N 為自然數(shù))次方比特。圖7(a)是表示寄存器設(shè)定指令的數(shù)據(jù)格式的圖。第31位是LastFrame標記(結(jié) 束標記)，表示該幀是否為當前的指令中的最終幀。該標記解決以下的問題1)若在幀的前端追加設(shè)置表示小于32比特的幀尺寸的場，則由于幀尺寸例如變 得不再是32比特等的2的N(N為自然數(shù))次方比特，因此電路變得復雜。2)若在幀的前端追加設(shè)置表示32比特以上的幀尺寸的場，則在進行一個寄存器 的存取的情況下，傳輸時間變成2倍以上，因此開銷增加。根據(jù)該結(jié)束標記，無需預先指定要設(shè)定的幀數(shù)，電路簡單，且主微型計算機LSIlO 的負載小，可進行寄存器設(shè)定指令的結(jié)束處理。第30、29位以RW標記表示該幀是字寫入、字節(jié)寫入、字讀取中的哪一個。第28 24位是Stuff (填充)位，為以后的擴展而保留。填充位是未定義/未使 用的位，被稱為隨機位或預留位。第23 16位是地址，第15 0位是寫入數(shù)據(jù)。在RW標記為寫入的情況下，向本 地的寄存器寫入數(shù)據(jù)。在RW標記為讀取的情況下，總線轉(zhuǎn)換/控制電路150讀取本地的寄 存器，例如存儲在公共寄存器134中(以下，稱作PreRead)。 “寄存器讀取指令”是在寄存器設(shè)定指令之后發(fā)送的指令，將在寄存器設(shè)定指令 下預讀取的數(shù)據(jù)(在此被存儲在公共寄存器134中)輸出給卡片總線CBl?！?“數(shù)據(jù)緩沖器#A寫入指令”是向卡片總線CBl發(fā)送寫入數(shù)據(jù)的指令。根據(jù)該指 令，經(jīng)由總線轉(zhuǎn)換/控制電路150和寄存器總線RBl向SD卡片主機I/F131(#A)內(nèi)的數(shù)據(jù) 緩沖器131b寫入數(shù)據(jù)。通過由寄存器設(shè)定指令控制SD卡片主機I/F131(#A)的寄存器，從 而經(jīng)由卡片總線CBlla，向SD卡IlOa寫入被存儲在數(shù)據(jù)緩沖器131b中的數(shù)據(jù)?！?“數(shù)據(jù)緩沖器#A寫入指令”經(jīng)由總線轉(zhuǎn)換/控制電路150和寄存器總線RB1，從 SD卡片主機I/F131(#A)內(nèi)的數(shù)據(jù)緩沖器131b讀取數(shù)據(jù)，并輸出到數(shù)據(jù)緩沖器133b。另 外，通過基于寄存器設(shè)定指令設(shè)定寄存器131a，從而從SD卡IlOa讀取數(shù)據(jù)緩沖器131b內(nèi) 的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)緩沖器#B寫入/數(shù)據(jù)緩沖器#B讀取/數(shù)據(jù)緩沖器#C寫入/數(shù)據(jù)緩沖器#C 讀取指令針對數(shù)據(jù)緩沖器132b、數(shù)據(jù)緩沖器132b進行與“數(shù)據(jù)緩沖器#A寫入指令”或“數(shù) 據(jù)緩沖器#A讀取指令”相同的動作。 “模式切換指令”是通過總線轉(zhuǎn)換/控制電路150控制開關(guān)切換信號150a、150b、 150c來切換寄存器篩選模式和直接篩選模式的指令。圖7(b)是表示寄存器設(shè)定指令的讀取擴展數(shù)據(jù)格式的圖，是擴展了圖7(a)所示 的第28 24位的Stuff位的結(jié)果。 第28位是表示是否存儲該幀的數(shù)據(jù)日志的Debug(調(diào)試)標記。例如，該Debug 標記為“1”時，在公共寄存器34中存儲該幀的數(shù)據(jù)日志。在下一個寄存器讀取指令中，并不是預讀取的信息，而是讀取日志信息。由此，能夠通過選擇所需的幀來獲得存取日志。主 微型計算機LSIlO通過確認由寄存器設(shè)定指令發(fā)送的數(shù)據(jù)與由寄存器讀取指令讀取的數(shù) 據(jù)的一致，從而在最初的成套系統(tǒng)開發(fā)中，能夠?qū)⑵淅迷诳ㄆ偩€CBl的連接調(diào)試以及 主微型計算機LSIlO內(nèi)部軟件的調(diào)試中?！さ?7位是EXT標記，指示擴展第26 0位。 第26位是TargetByte標記，是表示切換對高位字節(jié)進行處理還是對低位字節(jié)進 行處理的標記。·第25位是POL標記，是表示切換將相應位變更為“0”還是變更為“ 1，，的標記。 第24 16位是表示所變更的寄存器的讀取源的源地址。 第15 10位是BitPosition/BitWidth標記，是表示所變更的寄存器的位前端 位置和位寬度的標記。另外，在位寬度為零的情況下，由于沒有要變更的位，因此作為位寬 度信息的BitWidth標記成為冗余。因此，將BitWidth標記“0”分配給直接向目標地址復制 源地址的寄存器數(shù)據(jù)的功能。由此，能夠有效地利用標記信息位。另外，在變更位寬度為“8 比特”的情況下，由于能夠以通常的字節(jié)實現(xiàn)，因此不需要向BitWidth標記分配“8比特”。 第9 0位表示要變更的寄存器的回寫地的目標地址。通過該擴展，能夠進行寄存器131a、132a、133a之間的數(shù)據(jù)的復制，或變更所讀取 的寄存器值的一部分來進行回寫。另外，在圖7(a)中，向控制標記和寄存器地址之間的第28 24位分配了 Stuff 位，但是在圖7(b)中對第28 25位擴展了標記，從而將第24位擴展成地址的最高位比 特。這樣，通過在控制標記和寄存器地址之間設(shè)置Stuff位，可利用于以后的標記的擴展和 地址的擴展中的任一種擴展。圖7(c)是表示寄存器設(shè)定指令的寫入擴展數(shù)據(jù)格式的圖，如圖7(a)所示，擴展第 28 24位的Stuff位。 第28和27位是Debug標記和EXT標記，是與圖7 (b)相同的內(nèi)容。 第26 24位是TargetIf標記，是用于在SD卡主機I/F131、132、133的寄存器 131a、132a、133a中同時進行寫入的選擇標記。 第23 0位與圖7(a)相同。根據(jù)該擴展，能夠?qū)D卡主機I/F131、132、133同時進行寄存器設(shè)定，由此，能夠 削減一個寄存器設(shè)定指令的幀數(shù)，且能夠向SD卡110a、110b、110c同時發(fā)送復位等指令。因 此，能夠同時處理多個SD卡，可獲得能夠縮短初始化時間等效果。圖8是表示卡片主機LSI的寄存器映射的圖。圖8表示寄存器總線RBl上的地址 空間，向0x00 0x3F地址分配公共寄存器134、向0x40 0x7F地址分配SD卡片主機I/ F#A的寄存器131a、向0x80 OxBF地址分配SD卡片主機I/F#B的寄存器132a、向OxCO OxFF地址分配SD卡片主機I/F#C的寄存器133a。并且，數(shù)據(jù)緩沖器131b、132b、133b經(jīng)由 作為寄存器131a、132a、133a內(nèi)的一個地址的數(shù)據(jù)緩沖器端口，作為FIFO而被連接。(實施方式2)圖9是本發(fā)明的實施方式2的成套設(shè)備200的結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的成套設(shè)備也 與實施方式1相同，具有以下功能，即控制作為可移動卡片的一例的SD卡，或者控制與面 向SD卡卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊。
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如圖9所示，成套設(shè)備200中內(nèi)置有作為微型計算機模塊的主微型計算機LSI10、 卡片主機LSI101、102以及USB/卡片主機LSI201。主微型計算機LSIlO中內(nèi)置有SD卡片 主機 I/F12、14。SD卡片主機I/F12、14起到面向SD卡卡片總線規(guī)格的主控器的作用。并且，SD卡 片主機I/F12經(jīng)由作為第一卡片總線的卡片總線CB1，與起到從動裝置的作用的卡片主機 LSIlOl相連。另外，SD卡片主機I/F14經(jīng)由作為第二卡片總線的卡片總線CB3與起到從動 裝置作用的外部設(shè)備的USB/卡片主機LSI201相連?？ㄆ鳈CLSI101、102、USB/卡片主機LSI201還可以起到面向SD卡的卡片總線 規(guī)格的主控器的作用，并且也可以與多個卡片總線相連?？ㄆ鳈CLSIlOl經(jīng)由卡片總線 CBlla、CBllb，與起到從動裝置的作用的多個SD卡IlOaUlOb相連，而且經(jīng)由另一卡片總線 CB12，與起到從動裝置的作用的卡片主機LSI102相連。卡片主機LSI102經(jīng)由卡片總線CB 121a、121b、121c，與起到從動裝置的作用的多個SD卡HOcUlOdUlOe相連。另一方面， USB/卡片主機LSI201經(jīng)由卡片總線CB31a、CB31b，與起到從動裝置作用的多個SD卡110i、 IlOj相連。并且，USB/卡片主機LSI201可以經(jīng)由USB總線UBl和USB連接器UCl，與USB 設(shè)備220相連。即，在成套設(shè)備200中，作為通信設(shè)備的USB/卡片主機LSI201經(jīng)由卡片總線CB3， 與主微型計算機LSIlO相連。其結(jié)果，在成套設(shè)備200內(nèi)沒有IO總線。圖10是圖9中的USB/卡片主機LSI201及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。USB/卡片 主機LSI201內(nèi)置了兩個SD卡I/F231、232和一個USB主機I/F235。與圖3所示的卡片主 機LSIlOl相比，其不同點在于代替一個SD卡片主機I/F而內(nèi)置了 USB主機I/F。BP,USB/ 卡片主機LSI201內(nèi)置有SD卡片主機I/F231、232、USB主機I/F235、總線開關(guān)241、242、總 線轉(zhuǎn)換/控制電路250、各模塊的復位控制等用于控制USB/卡片主機LSI201整體的公共寄 存器236。SD卡片主機I/F231、232和USB主機I/F235分別內(nèi)置有保存來自SD卡片主機 I/F14的指令等的寄存器231a、232a、235a和FIFO結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)緩沖器231b、232b、235b。下面，說明USB主機I/F235的動作。另外，由于SD卡片主機I/F231、232的動作 與圖3所示的SD卡片主機I/F131、132相同，因此在這里省略其說明。在向USB設(shè)備220發(fā)送數(shù)據(jù)讀取指令的情況下，從SD卡片主機I/F14發(fā)送的指令 經(jīng)由卡片總線CB3、總線轉(zhuǎn)換/控制電路250和寄存器總線RB2，被寫入USB主機I/F235內(nèi) 的寄存器235a。之后，USB主機I/F235經(jīng)由USB總線UB 1和USB連接器UC1，向USB設(shè)備 220發(fā)送指令。若從USB設(shè)備220讀取數(shù)據(jù)，則經(jīng)由USB連接器UCl和USB總線UB1，暫時將其保 存在USB主機I/F235內(nèi)的數(shù)據(jù)緩沖器235b中。之后，經(jīng)由寄存器總線RB2、總線轉(zhuǎn)換電路 250和卡片總線CB3，將數(shù)據(jù)讀取到SD卡片主機I/F14。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，主微型計算機10利用卡片總線CB3來控制USB/卡片主機LSI201內(nèi) 部的USB主機I/F235，能夠讀取USB設(shè)備220的數(shù)據(jù)。另外，在本實施方式中，經(jīng)由卡片總線連接了主微型計算機LSI和作為通信設(shè)備 的USB/卡片主機LSI，但是本發(fā)明并非限于此。例如，在本發(fā)明中，以USB為例進行了說明， 但是也可以經(jīng)由卡片總線連接利用到ATA或Bluetooth等其他通信標準的通信設(shè)備?；蛘?， 也可以經(jīng)由卡片總線，在主微型計算機LSI上連接內(nèi)置閃存或DRAM等存儲設(shè)備、或利用所謂的GPS(Global Position System 全球定位系統(tǒng))功能的GPS設(shè)備、照相機等拍攝設(shè)備。(實施方式3)在實施方式1中，構(gòu)成為從主微型計算機LSIlO僅經(jīng)由卡片總線CBl控制卡片主 機LSI 101，但是，也可以構(gòu)成為通過使SD卡片主機I/F131、132、133分別具備切換寄存器總 線RBl和現(xiàn)有的IO總線IB2的選擇器，從而還經(jīng)由IO總線IB2來控制卡片主機LSI101。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，SD卡片主機I/F12比較慢時，可以使用IO總線IB2來控制卡片主機LSI101。 另外，也可以同時使用卡片總線CBl和IO總線IB2這兩個總線，例如從卡片總線CBl以直 接篩選模式或者寄存器篩選模式控制SD卡110a，并且從IO總線IB2經(jīng)由SD卡片主機I/ F132來控制SD卡110b。圖11是本發(fā)明的實施方式3的成套設(shè)備300的結(jié)構(gòu)圖。此外，圖12是圖11中的 作為第一卡片主機LSI的卡片主機LSI301及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的成 套設(shè)備也與實施方式1、2相同，具有以下功能，即控制作為可移動卡片的一例的SD卡，或 者控制與面向SD卡卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊。實施方式1中，從主微型計算機LSIlO僅經(jīng)由卡片總線CBl控制卡片主機LSI101， 但是本實施方式中的卡片主機LSI301不同點在于也可以經(jīng)由作為第三卡片總線的IO總線 IB2來控制該卡片主機LSI301。另外，圖11和圖12記載了將實施方式1的圖1、圖3變形 之后的結(jié)構(gòu)，由于對于實施方式2的圖9、圖10也是如此，因此省略將實施方式2變形之后 的附圖。此外，對于與圖1、圖3的共同的結(jié)構(gòu)要素附加同一附圖標記，并在這里省略對這一 部分的詳細的說明。如圖11所示，成套設(shè)備300內(nèi)置有作為微型計算機模塊的主微型計算機LSI10、 外部I0-LSI27a、27b和卡片主機LSI301、102。在主微型計算機LSIlO中內(nèi)置有IO總線I/ Fll和具備加密解密功能部12a的SD卡片主機I/F12。IO總線I/F11經(jīng)由IO總線IB2分 別連接外部I0-LSI27a、27b以及卡片主機LSI301。SD卡片主機I/F12與圖1同樣地經(jīng)由 卡片總線CBl，與起到從動裝置作用的卡片主機LSI301相連。圖12是圖11中的卡片主機LSI301及其外部電路的詳細結(jié)構(gòu)圖。與圖3相比，不 同點在于內(nèi)置有切換IO總線IB2和寄存器總線RB 1的總線開關(guān)341、342、343、344。通過 設(shè)置總線開關(guān)341、342、343，還可以經(jīng)由IO總線IB2分別控制SD卡片主機I/F131、132、 133。此外，通過設(shè)置總線開關(guān)344，還可以經(jīng)由IO總線IB2來控制公共寄存器134?？偩€ 開關(guān)341、342、343、344的切換控制只要從卡片主機LSI301的外部端子或者經(jīng)由卡片總線 CBl或IO總線IB2進行即可(未圖示)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在SD卡片主機I/F12較慢的情況下，可以使用IO總線IB2來控制卡 片主機LSI301。另外，此時，也可以將總線開關(guān)341、342、343、344統(tǒng)一構(gòu)成為一個，并針對 卡片主機LSI301整體，切換是經(jīng)由卡片總線CBl進行控制還是經(jīng)由IO總線IB2進行控制即 可。圖13是表示此時的結(jié)構(gòu)的圖，設(shè)置有將總線開關(guān)341、342、343、344統(tǒng)一構(gòu)成為一個的 總線開關(guān)340。其中，如圖12的結(jié)構(gòu)所示，通過相對于SD卡片主機I/F131、132、133分別設(shè) 置總線開關(guān)341、342、343，從而實現(xiàn)針對多個作為第二卡片總線的卡片總線CBlla、CBllb、 CB12的每一個切換是經(jīng)由卡片總線CBl進行控制還是經(jīng)由IO總線IB2進行控制的功能。另外，通過使用卡片總線CBl和IO總線IB2這兩者，可獲得即使卡片總線CB 1被 占用，也能夠控制SD卡片主機I/F131、132、133或公共寄存器134的效果。例如，從卡片總線CBl以直接篩選模式或寄存器篩選模式控制SD卡IlOa的同時，還可以從IO總線IB2經(jīng) 由SD卡片主機I/F132來控制SD卡110b。另外，在本實施方式中，說明了在卡片主機LSI301中除了卡片總線CBl以外還追 加連接現(xiàn)有的IO總線IB2的例子，但是，除此之外，例如也可以在卡片主機LSI301中追加 連接圖1所示的卡片總線CB2或微型計算機一般所具備的通用端口等其他總線。此外，在上述的各實施方式中，以SD卡為例進行了說明，但是本發(fā)明并非限于此。 即，只要是具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的可移動卡片、以及與該規(guī)定的卡片總線 規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方進行控制的功能的成套設(shè)備，通過與上述的各實施方 式同樣地利用以該規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準的卡片總線，從而可實現(xiàn)與上述的各實施方 式相同的結(jié)構(gòu)和動作。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)本發(fā)明中，由于在具有卡片主機LSI的成套設(shè)備中，不會影響小型輕便化，而且可 進行對可移動卡片等的快速數(shù)據(jù)傳輸，因此，例如，在兼顧移動電話終端的小型輕便化和性 能的提高方面是很有用的。
權(quán)利要求
一種成套設(shè)備，其具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的可移動卡片、以及與所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方進行控制的功能，該成套設(shè)備的特征在于，具備微型計算機模塊，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能；卡片主機LSI，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能；第一卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述微型計算機模塊和所述卡片主機LSI；和第二卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述卡片主機LSI和所述可移動卡片或連接所述卡片主機LSI和所述嵌入模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套設(shè)備，其特征在于， 所述卡片主機LSI具備總線開關(guān)，所述總線開關(guān)構(gòu)成為可根據(jù)來自所述微型計算機模塊的卡片總線指令，切換以下兩個 模式第一模式，其作為所述第二卡片總線的主控制功能，使用該卡片主機LSI所具有的主 控制功能；第二模式，其作為所述第二卡片總線的主控制功能，使用所述微型計算機模塊所 具有的主控制功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述卡片主機LSI在所述第一模式下，根據(jù)來自所述微型計算機模塊的卡片總線指 令，對來自該卡片主機LSI的傳輸數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項所述的成套設(shè)備，其特征在于，該成套設(shè)備還具備 第二卡片主機LSI，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能；和 第三卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述卡片主機LSI和所述第二卡片主機LSI。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的成套設(shè)備，其特征在于， 所述第一卡片總線具有指令線和數(shù)據(jù)線，所述微型計算機模塊在經(jīng)由所述第一卡片總線控制位于所述卡片主機LSI內(nèi)的寄存 器時，將控制標記、寄存器地址以及寫入或讀取數(shù)據(jù)設(shè)為規(guī)定數(shù)目比特的幀，并向所述第一 卡片總線的數(shù)據(jù)線上連續(xù)地發(fā)送該幀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個在控制標記和寄存器地址之間設(shè)置有填充位。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個設(shè)置有表示該幀是否為當前的指令中的最終幀的結(jié) 束標記。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個設(shè)置有表示是否存儲該幀的數(shù)據(jù)日志的調(diào)試標記。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個包括源地址、位寬度信息和目標地址，且在位寬度信 息為“0”時，表示將源地址的數(shù)據(jù)拷貝到目標地址中的功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述卡片主機LSI針對多個卡片總線具有主控制功能，且具備與各卡片總線的每一個相對應的多個寄存器，所述幀的數(shù)據(jù)格式中的至少一個設(shè)置有作為進行寫入的寄存器而選擇所述多個寄存 器的全部或一部分的選擇標記。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述幀由2的N次方個比特構(gòu)成，其中，N為自然數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述卡片主機LSI在經(jīng)由所述第一卡片總線輸入的時鐘經(jīng)由所述第二卡片總線而被 輸出為止的信號路徑中，具備使所述時鐘反相的反相單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套設(shè)備，其特征在于，該成套設(shè)備具備第三卡片總線，該第三卡片總線不同于所述第一卡片總線，且用于連 接所述微型計算機模塊和所述卡片主機LSI，所述卡片主機LSI具有切換是經(jīng)由所述第一卡片總線進行控制還是經(jīng)由所述第三卡 片總線進行控制的功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述卡片主機LSI能夠?qū)诙鄠€所述第二卡片總線，且具有對所述各第二卡片總線 獨立地切換是經(jīng)由所述第一卡片總線進行控制還是經(jīng)由所述第三卡片總線進行控制的功 能。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套設(shè)備，其特征在于，所述卡片主機LSI根據(jù)來自所述微型計算機模塊的卡片總線指令，針對來自該卡片主 機LSI的傳輸數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。
16.一種卡片主機LSI，其被用于成套設(shè)備中，該成套設(shè)備具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī) 格相對應的可移動卡片、以及與所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方 進行控制的功能，該卡片主機LSI的特征在于，具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能，并且構(gòu)成為能夠連接以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準且用于與微型計算機模塊相連的 第一卡片總線，并且構(gòu)成為能夠連接以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準且用于與所述可移動卡片或嵌入 模塊相連的第二卡片總線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的卡片主機LSI，其特征在于，該卡片主機LSI具備總線開關(guān)，所述總線開關(guān)構(gòu)成為能夠根據(jù)經(jīng)由所述第一卡片總線而被輸入的卡片總線指令，切換 以下兩個模式第一模式，作為所述第二卡片總線的主控制功能，使用該卡片主機LSI所具 有的主控制功能；第二模式，作為所述第二卡片總線的主控制功能，使用經(jīng)由所述第一卡片 總線連接的微型計算機模塊所具有的主控制功能。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的卡片主機LSI，其特征在于，在所述第一模式下，根據(jù)經(jīng)由所述第一卡片總線輸入的卡片總線指令，對來自該卡片 主機LSI的傳輸數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的卡片主機LSI，其特征在于，在經(jīng)由所述第一卡片總線輸入的時鐘經(jīng)由所述第二卡片總線而被輸出為止的信號路徑中，具備使所述時鐘反相的反相單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的卡片主機LSI，其特征在于，該卡片主機LSI構(gòu)成為能夠連接不同于所述第一卡片總線且用于連接所述微型計算 機模塊的第三卡片總線，并且具有切換是經(jīng)由所述第一卡片總線進行控制還是經(jīng)由所述第三卡片總線進行控制的 功能。
21.一種成套設(shè)備，其具有對與規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的可移動卡片、以及與所述 規(guī)定的卡片總線規(guī)格相對應的嵌入模塊中的至少一方進行控制的功能，該成套設(shè)備具備微型計算機模塊，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能； 卡片主機LSI，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的主控制功能和從動功能； 外圍設(shè)備，其具有所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格的從動功能，并且是通信設(shè)備、存儲設(shè)備、 GPS設(shè)備或者拍攝設(shè)備的任一種；第一卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述微型計算機模 塊和所述卡片主機LSI ；和第二卡片總線，其以所述規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準，且用于連接所述微型計算機模 塊和所述外圍設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成套設(shè)備。通過以規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準的卡片總線(CB11a、CB11b)，連接卡片主機LSI(101)和可移動卡片(110a、110b)。并且，也通過以該規(guī)定的卡片總線規(guī)格為基準的卡片總線(CB1)，連接微型計算機模塊(10)和卡片主機LSI(101)間。因此，作為具有卡片主機LSI的成套設(shè)備，不會影響小型輕便化，可實現(xiàn)對可移動卡片等的快速數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號G06F13/14GK101952813SQ20098010623
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者伊藤理惠, 平野雄久, 鹽見謙太郎, 笛浩一郎, 藤原睦 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社