专利名称：无源闪速媒体适配器系统的制作方法
相关申请的交叉参考本发明要求2001年8月21日申请的美国临时专利申请60/314,107(代理案卷号02MI0008PR)的优先权。
图1示出了适用于接收具有不同格式的不同闪速媒体20a、20b、20c、20d的媒体适配器系统10。专用Memory StickTM无源适配器18a包含接插件28a，用来与Memory StickTM20a上的相应触点建立连接，还包含主机连接，即系统连接26a，以便通过相应的触点，例如通过插件底板的插槽接口16与PC插件控制器14建立连接。同样，专用SmartMedia无源适配器18b包含接插件28b，用来和SmartMedia插件20b上的相应触点建立连接，此外还包含主连接26b，用来通过相应的触点接口16和PC插件控制器14建立连接。
在图1中，MMC/SD无源适配器18c包含二合一接插件28c，用来和MMC插件20c或者SD插件20d上的相应触点建立连接，此外还包含主连接26c，用来通过相应的触点和PC插件控制器14建立连接。由于MMC插件20c和SD插件20d之间在形状因素和所需的软件上只有细微的差别，所以一些无源适配器18c可以向MMC插件20c或者SD插件20d提供连接，而不需要对所连接媒体插件20c及20d的类型进行区分的查询过程。SD插件20d这种在MMC性能之上的功能扩展由一个共享协议所提供，该协议包含用来响应来自主机12的请求的媒体响应。
因此，通过一个专用的无源适配器18，PC插件控制器14支持单一的闪速媒体20。例如，图1中所示的PC插件控制器14通过Memory StickTM无源适配器28a支持Memory StickTM闪速媒体20a，通过SmartMediaTM无源适配器28b支持SmartMediaTM闪速媒体20b，通过MMC/SD无源适配器28c支持MMC媒体20c或者SD闪速媒体20d。
从图1中可以看出，PC插件控制器12通常通过无源适配器18(例如18a)支持单一类型的闪速媒体20(例如20a)类型，除了那些共享命令电路接口的媒体类型，例如多媒体插件20c和SD插件20d以外。
在现有技术中，信号(例如MC_CD#信号)是用来识别闪速媒体插件20在何时插入到专用(即格式特定)的无源适配器18中的。尽管有时使用查询机制来识别所连接的无源适配器20(例如SmartMediaTM适配器18b)支持哪一种闪速媒体20，但是这种查询过程只提供与单一媒体类型(例如相应于SmartMediaTM插件20b和SmartMediaTM适配器18b)相对应的查询值。
尽管图1所示的适配器系统10可以用来与具有不同格式的闪速媒体20相连接，但是要利用专用的适配器18分别与闪速媒体20进行接口。想要将一种以上闪速媒体20(即具有不同命令接口)通过PC插件插槽16选择性地连接到主系统12的用户因此需要获得并使用多种无源适配器18。
尽管如图1所示的媒体适配器系统可以提供查询过程来确认由所连接的无源适配器18(例如18a)支持的闪速媒体20(例如20a)的类型，但是在任何时候该过程仅限于激活一种闪速媒体接口。
当媒体20被插入到适配器18中并确定MC_CD#信号后，SQRYDR信号通常由PC插件控制器14所驱动。在查询过程期间SQRYDR信号用作电压源。在SQRYDR信号被激活后，可以读取SQRYx信号。因此，每一次MC_CD#的确定只能读取一次SQRYx信号。由于在图1所示的系统10中只有一个MC_CD#信号，当多种插件插入到相应的插槽中时有多种独立地向主系统发出指示的插件检测信号，而该机制的限制在于只能给出在插件插入到无源适配器中的一个指示。因此在任意时刻通过无源适配器18只有一种闪速电接口能够被激活。
最好能够提供一种插件底板结构，它支持与多种闪速媒体类型进行接口的无源适配器，并提供对插件插入的确定和多种媒体格式的确定。最好提供用于SD插件、MultiMediaTM插件和SmartMediaTM接口的三合一连接器。
此外，最好提供一种集成闪速媒体读取器技术的PC插件控制器。该系统将是一个重大的技术突破。最好也提供一种集成闪速媒体读取器技术的PC插件控制器，它支持包含无源部件的闪速媒体适配器。此外，最好提供一种集成闪速媒体读取器技术和包含无源部件的闪速媒体适配器的PC插件控制器，以便最小化闪速媒体适配器的成本。这样的系统将是技术上进一步的突破。
最好例如通过将典型的CD#信号与SQR53信号(图7)相连来提供一种与闪速媒体类型相应的查询过程以及支持一种以上媒体的无源适配器，用来指示在无源适配器的插槽中媒体的类型。
接插件，如Yamaichi序列号FRS001的连接器，提供了与SmartMedia插件20b和SD插件20c的二合一底板连接。然而，尽管其它插件20，例如MMC插件20c可以按照物理的方式插入到这种适配器的插槽28中，但是在插件的插槽内部MMC插件20c可能变得卡塞。因此这种适配器连接器通常作为二合一的连接器来销售，于是这种适配器不支持与MMC插件20c的连接。尽管这些适配器连接器通常提供文档资料和/或标签来警告用户该适配器不支持MMC插件20c，但是用户仍然可能错误地试图通过这样的连接器将MMC插件20c连接到主系统上。
因此最好能提供一种适配器连接器，可以正确地连接MMC闪速20c和具有其它格式的插件，例如Memory Stick媒体20a、SmartMediaTM20b、和/或SD插件20c。这种适配器连接器的开发将产生重要的技术进步。
图17是在用来检测具有不同格式闪速媒体的无源适配器中插入插件的侧视图，它包含一个公共的阻挡后壁；图18是SCB媒体底板系统软件堆栈的功能方框图；图19是SCB媒体底板硬件结构的示意性方框图；图20是在主机硬件结构中集成的SCB媒体底板系统的部分示意性主框图。
增强的PC插件控制器34在单一的无源适配器40内支持多种闪速媒体类型20，例如20a、20b、20c和20d等，以便一种或多种闪速媒体20可以按照电子的和物理的方式同时连接到主系统32中。图2所示的多媒体无源适配器40包含具有系统触点136(图10至图17)的系统连接终端46，以及一个或者多个媒体插槽48，用来接收一种或者多种闪速媒体20。多媒体无源适配器40与增强的PC插件控制器34相互作用以便传达插件检测信息以及闪速媒体类型，从而增强的PC插件控制器34确定(即检测)所安装的一种或者多种闪速媒体20的存在，并且确定所连接闪速媒体20，例如SmartMediaTM插件20b的类型。
增强的PC插件控制器的处理过程最好包含检测，即查询步骤98(图6)，用来确定所连接的无源适配器40支持多媒体类型。一旦增强的PC插件控制器34确定在无源适配器40中支持多媒体类型，该增强的PC插件控制器34放弃查询过程98并进行媒体的确定过程120(图7)，最好根据相应的唯一的插件检测信号或者出现标识信号来确定当前连接到无源多媒体适配器40中的是哪种类型的媒体20，例如20a。
在无源多媒体适配器系统30的一些实施例中，甚至当在能够接收一种以上媒体插件20的适配器40中出现一种以上媒体插件20时，增强的PC插件控制器34也支持主系统32和一种媒体插件20，例如媒体插件20a之间的访问。例如，当Memory StickTM插件20a与SmartMedia插件20b同时插入到无源适配器40中时，增强的PC插件控制器40通常利用优先权表仅仅将媒体插件20中的一个，例如20a连接到主系统32中。
在无源多媒体适配器系统30的一个可替代实施例中，增强的PC插件控制器34同时支持主系统32与一种以上媒体插件20a、20b、20c和20d之间的连接。例如，当Memory StickTM插件20a与SmartMedia插件20b插入到能够同时接收一种或者多种媒体插件20的无源适配器40中时，增强的PC插件控制器34可以更好地将Memory StickTM插件20a和SmartMediaTM插件20b同时连接到主系统32中。
图3是用于诸如多媒体二合一或者三合一多媒体插槽适配器40的多媒体适配器40的媒体插件插入和检测的示意图49。在系统30的一个实施例中，无源多媒体适配器40是日本东京Yamaichi电子有限公司生产的PartNo.FRS001-2000-0二合一插槽，它支持SmartMediaTM插件20b或者SD插件20d。适配器40最好包含插件插入机构51，例如手动或者辅助插入机构51，以及插件退出机构，诸如手动或者弹射型退出机构53。
在图3所示的实施例中，当在插槽48中没有SmartMediaTM插件20b插入时SM_SW_2，即管脚50包含逻辑高电平，当具有电路接口22b的SmartMediaTM插件20b在插槽48内插入时它包含逻辑低电平。同样，当没有多媒体插件(MMC)20c或者SD插件20d插入时SDMMC_SW_260是逻辑高电平，当有多媒体插件20c或者SD插件20d插入时是逻辑低电平。尽管多媒体插件(MMC)20c和SD媒体插件20d是不同的插件类型，但是多媒体插件(MMC)20c和SD媒体插件20d共享一个公用的电路接口22c。
图4是利用公共的逻辑电平来表明插件插入和写保护的对单一媒体插槽适配器40(诸如通过日本东京Yamaichi电子有限公司可以得到的PartNo.FPS009-3000)的插件检测电路75和写保护电路77的示意图70。在图4中，通常通过开关72和接地76电路74起作用的插件检测CD 75，在没有插件20插入时是逻辑高电平，在有插件20插入时为逻辑低电平。同样，通常通过开关78和接地76电路80起作用的写保护77，当在所连接的媒体20上不产生写保护时是逻辑高电平，当闪速媒体20被写保护时是逻辑低电平。从图4中可以看出，插件检测电路75在功能上相当于图3所示的插件检测电路49。
图5是MemoryStickTM媒体20a的插件检测示意图82。在图5所示的无源多媒体插槽适配器40b中，不需要诸如插件检测开关72(图4)之类的机械开关。当Memory StickTM闪速媒体20a插入到无源多媒体适配器40b中时，通常通过电路84与电压相连的INS信号86，通常通过适配器通道87a、87b和闪速媒体连接89直接连接到GND信号88上，按照与图3和图4所示相似的插件检测方式通过INS 86提供低电平有效插件检测信号83。在图5所示的无源多媒体适配器40b的一个实施例中，无源多媒体适配器40b通过Molex，inc，ofLisle，Illinois可得到，型号为Part No.68156。在图5所示的无源多媒体适配器40b的一个可替代实施例中，无源多媒体适配器40b是DUOTM连接器，通过Yamaichi电子有限公司可得到。
图6是无源闪速媒体适配器系统30的查询图90。SQRYDR查询信号92被控制在第一状态102和第二查询状态104之间。SQRYx信号在第一状态106和第二状态108之间采样。媒体供电电压VCC具有第一状态110和第二状态112。从图6可以看出，增强的PC插件控制器34连续地确证SQRYDR 92并且采样SQRYx 94，用来确定一个或者多个媒体20的插入事件。在查询过程90期间，通常忽略MC_CD#信号。一旦完成适配器检测步骤98，即当增强的PC插件控制器34确定在A点出现闪速媒体20时，增强的PC插件控制器34确定所连接的无源适配器40是否支持多种媒体类型20，例如20a、20b、20c和20d。同样从图6中可以看出，当所连接的媒体20在B点被退出时，增强的PC插件控制器34可以根据查询状态进行确定(步骤100)。
图7是在无源闪速媒体适配器系统30内用于插件检测的查询逻辑表120。SmartMedia 20b、MMC/SD媒体20c，20d以及Memory StickTM媒体20a的低电平有效检测信号分别连接到SQRY3 122a、SQRY4 122b、SQRY5 122c。增强的PC插件控制器34采样SQRY53用来确定媒体插件插入到无源适配器40中。从图7中看出，逻辑状态126d表明与SmartMediaTM20b相应的低电平有效的检测信号。逻辑状态126c表明与MMC插件20c或者SD插件20d相应的低电平有效插件检测信号。逻辑状态126b表明与Memroy StickTM20a相应的低电平有效的插件检测信号。逻辑状态126a相应于表明没有媒体20出现124的查询位置122a，122b，122c。
图8是用来检测具有不同格式20的闪速媒体的无源适配器40的示意图130，该适配器在增强的PC插件控制器34和闪速媒体20之间提供多媒体检测。无源多媒体适配器40在系统连接区域46中包含多个系统接口，即插件底板的管脚136a-136k。在图8所示的示例性实施例中，管脚1136a是接地GND，管脚2是RSVD管脚136b，61号管脚是SQRY5 136c，60号管脚是SQRY管脚136d，59号管脚是SQRY3 136e，56号管脚是SQRYDR 136f，68号管脚是接地GND 136k。无源适配器40也包含Memory StickTM插槽134，用来和Memory StickTM媒体20a相连，以及三合一插槽132，用来连接到SmartMedia 20b，MMC媒体20c和/或SD媒体20d之一上。
多媒体检测的过程包含适配器检测步骤98和插件检测步骤120。图8所示的无源适配器40最好包含三合一插槽132，它可以用作增强的PC插件控制器34和各种具有不同格式的闪速媒体20，诸如SD插件20d，多媒体插件20c或者SmartMedia插件20b之间的接口。适配器检测过程增强的PC插件控制器34识别在插件底板端口36中出现诸如无源多媒体适配器40或者其它类型插件底板的插件。该增强的PC插件控制器34最好根据对应的唯一的插件检测或者存在指示信号来识别插件底板插件的出现。增强的PC插件控制器34确定所插入的插件底板插件是否是无源多媒体适配器40。在增强的PC插件控制器34的一个实施例中，增强的PC插件控制器34确证管脚(A25//CAD19//SQRYDR)136f，例如在图8中的56号管脚，并且采样PC插件接口管脚32(D2//RFU//RSVD)136b的输入。如果PC插件接口管脚136b采样返回逻辑高值(1)，PC插件控制器34确定插件底板插件是在单一适配器40中适用于支持多种媒体类型20的无源适配器40。如果PC插件接口管脚136b采样返回逻辑低信号(0)，增强的PC插件控制器34确定插件底板插件不是无源适配器40且在无源多媒体适配器系统30中不适于支持多种媒体类型20。
如图8所示，在一些系统实施例中，如果符合本发明，无源适配器40最好设计成将SQRYDR信号136f，即管脚56直接与管脚32(D2//RFU//RSVD)相连。所有其它插件底板的插件例如通过接地管脚136a或者接地管脚136k使得管脚32作为接地信号，即逻辑低电平。
适配器检测过程98通常提供一种检测机构，以便通知增强的PC插件控制器34支持多种媒体类型20的无源适配器40插入到插槽44、132、134中。作为替换，适配器检测过程98可以按照上述优选实施例之外其它的方式进行。例如可以采样不同的PC插件接口管脚136来检测媒体插件20c的存在。
从图6所示的插件检测过程98的一个实施例中可以看出，SQRYDR信号92被激活104，对无源适配器40上的插件检测电路用作逻辑高的来源。一旦增强的PC插件控制器34通过适配器检测98确定与无源多媒体适配器系统30相一致的无源多媒体适配器40已经插入，增强的PC插件控制器34放弃查询过程98并执行插件检测表120，用来确定连接到无源适配器40的一种或者多种媒体20的类型。
图7所示的插件检测过程120利用来自于SmartMedia插槽、MMC/SD插槽、MemoryStick插槽的低电平有效插件检测信号，这些插槽分别通过SQRY3、SQRY4和SQRY5(管脚59、60、61)与增强的PC插件控制器34接口。SQRY53查询表明媒体20的存在。当适配器检测过程98完成后，增强的PC插件控制器36连续地采样SQRY53信号，用来确定闪速媒体20的存在，而忽略MC_CD#信号。
由于通过采样SQRY53可以实现一种以上的媒体类型，因此还可以增强PC插件控制器34来激活多个电路接口以便同时将多种媒体插件20与主系统32相连。无源多媒体适配器图9是用来检测具有不同格式20b、20d的闪速媒体20的无源适配器140的正视图，它包含一个交错阻挡后壁152a、152b(图10)。位于前表面142(图10)的公共插件插槽144包含许多插槽区域146a、146b、146c，其中SmartMedia插件20b可以在区域146a和146b内连接到无源适配器140上，因为在区域146a和146c内插槽开口144的组合宽度148a提供了对SmartMedia插件20b的访问。作为替代，在区域146b和146c内SD插件可以连接到无源适配器140上，因为在区域146b和146c内插槽开口144的组合高度148b提供了对SD插件20d的访问。
无源适配器140被认为是二合一连接器，因为该适配器140允许两种媒体类型20b、20d中任何的一种通过单一适配器140在任何时候正确地与系统12、32接口。在一个实施例中，无源适配器140是序列号为FRS001的适配器，其可通过Yamaichi电子有限公司得到。无源连接器140的可替换实施例包含多种插入和退出机构。例如Yamaichi FRS001-2000-0连接器140包含推入/推入型插入系统和退出系统，Yamaichi FRS001-2100-0的连接器的特征为手动插件插入和退出，Yamaichi FRS001-2200-0连接器140的特征为弹射型插件退出。尽管Yamaichi FPS009-3003连接器的的特征为手动插件插入和退出，但是该FPS009-3003连接器并不提供对SmartMedia插件20b的开口。
图10是用来检测具有不同格式20b，20d的闪速媒体20的无源适配器140的顶视图150，它包含一个交错阻挡后壁152a、152b。图11是用来检测具有不同格式闪速媒体20的无源适配器140的侧视图160，它包含一个交错阻挡后壁152a，152b。无源适配器140在适配器140的底部164附近包含第一触点区域154a，用来连接SmartMediaTM插件20b，且在适配器的顶部162附近包含第二触点区域154b，用来连接SD插件20d。无源适配器140也包含系统接口触点136，用来通过触点区域152a或者152b在闪速媒体20b或20d之间提供与主系统12、32的连接。
在无源适配器140的一些实施例中，公共插件插槽144提供了足够宽的开口使任意一种SmartMedia插件20b、MMC插件20c或者SD插件20d中的可以插入插件插槽开口144中。阻挡壁定位在连接器140中以便完全并良好插入的SD插件20d或者SmartMedia插件20b可以类似地从前表面伸出6.2mm。
图12是在用来检测具有不同格式20b和20d的闪速媒体20的无源适配器140内没有正确固定(172)的MMC插件20c的侧视图170，它包含交错后壁152a、152b。对于无源适配器140而言MMC插件20c通常比SmartMediaTM开口146a、146c要厚。同时，MMC插件20c通常制造成曲线型边缘174，因此例如当MMC插件20c牢固地插入时，MMC插件20c会出现卡在无源适配器140中(172)的问题。MMC的牢固插入可能在SD插件20d的后壁152b附近造成SmartMedia开口的扩大，进一步产生了不正确插入的MMC插件20c的卡塞位置(172)。
如图12所示，由于MMC插件20c可能不正确地插这种无源适配器140内(172)，因此它不支持使用MMC插件20c，且无源适配器140作为二合一连接器140销售仅仅用来连接至SmartMedia插件20b或者SD插件20d。然而，由于形状因素，即MMC插件20c的尺寸和触点区域看上去能与组合插槽144接口，因此当前的适配器140通常包含标签和/或记录用来防止用户将MMC插件20c插入到插槽144中。由于警告标签并不总能阻止用户将MMC插件插入到二合一插槽144中，所安装的MMC插件20c的卡塞位置172常常导致终端用户困惑、修理故障时间以及系统提供商的客户支持费用。改进的无源适配器图13是用来检测具有不同格式20b、20c、20d的闪速媒体的多种格式闪速媒体适配器180a的正视图。图14是用来检测具有不同格式20b、20c、20d的闪速媒体的替代的多种格式闪速媒体适配器180b的正视图。图13和14所示的前表面182具有高度Z 186和宽度W 188。插槽48限定在多种格式闪速媒体适配器180a中，从前表面182向内部延伸到媒体插入深度205(图15)。在横断面上，图13所示的插槽48a包含插槽总高度182，其通常相应于MMC插件20c或者SD插件20d的插入深度，以及插槽总宽度190，它通常相应于SmartMediaTM插件20b的插入宽度。插槽48a也包含第二宽度184，它通常相应于MMC插件20c或者SD插件20d的插入高度，以及第二高度187，它通常相应于SmartMediaTM插件20b的插入高度。图13和14所示的三合一多种格式媒体适配器180a、180b的插槽开口尺寸最好基于SmartMediaTM插件20b的插件尺寸(35mm×45mm×0.76mm)，SD插件20d的插件尺寸(24mm×32mm×2.1mm)以及MMC插件20c的插件尺寸(24mm×32mm×1.4mm)。
图14的插槽148b还包含插槽开口偏移192a、192b，以便限定用于插入MMC插件20c或SD插件20d的区域通常位于插槽开口48的中心区域。图14的插槽148b在所插入的SmartMediaTM插件20b的左右两侧提供可靠的配合，以便确保与SmartMediaTM触点区域208a的良好接触(图15)。
插槽48的替代实施例对具有不同格式20，例如媒体格式20b、20c、20d的媒体的开口区域提供了多种配置。例如，SmartMediaTM开口可以替代把位于靠近前表面顶部212的地方，以便在用于SmartMediaTM插件20b的开口“下面”具有用于SD插件20d或者MMC插件20c的开口区域。同时，插槽48的替代实施例通常根据将实施的应用提供了多种连接器表面高度186，间除公差，插件翘曲边缘误差。
多种格式闪速媒体适配器180提供了公共的后壁202(图15、16、17)，它提供与各种数字媒体插件20的可靠连接，数字闪速媒体插件包含SmartMedia插件20b，多媒体插件(MMC)20c或者SD插件20d。
图15是用来检测具有不同格式20b、20c、20d的闪速媒体的多种格式闪速媒体适配器180的顶视图200，它包含公共后壁202。图16是用来检测具有不同格式20b、20c、20d的闪速媒体的多种格式闪速媒体适配器180的侧视图211，它包含公共后壁202。图17是在用来检测具有不同格式20b、20c、20d的闪速媒体的多种格式闪速媒体适配器180内插件插入的侧视图216，它包含公共后壁202。多种格式闪速媒体适配器180与多种数字闪速插件20接口，包括SmartMediaTM插件20b、多媒体插件(MMC)20c或SD插件20d中的任何一种。多种格式闪速媒体适配器180在闪速媒体插件20b、20c、20d和诸如主系统32之类的电路系统之间通过公共插槽开口48提供可靠的连接。
多种格式闪速媒体适配器180提供可靠的三合一插槽设计48，它能成功地与闪速媒体插件20b、20c、20d接口，并为每种媒体格式提供适当的连接。在图12所示的闪速媒体适配器140中，交错后壁152a和152b实际上允许MMC插件20c的卡塞位置172在该后壁152a、152b下。与此相反，如图15、16和17所示，所有媒体20b、20c或者20d共享多种格式闪速媒体适配器180的公共后壁202。对于所有可插入的媒体20b、20c、20d，公共共享的后壁202阻止诸如MMC插件20c等的媒体20在连接器180内不适当安放或者卡塞172。
多种格式闪速媒体适配器180的替代实施例根据设备提供了多种连接器深度和/或公共阻挡壁深度，即媒体插入深度，在多种格式闪速媒体适配器180的一些优选实施例中，媒体插入宽度足够大以便对SmartMedia写保护区域210提供连接(图15)。
如图15和16所示，SmartMediaTM触点区域208a通常位于靠近插槽48底部214的区域，而SD插件和MMC触点208b通常位于插槽48的顶部208。多种格式闪速媒体适配器180的替代实施例提供相应于闪速媒体20的合适的触点区域208。例如，多种格式闪速媒体适配器180的实施例，其中用于SD插件20d或者MMC插件20c的开口在SmartMedia开口208a“下面”，SD插件和MMC插件20的触点区域208b通常位于插槽48的底部214。
图17所示的多种格式闪速媒体适配器180在任意时刻允许一种类型的媒体插入到插槽48内。由于公共后壁202的深度，所插入的SmartMediaTM插件20b从插槽48的前表面比所插入的SD插件20d或者MMC插件20c伸出得更多。例如，由于SmartMediaTM插件20b的长度是45mm，SD插件20d和MMC插件20c的长度是32mm，SmartMediaTM插件20b比SD插件20d或者MMC插件20c从前表面182多伸出约13mm。
作为替代，多种格式闪速媒体适配器180包含多种插入机构51和退出机构53(图3)，诸如推入/推入操作，手动插入和退出操作或者弹射退出操作，但不限于此。此外，多种格式闪速媒体适配器180的替代实施例包含各种插槽宽度、媒体插入的深度、前表面设计和/或触点位置。同时，多种格式闪速媒体适配器180的替代实施例对其它可安装的媒体或者设备很容易提供类似的连接。媒体底板加速器图18是软件堆栈的功能框图220，它说明SCB媒体底板加速器驱动器软件242是如何集成在例如Redmond WA微软公司的WindowsTM操作系统等的操作系统存储堆栈内。操作系统始终监视诸如I/O端口、IRQ中断以及在PC系统内与硬件有关的相关低级设备驱动器等资源。包含这些入口的结构通常称为硬件树。在硬件树内的入口通常又称为设备节点。
如图18所示，第一设备节点222包含磁盘分类驱动器224，ATA/ATAPI驱动器226，PCMCIA(PDO)驱动器228。物理设备目标(PDO)通常描述硬件树内保存其资源要求列表的单独的硬件。因此在PDO驱动器228和设备节点222之间存在一一对应的关系。
总线驱动器228、236、244与和硬件的通信有关。例如通过PCMCIA机构提供与媒体底板加速器ATA映像254的通信。然而，由于硬件PCMCIA总线控制器硬件通过PCI总线与系统相连，PCMCIA管理软件234使用PCI机构与控制PCMCIA插入和播放连通性256的硬件寄存器接口256进行通信。
第二设备节点230包含功能驱动器232，PCMCIA总线滤波器234以及PCI(PDO)236。第三媒体底板加速器设备节点240包含智能插件总线(SCB)媒体底板加速器驱动器242，以及PCI管脚设备物体(PDO)244。
如图18所示，媒体底板加速器硬件253包含媒体底板加速器ATA映像254，PC插件接口256，媒体底板加速器接口258以及相关的媒体底板硬件连接260。尽管媒体底板加速器系统270包含硬件253，但是最好作为对当前微处理器、PC插件控制器以及主系统34硬件的增强实现媒体底板加速器系统270的功能。
增强的SCB媒体底板PC插件控制器34连接到PCI总线上，最好作为逻辑PCI设备功能0。通过在主芯片中的硬件来实现的PCI总线驱动器228，记录这些物理设备对象，并且确定该对象为PCMCIA控制器，总线驱动器加载PCMCIA总线滤波器234有提供PCMCIA服务的功能驱动器232以及用于SCB媒体底板PC控制器功能的电源管理。在一个实施例中，诸如OZ711Ex的设备节点的第二设备节点230在SCB媒体底板芯片34内嵌入，它包含媒体底板加速器ATA映像254，PC插件接口256，以及媒体底板加速器接口258，如图18所示。
SCB媒体底板加速器242以物理和逻辑的方式连接到PCI总线上，通常作为PCI设备功能1。当PCI总线驱动器228记录该PCI物理设备对象并且确定该设备对象是媒体底板加速器驱动器242时，该总线驱动器228加载媒体底板加速器驱动器242。
当通过适配器40、180插入媒体插件20时，PCMCIA功能驱动器232加载ATA驱动器226，它提供一种磁盘存储接口。ATA驱动器226与ATA寄存器组进行通信，该寄存器组作为在媒体底板加速器功能中ATA寄存器组映像254来实现。如图18所示，第一设备节点222是PCMCIA读取器硬件的设备节点，它嵌入到SCB媒体底板芯片34中。
主系统32的操作系统，例如WindowsTM操作系统，由于它不能确定有源电子器件驻留在控制器34而不在适配器40和180上，因而其并不知道SCB媒体底板242包含闪速媒体读取器逻辑。
如图18所示，由媒体底板加速器242提供的ATA映像被Windows提供的ATA/ATAPI磁盘存储堆栈访问。ATA驱动器226并不知道由SCB媒体底板驱动器242进行的后端(back-end)处理。通过媒体底板加速器寄存器接口258，SCB媒体底板驱动器242访问ATA映像254。ATA映像254可以被由ATA驱动器226通常所使用的IO地址访问，或者作为替代通过加速器接口258被SCB媒体底板驱动器242所使用的内存地址访问。通过ATA映像254，SCB媒体底板驱动器242获得ATA类型命令和参数。SCB媒体底板驱动器242将这些命令和参数翻译成新的与闪速媒体接口相关的命令和参数。当完成翻译时，SCB媒体底板驱动器242通过共享的ATA映像254将完成的消息通知ATA驱动器226。
通过PCMCIA总线滤波器234以及PC插件接口256，媒体底板加速器242功能并不改变设备中的PC插件控制器34功能如何适应于Windows PCMCIA软件堆栈。媒体底板加速器硬件结构图19是SCB媒体底板加速器硬件结构270的示意性框图。目前操作系统的功能通常包含PCI I/O 272、I/O杂项276、与PCI I/O 272通信的PCI核心278。图20是在主机硬件结构内集成的SCB媒体底板系统的部分示意性框图330。
如图19所示，媒体底板加速器242包含媒体底板加速器功能，例如PCI功能1配置寄存器314，功能1媒体底板加速器数据通道316，ATA寄存器318，以及扇区数据FIFO 320。媒体底板加速器242也包含公共接口寄存器322，I/O探听窗口324，以及用于具有不同格式的插件20的寄存器312，例如用于所连接的Memory StickTM插件20a的Memory StickTM接口寄存器312a，用于所连接的SmartMediaTM插件20b的SmartMediaTM接口寄存器312b和/或MMC/SD接口寄存器。
媒体底板适配器作为16位PC插件ATA设备而申报。在结构270的一个实施例中，媒体底板CIS将媒体底板适配器40和180识别为标准ATA兼容设备，以便加载由操作系统提供的ATA磁盘驱动器226。
媒体底板加速器242通常包含对主机系统32微处理器332的PCI功能的增强。该媒体底板加速器驱动器242，又称为mediabay.sys，被加载到操作系统中。媒体底板加速器驱动器242提供媒体底板加速器功能，并处理在通常ATA适配器中的固件执行的低级任务。例如，媒体底板加速器242处理由该功能产生的PCI INTA#中断，但不会分支(hook)到Windows存储类中。
Media.sys的驱动器242通过ATA寄存器318接收ATA命令信息，它向系统提供ATA映像254。在PCMCIA系统考虑访问功能0数据通道284提供的ATA寄存器318期间，PCI功能1配置寄存器314感知到ExCA窗口，该窗口激活308、并“探听”或“窃用”至ATA寄存器318的周期。
当媒体底板适配器插入时，由于数据通道284设计成禁止ExCA窗口0/1，所以16位PC插件功能0数据通道284不要求这些循环。由于设定了激活比特，操作系统相信PCMCIA控制器对处理这些循环。因此功能1产生Mediabay.sys242所需的INTA#，并通知功能0数据通道284何时产生标准ATA磁盘驱动器的IRQ请求。
因此媒体底板结构270在新的PCI功能中提供ATA映像，即使操作系统是通过PCMCIA功能访问ATA寄存器314。由于媒体底板加速器系统270最好是一种完全集成的方案，即与当前主机系统32的微处理器和硬件集成在一起，所以电源管理问题最少。
媒体底板加速器系统270的另一个优点是数据传输速度的增加，由于数据传输完全通过PCI系统来进行，因此避免了标准16位PCMCIA路径固有的延迟。
如图19所示，由于系统270可以主机系统32的微处理器来实现，因此媒体底板加速器系统270不要求在主机系统内专门的硬件，例如专门的微处理器或者相关的RAM和ROM。例如，如图20所示，媒体底板加速器系统270嵌入在具有相关数据RAM 334、程序ROM 336以及ATA寄存器318等的主机微处理器332内。嵌入的媒体底板加速器系统270通过媒体状态机构338，诸如通过MMC-SD状态机338a、Smart Media状态机338b和/或Memory Stick状态机338c很容易连接到媒体插件20上。闪速媒体SCB媒体底板操作一旦主机系统32启动，加载由PCI配置寄存器314，例如功能数据通道316(图19)和媒体底板加速器驱动器242(图18)所指示的PCI功能。SmartMedia，Memory Stick，MMC或者SD插件的插入一旦通过媒体底板闪速媒体适配器将媒体插件20连接到主机系统32上，通常报告适配器40、180为3.3V的16位PC插件ATA设备。通常由媒体底板CIS290提供CIS细节，它从媒体底板闪速媒体适配器40探听属性存储器的读数。然后PCMCIA服务228激活插件插槽36，分配适当的ExCA I/O窗口，配置PC插件控制器34来产生正确的IRQ，并加载ATA磁盘驱动器226。
ATA驱动器开始对控制闪速媒体存储的ATA寄存器进行I/O访问。这些ATA寄存器使用EXCA I/O窗口被PCMCIA映像(map)。媒体底板加速器242感知到ExCA I/O窗口映像，窗口激活并要求，即探听或窃取带有寄存器地址的PCI周期。16位PC插件功能不要求这些周期，因为当媒体底板适配器40和180插入时PC插件功能忽略ExCA窗口0/1访问。
当ATA命令寄存器318被写入的时候，通过媒体底板驱动器242媒体底板系统270产生INTA#。媒体底板加速器驱动器242通过向系统提供ATA映像的ATA寄存器设备获得ATA命令信息。通过媒体底板加速器驱动器242获得诸如“识别驱动”以及“读扇区”等命令类型以及参数，它处理所有从ATA类型接口翻译到闪速媒体接口256的低级任务。通过媒体底板接口寄存器312访问闪速媒体接口256，媒体底板接口寄存器312保持驱动器242和媒体插件20之间所有必须的控制和状态，例如确定通过插件适配器40和180插入何种类型的闪速媒体20，如Memory StickTM插件20a、Smart MediaTM插件20b、MMC插件20c或者SD插件20d。
当ATA命令完成时，媒体底板加速器驱动器242通过ATA寄存器映像254表明操作完成，并通知功能0的数据通道284以发出ATA IRQ中断。
媒体底板加速器系统270在新的PCI功能中提供ATA映像，同时在主机操作系统考虑通过PCMCIA功能访问ATA寄存器。媒体底板加速器系统270提供增加的速度，因为ATA访问完全由PCI处理，而最好完全绕过相对较慢的16位PCMCIA访问。
尽管上述公开的无源闪速媒体适配器系统30是作为闪速媒体20，诸如Memory StickTM插件20a、Smart MediaTM插件20b、MMC插件20c或者SD插件20d的适配器系统，但是例如通过各种插件连接、适配器连接、总线和/或网络连接，适配器系统30很容易适用于主机系统32与外部媒体的多种连接。同时，适配器系统30很容易用于多种连接的媒体，例如智能卡，基于磁盘或者芯片的媒体。此外，适配器系统30可方便地提供与多种设备和网络的连接。此外，增强的PC插件控制器34的替代实施例可以提供主机系统32和通过无源适配器40相连的外部设备20，例如小形状因素IO设备之间的其它增强。
虽然无源闪速媒体适配器系统及其使用方法在此是结合个人电脑和其它基于微处理器的设备来介绍的，但是可以在多种电子设备和系统或者两者的组合中按照所希望的那样实施该设备和技术。
相应地，虽然本发明参照特定的优选实施例进行了详细的介绍，但是在本发明所属的技术领域的一般技术人员都会懂得，在不偏离以下权利要求的精神和范围内可以进行各种变形和改进。
权利要求
1.一种方法，包含以下步骤提供主机系统，该主机系统包含与插件底板进行通信的插件控制器，该插件底板包含一种或者多种连接；提供包含系统连接的适配器，用于连接到具有不同格式的一种或者多种媒体插件上的设备，以及与每种格式相应的唯一的插件检测；通过在插件控制器处与插件底板相连的适配器来检测所安装媒体插件的出现；根据插件检测在插件控制器处确定所安装的媒体插件的格式。
2.根据权利要求1的方法，其中根据插件检测进行检测步骤。
3.根据权利要求1的方法，其中至少一种媒体插件是Memory StickTM插件。
4.根据权利要求1的方法，其中至少一种媒体插件是SmartMediaTM插件。
5.根据权利要求1的方法，其中至少一种媒体插件是MMC插件。
6.根据权利要求1的方法，其中至少一种媒体插件是SD插件。
7.根据权利要求1的方法，其中检测所安装媒体播件的存在的步骤包含对至少一种系统连接采样。
8.根据权利要求1的方法，其中检测所安装媒体插件的存在的步骤包含确定至少一种系统连接的逻辑状态。
9.根据权利要求1的方法，其中检测所安装媒体插件的存在的步骤包含确定至少一种系统连接的电压。
10.根据权利要求1的方法，其中确定所安装媒体插件格式的步骤包含确定与媒体插件格式相关的查询逻辑状态。
11.根据权利要求1的方法，其中适配器包含用来同时连接到具有不同格式的多种媒体插件的系统连接。
12.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤确定适配器支持多种媒体格式。
13.根据权利要求1的方法，其中适配器包含手动的插件插入机构。
14.根据权利要求1的方法，其中适配器包含手动的插件退出机构。
15.根据权利要求1的方法，其中适配器包含插件弹出机构。
16.一种方法，包含以下步骤提供主机系统，该主机系统包含与插件底板进行通信的插件控制器，该插件底板包含一种或者多种连接；提供包含系统连接的适配器，用于连接到具有不同格式的一种或者多种媒体插件上的设备，以及与每种格式相应的唯一的存在标识符；根据存在标识符在插件控制器处通过与插件底板相连的适配器来检测所安装媒体插件的出现；在插件控制器处确定所安装的媒体插件的格式。
17.根据权利要求16的方法，其中根据存在标识符来进行格式的确定。
18.一种系统，包括包含与插件底板进行通信的插件控制器的主机系统，该插件底板包含一种或者多种连接；包含系统连接的适配器，用于连接到具有不同格式的一种或者多种媒体插件上的设备，以及与每种格式相应的唯一的插件检测；在插件控制器处通过与插件底板相连的适配器来检测所安装媒体插件的出现；以及用于根据插件检测在插件控制器处确定所安装的媒体插件的格式的设备。
19.根据权利要求18的系统，其中根据插件检测来进行检测步聚。
20.根据权利要求18的系统，其中至少一种媒体插件是Memory StickTM插件。
21.根据权利要求18的系统，其中至少一种媒体插件是SmartMediaTM插件。
22.根据权利要求18的系统，其中至少一种媒体件是MMC插件。
23.根据权利要求18的系统，其中至少一种媒体插件是SD插件。
24.根据权利要求18的系统，其中检测设备包含用于对至少一种系统连接进行采样的设备。
25.根据权利要求18的系统，其中检测设备包含至少一种系统连接的逻辑状态。
26.根据权利要求18的系统，其中检测设备包含至少一种系统连接的电压状态。
27.根据权利要求18的系统，其中格式确定设备包含与媒体插件格式相关的查询逻辑状态。
28.根据权利要求18的系统，其中适配器包含用来同时连接到多种具有不同格式的媒体插件上的系统连接。
29.根据权利要求18的系统，还包括用于确定适配器是否支持多种媒体格式的设备。
30.根据权利要求18的系统，其中适配器包含手动插件插入机构。
31.根据权利要求18的系统，其中适配器包含手动插件退出机构。
32.根据权利要求18的系统，其中适配器包含插件弹出机构。
33.一种系统，包括包含与插件底板进行通信的插件控制器的主机系统，该插件底板包含一种或者多种连接；包含系统连接的适配器，用来连接到具有不同格式的一种或者多种媒体插件上的设备，以及与每种格式相应的唯一的存在标识符；根据存在标识符通过在插件控制器处与插件底板相连的适配器检测所安装的媒体插件存在的设备；在插件控制器处用来确定所安装媒体插件格式的设备。
34.根据权利要求33的系统，其中根据存在标识符来执行格式确定步聚。
35.一种设备，包括包含插件插槽区域的适配器主体，该区域限定用来轮流地接收具有不同插件格式的多种媒体插件中的单一媒体插件，该插件插槽区域延伸进入到适配器主体中到达公共后壁；位于插件插槽区域内的多个触点区域，每个触点区域与多种媒体格式中的一种或者多种相关；以及与触点区域相关的多种系统触点。
36.根据权利要求35的设备，其中单一媒体插件是SmartMediaTM插件。
37.根据权利要求35的设备，其中单一媒体插件是MMC插件。
38.根据权利要求35的设备，其中单一媒体插件是SD插件。
39.根据权利要求35的设备，其中多种媒体格式包含SmartMediaTM格式、MMC格式和SD格式。
40.根据权利要求35的设备，其中不同插件格式包含唯一的插件外壳。
41.根据权利要求35的设备，其中媒体格式包含与插件插槽内的触点区域相关的插件触点。
42.一种插件插槽适配器，包括包含插件插槽区域的适配器主体，该区域限定用来轮流地接收包括SmartMediaTM格式、MMC格式和SD格式的多种媒体插件中的单一媒体插件，该插件插槽区域延伸进入到适配器主体中到达公共后壁；位于插件插槽区域内的第一触点区域，用来提供与从MMC和SD插件组中选出的媒体插件的接触；位于插件插槽区域内的第二触点区域，用来提供与SmartMediaTM插件的接触；和与第一触点区域和第二触点区域相关的多种系统触点。
43.根据权利要求42的设备，其中单一媒体插件是SmartMediaTM插件。
44.根据权利要求42的设备，其中单一媒体插件是MMC插件。
45.根据权利要求42的设备，其中单一媒体插件是SD插件。
46.根据权利要求42的设备，其中适配器主体还包含前表面，且其中插件插槽区域按照所定义的插入深度延伸到公共后壁，以便使得所接收的多种媒体插件中的任何一种媒体插件延伸到插件插槽区域到达该公共后壁。
47.根据权利要求42的设备，其中不同的插件格式包含唯一的插件外壳。
48.根据权利要求42的设备，其中媒体格式包含与插件插槽内的触点区域相关的插件触点。
49.一种系统，包含微处理器；与微处理相关的外部驱动器；用来连接到至少一种媒体插件的媒体底板；与微处理器相关的媒体底板驱动器，该媒体底板驱动器与媒体底板和外部驱动器进行通信，该媒体底板驱动器适用于将外部驱动器工作参数转换成媒体底板的工作参数。
50.根据权利要求49的系统，其中外部驱动器是ATA磁盘存储堆栈。
51.根据权利要求49的系统，其中媒体插件是SmartMediaTM插件。
52.根据权利要求49的系统，其中媒体插件是MMC插件。
53.根据权利要求49的系统，其中媒体插件是SD插件。
54.根据权利要求49的系统，其中媒体底板驱动器还包含用来确定与无源适配器连接的媒体插件的格式的设备。
55.根据权利要求49的系统，还包括可连接在媒体底板和媒体插件之间的无源适配器。
56.根据权利要求49的系统，其中媒体底板驱动器还包含用来确定与无源适配器相连的媒体插件的格式的设备。
全文摘要
提供用于增强基于微处理器设备的主机系统的系统，增强的PC插件控制器适用于通过无源媒体适配器与一种或多种具有不同媒体格式的闪速媒体插件进行连接和/或交换信息。该增强的PC插件控制器在中间媒体适配器内确定一种或多种闪速媒体插件的存在，并确定该媒体的媒体格式，以便基于微处理器的设备和一种或多种具有不同媒体格式的闪速媒体进行连接。也提供多种格式闪速媒体适配器，它与具有多种媒体格式的闪速媒体播件接口，并对每种媒体格式提供正确的连接。还提供用于基于微处理器的设备的媒体底板加速系统，它例如为所连接的闪速媒体提供对主机系统的高速访问。
文档编号G06F13/00GK1442792SQ0215290
公开日2003年9月17日 申请日期2002年8月21日 优先权日2001年8月21日
发明者内尔·马罗 申请人:O2米克罗公司