CN104318301B - 一种带有通信功能的tf卡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有通信功能的TF卡，包括依次连接的Flash芯片、TF控制芯片及外部通信接口，特点是，还包括与TF控制芯片连接的无线通信模块，在TF卡实现数据存储与访问的同时，也能实现与外部设备的通信，使得TF卡有了扩展性功能；由于TF卡可镶入手机、电脑等移动设备，可以方便的为移动设备增添无限通信功能，此外，若移动设备中无线通信模块受损坏不能使用，用户可通过TF卡代替损坏的无线通信模块，方便简单，且TF卡的费用比移动设备的修理费要低。

Description

一种带有通信功能的TF卡
技术领域
本发明涉及一种存储介质，尤其涉及的是一种带有通信功能的TF卡。
背景技术
TF卡又称micro SD，是一种极细小的快闪存储器卡，由SanDisk（闪迪）公司发明创立。这种卡主要于手机使用，但因它拥有体积极小的优点，随着不断提升的容量，它慢慢开始于GPS设备、便携式音乐播放器和一些快闪存储器盘中使用。
目前，市场上通用的TF卡的由控制芯片和存储Flash组成，外部通过SDIO接口与控制芯片通信，然后再由控制芯片实现对Flash的访问。这种TF卡普及广泛，大量适用于嵌入式移动设备，导航设备以及其他便携设备中，但因为这种卡内部只有控制器与Flash模块，所以只具有存储信息的作用，功能比较单一，可扩展性也较差。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种带有通信功能的TF卡，对TF卡内部构造进行了改进，增设了TF控制芯片，并设置了无线通信模块，使TF卡增加了通信功能。
为达上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种带有通信功能的TF卡，包括：
用于存储数据的Flash芯片；用于对Flash芯片及无线通信模块的数据进行分流的TF控制芯片；用于与安装TF卡的外部设备建立物理连接，实现数据交换的外部通信接口；用于与无线信号发射设备建立无线通信连接，实现数据交换的无线通信模块；Flash芯片、无线通信模块及外部通信接口分别与TF控制芯片连接。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述控制器芯片通过GPIO或SPI方式访问Flash芯片。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述控制器芯片通过RS232、SPI或I2C串行通信接口与所述无线通信模块连接。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的无线通信模块为蓝牙模块。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的无线通信模块为WIFI模块。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的无线通信模块为2.4G模块。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的外部通信接口为SDIO接口。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述无线通信模块为ZIGBEE模块。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述无线通信模块为RFIC模块。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述无线通信模块为2G模块或3G模块。
与现有技术相比，本发明有益效果在于，在TF卡实现数据存储与访问的同时，也能实现与外部设备的通信，使得TF卡有了扩展性功能；由于TF卡可镶入手机、电脑、车载导航盒等移动设备，可以方便的为移动设备增添无限通信功能，此外，若移动设备中无线通信模块受损坏不能使用，用户可通过TF卡代替损坏的无线通信模块，方便简单，且TF卡的费用比移动设备的修理费要低。
附图说明
图1是本发明所述的带有通信功能的TF卡结构图。
图2是本发明所述的带有通信功能的TF卡外观示意图。
具体实施方式
本发明提供一种带有通信功能的TF卡，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参见图1，图1是本发明所述的带有通信功能的TF卡原理图。如图1所示，本发明所述的一种带有通信功能的TF卡，包括：
用于存储数据的Flash芯片201；
用于对Flash芯片及无线通信模块的数据进行分流的TF控制芯片202；
用于与安装TF卡的外部设备建立物理连接，实现数据交换的外部通信接口203；
用于与无线信号发射设备建立无线通信连接，实现数据交换的无线通信模块204；
Flash芯片201、无线通信模块204及外部通信接口203分别与TF控制芯202片连接。
需要强调的是，如上所述的外部通信接口用于与安装TF卡的外部设备建立物理连接，实现数据交换，这里所述的外部设备是指安装TF卡的设备，主要是指手机、电脑、车载导航盒等设备；所述的无线通信模块用于与无线信号发射设备建立无线通信连接，实现数据交换，所述的无线信号发射设备如无线路由器，发射蓝牙信号的手机等。Flash芯片用于存储数据，为一存储单元，基于Flash芯片的基础上，我们可以联想到其他存储结构，如flashROM，基于这样的事实，我们可以对Flash芯片的等同范围进行扩展，包括所有的存储单元。同样的，本发明所述的TF卡，我们也可简单的、无需创造劳动将本发明技术方案应用于SD卡，这些是本领域技术人员容易想到的，为简单的等同替换，故基于本发明技术方案的简单变化也属于本发明技术方案的保护范围。
另外，本发明所述技术方案处理Flash芯片和无线通信模块的数据时，无需在安装TF卡的设备中增设软件控制，直接通过TF控制芯片实现对数据的处理控制，通过协议转换处理无线通信模块和存储单元的访问，通过标准的SDIO命令实现对Flash芯片和无线通信模块的独立访问，不是通过对I/O接口的不同控制来实现转换，或者通过开关切换来实现的。安装TF卡的设备无需安装任何驱动程序，只需安装本发明所述的带有通信功能的TF卡通过应用程序即可使用。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述控制器芯片通过GPIO或SPI方式访问Flash。GPIO的英文全称General-Purpose Input /Output Ports,中文意思是通用I/O端口。在嵌入式***中，经常需要控制许多结构简单的外部设备或者电路，一个GPIO端口至少需要两个寄存器，一个做控制用的“通用IO端口控制寄存器”，还有一个是存放数据的“通用I/O端口数据寄存器”。数据寄存器的每一位是和GPIO的硬件引脚对应的，而数据的传递方向是通过控制寄存器设置的，通过控制寄存器可以设置每一位引脚的数据流向。SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线***是一种同步串行外设接口，可以使MCU与各种***设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI有三个寄存器分别为：控制寄存器SPCR，状态寄存器SPSR，数据寄存器SPDR。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述控制器芯片通过RS232、SPI或I2C串行通信接口与所述无线通信模块连接，进行通信。RS232即RS-232，是现在主流的串行通信接口之一，在RS-232标准中，字符是以一串行的比特串来一个接一个的串行（serial）方式传输，优点是传输线少，配线简单，传送距离可以较远。在RS-232标准中定义了逻辑1和逻辑0电压级数，以及标准的传输速率和连接器类型。I2C总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其***设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的无线通信模块为蓝牙模块。蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。本发明在TF卡内设置蓝牙模块，为TF卡扩展了新功能，同时，若安装在设备中，可为设备增加蓝牙功能。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的无线通信模块为WIFI模块。WIFI技术非常成熟，家电智能化，产生了串口wifi模块诞生。它是新一代嵌入式WiFi模块，体积小，功耗低。采用UART接口。串口wifi模块是基于通用串行接口特性，符合IEEE802.11 协议栈网络标准，内置TCP/IP协议栈，能够实现用户串口、以太网、无线网（WIFI）3个接口之间的任意透明转换，使传统串口设备更好的加入无线网络。本发明在TF卡内设置无线通信模块，其采用的为串行通信接口，让你的串口设备轻松联网，全透明双向数据传输，保障最高限度的易用性和兼容性。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的无线通信模块为2.4G模块。2.4G技术,即人们常说的“2.4g非联网解决方案”，2.4ghz无线技术频率是2.4-2.485ghz ism(industrial ,scientific and medical index)，是近年来新兴的无线传输技术，该频段在大部分国家免授权、***，因此在无线领域得到了广泛的应用，为产品的普及扫清了最大障碍。2.4g无线技术为双向传输，单向传输速率可达2Mbps，而且由于采用了自调频技术，使干扰的影响大为降低。在2.4g设备不工作时，2.4g发射设备还会处于休眠状态，使耗电量大为降低。理论上传输距离也达到了几十米。 2.4G技术的优点是解决了如27Mhz/433MHz功率大、传输距离短、同类产品容易出现互相干扰等缺点而提出的。相对于同为2.4G频段的蓝牙相比，2.4G具有免授权、免专利费等优点，并且以其功能小，传输距离远而得到广泛应用。由于2.4技术是一种新兴的无线传输技术，很多设备都不支持，若在TF卡中添加2.4G模块，可为安装TF卡的设备增加2.4G无线传输技术。
需要强调的是，无线通信模块包括很多，还可以设置为ZIGBEE模块、 RFIC模块、2G模块或3G模块。ZIGBEE模块、 RFIC模块、2G模块及3G模块为现有技术，不再赘述，需要说明的是，ZIGBEE模块、 RFIC模块、2G模块及3G模块均为手机通信模块，在TF卡中设置ZIGBEE模块、 RFIC模块、2G模块或3G模块，可以使安装TF卡的设备与手机通信，若车载导航盒设置了带有通信功能的TF后，可使车载导航盒具备语音通信功能，便于语音导航使用。
所述的带有通信功能的TF卡，其中，所述的外部通信接口为SDIO接口。SDIO接口为一种常见的接口，具体可见图2，图2是本发明所述的带有通信功能的TF卡外观示意图，如图2所示，301为TF本体，302为外部通信接口；303为Flash芯片；304为无线通信模块。需要说明的是，图2所示无线通信模块304的设置分为两种，一种是外挂形式，就是在原有的TF卡上增设无线通信模块，对TF卡进行改进；另一种是独立封装形式，是在制作TF卡时，将无线通信模块一起封装，采用一次性封装，使制作出的带有通信功能的TF卡外观与原有的TF外观相同，只是在TF卡的厚度、宽度或长度略有不同。
综上所述，本发明所述的带有通信功能的TF卡，在TF卡实现数据存储与访问的同时，也能实现与外部设备的通信，使得TF卡有了扩展性功能；由于TF卡可镶入手机、电脑等移动设备，可以方便的为移动设备增添无限通信功能，此外，若移动设备中无线通信模块受损坏不能使用，用户可通过TF卡代替损坏的无线通信模块，方便简单，且费用比移动设备的修理费要低。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有通信功能的TF卡，包括：
用于存储数据的Flash芯片；
用于对Flash芯片及无线通信模块的数据进行分流的TF控制芯片；
用于与安装TF卡的外部设备建立物理连接，实现数据交换的外部通信接口；
用于与无线信号发射设备建立无线通信连接，实现数据交换的无线通信模块；
Flash芯片、无线通信模块及外部通信接口分别与TF控制芯片连接；
所述TF控制芯片通过协议转换处理所述Flash芯片和无线通信模块的访问，并且通过SDIO命令对Flash芯片和无线通信模块进行独立访问。
2.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述控制器芯片通过GPIO或SPI方式访问Flash芯片。
3.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述控制器芯片通过RS232、SPI或I2C串行通信接口与所述无线通信模块连接。
4.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述的无线通信模块为蓝牙模块。
5.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述的无线通信模块为WIFI模块。
6.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述的无线通信模块为2.4G模块。
7.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述的外部通信接口为SDIO接口。
8.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述无线通信模块为ZIGBEE模块。
9.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述无线通信模块为RFIC模块。
10.根据权利要求1所述的带有通信功能的TF卡，其特征在于，所述无线通信模块为2G模块或3G模块。
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