专利名称：自动调整容量的sd存储卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种SD存储卡，尤其是指一种能根据主机的读写方式自动调整容量的SD存储卡。
背景技术：
以SD规范为数据传输标准的SD存储卡，近年来广泛应用于数码相机、手机、PDA、MP3/MP4播放器等消费电子产品中，发展迅速。
SD规范中规定主机和卡之间的通讯通过命令(Command，简称CMD)和响应(Response，简称R)来完成，主机通过CMD访问卡，卡通过相应的响应反馈主机。
符合SD规范主机发送的CMD具有一个固定的码长度为48比特，CMD的格式如下表
每个CMD都以一个开始比特开始，以一个结束比特结束，以Bit47到Bit0来表示CMD从开始比特到结束比特的48个比特，对于CMD的每个比特位解释如下Bit47为开始比特(Start Bit)，这一位总为‘0’。
Bit46为传输方向比特(Transmit Bit)，在CMD中，这一位总为‘1’，表示数据的传送方向是主机向卡传送。
Bit45到Bit40为CMD的索引(Index)。如CMD8，这6个比特即为6’b001000。
Bit39到Bit8为CMD的参数(Argument)，每个CMD对这32个比特各有定义。
Bit7到Bit1为7比特的CRC(Cyclic Redundancy Code)校验码。
Bit0为结束比特(End Bit)，这一位总为‘1’。
SD规范中规定内存访问命令(Memory Access CMD)，如读、写、擦除等CMD的Argument表示数据地址(Data Address)。
SD2.0规范中定义了两种读写方式标准容量读写方式和高容量读写方式。
在标准容量的读写方式中，CMD的Argument所表示的数据地址以1字节(Byte)为单位，32个比特位最多可表示232字节，即4G字节，所以标准容量的读写方式最多可支持4G字节的卡。
在高容量的读写方式中，CMD的Argument所表示的数据地址以512字节为单位，这样32个比特位最多可表示232×512字节，即2T字节，所以高容量的读写方式最多可支持2T字节的卡。
鉴于上述原因，高容量读写方式和标准容量读写方式因其对CMD的Argument的解释不同，所以两者不能通用。
除了普通的单纯高容量卡和标准容量卡，SD2.0规范特别定义了一种高容量B型卡，以支持两种读写方式，B型卡也叫双态卡，这种卡包含两个存储区，一个高容量存储区和一个标准容量存储区。B型卡的高容量存储区能被高容量主机用高容量方式正确读写，标准容量存储区能被标准容量主机用标准容量方式正确读写，但是同时只能使用一个存储区，用一个机械开关切换所需的存储区。这种B型卡，可以通过机械开关的切换，使得卡既可以工作在标准容量方式，也可以工作在高容量方式。B型卡支持主机对其存储空间的可用性如图1所示。
可见，目前SD2.0规范有如下两个缺点(1)需要机械开关来切换标准容量和高容量方式的读写；(2)同时只能够使用一个存储区，即一张卡总共有X＝XL+XH大小的容量，其中XL是标准容量区域，XH是高容量区域，SD存储卡用户在低容量模式只能够使用到XL区域，无法访问XH区域；同样，在高容量模式，只能够使用到XH区域，无法访问XL区域。
发明内容
本发明提供了一种不需用机械开关切换，而能根据主机自动调整卡容量设置的SD存储卡。
一种自动调整容量的SD存储卡，包括SD界面单元、控制器和存储模块，SD界面单元一端用于与外界主机连接，另一端连接控制器，控制器与存储模块通过总线连接，所述的控制器可根据主机的读写方式自动调整自身的容量设置，其自动调整过程包括以下步骤
(1)上电后，等待主机发送有效的CMD0；(2)收到有效的CMD0后，继续等待主机发送有效的CMD8；(3)收到有效的CMD8后，回Response R7；(4)继续等待主机发送有效的ACMD41；(5)收到主机发送的有效的ACMD41后，判断ACMD41中包含的HCS比特位是否为‘1’；(6)若ACMD41中包含的HCS比特位为‘1’，则回包含CCS比特位为‘1’的Response R3，调整卡为高容量卡，采用高容量读写方式解释其后主机发送的内存访问命令，即把内存访问命令的Argument所表示的数据地址解释为以512字节为单位；(7)若ACMD41中包含的HCS比特位不为‘1’，则回包含CCS比特位为‘0’的Response R3，调整卡为标准容量卡，采用标准容量读写方式解释其后主机发送的内存访问命令，即把内存访问命令的Argument所表示的数据地址解释为以1字节为单位。
所述的SD界面单元采用SD界面连接器或金手指。
所述的存储模块可采用一个或多个存储器件。
所述的存储器件可采用可擦写、非易失的半导体存储器件。
本发明具有以下特性1.切换标准容量模式和高容量模式无需机械开关，卡在接受主机鉴定的过程中，可根据主机的适用性自动调整。
2.在标准容量的主机平台，卡自动调整为标准容量卡，支持主机用标准方式对其进行读写访问，即内存访问命令的Argument所表示的数据地址将被解释为以1字节为单位。
3.在高容量的主机平台，卡自动调整为高容量卡支持主机用高容量方式对其进行读写访问，即内存访问命令的Argument所表示的数据地址被解释为以512字节为单位。
4.支持两种SD主机对其存贮区域的访问方式。
5.具有符合SD规范的外形特征和接口信号定义。
本发明所述的自动调整容量的SD存储卡可完全替代普通的标准容量卡、高容量卡以及B型卡。
图1为主机对B型卡存储空间的访问示意图；图2为本发明的结构框图；图3为本发明自动调整过程的流程图；图4为主机对本发明存储空间一种访问方式的示意图；图5为主机对本发明存储空间另一种访问方式的示意图。
具体实施例方式
如图2所示，一种自动调整容量的SD存储卡，包括SD界面单元1、控制器2和存储模块3，SD界面单元1一端用于与外界主机连接，另一端连接控制器2，控制器2与存储模块3通过总线连接。
SD界面单元1通常采用SD界面连接器或金手指。
控制器2和SD界面单元1一起，完成存储卡的自动调整容量过程、数据的传送和配置、状态的报告、SD的界面功能及其兼容性，同时也完成对存储模块的操作，如读、写、擦和备份等的命令，通常可以但不限于是一个单芯片的集成电路。
存储模块3用于接收和储存数据，通常可用一个或多个存储器件。存储器件可采用可擦写、非易失的半导体存储器件，如闪存器件(FlashMemory)，电可擦写只读存储器(EEPROM)等。
SD存储卡在接受主机鉴定的过程中，由控制器2根据SD主机的读写方式自动调整自身的容量设置，如图3所示，其包括以下步骤(1)将SD存储卡插入SD主机进行上电后，等待主机发送有效的CMD0；(2)判断接收的是否有效的CMD0，若不是，则返回(1)；若是，则继续等待主机发送有效的CMD8；(3)判断接收CMD8是否为有效，若不是，则返回(2)；若是，则回Response R7；(4)继续等待主机发送有效的ACMD41；(5)判断接收的是否为有效的ACMD41，若不是，则返回(4)；若是，则判断ACMD41中包含的HCS(Host Capacity Status)比特位是否为‘1’；(6)若ACMD41中包含的HCS比特位为‘1’，则回包含CCS(CardCapacity Status)比特位为‘1’的Response R3，调整卡为高容量卡，采用高容量读写方式解释其后主机发送的内存访问命令，即把内存访问命令的Argument所表示的数据地址解释为以512字节为单位；(7)若ACMD41中包含的HCS比特位不为‘1’，则回包含CCS比特位为‘0’的Response R3，调整卡为标准容量卡，采用标准容量读写方式解释其后主机发送的内存访问命令，即把内存访问命令的Argument所表示的数据地址解释为以1字节为单位。
本发明可支持两种主机对其存储空间的访问方式。
图4所示为主机对本发明存储空间的一种访问方式的示意图，该方式也是目前SD2.0标准定义的方式，如图所示，按照SD2.0规范，支持标准容量读写方式的主机，只能访问本发明存储卡的标准容量区域XL，支持高容量读写方式的主机，只能访问本发明存储卡的高容量区域XH，因此，这种方式完全兼容SD2.0规范中的B型卡访问模式。
图5所示为主机对本发明存储空间的另一种访问方式的示意图，这种方式是前述方式的扩展，如图所示，支持标准容量读写方式的主机，只能够访问本发明存储卡的标准容量区域XL；而支持高容量读写方式的主机，可同时访问标准容量区域XL和高容量区域XH，从而使得整个存贮空间成为一个整体，而不是无法同时使用的两块空间。
本发明SD存储卡可完全替代普通的标准容量卡、高容量卡以及B型卡。
权利要求
1.一种自动调整容量的SD存储卡，包括SD界面单元(1)、控制器(2)和存储模块(3)，SD界面单元(1)一端用于与外界主机连接，另一端连接控制器(2)，控制器(2)与存储模块(3)通过总线连接，其特征在于所述的控制器(2)可根据主机的读写方式自动调整自身的容量设置，其自动调整过程包括以下步骤(1)上电后，等待主机发送有效的CMD0；(2)收到有效的CMD0后，继续等待主机发送有效的CMD8；(3)收到有效的CMD8后，回Response R7；(4)继续等待主机发送有效的ACMD41；(5)收到主机发送的有效的ACMD41后，判断ACMD41中包含的HCS比特位是否为‘1’；(6)若ACMD41中包含的HCS比特位为‘1’，则回包含CCS比特位为‘1’的Response R3，调整卡为高容量卡，采用高容量读写方式解释其后主机发送的内存访问命令，即把内存访问命令的Argument所表示的数据地址解释为以512字节为单位；(7)若ACMD41中包含的HCS比特位不为‘1’，则回包含CCS比特位为‘0’的Response R3，调整卡为标准容量卡，采用标准容量读写方式解释其后主机发送的内存访问命令，即把内存访问命令的Argument所表示的数据地址解释为以1字节为单位。
2.如权利要求1所述的自动调整容量的SD存储卡，其特征在于所述的SD界面单元(1)采用SD界面连接器或金手指。
3.如权利要求1所述的自动调整容量的SD存储卡，其特征在于所述的存储模块(3)可采用一个或多个存储器件。
4.如权利要求3所述的自动调整容量的SD存储卡，其特征在于所述的存储器件可采用可擦写、非易失的半导体存储器件。
全文摘要
本发明公开了一种自动调整容量的SD存储卡，包括SD界面单元、控制器和存储模块，SD界面单元一端用于与外界主机连接，另一端连接控制器，控制器与存储模块通过总线连接，控制器可根据主机的读写方式自动调整自身的容量设置，以不同读写方式的SD主机。本发明可完全替代普通的标准容量卡、高容量卡以及B型卡。
文档编号G06K19/077GK1804781SQ200610049359
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者骆建军, 楚传仁, 吴瑶敏 申请人:骆建军, 楚传仁, 吴瑶敏