读卡机控制芯片及其检测干扰的方法

摘要

本发明的读卡机控制芯片提供至少一个存储卡检测接脚来检测读写接口上的存储卡，以防止因多个存储卡读写接口共用读卡机控制芯片的接脚而造成存储卡彼此干扰的情形。当读卡机控制芯片在读写一存储卡时，可通过存储卡检测接脚检测是否有另一存储卡于存储卡读写接口插入或是拔出；而当有另一存储卡插入或拔出时，则产生干扰通知信号，以防止存储卡的数据读写发生错误。本发明可有效提前检测到干扰的发生，进而先做出适当的除错或干扰处理机制，免除了共用脚位的读卡机控制芯片仅能同时设置一张存储卡的限制。

说明书

技术领域

本发明涉及一种读卡机控制芯片，特别涉及一种可检测存储卡之间干扰的共用脚位读卡机控制芯片及其方法。

背景技术

传统多合一读卡机装置大都使用较单纯的设计，其中一种将每一种存储卡的读写接口各自分开，并不共用读卡机控制芯片的脚位。另一种为让多种存储卡的读写接口共用读卡机控制芯片脚位，同时选用脚位数目较少的封装以节省成本，但却必须限制同一时间仅能插入一张存储卡来做存取数据的动作，以避免不同存储卡在共用脚位的设计上因为互相干扰而导致数据毁损或存取数据的动作失败。

图1所示为独立脚位的多合一读卡机控制芯片接脚示意图，多合一读卡机控制芯片1以独立脚位耦接Compact Flash(CF)卡/Micro Drive(MD)卡读写接口11、Smart Media(SM)/xD Picture Card(xD)卡读写接口12、SecureDigital(SD)卡/Multi Media Card(MMC)读写接口13、以及Memory Stick(MS)卡/Memory Stick Pro(MS-Pro)卡读写接口14，因为所有支持存储卡的读写接口都没有使用相同的读卡机控制芯片1的脚位，所以不会有共用脚位所产生的互相干扰的问题。上述耦接方式为较典型的读卡机控制芯片脚位耦接方法，但这样的设计却必须使用脚位数目较多的封装来配合，所以在封装成本上较昂贵。

接着请参阅图2，该图为共用脚位的多合一读卡机控制芯片接脚示意图，CF卡/Micro Drive卡读写接口21、SM卡/xD Picture Card卡读写接口22、SD卡/MMC卡读写接口23、以及MS卡/MS-Pro卡读写接口24共用读卡机控制芯片2的脚位，而其共用脚位的方式有很多种不同的组合及方法可行，其根本目的在于节省封装成本，但因传统技术无法解决存储卡之间因为共用脚位而产生的互相干扰的问题，所以只好限制在同一时间点仅能插入其中一张存储卡进行存取的动作，或者是使用多合一卡座(socket)，利用卡座的机构来限制使用者只能同时插入一张存储卡。

否则若不配合上述的限制时，则当读卡机控制芯片2正在某一存储卡读写接口读写第一存储卡时，将第二存储卡插入或拔出另一存储卡读写接口，而其中读写第一存储卡及第二存储卡的读写接口彼此共用读卡机控制芯片2的脚位，如此将会因为共用脚位的关系，导致读卡机控制芯片2在读写第一存储卡的数据受到不可预期的损毁，整个读写动作也有可能失败。

所以，如图2所示的读卡机装置的设计虽可以节省封装成本，并且因为仍可支持所有种类的存储卡，所以仍可号称所谓的多合一存储卡读卡装置，但缺点是一次只能使用一张存储卡，无法同时多张卡使用或互相读写存储卡内的数据。

发明内容

有鉴于此，本发明将提供一种读卡机控制芯片，让不同的存储卡读写接口能共用读卡机控制芯片的脚位，而达成节省封装成本；并且可提前检测到存储卡之间因为存储卡读写接口共用读卡机控制芯片的脚位所造成的互相干扰，所以能在发生互相干扰之前先提供执行适当因应措施的通知。

为达上述目的，本发明提供一种读卡机控制芯片，其中该读卡机控制芯片的接脚供多个存储卡读写接口共用，其中，该读卡机控制芯片包括多个检测接脚，分别耦接所述多个存储卡读写接口的一个接脚，所述多个检测接脚所耦接的所述多个接脚分别为所述多个存储卡读写接口中最先接触到存储卡的接脚；其中，该读卡机控制芯片利用所述多个检测接脚检测是否有存储卡插入所述多个存储卡读写接口。

上述读卡机控制芯片中，所述多个第一检测接脚所耦接的所述多个接脚，可为所述多个存储卡读写接口中接触存储卡的Vss脚位的接脚。

上述读卡机控制芯片中，可进一步包括：多个第二检测接脚，分别耦接所述多个存储卡读写接口的一个接脚，所述多个第二检测接脚所耦接的所述多个接脚个别为所述多个存储卡读写接口中最后接触到存储卡的接脚；其中，该读卡机控制芯片利用所述多个第二检测接脚检测是否有存储卡拔出所述多个存储卡读写接口。

上述读卡机控制芯片中，所述多个第二检测接脚所耦接的所述多个接脚可为所述多个存储卡读写接口中接触存储卡的卡检测脚位的接脚。

本发明还提供一种读卡机控制芯片检测干扰的方法，其中该读卡机控制芯片的接脚供多个存储卡读写接口共用，其中，检测干扰的步骤包括在该读卡机控制芯片上提供至少一个检测接脚，以检测存储卡是否插入所述多个存储卡读写接口其中之一中，其中该检测接脚耦接所述多个存储卡读写接口其中之一的最先接触到该存储卡的接脚；接着当所述多个存储卡读写接口的其中之一已有一个存储卡在传输数据时，若该读卡机控制芯片通过该检测接脚检测到有另一存储卡插入所述多个存储卡读写接口其中之一，则产生干扰通知信号。

上述读卡机控制芯片检测干扰的方法中，该第一检测接脚所耦接的该接脚可为该存储卡读写接口接触存储卡的Vss脚位的接脚。

上述读卡机控制芯片检测干扰的方法中，还可包括下列步骤：在该读卡机控制芯片上提供至少一个第二检测接脚，以检测存储卡是否于所述多个存储卡读写接口其中之一中拔出，其中该第二检测接脚耦接所述多个存储卡读写接口其中之一的最后接触到该存储卡的接脚。

上述读卡机控制芯片检测干扰的方法中，还可包括下列步骤：当所述多个存储卡读写接口其中之一中已有一个存储卡在传输数据时，若该读卡机控制芯片通过该第二检测接脚检测到有另一存储卡在所述多个存储卡读写接口其中之一中拔出，则产生第二干扰通知信号。

上述读卡机控制芯片检测干扰的方法中，该第二检测接脚所耦接的该接脚可为该存储卡读写接口的接触存储卡的卡检测脚位的接脚。

上述读卡机控制芯片检测干扰的方法中，还可包括下列步骤：当该读卡机控制芯片产生该第一干扰通知信号及该第二干扰通知信号其中之一后，则该读卡机控制芯片停止读写该存储卡。

上述读卡机控制芯片检测干扰的方法中，还可包括下列步骤：由耦接于该读卡机控制芯片的主机执行重新读写所述多个存储卡的程序。

所以借助本发明的读卡机控制芯片及其干扰检测方法，可有效提前检测到干扰的发生，进而可先做出适当的除错或干扰处理机制，而免除共用脚位的读卡机控制芯片仅能同时设置一张存储卡的限制。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得深入且具体的了解，然而附图仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为独立脚位的多合一读卡机控制芯片接脚示意图；

图2为共用脚位的多合一读卡机控制芯片接脚示意图；

图3为读卡机控制芯片卡检测脚位示意图；

图4为以xD-Picture的参考卡座为例的示意图；

图5为本发明读卡机控制片新增卡检测脚位示意图；及

图6为本发明读卡机控制芯片较佳实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2    读卡机控制芯片

11、21  Compact Flash卡/Micro Drive卡读写接口

12、22  Smart Media/xD Picture Card卡读写接口

13、23  Secure Digital卡/Multi Media Card读写接口

14、24  Memory Stick卡/Memory Stick Pro卡读写接口

3       读卡机装置

31      读卡机控制芯片

311     卡检测脚位

32      电阻

33      存储卡卡座

VDD     电源

5       读卡机装置

51      读卡机控制芯片

511     第一检测接脚

52      电阻

53      存储卡卡座

531     第一接地脚位

532    第二接地脚位

6      读卡机装置

61     读卡机控制芯片

611    第一检测接脚

612    第二检测接脚

621、622电阻

63     存储卡卡座

631    第一接地脚位

632    卡检测脚位

具体实施方式

当多合一存储卡读卡机控制芯片为了降低封装成本而利用脚位数目较少的封装时，需要共用脚位来同时耦接两张卡以上的存储卡读写接口，若希望可以同时存取超过一张存储卡时，将会面临存储卡读写接口因为共用读卡机控制芯片脚位的关系而互相产生干扰。

本发明的读卡机控制芯片可有效提前检测此干扰，进而借助提前检测此干扰的机制，可利用错误机制处理来有效因应存储卡读写错误等问题。

目前市面上较常使用的存储卡种类，包括CF卡、Micro Drive卡、SD卡、MMC卡、MS Pro卡及xD-Picture卡等，所有的存储卡在规格设计上均会提供卡检测脚位(card detect pin)，如图3所示，该图为读卡机控制芯片卡检测脚位示意图。读卡机装置3一般借助读卡机控制芯片31上的卡检测脚位311在电压电平上的变化来判断存储卡是被插入或已被拔出存储卡读写接口(如图3所示的存储卡卡座33)。所以卡检测脚位311会有上拉电阻32(pullup)至电源VDD的设计，当卡座33上无存储卡存在时，读卡机控制芯片31检测到卡检测脚位311的电压电平为逻辑1(logic high)，当存储卡插入卡座时，卡检测脚位311会被短路至电源的接地(ground)，为逻辑0(logic low)。所以当存储卡从卡座33被拔出时，卡检测脚位311的电压又会从逻辑0变成逻辑1。因此，读卡机控制芯片31将可借助卡检测脚位311上的电压变化来检测存储卡存在与否。而卡检测脚位311被短路至电源接地的方法，依不同存储卡种类而有所不同，有的是利用电气特性，有的则是利用卡座33的机构设计来达成。另外，上拉电阻32可设计至读卡机控制芯片31内部或使用电阻元件于读卡机控制芯片31外部。

综上所述可知，读卡机控制芯片31通过存储卡卡座33与存储卡耦接，虽然所有种类的存储卡所搭配的卡座在机构上的设计上都是不同的，但卡检测脚位的设计概念都一样。所有种类的存储卡被插入所属的存储卡卡座时，存储卡的卡检测脚位永远是最后接触到卡座的金属耦接点。因此，读卡机控制芯片通过卡检测脚位检测到存储卡被插入卡座时，其实存储卡上的其他信号脚位已经与读卡机控制芯片耦接了。这样的设计概念是希望读卡机控制芯片在开始与存储卡沟通时，存储卡的所有信号脚位均已稳定通过卡座耦接至读卡机控制芯片了。

请参阅图4，该图为以xD-Picture的参考卡座为例的示意图。图中各接脚以粗线标示处为xD-Picture存储卡插入或拔出时，与卡座的接触点。由图4可看出，读卡机控制芯片的卡检测脚位通过卡座与xD-Picture存储卡最晚接触到。而其他种类存储卡的卡座也符合此原理。

因此，在多张存储卡的信号脚位需要共用读卡机控制芯片的脚位的情况下，当读卡机控制芯片正通过一个卡座在读/写第一存储卡时，若于另一卡座中有第二存储卡被插入，因为读卡机控制芯片通过卡检测脚位检测到第二存储卡被插入时，根据前述的原理，其实第二存储卡的其他信号脚位已比卡检测脚位较早与读卡机控制芯片耦接了；因此，存储卡互相干扰所导致的错误在读卡机控制芯片发现第二存储卡被插入之前就发生了，所以读卡机控制芯片也来不及进行任何的错误机制处理。于是，第一存储卡的存取动作将因为第二存储卡的插入而影响到读写第一存储卡的数据，而读写第一存储卡的数据将因受到干扰而影响到数据完整性。由此可知，当不同种类存储卡之间若共用读卡机控制芯片脚位，将会因上述的原因受到干扰而导致任何可能的错误发生。

所以要彻底解决多张存储卡的信号脚位共用读卡机控制芯片的脚位时所发生的问题，仅依靠卡检测脚位是不够的。所以，本发明便利用每一种类的存储卡都至少有两个以上的电源接地电压(supply voltage ground)Vss的设计，将其中一个Vss拿来当作另一个卡检测脚位使用。因为由各种存储卡所属的卡座设计及各种存储卡规格书的规范来看，当存储卡被插入卡座时，最先接触卡座的就是Vss脚位，如图4所示，而其他种类存储卡的卡座也是如此。因此，可利用Vss最先接触到卡座的原理，让读卡机控制芯片可以提早检测到存储卡被插入至卡座，并且在存储卡的其他信号脚位尚未耦接至读卡机控制芯片之前，让读卡机控制芯片可以提早因应，以进行错误机制处理来补救。

请参阅图5，该图为本发明读卡机控制芯片新增卡检测脚位示意图，读卡机控制芯片51可使用前述卡检测脚位检测的原理，新增一个第一检测接脚511耦接存储卡卡座53的第一接地脚位531(Vss1 Ground Pin)，并利用上拉电阻52至电源VDD的设计，以检测存储卡Vss1信号。因为第二接地脚位532(Vss2 Ground Pin)在读卡机装置5的系统电路上仍会被耦接至系统的电源接地，并且Vss1与Vss2设计成在存储卡内部短路且为同等电位，所以当存储卡被插入存储卡卡座53时，将会因为存储卡的Vss2通过第二接地脚位532耦接至电源接地，而使得读卡机控制芯片51的第一检测接脚511电压电平由逻辑1变成逻辑0。反之，当存储卡从卡座53被拔出时，第一检测接脚511电压电平将由逻辑0变成逻辑1，读卡机控制芯片51也可检测出来；且当存储卡从卡座53被拔出时，因为存储卡尚有Vss2通过第二接地脚位532耦接至电源接地，因此并不会造成存储卡在使用上产生不稳定性或其他问题。

接着请参阅图6，该图为本发明读卡机控制芯片较佳实施例的示意图，当读卡机装置6中多张存储卡的信号脚位需共用读卡机控制芯片61的脚位时，本发明读卡机控制芯片61提供第一检测接脚611及第二检测接脚612耦接至其中一个存储卡卡座63(存储卡读写接口)，其中第一检测接脚611耦接于存储卡卡座63中最先接触到存储卡金属接点的脚位，较佳的，存储卡卡座63中最先接触到存储卡金属接点的脚位为耦接存储卡Vss1脚位的第一接地脚位631；第二检测接脚612耦接于存储卡卡座63中最晚接触到存储卡金属接点的脚位，较佳的，在存储卡卡座63中最晚接触到存储卡金属接点的脚位为耦接存储卡的卡检测脚位632。

而耦接于读卡机控制芯片61上其他存储卡卡座(图未示)，可同上述的方法耦接。借此，读卡机控制芯片61通过各第一检测接脚611并根据如图5所述的原理，检测当读卡机控制芯片61读写第一存储卡时，是否有另一第二存储卡插入其他存储卡卡座中。若读卡机控制芯片61读写第一存储卡时，有另一第二存储卡插入其他存储卡卡座中，此时读卡机控制芯片61上耦接于插入第二存储卡的存储卡卡座的第一检测接脚，根据上拉电阻621的设计原理，其电压电平将由逻辑1变为逻辑0，表示有另一张存储卡插入。因为第一检测接脚所耦接的是存储卡卡座上最先接触到存储卡金属接点的接脚(如前述Vss接脚)，所以读卡机控制芯片61在存储卡互相干扰未发生前即提前检测到，因此有利于后续错误的排除。

然而，由图4知道，当存储卡插入卡座时，存储卡的卡检测脚位将是最后一个被接触的脚位，相对的，当存储卡被拔出卡座时，卡检测脚位将比其他脚位较早离开接触的状态。所以读卡机控制芯片61可通过各第二检测接脚612并根据如图3所述的原理，检测当读卡机控制芯片61读写第一存储卡时，是否有另一第二存储卡由其他存储卡卡座中拔出。若读卡机控制芯片61读写第一存储卡时，有另一第二存储卡由其他存储卡卡座中拔出，此时读卡机控制芯片61上耦接于拔出第二存储卡的存储卡卡座的第二检测接脚，根据上拉电阻622的设计原理，其电压电平将由逻辑0变为逻辑1，表示有另一张存储卡即将被拔出卡座。所以读卡机控制芯片61可在存储卡互相干扰未发生前即提前检测到，因此有利于后续的错误机制处理。

共有脚位的读卡机控制芯片只要能在干扰发生之前能预先得知，既使仅有几毫秒(ms)的时间，都足以让读卡机控制芯片做适当的处理。例如：当读卡机控制芯片在读写第一存储卡时，检测到第二存储卡被插入或拔出，则读卡机控制芯片可产生干扰通知信号，并立刻停止及放弃读写第一存储卡的动作，接着回复错误信号给读卡机控制芯片所耦接的电脑或主机，让电脑或主机重新尝试读写耦接于读卡机控制芯片的存储卡。

错误处理的方法很多种，上述仅为其中一种实施方式。其关键在于必须使用本发明提前检测存储卡端互相干扰的方法，才能正确的进行后续的错误处理。

以上所述仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；因此，凡依本发明权利要求范围所作的同等变化与修改，均应为本发明所涵盖。