专利名称：用于读取数据载体的模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于读取数据载体的模块，具有处理器装置和读取单元。
背景技术：
已知将模块设计为内置到车载收音机或导航系统中，或与车载收音机/导航系统结合，并能够向这些设备提供从数据载体，例如CD-ROM或DVD-ROM导出的ROM数据(例如导航数据)。导航系统强烈依靠于大量存储在数据载体上的数据。在这种情况下，存储在数据载体的其他数据频繁地被要求，例如通过导航系统，从而以规则的间隔更新给予用户的导航信息。该模块读取数据载体通过数据/控制总线与车载收音机或导航系统相连接。该数据被车载收音机/导航系统从模块中以地址(例如逻辑块地址—LBA)的形式请求。该数据存储于在CD-ROM中编码的标准块中。该模块然后提供该编码数据，并且所述编码数据由车载收音机/导航系统解码。在另一个已知的例子中，请求的数据在模块中被解码并经由标准并行总线(例如IDE/ATAPI)传输。该解码通过商用解码器IC实施。因为这个模块必须遵守内置于车载的严格要求，所以该模块一般仅提供受限的读取速度，例如2倍速或4倍速。实际上，低数据率的解码器IC成本日益增加，因为对于这些主要用于计算机中的部件要求变得更小。在计算机中通常是40倍速或48倍速。此外，大量的连接线(IDE/ATAPI总线有40线)在汽车领域是不受欢迎的，因为大量的连接线在强的冲击和宽的温度波动的情况下获得高的连接可靠性相反地趋向于较弱的点。此外，每一个连接线同样表示成本的因素。
发明内容
本发明的目的使改进的模块可用。
通过用于读取数据载体的模块实现该目的，该模块具有处理器装置和读取单元，其中该模块设计为结合到数据处理设备中，其中可寻址编码数据存储在数据载体中，以及其中处理器装置包括解码功能，其为此目的设计为在数据载体中以编码形式存储的解码数据接收一个由标识符表征的请求，控制该读取单元，从而由起始地址定义的请求数据从数据载体中以编码形式读取，通过解码功能将该编码数据转变为解码数据，以及使由标识符表征的该解码数据可用。
权利要求1的实施例的优点是一个保证的同步，其中当请求数据时，可用的数据被同样的标识符所表征。这使得对新数据的数据请求成为可能，同时响应于旧的请求而可用的数据可以由于旧的标识符而被适当地分配。该模块同样提供了在模块自身执行解码的优点。
本发明进一步实施例的优点在于串行总线的使用，这导致了更少量的连接线(即较低的成本)，并且因此同样导致连接可靠性的改进，因为很少的接触点同样表示连接失败的可能性很小。具有少量接触点的扁平电缆连接相对于用于许多连接线的接触箔在冲击和温度波动方面更稳固并且更不敏感。
依据本发明的模块的进一步优点在于从存储器装载解码程序或解压缩程序的可能性。如果是那样的话，依靠于存储在数据载体的数据序列，压缩的音频数据序列(例如MP3或WMA)以及ROM数据序列的块解码的解压是可能的，因为相应的程序需要仅仅装载在可编程处理器中。
本发明的进一步实施例提供以一种可以被容易地执行的方式从数据处理系统访问数据载体的数据的可能性。因此从作为编程语言(例如C或Pascal)中已知的高级语言命令可以用于数据请求，代替了必须在地址级工作。该起始地址在该模块中被确定。
因为已知的导航系统知道地理位置(例如通过GPS数据的接收)，在CD上数据的地理知识，例如，(即相应的名称或数据序列)将满足需要。该导航系统独立于CD接收数据，其中数据依靠于更新可以以不同的起始地址起始，因为该数据的起始地址从数据序列的名称以及模块中内容信息表中导出。数据序列的名称以及属于该数据序列的起始地址都包含在内容信息表中。
本发明同样涉及一种数据载体重放设备，如车载收音机，其中结合一个所述的模块。
下面将参照实施例和附图详细描述本发明的各个方面，其中图1图示了在插入/弹出隔室内用于用CD/DVD读取数据载体的模块，图2图示了一个设计为结合于汽车内部的车载收音机，其中安装有用于读取数据载体的模块，以及图3是该模块内部构造的方框图。
具体实施例方式
图1图示了用于读取数据载体2的模块1，该模块具有的数据载体2位于其插入/弹出隔室内。线8、9、10(这里以具有插头连接器的扁平电缆图示)被提供用于电源和数据交换并与车载收音机耦合。盘形数据载体2(在这种情况下是CD/DVD)通过机械元件(未示出)传送至驱动单元并在其上旋转，从而放射状运动的数据拾取器能够读取CD/DVD上以螺旋结构呈现的数据序列。
图2图示了车载收音机15，其被设计为结合在汽车的仪表板内。该车载收音机15具有含控制器11、显示器12和相应于模块的插入/弹出隔室的槽14的前部13。该模块1集成于该车载收音机15中，其可以通过螺旋或锁定或其他已知的安装方式实现。用户可以通过控制器11执行简单或复杂的操作，之后导致从车载收音机15到模块1命令的交换。模块1提供关于其状况、错误和回复命令处理的消息，这些消息可以显示在显示器12上。
图3是用于读取CD或DVD的模块1的内部构造的方框图。驱动单元3一般由用于旋转CD/DVD的驱动器、具有激光二极管的光学数据拾取单元18、透镜、和用于调节聚焦和跟踪的透镜致动器、用于确定聚焦和跟踪质量的多区域测量的光电二极管阵列以及用于数据拾取单元18的径向驱动器所形成。解码器IC4提供已读取的数据的信道解码(例如EFM解调和误差校正)以及执行误差插入，如果需要的话，还根据多区域测量的值控制用于保护最佳聚焦和跟踪的透镜致动器。在示出的实施例中，该处理器装置包括该解码器IC4(例如菲利浦PhonIC)、缓冲存储器17、用于数字数据处理的DSP5(例如来自TI的DA150)以及数字/模拟转换单元7。在这里示出的实施例中，该DSP5具有解码区域16，其中可以从存储装置6向其装载一个块解码程序。在替换的实施例中，提供用于块解码的专用的DSP，或者具有固定的被编程的处理器。此外，该DSP5可以执行对MP3压缩音频数据的MP3解压缩。用于块解码和用于MP3解码的必要程序以非易失方式存储在存储装置6中或者根据于模块的接通或根据命令而装载在DSP5内。该DSP可以被限制大小从而其一次只能装载一个程序。
对于音频CD，音频数据被从内部到外部以螺旋状轨迹连续地记录(这涉及制造音频CD的工艺例如模制坑或用于该音频CD制造的在CD-R或CD-RW上相应的写处理)。一个内容表(TOC)(其中信息被记录在CD上和单独的音频数据序列上)在CD上的实际音频数据起始前呈现，在该TOC中，例如，可以发现每个音频数据序列起始的绝对时刻。这个起始时间信息以分钟(min)、秒(s)和帧(fra)给定，一帧相当于七十五分之一秒。标准的音频CD中的一帧由98个基本的588-比特帧构成。连续的音频数据通过CIRC方式被首先交错随后误差编码。进一步的8控制比特添加到192有效负荷数据比特和64误差校正比特的每个块中。这样的数据块服从8-14调制(EFM)，其中每一个8比特字转换为14比特字。三个耦合比特接合至每一个14比特字之中，最终向每个基本帧提供24同步比特，其结果是总数为588比特。该信息(min、s、fra)同样标是指针，因为数据序列的起始可以因此被明确地定义(以min，s，fra表示的时间信息合并到每个帧的98控制比特中)。此外，每一个音频数据序列的运行时间信息可以从TOC中的信息计算出来。
用于导航系统或压缩音频数据的数据按照CD-ROM标准(黄皮书标准)记录在CD上。因为在CD上有较小划痕的情况下同样可以完全重建ROM数据，在上述的信道编码之外还有附加编码。代替192有效负荷数据比特，定义了2048有效负荷数据比特的块(扇区)，其导致与误差校正数据和其他附加信息一起的每个扇区总数为2352字节。这相应于98基本帧的有效负荷数据比特。一个扇区的2352字节再分为98个基本帧，就像音频数据，并且服从同样的误差编码和EFM，因此CD-ROM数据可以执行两次误差校正信道编码和块编码。ROM数据记录在ROM数据序列结构内。一个ROM数据序列结构具有它自己的内容表(所谓的卷描述符)和至少一个数据序列。一个ROM数据序列表征为像CD的TOC中这样。这在一个标准的CD-ROM中仅仅具有一个ROM数据序列结构。这里，一个ROM数据序列结构通常包括几个排列为分级结构的数据序列，但这些不表示在CD的TOC中。
CD-ROM上的数据序列的起始位置不仅可以通过指针表示，还可以表示为地址(所谓的逻辑块地址-LBA)。以标准方式地址0在2s起始，即在(0min，2s，0fra)。地址1之后位于(0min，2s，1fra)。这意味着该地址以帧的等级精确地被定义。CD-ROM上的数据序列的起始时间可以交替地由可以从指针信息中容易地计算出来的地址来表示。
CD-ROM被插入后，其从TOC识别为它是具有ROM数据序列结构的CD。在此之后读取卷描述符。从卷描述符得到的信息存储在存储器装置6。对于具有导航数据CD-ROM来说仅存储各种数据序列的名称名称和它们的起始地址可能是满足需要的。在某些情况下，存储在存储器装置6内的数量是十分巨大的。在这种情况下，从卷描述符得到的信息传送到导航系统。后面的信息同样可以由导航系统自身所请求。在其操作中该导航系统要求这些从CD-ROM得到的解码数据。根据本发明，从模块中请求解码数据。在该导航系统中不执行该解码。为了从CD中读取编码的数据，该模块的处理器装置需要数据的地址，从而数据拾取单元可以移动到此位置。
如果在导航系统中确定了地址，该模块，一旦接收到“获得数据xxxx”的命令，必须仅仅移动数据拾取单元到该地址“xxxx”并读取和解码从此地址起始的数据。如果在模块中确定地址，即内容信息表存储在存储器装置，与导航系统减少的数据交换将在插入数据CD后发生。数据可以更快地提出。之后该数据请求可以通过高级命令发生。例如，如果导航系统的数据存储在其名称相应于地理位置的数据序列中，则由于用户和他/她的汽车所出现的地理位置的知识，导航系统可以通过“文件打开nnnn”命令提出数据。这里“nnnn”是请求的数据序列的名称。对导航系统不需要知道其定位在数据CD的位置。之后该模块访问内容信息表并搜寻有“nnnn”名称的数据序列。CD上数据序列的起始地址同样与此数据序列相关地存储。另一个高级命令是，例如，“文件搜寻yyyy”命令，一旦数据拾取单元接收到上述命令则在数据序列范围内跳过相应于“yyyy”帧的距离，并且从新位置重新开始读取。
根据本发明，向数据呼叫命令提供一个标识符，因为在导航系统已经传送其新的请求后模块仍然可以发送数据。因此，该导航系统必须能够在属于在先请求的数据和属于当前请求的数据间进行辨别。当发送数据时，模块使用具有请求命令的标识符，从而已发送的数据可以明确地标识。该标识符可以为，例如，增加的8比特长的值。
在根据本发明的模块的操作期间，其程序可以如下，如图4中所示1.插入具有导航数据的CD-ROM(步骤20)。
2.读取TOC和卷描述符(VD)。同样的识别导航数据CD。
3.如果模块具有可编程处理器，从存储装置中读取用于块解码的该程序并且将该程序装载到该可编程处理器中(步骤22)。
4.根据模块的实施例或由导航系统提供a.把从该TOC和该VD中得到的信息发送到该导航系统(步骤23)，或b.把从该TOC和该VD中得到的信息存储到模块的存储装置中(步骤24)。
5.根据4的选项a.接4.a，具有标识符“0”的命令“获得数据xxxx”通过导航系统发送到模块，该处理器装置接收到该命令(步骤25)，或b.接4.b，具有标识符“0”的命令“文件打开nnnn”通过导航系统发送到模块，该处理器装置接收到该命令。该处理器装置访问该存储装置，并且在数据序列中搜寻具有名称“nnnn”的信息。从存储装置读取数据序列的该地址“xxxx”(步骤26)。
6.该处理装置控制该数据拾取单元，从而该数据拾取单元移动到在地址“xxxx”的数据的物理起始(步骤27)。
7.从CD读取编码数据并传递到用于解码的DSP，或它们被装载入缓冲存储器(例如FIFO)直到后者满了。检查该FIFO的占有度，如果该占有度低于某一级(大约50％)则请求进一步的数据。
8.从缓冲存储器传递到DSP的该编码数据通过由解码程序实现的解码功能而解码(步骤29)。
9.该解码数据被提供标识符“0”并发送到导航系统。代替发送数据，同样可以把它们放入进一步的缓冲存储器中的中间储存器，从中导航系统请求解码数据。根据该模块的实施例，已读取数据的地址附加地分配给该数据。之后该数据在定义的给定长度的数据包中可用，或通过指示下一个数据包长度的进一步参数控制数据交换(步骤30)。
10.该导航系统请求进一步的数据。一个相应的命令发送到该模块，如子步骤5。该命令包括新的标识符“1”。再一次执行子步骤6-9。根据该实施例，拒绝和不解码在缓冲器中仍然出现的编码数据，或解码和传送该缓冲数据，从而利用具有标识符“1”的请求数据在已经读取的数据中的可能性(由虚线箭头标记31表示)。
在该模块的实施例中经由第一串行总线(命令总线)通过少量的连接线接收该命令“获得数据”和“文件打开”，并且经由第二串行总线(数据总线)发送该编码数据。除了每条总线的用于同步传送器和接收器的一条或两条时钟线以外，不再要求进一步的用于命令和数据交换的线。这导致了模块有少量的连接线，即模块低成本以及使汽车领域中线的数目最佳化。用于数据交换的串行总线的使用要求适当的数据交换协议。因此可以在实际数据前发送给定长度的标题，在标题中，例如，出现数据请求命令和/或从其读取数据的当前地址的标识符。下一个数据包可以，例如，总是同样的长度，或该标题包括关于随后数据包长度的信息。对本领域技术人员来说其他协议的特征显然认为包括在其中。
权利要求
1.一种用于读取数据载体的模块，具有一个处理器装置和一个读取单元，其中该模块设计为结合到一个数据处理设备中，其中可寻址编码数据存储在该数据载体中，以及其中该处理器装置包括解码功能并且为此目的设计为为在该数据载体中以编码形式存储的解码数据接收一个由标识符表征的请求，控制该读取单元，从而由起始地址定义的该请求数据从该数据载体中以编码形式读取，通过解码功能将该编码数据转变为解码数据，以及使由该标识符表征的该解码数据可用。
2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于该处理器装置设计为通过根据其从该数据载体读取该编码数据的当前地址表征该解码数据。
3.根据权利要求1所述的模块，其特征在于该处理器装置设计为连同该请求一起立刻接收该起始地址。
4.根据权利要求1所述的模块，其特征在于该模块包括一个存储装置，其中所述存储装置设计为存储该数据载体的内容信息表，以及其中该处理器单元设计为通过利用该内容信息表从该请求中导出该起始地址。
5.根据权利要求1所述的模块，其特征在于该处理器装置设计为经由第一串行总线接收由标识符表征的该请求并且经由第二串行总线使由该标识符表征的该解码数据可用。
6.根据权利要求1所述的模块，其特征在于该模块包括一个存储装置，该处理器装置设计为用于从该存储装置装载一个解码程序，该程序在可编程处理器内执行该解码功能。
7.根据权利要求1所述的模块，其特征在于该数据处理设备是一个车载收音机或一个导航系统或一个组合的车载收音机/导航系统。
8.一种数据载体重放设备，其中结合一个根据权利要求1-7中之一的模块。
全文摘要
一种用于读取数据载体的模块，具有处理器装置和读取单元，其中该模块设计成结合到数据处理设备中，其中可寻址编码数据存储在数据载体中，以及其中该处理器装置包括解码功能，其为此目的设计为为在数据载体中以编码形式存储的解码数据接收一个由标识符表征的请求，控制该读取单元，从而由起始地址定义的请求数据从数据载体中以编码形式被读取，通过解码功能将该编码数据转变为解码数据，并使由标识符表征的该解码数据可用。
文档编号G11B20/10GK1726554SQ200380106402
公开日2006年1月25日 申请日期2003年12月9日 优先权日2002年12月20日
发明者A·罗茨 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司