专利名称：整合触控按键控制的读卡装置及其控制芯片模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种读卡装置，特别是指一种整合触控按键控制功 能的读卡装置及其控制芯片模块。
背景技术：
由于信息科技的快速发展，计算机系统己逐渐成为使用者每天不可 或缺的使用工具之一。而不管是桌上型计算机、笔记型计算机甚至是个 人数字助理(PDA)，其主机本身都有提供一些控制按键或功能按键(如 多媒体播放控制)，以让使用者可以更直接地控制计算机的运作。
此外，在计算机系统中数字数据储存的部分，由于硅储存媒体(如 闪存)具有轻薄短小的实用性及灵活性，并且各类型记忆卡的应用也越 来越广泛，让越来越多的计算机系统不论是透过外接或内建的方式，都 已纷纷整合具有读卡功能的装置，以提供使用者能够更方便地存取本身 所使用的记忆卡。
而以目前笔记型计算机整合上述功能来举例说明，请参考图1，为习 知技术笔记型计算机的架构方块图。如图所示，笔记型计算机9包含复
数个控制按键91、 一按键控制芯片92、复数个卡片连接器93、 一读卡控 制芯片94及一中央处理单元95。其中，按键控制芯片92分别透过一通 用输入输出脚位(GPIO)来连接控制按键91，并且例如再透过一串行总 线(I2C)或一通用序列总线(USB)来连接中央处理单元95。而按键控 制芯片92用以设定每一控制按键91的定义，并且当控制按键91的任一
受到触发时得以回报相对的信号给中央处理单元95。另外，读卡控制芯
片94则是透过该些卡片连接器93来连接不同的记忆卡(图未示)以存 取数据，并且读卡控制芯片94再透过通用序列总线来连接中央处理单元 95，以进行数据的传输。
然而，以目前所设计的笔记型计算机9的架构而言，由于按键控制 芯片92及读卡控制芯片94是独立的设计，因此对中央处理单元95而言， 必须同时控制按键控制芯片92及读卡控制芯片94以进行各自的存取动 作，使得中央处理单元95的执行效能降低。并且在笔记型计算机9的设 计上必须考虑到按键控制芯片92及读卡控制芯片94两者与中央处理单 元95的设计位置，而会导致在电路布线上的困扰。
此外，若笔记型计算机9所搭配的是独立的读卡装置的话，也就是 图1中读卡控制芯片94及卡片连接器93等相关的读卡装置的组件是独 立设计于另一电路板，则势必无法进一步有效縮小计算机的尺寸大小。 再者，若是对于桌上型计算机而言，通常是以整合内接读卡装置的方式 来设计，而其对于控制按键或功能按键方面的控制方面则会是独立于读 卡装置而另外再设计一电路板来置放于计算机机壳面板等位置。对此， 就会增加系统厂商的设计成本。
因此，要如何让计算机系统在拥有较多功能的同时，不会降低原本 的执行效率，并且能在应用设计时具有方便、灵活的特性以及能拥有縮 小产品体积与降低成本等优点，便是目前值得加以改善的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型所要解决的问题在于，透过一读卡装置的控 制芯片模块来整合触控按键控制的功能，藉以达到读卡装置不仅具有对
记忆卡存取的功能，同时更可拥有控制触控按键的功能。于是，让搭配 本实用新型的读卡装置的应用系统得以不需大幅地改变硬件电路的设 计，甚至是不需改变电路设计，而便能达到简单就进行整合设计有读卡 功能及触控按键功能的目的。
为了达到上述目的，根据本实用新型所提出的一方案，提供一种整 合触控按键控制的读卡装置，应用于一应用系统，该读卡装置包括一 触控感应界面、至少一记忆卡接口及一控制芯片模块。其中，触控感应
界面具有多个该触控按键；记忆卡接口分别连接一记忆卡；控制芯片模
块连接该触控感应界面及该记忆卡接口 ，并且针对该触控感应界面及该
记忆卡接口而分别采用相异的一装置类别(Class)来与该应用系统进行 信号传输。
其中，该读卡装置进一步包括一接口连接单元，该接口连接单元连 接该应用系统的 一系统连接单元。
为了达到上述目的，根据本实用新型所提出的另一方案，提供一种 整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块，其为单芯片模块，该读 卡装置包含一触控感应界面、至少一记忆卡接口及一接口连接单元，而 该控制芯片模块包括 一感测单元、 一感测控制电路、 一卡片接口单元、
一信号处理单元及一通用序列总线处理单元。其中，感测单元依据该触
控感应界面的状态而产生一按键感测信号；感测控制电路控制该感测单 元；卡片接口单元连接该记忆卡接口，并与该记忆卡接口所插接的记忆 卡传递一数据信号；而信号处理单元则连接该接口连接单元，并且和一 应用系统进行信号的转换及传输。最后，通用序列总线处理单元控制该 卡片接口单元及该感测控制电路，以接收该数据信号及该按键感测信号， 并分别采用相异的一装置类别来与该应用系统进行信号传输。
为了达到上述目的，根据本实用新型所提出的再一方案，提供一种 整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块，其为多芯片模块，该读 卡装置包含一触控感应界面、至少一记忆卡接口及一接口连接单元，而 该控制芯片模块包括 一按键控制芯片及一读卡控制芯片。其中，按键 控制芯片连接该触控感应界面，并且依据该触控感应界面的状态，来产 生一按键感测信号。而读卡控制芯片连接该按键控制芯片，并进一步包 含 一卡片接口单元、 一信号处理单元及一通用序列总线处理单元。其 中，卡片接口单元连接该记忆卡接口，并且与该记忆卡接口所插接的记 忆卡传递一数据信号；信号处理单元连接该接口连接单元，以和一应用 系统进行信号的转换及传输；而通用序列总线处理单元控制该卡片接口 单元及该按键控制芯片，以接收该数据信号及该按键感测信号，并采用
一大量储存装置的装置类别(Mass Storage Device Class)来与该应用系 统进行数据信号的传输，而采用一人机界面装置的装置类别(HID Class) 来与该应用系统进行按键感测信号的传输。
藉此，本实用新型整合触控按键控制的读卡装置，得以让应用系统 在搭配读卡装置之后，不仅具有对记忆卡进行存取的功能，更可直接支 持触控按键的控制。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有 关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用， 并非用来对本实用新型加以限制。
图1为习知技术笔记型计算机的架构方块图2为本实用新型整合触控按键控制的读卡装置的实施例方块图3为本实用新型整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块的 第一实施例方块图；及
图4为本实用新型整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块的 第二实施例方块图。
主要组件符号说明
一、 习知技术 笔记型计算机9 控制按键91 按键控制芯片92 卡片连接器93 读卡控制芯片94 中央处理单元95
二、 本实用新型 读卡装置1 触控感应界面11 记忆卡接口 12 接口连接单元13 控制芯片模块14， 15 感测单元141
感测控制电路142 电压指示电路143 译码电路144
卡片接口单元145， 155 信号处理单元146， 156 记忆单元147， 157 通用序列总线处理单元148， 158 读卡控制芯片150 按键控制芯片151 应用系统2 系统连接单元2具体实施方式
本实用新型整合触控按键控制的读卡装置是透过一读卡装置的控制 芯片模块来整合触控按键控制的功能，其主要除了在读卡装置的硬件设 计上进行改良之外，在控制芯片模块能支持通用序列总线(USB)的规 格的复合装置类别(Class),以在接收触控按键的信号及进行存取记忆卡 时，是分别采用不同的装置类别来与所应用的应用系统进行沟通连接。 以让读卡装置不仅具有对记忆卡存取的功能，同时更可拥有控制触控按 键的功能。
请参考图2，为本实用新型整合触控按键控制的读卡装置的实施例方 块图。如图所示，本实施例提供一种读卡装置l，是应用于一应用系统2 (如笔记型计算机、打印机及个人数字助理等)。而为了清楚区分读卡 装置1及应用系统2各自的硬件电路，因此图2中是以外接的方式来进 行连接说明。然而在实际设计上，读卡装置1也可以是整个直接内建或 内接于应用系统2中。
读卡装置1是包含 一触控感应界面11、至少一记忆卡接口 12、 一
接口连接单元13及一控制芯片模块14。其中，触控感应界面ll是具有
多个触控按键，以提供给使用者进行按压，并且每个触控按键是可以分
别定义为应用系统2的不同功能的控制，在此并无加以限制。此外，触 控感应界面11在设计上可例如为目前较为广泛使用的电容式触控接口的 设计。
记忆卡接口 12是用来连接一记忆卡(图未示)，并且记忆卡接口 12 可例如为支持单一种记忆卡的插槽，或者为支持多种记忆卡的插槽(多 合一插槽)。而接口连接单元13提供以内接或外接方式来连接应用系统2 中的一系统连接单元21，以使读卡装置1得以和应用系统2进行连接及 信号传递。
而控制芯片模块14在设计上是单芯片模块或多芯片模块的设计，并 且可例如为通用序列总线或者高速周边零件连接总线(PCI-Express)的 芯片模块的设计，用以连接触控感应界面ll及记忆卡接口 12。并且针对 触控感应界面11及记忆卡接口 12，控制芯片模块14是分别采用相异的 一装置类别的规范来与应用系统2达成连接以进行信号传输。其中，针 对触控感应界面11，控制芯片模块14是采用通用序列总线的规格中的一 人机界面装置的装置类别(HID Class)来与应用系统2连接及进行信号 传输；而针对记忆卡接口 12，控制芯片模块14则是会采用通用序列总线 的规格中的一大量储存装置的装置类别(Mass Storage Device Class)来 与应用系统2连接及进行信号传输。
换句话说，当使用者按压触控感应界面11时，控制芯片模块14在 接收到按键信号后，便将会以人机界面装置的装置类别的传输规格来传 输该按键信号给应用系统2，也就是对应用系统2而言，此时的读卡装置 1是认定为人机界面装置。相同的，若是使用者欲进行存取记忆卡中的数
据，而在应用系统2上来操作数据信号的存取时，控制芯片模块14便会
以大量储存装置的装置类别的传输规格来传输该数据讯号，对应用系统2
而言，此时的读卡装置1即是认定为大量储存装置。
而附带一提的是，当控制芯片模块14是采用为高速周边零件连接总
线的规格设计时，是会进一步采取其支持的通用序列总线的传输协议来 进行运作，以达到本实用新型的运作需求。
请再参考图3，为本实用新型整合触控按键控制的读卡装置的控制芯 片模块的第一实施例方块图。如图所示，本实施例是进一步揭露读卡装 置1的控制芯片模块14中的详细架构，并且本实施例的控制芯片模块14 是以单芯片模块来设计，也就是说本实施例中的控制芯片模块14实际上 是为单一芯片。而本实施例所提供的控制芯片模块14包括 一感测单元 141、 一感测控制电路142、 一电压指示电路143、 一译码电路144、 一卡 片接口单元145、 一信号处理单元146、 一记忆单元147及一通用序列总 线处理单元148。
其中，通用序列总线处理单元148是用以控制感测控制电路142的 动作，以让感测控制电路142得以进一步控制感测单元141的运作。而 电压指示电路143是用以对外连接触控感应界面11，以提供触控感应界 面11的状态给感测单元141。进而，感测单元141是连接电压指示电路 143，用以依据该触控感应界面11的状态而来产生一按键感测信号。而 在这之中，电压指示电路143的设计，可例如是启闭开关的设计，也就 是当使用者按压触控感应界面ll中的其中之一触控按键时，便可导通相 对应的启闭开关，使得感测单元141得以接收到该触控按键的触发信号， 以进一步产生按键感测信号。
此外，电压指示电路143及感测单元141在实际设计上可例如是模
拟电路的设计，于是需进一步透过译码电路144的设计来连接于感测单
元141，以接收该按键感测信号而加以进行译码，并且将该按键感测信号
自模拟信号转换为数字信号，之后才再输出给通用序列总线处理单元
148，以让通用序列总线处理单元148得以辨识到实际上是为哪一触控按 键被使用者所按压，而回报给应用系统2。
接着，在控制芯片模块14的卡片接口单元145是用以对外连接记忆 卡接口 12，并且接收通用序列总线处理单元148的控制，以与记忆卡接 口 12所插接的记忆卡(图未示)进行数据信号的传递。
而信号处理单元146则是对外连接接口连接单元13，以和应用系统 2进行信号的转换及传输。其中，信号处理单元146中可例如是包含有一 串行接口引擎(SIE)(图未示)及一收发器(UTMI与PHY)(图未示)， 以达成对该序列的信号进行编码、译码、错误校正、位填塞和转换收发 等流程。于是，通用序列总线处理单元148所接收的按键感测信号及数 据信号都会再透过信号处理单元146而传递给应用系统2。当然应用系统 2对读卡装置1的控制芯片模块14所下达的任何指令信号也是会透过信 号处理单元146来传递至通用序列总线处理单元148。
而记忆单元147是连接于卡片接口单元145及信号处理单元146之 间，并且接收通用序列总线处理单元148的控制，而用以作为提供数据 以及暂存数据之用。而在实际设计上记忆单元147可例如包含一软件程 序区(图未示)及一数据暂存区(图未示)。其中软件程序区是采用只读 存储器(ROM)的设计，用以储存通用序列总线处理单元148操作时的 一并行软件程序；而数据暂存区是采用随机存取内存(RAM)设计，用 以暂存应用系统2与读卡装置1之间所传输的数据信号。
而本实施例的主要的重点即在于，通用序列总线处理单元148在接
收到该按键感测信号及该数据信号之后，会分别采用不同的装置类别的 规范来对信号进行传输，以与应用系统2达成连接。其中针对按键感测
信号的部分，通用序列总线处理单元148是以人机界面装置的装置类别 来传输；而针对数据信号的部分，通用序列总线处理单元148便是以大 量储存媒体装置的装置类别来传输。于是，不管使用者是在使用触控按 键接口 11或是记忆卡接口 12的状态下，应用系统2皆可以正确辨识读 卡装置l目前的装置类别而顺利进行信号传输。
另外，请再参考图4，为本实用新型整合触控按键控制的读卡装置的 控制芯片模块的第二实施例方块图。本实施例的功用及运作原理大致与 第一实施例相同，最大的不同点即在于本实施例的控制芯片模块是采用 多芯片模块的设计。也就如图4所示，控制芯片模块15中包括 一读卡 控制芯片150及一按键控制芯片151。
其中，读卡控制芯片150是单纯包含了卡片接口单元155、信号处理 单元156、记忆单元157及通用序列总线处理单元158。而这些单元的运 作皆与第一实施例中所述相同，在此就不再多加赘述。此外，按键控制 芯片151则是另外独立的控制芯片，以用来感测触控感应界面11的状态， 而产生按键感测信号。
再者，在实际设计上，按键控制芯片151是进一步透过一串行总线 (I2C)来连接读卡控制芯片150，使得按键控制芯片151是先将所产生 的按键感测信号传输给读卡控制芯片150中的通用序列总线处理单元 158，再由通用序列总线处理单元158控制以人机界面装置的装置类别来 传输给应用系统2。如此一来。使得搭配本实施例控制芯片模块15的读 卡装置1同样是透过同一个接口连接单元13来与应用系统2进行数据信 号及按键感测信号的传递。综上所述，本实用新型透过一读卡装置的控制芯片模块来整合触控 按键控制的功能，藉以达到读卡装置不仅具有对记忆卡存取的功能，同 时更可拥有控制触控按键的功能。于是，让搭配本实用新型的读卡装置 的应用系统得以不需大幅地改变硬件电路的设计，对外接读卡装置的应 用系统而言甚至是不需改变电路设计，便能达到简单就进行整合设计有 读卡功能及触控按键功能的目的，进而拥有縮小产品体积与降低成本等 优点。并且本实用新型整合触控按键控制的读卡装置更可方便且灵活地 应用于各种应用系统。
但，以上所述，仅为本实用新型的具体实施例的详细说明与图式， 并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以下述的申请专利 范围为准，任何熟悉该项技艺者在本实用新型的领域内，可轻易思及的 变化或修饰皆可涵盖在本实用新型所界定的专利范围。
权利要求1、一种整合触控按键控制的读卡装置，应用于一应用系统，其特征在于，所述的读卡装置包括一触控感应界面，具有多个该触控按键；至少一记忆卡接口，分别连接一记忆卡；及一控制芯片模块，连接该触控感应界面及该记忆卡接口，并且针对该触控感应界面及该记忆卡接口而分别以相异的一装置类别来与该应用系统进行信号传输。
2、 如权利要求1所述的整合触控按键控制的读卡装置，其特征在于: 所述的读卡装置进一步包含一接口连接单元，其透过内接或外接来连接 该应用系统的一系统连接单元。
3、 如权利要求1所述的整合触控按键控制的读卡装置，其特征在于 所述的控制芯片模块为通用序列总线或高速周边零件连接总线的芯片模 块。
4、 如权利要求3所述的整合触控按键控制的读卡装置，其特征在于 所述的控制芯片模块针对该触控感应界面是以一人机界面装置的装置类 别来与该应用系统进行信号传输，并且该控制芯片模块针对该记忆卡接 口是以一大量储存装置的装置类别来与该应用系统进行信号传输。
5、 一种整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块，其特征在于， 为单芯片模块，该读卡装置包含一触控感应界面、至少一记忆卡接口及 一接口连接单元，而该控制芯片模块包括一感测单元，依据该触控感应界面的状态而产生一按键感测信号； 一感测控制电路，控制该感测单元；一卡片接口单元，连接该记忆卡接口，并与该记忆卡接口所插接的记忆卡传递一数据信号；一信号处理单元，连接该接口连接单元，并且和一应用系统进行信号的转换及传输；及一通用序列总线处理单元，控制该卡片接口单元及该感测控制电路， 以接收该数据信号及该按键感测信号，并分别以相异的一装置类别来与 该应用系统进行信号传输。
6、 如权利要求5所述的整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模 块，其特征在于所述的通用序列总线处理单元是以一人机界面装置的 装置类别来与该应用系统传输该按键感测信号，并且该通用序列总线处 理单元是以一大量储存装置的装置类别来与该应用系统传输该数据信 号。
7、 如权利要求5所述的整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块，其特征在于进一步包含一电压指示电路，连接该触控感应界面，并提供该触控感应界面的 状态给该感测单元；及一译码电路，连接该感测单元，并进一步对该按键感测信号进行译 码，以将该按键感测信号自模拟信号转换为数字信号。
8、 一种整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模块，其特征在于， 为多芯片模块，该读卡装置包含一触控感应界面、至少一记忆卡接口及一接口连接单元，而该控制芯片模块包括一按键控制芯片，连接该触控感应界面，并且依据该触控感应界面的状态，来产生一按键感测信号；及一读卡控制芯片，连接该按键控制芯片，并进一步包含一卡片接口单元，连接该记忆卡接口，并且与该记忆卡接口所插接的记忆卡传递一数据信号；一信号处理单元，连接该接口连接单元，以和一应用系统进行 信号的转换及传输；及一通用序列总线处理单元，控制该卡片接口单元及该按键控制 芯片，以接收该数据信号及该按键感测信号，并以一大量储存装置的装 置类别来与该应用系统传输数据信号，而以一人机界面装置的装置类别 来与该应用系统传输按键感测信号。
9、如权利要求8所述的整合触控按键控制的读卡装置的控制芯片模 块，其特征在于所述的按键控制芯片是透过一串行总线来连接该读卡控制芯片。
专利摘要一种整合触控按键控制的读卡装置，应用于一应用系统，该读卡装置包括一触控感应界面、至少一记忆卡接口、一接口连接单元及一控制芯片模块。其中，触控感应界面具有多个该触控按键，而记忆卡接口分别用以连接一记忆卡。再者，接口连接单元连接该应用系统的一系统连接单元，而控制芯片模块连接该触控感应界面及该记忆卡接口，并且针对该触控感应界面及该记忆卡接口而分别采用相异的一装置类别(Class)的规范来与该应用系统达成连接以进行信号传输。藉此，让读卡装置达到兼具控制触控按键及存取记忆卡的功能的目的。
文档编号G06F13/38GK201188219SQ200820110769
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者张琦栋, 林毅杰, 蓝世旻 申请人:安国国际科技股份有限公司