一種引腳數據傳輸方法

2023-10-25 11:42:27

專利名稱：一種引腳數據傳輸方法
一種引腳數據傳輸方法
技術領域：
本發明涉及數據傳輸領域，特別涉及一種引腳數據傳輸方法。背景技術：
安全數字卡(SecureDigitalCard，SD卡)是基於flash存儲器的設備。近幾年 來，以其高記憶容量、快速數據傳輸率、極大的移動靈活性以及很好的安全性已經成為快閃記憶體 市場標準，廣泛用於PDA、智慧型手機、數位相機等各種產品中，已經成為面向可攜式數碼產品 中非常流行的功能接口。同時還出現了很多基於SD接口協議的10設備(SDI0擴展功能 卡)，為用戶提供了更多的擴展功能。為了便於描述，本文以後將安全數字卡和SDI0擴展功 能卡簡稱為SD卡。特此聲明，不再累述。在使用SD卡的晶片中通常包括SD控制器、SD卡和它們之間連接的引腳。但是現 在各種數碼設備都具有功能強大、體積小的特點。各種數碼設備越是功能強大、越是體積 小，對於晶片或系統的集成度要求就越高。對於晶片或系統上多個功能模塊共享一組引腳 來進行數據傳輸的現象就越來越多。請參考圖1，其示出了一種包括SD卡及有關模塊的裝 置100的結構示意圖。所述裝置100包括SD控制器102、SD卡104以及連接所述SD控制 器102和SD卡104的引腳106。所述引腳106包括命令引腳108和數據引腳110，所述引 腳106還可能被其他模塊分時復用。所述SD控制器102和SD卡104通過所述引腳106交 互數據。請參考圖2，圖2示出了現有SD卡進行讀寫操作時的讀寫時序示意圖。當需要對 SD卡104進行讀寫操作時，所述SD控制器102首先申請所述引腳106的使用權，包括命令 引腳108和數據引腳110。當所述SD控制器102獲得所述引腳106的使用權後，首先要通 過命令引腳108發送相關的讀寫命令202 ；在一段間隔時間之後，在所述SD卡104確認讀寫 命令無誤後通過命令引腳108反饋一個響應信號204給所述SD控制器102，並在反饋之後 通過數據引腳110傳輸數據塊206。比如當只讀一次命令時，所述SD卡104在響應信號發 出後發送一個數據塊給所述SD控制器；當多塊寫命令時，所述SD控制器102在接受到響應 信號後發送多個數據塊給所述SD卡。但是應當認識到，雖然數據引腳110與命令引腳108 雖然是同時被所述SD控制器申請並佔用的，但是數據引腳110在申請後並未直接被使用而 是在一段等待時間後才被使用的。當命令信號202和響應信號204之間的間隔較長時，對 於數據引腳110的使用效率並不高。特別是如果所述SD卡進行的是直接內存訪問(Direct Memory Access, DMA)時，由於還需要進行其他配置工作，所述等待時間較長。而所述引腳 106由於可能被其他模塊所共用的原因，系統對所述引腳106的使用效率有較高的要求。因此，有必要提出一種新的技術方案來解決上述缺點。

發明內容本部分的目的在於概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施 例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用於限制本發明的範圍。本發明的一個目的在於提供一種引腳數據傳輸方法，其可以提高數據傳輸時的引 腳使用效率。本發明的另一目的在於提供一種數據傳輸方法，其可以提高SD卡進行DMA傳輸時 的引腳使用效率。為了達到本發明的目的，根據本發明的一方面，本發明提供一種引腳數據傳輸方 法，所述方法包括申請命令引腳使用權限；在獲得所述命令引腳使用權限後，通過所述命 令引腳傳輸讀寫命令；在所述讀寫命令被響應後申請數據引腳使用權限；和在獲得所述數 據弓I腳使用權限後，通過所述數據弓I腳傳輸數據。進一步地，安全數字卡控制器和安全數字卡通過所述命令引腳和數據引腳進行命 令和數據交互。進一步地，所述數據引腳被若干個模塊所共同使用。進一步地，所述讀寫命令包括讀命令或寫命令，所述讀命令包括只讀一次命令和 連續讀命令；所述寫命令包括只寫一次寫命令和連續寫命令。進一步地，所述傳輸數據是按照固定字節長度的數據塊來進行數據傳輸。根據本發明的另一方面，本發明提供一種數據傳輸方法，用於將安全數字卡內的 數據經由安全數字卡控制器控制進行DMA傳輸，所述方法包括所述安全數字卡控制器配置訪問安全數字卡的讀寫參數，根據所述讀寫參數配置 讀寫命令，配置DMA傳輸時的傳輸參數；所述安全數字卡控制器申請命令引腳的使用權限； 在命令引腳申請被響應後，所述安全數字卡控制器用申請到的命令引腳傳輸所述讀寫命 令，並在所述讀寫命令被響應後申請數據引腳的使用權限；在數據引腳申請被響應後，所述 安全數字卡控制器基於所述傳輸參數用申請到的數據引腳進行DMA傳輸。進一步地，所述讀寫參數包括讀參數或寫參數，所述讀參數有讀起始地址、讀類 型、讀基本單位和讀個數；所述寫參數有寫起始地址、寫類型、寫基本單位和寫個數；其中 讀寫類型包括只讀寫一次和連續讀寫。進一步地，所述讀寫命令包括讀命令或寫命令，所述讀命令包括只讀一次讀命令 和連續讀命令；所述寫命令包括只寫一次寫命令和連續寫命令。進一步地，所述傳輸參數包括DMA傳輸的起始地址、DMA數據的長度或者傳輸數據 的結束地址。進一步地，DMA傳輸是按照固定字節長度的數據塊來進行數據傳輸。與現有技術相比，本發明對命令引腳和數據引腳的申請是分開進行的，這樣有利 於節省數據引腳的佔用時間。此外，本發明在所述讀寫命令配置好後暫存在寄存器中，並不 立即申請系統相關引腳的使用權，而是等待所述DMA傳輸參數也配置完畢後，將申請系統 相關引腳和觸發DMA傳輸同時進行。這樣就節約了 DMA傳輸時對引腳的使用時間，也提高 了引腳的使用效率。

結合參考附圖及接下來的詳細描述，本發明將更容易理解，其中同樣的附圖標記 對應同樣的結構部件，其中
圖1為一種包括SD卡及有關模塊的裝置100的結構示意圖；圖2為現有SD卡進行讀寫操作時的讀寫時序示意圖；圖3為本發明中引腳數據傳輸方法的方法流程圖；圖4本發明中SD卡進行讀寫操作時的讀寫時序示意圖；圖5為本發明的數據傳輸裝置在一個實施例中的系統框圖；和圖6為本發明中的數據傳輸方法在一個實施例中的方法流程圖。
具體實施方式本發明的詳細描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象徵性的描述來直接 或間接地模擬本發明技術方案的運作。為透徹的理解本發明，在接下來的描述中陳述了很 多特定細節。而在沒有這些特定細節時，本發明則可能仍可實現。所屬領域內的技術人員 使用此處的這些描述和陳述向所屬領域內的其他技術人員有效的介紹他們的工作本質。換 句話說，為避免混淆本發明的目的，由於熟知的方法、程序、成分和電路已經很容易理解，因 此它們並未被詳細描述。此處所稱的「一個實施例」或「實施例」是指可包含於本發明至少一個實現方式中 的特定特徵、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的「在一個實施例中」並非均指同一 個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。此外，表示一個或多 個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序並非固定的指代任何特定順序，也不構 成對本發明的限制。本發明提出一種引腳數據傳輸方法來實現對SD卡的讀寫操作。為了便於描述，本 文繼續結合圖1所述的裝置來描述所述方法。但是應當認識到，所述方法還可以用於其它 模塊或者裝置，比如MMC卡、SDHC卡或者Nandflash快閃記憶體等等。請參考圖3，其示出了本發明中引腳數據傳輸方法300的方法流程圖。所述引腳數 據傳輸方法300包括如下步驟步驟302，申請命令引腳。對於採用圖1所述裝置的實施例中，即所述SD控制器首先申請命令引腳的使用權限。步驟304，在獲得命令引腳使用權限後發送讀寫命令。所述SD控制器在獲得命令引腳使用權後，通過所述命令引腳發送要進行的讀寫 操作相關的讀寫命令。步驟306，在獲得讀寫命令響應信號後申請數據引腳的使用權限。所述SD控制器在獲得讀寫命令響應信號後申請數據引腳的使用權限。步驟308，在獲得數據引腳使用權限後發送數據。所述SD控制器在獲得數據引腳的使用權限後，通過所述數據引腳發送相關的數 據包。請參考圖4，其示出了本發明中SD卡進行讀寫操作時的讀寫時序示意圖。其中所 述SD控制器首先申請命令引腳的使用權限，在獲得使用權限後通過所述命令引腳發送相 關的讀寫命令402 ；然後所述SD控制器在接收到響應信號404後申請數據引腳的使用權 限，並在獲得數據引腳的使用權限後通過數據引腳傳輸數據塊406。應當認識到，本發明在命令引腳進行讀寫命令的發送和響應階段，數據引腳還可以被其他模塊所使用。特別地，圖 2和圖4都是對SD卡進行讀寫操作時的讀寫時序示意圖。與具體實施例中詳細的時序圖可 能略有差別。比如數據塊的傳輸時間略微提前或靠後一個或者幾個時鐘周期。可以看出， 在本發明中對命令引腳和數據引腳的申請是分開進行的，在獲得讀寫命令響應信號後才去 申請數據引腳的使用權限，這樣減少了數據引腳的空閒等待時間，從而提高了引腳的使用 效率。為了更詳細、全面的說明本發明，下面結合本發明在SD卡進行DMA傳輸時的實施 例進行詳細說明。DMA是指直接內存訪問技術，在本發明中是指SD卡直接與系統的存儲器 實現數據交互。現有技術中SD卡進行DMA傳輸時由於在對SD卡進行讀寫操作的同時，還 需要設置有關DMA傳輸的參數和對系統進行DMA請求等操作，會造成圖2中的等待時間非 常長的缺點。本發明同時提出一種DMA傳輸裝置和方法來解決這一缺點。請參考圖5，其示出了本發明的數據傳輸裝置500在一個實施例中的系統方框圖。 所述數據傳輸裝置500由所述SD控制器及相關模塊實現。所述數據傳輸裝置500包括讀 寫參數寄存單元502、讀寫命令寄存單元504、DMA參數寄存單元506、DMA傳輸單元508和 控制單元510。所述讀寫參數寄存單元502包括若干寄存器，比如讀寫地址寄存器、讀寫數據大 小寄存器等等，負責存儲讀寫SD卡520時所需的讀寫參數。所述讀寫參數是指系統讀寫SD 卡520時的讀參數或者寫參數。在一個實施例中，所述系統從SD卡520讀取數據到存儲器 540的讀參數配置包括讀起始地址從SD卡520內要讀的數據的起始地址；讀類型只讀一次或者連續讀；讀方式查詢方式讀或者中斷方式讀；讀基本單位讀操作的數據塊長度默認單位，通常根據SD傳輸協議定義，該單位 是 512byte ；讀個數如果讀類型是連續讀，還要配置連續讀的數據塊個數。例如總共要讀 12*512byte，則讀個數配置為12個，具體配置方式本領域的技術人員應當了解，再次不再 累述。在另一個實施例中，對於系統從存儲器540寫入數據到SD卡520的寫參數配置包 括寫起始地址寫數據到SD卡520內的起始地址；寫類型寫一次或者連續寫；寫方式查詢方式寫或者中斷方式寫；寫基本單位寫操作的數據塊長度默認單位，通常根據SD傳輸協議定義，該單位 是 512byte ；寫個數如果寫類型是連續寫，還要配置連續寫的數據塊個數。例如總共要寫 12*512byte，則寫個數配置為12個，具體配置方式本領域的技術人員應當了解，再次不再 累述。所述讀寫命令寄存單元504負責存儲根據所述讀寫參數設定的讀寫命令。在一個 實施例中，所述讀寫命令寄存單元504根據所述讀寫參數寄存器502內的讀寫參數生成讀
6寫命令並存儲，所述讀命令分為只讀一次讀命令和連續讀讀命令；所述寫命令分為只寫一 次寫命令和連續寫寫命令。所述DMA參數寄存單元506負責存儲DMA傳輸時的傳輸參數。所述傳輸參數是指 系統進行DMA傳輸時需要配置的有關DMA傳輸的相關參數，所需進行配置的參數有DMA傳 輸的起始地址，如內存的地址；DMA數據的長度或者傳輸數據的結束地址；DMA傳輸的方向， 如從SD卡到內存、從內存到SD卡等等。在不同的實施例中，所述傳輸參數可能略有變化。 比如在一個實施例中，系統需要配置DMA數據的長度；而在另一個實施例中，系統則只需要 配置DMA傳輸數據的結束地址。所述控制單元508負責根據所述讀寫命令和所述傳輸參數來申請系統引腳，並控 制DMA傳輸單元完成DMA傳輸。在一個實施例中，當所述讀寫命令寄存單元504內的讀寫 命令和所述DMA參數寄存單元508內的傳輸參數配置完畢後，所述控制單元508申請命令 引腳的使用權限，在申請到命令引腳的使用權限後，利用申請到的命令引腳傳輸所述讀寫 命令，並在讀寫命令被響應後申請數據引腳的使用權限，並在獲得數據引腳使用權限後利 用申請到的數據引腳進行DMA數據傳輸。在DMA傳輸完畢後，所述控制單元508立刻釋放 所申請的系統引腳的使用權。所述DMA傳輸單元510根據所述控制單元508的控制完成DMA傳輸。在一個實施 例中，在DMA傳輸觸發後，所述DMA傳輸單元510根據所述傳輸參數將數據按每次固定字節 的方式從SD卡520傳輸到系統的存儲器540，或者將數據從系統的存儲器540傳輸到SD卡 520。在一個實施例中，所述固定字節為512位元組。本發明中系統對所述讀寫命令寄存單元504配置好讀寫命令後並不立即申請系 統相關引腳的使用權。而是所述控制單元508在所述讀寫命令寄存單元504內的讀寫命令 和所述DMA參數寄存單元508內的傳輸參數配置完畢後，依次申請命令引腳、數據引腳和觸 發DMA傳輸，儘量節約對系統相關引腳的使用時間，提高了系統相關引腳的使用效率。請參考圖6，其示出了本發明中的數據傳輸方法600在一個實施例中的方法流程 圖。所述方法600包括步驟602，配置訪問SD卡的讀寫參數；在DMA傳輸時需要訪問SD卡，訪問SD卡需要在所述讀寫參數寄存器內配置相關 的讀寫參數。步驟604，根據所述讀寫參數配置讀寫命令；在所述讀寫參數寄存器內配置好相關的讀寫參數後，根據讀寫參數是只讀寫一次 還是連續讀寫配置好只讀寫一次命令或者連續讀寫命令並保存在所述讀寫命令寄存器內。 在一個實施例中，系統需要讀SD卡內12*512byte的數據，則配置連續讀命令保存在所述讀 寫命令寄存器內；在另一個實施例中，系統需要對SD卡寫入512byte的數據，則配置只寫一 次命令保存在所述讀寫命令寄存器內。步驟606，配置DMA傳輸時的傳輸參數；在DMA傳輸時需要在所述DMA參數寄存器內配置相關的DMA傳輸參數。在一個實 施例中，系統需要以DMA方式從內存寫14*512byte的數據到所述SD卡，則配置的DMA傳輸 參數為DMA傳輸的起始地址，內存地址0x00000000 ；DMA數據的長度，14*512byte ；DMA傳 輸的方向，從內存到SD卡。
步驟608，根據所述讀寫命令和所述傳輸參數申請命令引腳的使用權限；當所述讀寫命令寄存單元內的讀寫命令和所述DMA參數寄存單元內的傳輸參數 配置完畢後，所述控制單元申請命令引腳的使用權。步驟610，在命令引腳申請被響應後，用申請到的命令引腳傳輸所述讀寫命令，並 在讀寫命令被響應後申請數據引腳的使用權限；在命令引腳申請被響應後，利用申請到的命令引腳傳輸所述讀寫命令，然後在所 述讀寫命令被響應後申請數據引腳的使用權限。步驟612，在數據引腳申請被響應後，用申請到的數據引腳進行DMA傳輸。在DMA 傳輸完畢後，釋放所述命令引腳和數據引腳的使用權。當數據引腳申請被響應後還需要進行DMA傳輸的觸發，當DMA觸發成功後進行DMA 傳輸，在DMA傳輸完畢後，釋放所述命令引腳和數據引腳的使用權。特別地，在申請數據引腳時還可能出現數據引腳被其他模塊所使用而導致無法立 刻申請到數據引腳的情況。在一個實施例中，當申請數據引腳時，如果系統未及時響應，本 發明的DMA傳輸裝置可以繼續等待直到獲得數據引腳的使用權；在另一個實施例中，本發 明的DMA傳輸裝置在申請數據引腳時還可以設置一個預定時間，如果在預定時間內未申請 到數據引腳則放棄該次申請，如果在預定時間內申請到數據引腳則使用申請到的數據引 腳。上述說明已經充分揭露了本發明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領域的 技術人員對本發明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發明的權利要求書的範圍。 相應地，本發明的權利要求的範圍也並不僅僅局限於所述具體實施方式
。
權利要求
一種引腳數據傳輸方法，其特徵在於，其包括申請命令引腳使用權限；在獲得所述命令引腳使用權限後，通過所述命令引腳傳輸讀寫命令；在所述讀寫命令被響應後申請數據引腳使用權限；和在獲得所述數據引腳使用權限後，通過所述數據引腳傳輸數據。
2.根據權利要求1所述的引腳數據傳輸方法，其特徵在於，安全數字卡控制器和安全 數字卡通過所述命令引腳和數據引腳進行命令和數據交互。
3.根據權利要求1所述的引腳數據傳輸方法，其特徵在於，所述數據引腳被若干個模 塊所共同使用。
4.根據權利要求1所述的引腳數據傳輸方法，其特徵在於，所述讀寫命令包括讀命令 或寫命令，所述讀命令包括只讀一次命令和連續讀命令；所述寫命令包括只寫一次寫命令 和連續寫命令。
5.根據權利要求1所述的引腳數據傳輸方法，其特徵在於，所述傳輸數據是按照固定 字節長度的數據塊來進行數據傳輸。
6.一種數據傳輸方法，用於將安全數字卡內的數據經由安全數字卡控制器控制進行 DMA傳輸，其特徵在於，其包括所述安全數字卡控制器配置訪問安全數字卡的讀寫參數，根據所述讀寫參數配置讀寫 命令，配置DMA傳輸時的傳輸參數；所述安全數字卡控制器申請命令引腳的使用權限；在命令引腳申請被響應後，所述安全數字卡控制器用申請到的命令引腳傳輸所述讀寫 命令，並在所述讀寫命令被響應後申請數據引腳的使用權限；禾口在數據引腳申請被響應後，所述安全數字卡控制器基於所述傳輸參數用申請到的數據 引腳進行DMA傳輸。
7.根據權利要求6所述的數據傳輸方法，其特徵在於，所述讀寫參數包括讀參數或寫 參數，所述讀參數有讀起始地址、讀類型、讀基本單位和讀個數；所述寫參數有寫起始地址、 寫類型、寫基本單位和寫個數；其中讀寫類型包括只讀寫一次和連續讀寫。
8.根據權利要求6所述的數據傳輸方法，其特徵在於，所述讀寫命令包括讀命令或寫 命令，所述讀命令包括只讀一次讀命令和連續讀命令；所述寫命令包括只寫一次寫命令和 連續寫命令。
9.根據權利要求6所述的數據傳輸方法，其特徵在於，所述傳輸參數包括DMA傳輸的起 始地址、DMA數據的長度或者傳輸數據的結束地址。
10.根據權利要求6所述的數據傳輸方法，其特徵在於，DMA傳輸是按照固定字節長度 的數據塊來進行數據傳輸。
全文摘要
本發明揭露了一種引腳數據傳輸方法，所述方法包括申請命令引腳使用權限；在獲得所述命令引腳使用權限後，通過所述命令引腳傳輸讀寫命令；在所述讀寫命令被響應後申請數據引腳使用權限；和在獲得所述數據引腳使用權限後，通過所述數據引腳傳輸數據。與現有技術相比，本發明對命令引腳和數據引腳的申請是分開進行的，這樣有利於節省數據引腳的佔用時間。同時本發明還揭露了一種數據傳輸方法，用於將安全數字卡內的數據經由安全數字卡控制器控制進行DMA傳輸，同樣節省了對數據引腳的佔有時間。
文檔編號G06F13/28GK101853230SQ201010181160
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者馮備戰 申請人:無錫中星微電子有限公司