JP4723381B2

JP4723381B2 - バスシェアーアダプター機能を有するｓｄｉｏカードデバイス

Info

Publication number: JP4723381B2
Application number: JP2005516867A
Authority: JP
Inventors: 勝啓平山
Original assignee: ｄブロード株式会社
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-01-05
Also published as: WO2005066745A1; JPWO2005066745A1

Description

本発明はＳＤＩＯ（ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌＩｎｐｕｔＯｕｔｐｕｔ)規格に準拠するＳＤＩＯカードデバイスに関する。

ＳＤＩＯカードデバイスはＰＤＡやノート型パーソナルコンピュータ（これらを”ホスト機器（host machine）”という。）等に接続されるカード型周辺装置である。ＳＤカードデバイスといえば初期のころはメモリデバイスしか存在しなかったが、近年は”無線ＬＡＮカード(Wireless Local Area Network Card)”や、新規格の”ｍｉｎｉ−ＳＤメモリ(mini-SD memory card)”が登場するなど、アプリケーションの種類が多様化している。このため、ユーザーにとって２以上のＳＤＩＯアプリケーションを使用できることは有益である。

しかし、ホスト機器が備えるＳＤＩＯカード用のスロットが一つしか無い場合、メモリカードと無線ＬＡＮなどのＩ／Ｏファンクションカードとを同時に使用することができない。このため、ユーザーはそれぞれを差し替えて使用しなければならない。

また、ＳＤＩＯ規格では一つのＳＤＩＯカードにメモリとＩ／Ｏとの両方の機能を持つことを許容しているが、より大きなメモリ容量を必要としてもＩ／Ｏの機能を維持したままメモリ容量だけを増やすことはできない。

ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０００５１０

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、一つのバスインターフェースが複数のＩ／Ｏファンクションデバイス又は複数のメモリデバイスを共有できるようにしたバスシェアーアダプター(Bus Share Adapter)機能を有するＳＤＩＯカードデバイスを提供することを目的とする。

本発明に係るバスシェアーアダプター機能を持ったＳＤＩＯカードデバイス１１は、ＳＤＩＯ規格に準拠するＳＤＩＯカードデバイスであって、バススイッチ１と、ＳＤＩＯコントローラー２０により制御されるＩ／Ｏファンクションデバイス２１と、ＳＤメモリカードを接続するためのＳＤカードスロット３とを備え、前記ＳＤＩＯコントローラー２０と前記ＳＤカードスロット３のいずれか１つが前記バススイッチにより選択されると共に、
いずれが選択された場合にも、このＳＤＩＯカードデバイス１１と接続されるＳＤホスト機器１０が、前記Ｉ／Ｏファンクションデバイス２１及び前記ＳＤカードスロット３を介して接続されるメモリデバイスを、いずれもＳＤコマンドによって制御可能であることを特徴とする。

このバススイッチ１は、機械的な操作スイッチ１ａを含む構成としてもよい。
或いは、このバススイッチ１は、カードスロットにカードが挿入されているか否かを検知するディテクター４を備え、もしカードが挿入されている場合にはＳＤカードスロット３が選択され、もしカードが挿入されていない場合にはＩ／Ｏファンクションデバイス２１が自動的に選択されるような構成としてもよい。

或いは、このバススイッチ１は論理回路５により構成され、ＳＤＩＯコントローラ２０からＳＤカードスロット３をアクティブにするための信号Ｓ１を受信した場合にのみＳＤカードスロット３をアクティブとするように構成してもよい。

本発明に係る上記Ｉ／Ｏファンクションデバイス２１は、１つ又は２つ以上のアプリケーションインターフェースに接続される各種のデバイス及び／又はメモリデバイスとを含んでいることが好ましい。

また、Ｉ／Ｏファンクションデバイス２１には無線ＬＡＮモジュール２１ａを含むことが好ましい。その場合、本発明に係るバスシェアーアダプター１１の筐体をアンテナとして用いることができる。

本発明によると、一つのホスト機器が複数のアプリケーションを制御することができるようになる。また、ＳＤカードスロット３にＳＤメモリカード５を挿入することにより、Ｉ／Ｏの機能を維持したままメモリ容量だけを増やすことができる。

−全体構成について−
Fig1(a)はＳＤＩＯ規格に準拠したホストコントローラを内蔵するホスト機器１０（例えば、ＰＤＡ１０ａ、ノートブック型パーソナルコンピュータ１０ｂ、ディジタルスチルカメラ１０ｃ、ｅｔｃ）に、バスをシェアーするアダプターとしての機能（以下、本明細書ではこれを「バスシェアーアダプター機能」という。）を有するＳＤＩＯカードデバイス１１が接続される様子を示している。

Fig. 1(b)は本発明に係るバスシェアーアダプター１１の内部構成を示す図であり、バススイッチ１と、デバイスユニット２と、ＳＤカードスロット３とを含んでいる。ＳＤカードスロット３には、例えばｍｉｎｉ−ＳＤメモリカードなどのＳＤバスに接続されるＳＤメモリカード５などが接続される。

ＳＤＩＯコントローラ２０は入出力デバイスと接続するためのＩ／Ｏファンクションインターフェース（ex. GPIO I/F, HS-UART I/F or PCMCIA I/F, etc）と、データを記憶保持するメモリを接続するためのメモリインターフェース（ex. I²C serial I/F, etc）とを備えている。本明細書では、ファンクションインターフェースとメモリインターフェースをあわせて、「アプリケーションインターフェース」という。

デバイスユニット２は、ＳＤＩＯコントローラ２０が持つアプリケーションインターフェースを介して、無線ＬＡＮモジュールやメモリデバイスなどが接続されている。Fig. 1(b)では、一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＰＨＳ、ＧＰＳなどの無線ＬＡＮモジュールなどの、アプリケーションインターフェースに接続される各種Ｉ／Ｏファンクションデバイス２１ａ、２１ｂやメモリデバイス２１ｃが接続されている様子が示されている。

Fig. 2(a)は、本発明に係るバスシェアーアダプター１１の正面図、Fig. 2(b)は、Fig. 2(a)におけるA-A断面図である。このバスシェアーアダプター１１はＳＤＩＯ規格に準拠しており、ホスト機器１０に備えられたＳＤＩＯスロットに挿入することができる。また、ＳＤカードスロット３には、ｍｉｎｉ−ＳＤメモリカードなどのＳＤメモリカード５を挿入することができる。

−実施例１−
Fig. 3(a) は、本発明に係るバスシェアーアダプターの内部構成を示している。バススイッチ１は、ＳＤＩＯコントローラー２０とＳＤカードスロット３とを切り替えるためのスイッチユニットである。デバイスユニット２は、ＳＤＩＯコントローラ２０とアプリケーションインターフェースに接続される各種のＩ／Ｏファンクションデバイス２１、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮモジュールとを含んでいる。本明細書において、Ｉ／Ｏファンクションデバイス２１は、アプリケーションインターフェースに接続される各種のＩ／Ｏファンクションデバイス及びメモリデバイスが含まれる。

ＳＤカードスロット３は、ｍｉｎｉ−ＳＤ規格に準拠したスロットであり、ここにはｍｉｎｉ−ＳＤメモリカードやｍｉｎｉ−ＳＤＩ／Ｏファンクションカード等のＳＤＩＯ規格に準拠するＳＤバスを持つカードが接続される。

バススイッチ１は、オペレーションスイッチ１ａを切り替えることにより、ＳＤＩＯコントローラー２０又はＳＤカードスロット３のいずれか１つを選択することができる。このスイッチ１ａが、ＳＤＩＯコントローラー２０を選択したときは、無線ＬＡＮモジュール２１がアクティブとなる。逆に、スイッチ１ａが、ＳＤカードスロット３を選択したときは、このＳＤカードスロット３がアクティブとなり、ＳＤカードスロット３にＳＤメモリーデバイスが挿入されていればＳＤホストはこれを操作することができる。なお、オペレーションスイッチは、例えばメカニカルなスイッチでもよい。

Fig. 3(b) に示すように、ＳＤＩＯコントローラ２０は複数のアプリケーションインターフェースとそれぞれのインターフェースを介して接続された複数のＩ／Ｏファンクションデバイス２１（２１ａ〜２１ｃ）を持っていてもよい。Fig. 6 は、Fig. 3(b) におけるデバイスユニット２の内部ブロックの一例を示している。このＳＤＩＯコントローラ２０は、ＳＤホストから送られるコマンドを解釈するホストインターフェースモジュール（ＨＩＭ）２２と複数のアプリケーションインターフェース２３（２３ａ〜２３ｃ）を持っている。無線ＬＡＮモジュール２４やメモリデバイス２５（２５ａ、２５ｂ）は、ＳＤＩＯコントローラ２０が持つアプリケーションインターフェース（Ｉ／Ｏファンクションインターフェース又はメモリインターフェース）を介してＳＤＩＯコントローラ２０と接続されている。

スイッチ１ａによって、ＳＤＩＯコントローラー２０が選択されたときは、ホストインターフェースモジュール（ＨＩＭ）２２がタイムシェアリングしながらＳＤＩＯコントローラに接続されている複数のＩ／Ｏファンクションデバイス（アプリケーション）を同時に操作することができる。逆に、スイッチ１ａが、ＳＤカードスロット３を選択したときは、このＳＤカードスロット３がアクティブとなり、ＳＤカードスロット３にカードが挿入されていればホストはこれを操作することができる。

−実施例２−
Fig. 4(a) に示すように、オペレーションスイッチに代えて、ＳＤカードスロット３にカードが挿入されているか否かを検知するカードディテクター４を設け、これをバススイッチと連動させてもよい。

カードディテクター４から送られるカード検知信号(card ditect signal)により、ＳＤカードスロット３にカードが挿入されているときはそのＳＤカードスロット３をアクティブとし、ＳＤＩＯコントローラ２０をインアクティブ状態とする。逆に、カードが挿入されていないときはスロットをインアクティブとしＳＤＩＯコントローラー２０をアクティブとする。

このようにすると、ＳＤカードスロット３にカードが挿入されている場合は自動的にＳＤホストの操作対象がＳＤカードスロット３を介して接続されるＳＤメモリデバイスに限定され、他方、カードが挿入されていなければＳＤホストの操作対象がＳＤＩＯコントローラ２０に接続されるＩ／Ｏファンクションデバイス２１に限定される。

なお、Fig.4(b) に示すように、ＳＤＩＯコントローラ２０が複数のＩ／Ｏファンクションデバイスを持っている場合、Fig.3(b) の場合と同様に、バススイッチ１がＳＤＩＯコントローラ２０を選択しているときは、ＳＤＩＯコントローラ２０に接続されているすべてのアプリケーションを同時に使用できる。

−実施例３−
Fig. 5(a) に示すように、バススイッチを論理回路（クロックドセレクタ回路等）５０により構成してもよい。この構成の場合、ＳＤＩＯコントローラー２０とＳＤカードスロット３はＳＤバスから送信されるコマンド及びデータを共に受け取るが、ＳＤＩＯコントローラ２０からＳＤカードスロット３をアクティブにするための信号Ｓ１（スロット選択信号：Ｓｌｏｔｅｎａｂｌｅｓｉｇｎａｌ）を受信しない限り、ＳＤカードスロット３はアクティブにならない。

より具体的には、ＳＤＩＯコントローラ２０にＭＣＵ（マイクロコントローラユニット）などを設け、ＳＤＩＯコントローラ２０の汎用のＧＰＩＯポート等をスロット選択信号に使って、リセット後はＳＤＩＯコントローラー２０がアクティブ、ＳＤカードスロット３がインアクティブとなるように制御する。そして、ＳＤホストからのコマンドでデバイスユニット２の相対的カードアドレス（ＲＣＡ：ＲｅｌａｔｅｉｖｅＣａｒｄＡｄｄｒｅｓｓ）が割り当てられた後は、スロット選択信号Ｓ１を切り替えて、デバイスユニット２とＳＤカードスロット３との両方をアクティブにする。そして、ＳＤホストからのコマンドがＳＤＩＯコントローラー２０をインアクティブにして、ＳＤカードスロット３に挿入されたＳＤメモリカード５にＳＤＩＯコントローラー２０のＲＣＡとは異なる他のＲＣＡが割り当てられる。もし、ＳＤカードスロット３にＳＤメモリカード５が挿入されていないときは、ＳＤＩＯコントローラー２０にのみＲＣＡが割り当てられる。

ＳＤＩＯコントローラー２０又はＳＤメモリカード５に割り当てられたＲＣＡを引数するＳＤコマンド（ＣＭＤ７）により、アクティブとなるデバイスをダイナミックに選択することができる。

このように、ＳＤホスト側からの信号（ＳＣＬＫ、ＳＣＭＤ、ＳＤＡＴ）を用いてＳＤＩＯコントローラ２０とＳＤカードスロット３に挿入されたＳＤメモリカード５を制御することにより、ＳＤＩＯコントローラー２０とＳＤカードスロット３とのアクティブ／インアクティブをダイナミックに切り替えることができる。

或いは、さらに進んで、ＳＤＩＯコントローラ２０がＳＤホストからのコマンドの種類によってスロット選択信号Ｓ１を制御することで、コマンド単位でＳＤＩＯコントローラー２０とＳＤカードスロット３の切り替えを行い、見かけ上ＳＤＩＯコントローラー２０とＳＤカードスロット３とを同時に使用することも可能である。

なお、Fig. 5(b) に示すように、ＳＤＩＯコントローラー２０が複数のＩ／Ｏファンクションデバイスに接続されている場合でも、ＳＤＩＯコントローラー２０に割り当てられるＲＣＡは一つであり、Fig. 5(a) の場合と同様の方法を適用することができる。

Fig. 1(a)は、実施例で示す本発明に係るバスシェアーアダプターがホスト機器に接続される様子を示す図、Fig. 1(b)は、本発明に係るバスシェアーアダプターの内部構成を示す図である。 Fig. 2(a)は、実施例で示す本発明に係るバスシェアーアダプターの正面図、Fig2(b)は、Fig. 2(a)におけるA-A断面図である。 Fig. 3(a)及び(b)は、本発明に係るバスシェアーアダプターの一実施例を示す機能ブロック図である。 Fig. 4(a)及び(b)は、本発明に係るバスシェアーアダプターの一実施例を示す機能ブロック図である。 Fig5. (a)及び(b)は、本発明に係るバスシェアーアダプターの一実施例を示す機能ブロック図である。 Fig. 6は、本発明に係るデバイスユニット２の内部構成を示す機能ブロック図である。

1 バススイッチ（Bus switch）
2 デバイスユニット（device unit）
3 カードスロット（card slot）
4 カードディテクター（card detector）
5 ミニSDカード（mini-SD card）
10 ホストマシン（host machine）
11 バスシェアーアダプター（Bus share adaptor）
20 SDIOコントローラ（SDIO controller）
21 Ｉ／Ｏファンクションデバイス( I/O function device or Memory device)
22 ホストインターフェースモジュールHIM (Host Interface Module)
23 アプリケーションインターフェース（application interface）
24 ワイヤレスLANモジュール（Wireless LAN module）
25 メモリーデバイスモジュール（Memory device module）

Claims

ＳＤＩＯ規格に準拠するＳＤＩＯカードデバイスであって、
バススイッチと、
ＳＤＩＯコントローラーにより制御されるＩ／Ｏファンクションデバイスと、
ＳＤメモリカードを接続するためのＳＤカードスロットとを備え、
前記ＳＤＩＯコントローラーと前記ＳＤカードスロットのいずれか１つが前記バススイッチにより選択されると共に、
いずれが選択された場合にも、このＳＤＩＯカードデバイスと接続されるＳＤホスト機器が、前記Ｉ／Ｏファンクションデバイス及び前記ＳＤカードスロットを介して接続されるメモリデバイスを、いずれもＳＤコマンドによって制御可能であることを特徴とするバスシェアーアダプター機能を持ったＳＤＩＯカードデバイス。
前記バススイッチは、機械的な操作スイッチを含む構成であることを特徴とする請求項１記載のＳＤＩＯカードデバイス。
前記バススイッチは、カードスロットにカードが挿入されているか否かを自動的に検知するディテクターを備え、もしカードが挿入されている場合にはカードスロットが選択され、もしカードが挿入されていない場合には前記ＳＤＩＯコントローラーが選択されるような構成であることを特徴とする請求項１記載のＳＤＩＯカードデバイス。
前記バススイッチは論理回路により構成され、ＳＤＩＯコントローラからカードスロットをアクティブにするための信号を受信した場合にのみカードスロットをアクティブとする構成であることを特徴とする請求項１記載のＳＤＩＯカードデバイス。
前記Ｉ／Ｏファンクションデバイスは、１つ又は２つ以上のアプリケーションインターフェースに接続される各種のデバイス及び／又はメモリデバイスを含んでいることを特徴とする請求項１記載のＳＤＩＯカードデバイス。
前記Ｉ／Ｏファンクションデバイスとして無線ＬＡＮモジュールを含むことを特徴とする請求項５記載のＳＤＩＯカードデバイス。
前記Ｉ／Ｏファンクションデバイスとして無線ＬＡＮモジュールを含むことを特徴とする場合において、前記ＳＤＩＯカードデバイスの筐体がアンテナの一部をなすことを特徴とする請求項５記載のＳＤＩＯカードデバイス。