CN101138158A - 通信协议模拟装置 - Google Patents

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Abstract

一种装置，包括一个实体界面，用于基于宽域协议来进行通信，还有二个功能部件。第一功能部件经由实体界面来进行通信。第二功能部件包括一个功能模块，利用窄域协议来通信，还有一个模拟模块，用于在二个协议之间进行传递，从而使二个功能部件利用实体界面来互相通信。

Description

通信协议模拟装置
技术领域
本发明涉及计算机装置内的通信协议应用，尤其涉及在其它协议上模拟一个协议的模块。
背景技术
计算机及部件通过发送及接收表示数据的电信号数位来通信。用于该通信的界面一般为串行界面，其中，信号数位一次性发送，在并行界面中，多位信号同时发送。并行界面有各种同时发送的数据位，它可视为界面“宽度”；即，十六位界面宽于四位界面，最窄的界面是一次只移动一位信号的串行界面。
宽大的界面具有更高的数据流量，但需要多路线路。这更适于计算机部件的内部通信；因此，计算机标准数据总线一般采用16-64位并行界面。并行界面的其它重要特性在于，它适于直接从存储器来运行装置的RAM协议，尤其是，在连接于电源的装置上启动计算机或计算装置基本功能的激励码协议。如果连接计算机与外部装置或分离式部件，比如外围装置或存储卡，则连接器及电缆的尺寸及可靠性便尤其重要，它使外围装置或分离式部件上的连接采用更窄的界面，一般是串行界面。
连接标准化外围装置或可分离式部件的三个常用的窄界面是作为串行界面的通用串行总线(USB)、一至八位的窄界面多媒体卡(MMC)、一至四位的窄界面安全数字(SD)。这些标准规定了实体、电力及逻辑特性，从而保证在标准装置之间进行有效可靠的数据传送。
如果计算机或计算装置在内部采用16-64位总线，并在外部通过更窄的比如1-8位总线来进行通信，则将采用作为硬件或子件的协议转换器来转换通信协议。
图1表示作为背景技术的系统100，其中，个人电脑或计算装置主机110经由USB线126连接于外围存储设备130上。USB线采用USB标准，为四条线路，但一次只发送一个数据位。主机110有一个CPU(中心处理单元)112，它采用驱动器(未图示)，向存储装置130发送涉及存储的指令，比如读取及写入指令。该指令使CPU112保持于内部总线124上，并取决于内部计算机总线在CPU112与所有内部部件(比如硬盘、光驱、调制解调器、网卡)之间的结构，而且通常是16至64位的宽域并行界面。主控制器116将从CPU112接收到的指令转为串行USB协议，并通过串行USB线126来发送该指令。如果由客户控制器134来接收，则该指令便由控制器134来转换成通过并行通信线144发送的指令，从而在存储模块136上执行该涉及存储的操作。控制器134包括一个通信控制器138及一个存储管理控制器132。控制器134代表存储装置130的所有部件，包括处理能力，而且可作为一个或多个单元来执行。
外围设备及可分离部件使多种软件模块、部件设计及商用部件采用更窄的通信界面，比如USB或MMC。但是，如果设计者受窄域界面比如USB或MMC的协议性能、标准化、成本的吸引，同时又希望在装置内永久性固定该部件，则可能会产生特殊兴趣。这样，窄域界面在外部连接或分离性方面的长处便无足轻重，而可分离或外部连接部件的硬件协议转换器则发挥出极大的成本、空间等方面的长处。
因而，需要使用于窄域界面的总体部件设计适用于宽域通信界面，而不需要用硬件来进行协议转换。
发明内容
这里的“宽域”或“窄域”协议是一种用于“宽域”或“窄域”界面的协议。本文中的“宽带”表示多个数位，可同时转换：16位界面或协议比8位协议大二倍。
这里的“装置”是任意的独立计算装置，包括任意尺寸及形式的个人计算机、移动电话、双向传呼机、数字相机及数字音乐播放器。这里的“部件”是具有独立用途的装置的一部分。
根据本发明，提供一种装置，包括：(a)一个实体界面，用于基于第一协议来进行通信；(b)一个第一功能部件，用于经由所述实体界面来进行通信；(c)一个第二功能部件，包括：(i)一个功能模块，利用窄于所述第一协议的第二协议来通信，(ii)一个模拟模块，用于在所述第一与所述第二协议之间进行传递，从而使所述第一与第二功能部件利用所述实体界面来互相通信。
根据本发明，提供一种装置所用的部件，其包括一个实体界面，采用第一协议及中心处理单元，经由实体界面来进行通信，该部件包括：(a)一个功能模块，利用窄于所述第一协议的第二协议来通信；(b)一个模拟模块，用于在所述第一与所述第二协议之间进行传递，从而使所述第一与第二功能部件利用所述实体界面来互相通信。
根据本发明，提供一种装置所用的中心处理单元，包括一个实体界面，采用第一协议，还有一个部件，其经由实体界面来进行通信，该中心处理单元包括：(a)一个功能模块，利用窄于所述第一协议的第二协议来通信；(b)一个模拟模块，用于在所述第一与所述第二协议之间进行传递，从而使中心处理单元及部件利用实体界面来互相通信。
本发明的装置包括一个实体界面，用于基于第一协议来进行通信，还有二个功能部。第一功能部件经由实体界面来进行通信。第二功能部件包括一个功能模块，利用第二协议来通信，比如USB协议、MMC协议或SD协议，它窄于第一协议。USB协议是串行界面第二协议的一个示例。为使第一与第二功能部件利用实体界面来互相通信，第二功能部件还包括一个模拟模块，用于在二个协议之间进行传递。
第二功能部件是装置的中心处理单元，第一功能部件是装置的数据存储装置，比如闪速数据存储装置。第二功能部件是装置的数据存储装置，比如闪速数据存储装置。第一功能部件是装置的中心处理单元。
实体界面是随机访问界面。
本发明的范围还包括第二功能部件，比如装置的中心处理单元。
附图说明
以下结合附图来说明本发明。其中：
图1是背景技术装置及主机的方块图；
图2及图3是本发明系统的方块图；
图4是图3所示系统的方块图。
具体实施方式
本发明是一种计算机系统及系统部件，其采用标准通信协议的逻辑模拟，并结合宽于协议所支持的实体界面的实体界面。本发明可用来实施部件设计，比如经由宽域通信界面的USB、MMC或SD通信。
参照附图及说明，可更好地理解本发明的计算机系统内数据交换的原理及操作。
本发明具有可靠性、成本性、可利用原来的部件设计或软件模块，采用独特的标准窄域通信协议(如USB或MMC)逻辑特性，还具有宽域通信协议的长处，比如性能改进、存储器的成本性及存储器激励。
本发明的目的在于，在系统中增加模拟协议转换器(“模拟器”)，可包括一个CPU及存储器装置。本发明的模拟器用于接收符合标准通信协议逻辑特性的指令，用于窄域通信线路，并在不同的宽域通信线路上传送这些指令。比如，如果通信协议是USB协议，则本发明采用USB协议，该通信线路可同时发送一位以上的数据。模拟器相对系统其它部件的定位因本发明的不同方式而异。图2及3所示的优先实施方式表示模拟器相对其它部件的某些定位方式。
图2表示本发明的装置200。CPU205是处理器，用于运行各种功能210，比如基于装置200的操作系统服务器、驱动器、用户应用及/或专用功能，比如照相、语音记录、电话或音乐播放。比如，部件220可以是非易失性存储器装置，比如闪速存储器装置。装置功能210采用部件220，其永久性或半永久性内置于装置200内。装置功能210包括软件模块，其与部件220同时动作，部件220采用窄域协议，比如USB协议。但是，CPU205与部件220之间的实际通信线路226采用大于采用部件220的装置功能210的宽域协议。协议之间的差异由模拟器模块215来解决，它是装置功能210与部件220之间的逻辑界面，当装置功能210基于窄域协议来相对部件220继续传送及接收指令时，模拟模块215便保证该指令相对部件220来正确地转换，这样，部件220可利用线路226的协议来进行通信。
原则上，装置功能210可采用更宽的路线226协议来相对部件220进行通信，无需模拟模块215。但是，本发明可采用更好设计的窄域通信装置功能210。本发明的模拟模块215采用装置功能210，可利用原用于窄域协议的模块，而无需采用用于各协议或部件220的装置功能210。同样，部件220用于线路226的宽域通信，它不采用装置功能210所用的实际窄域协议。
图3表示装置300的另一实施方式，其中，标准的窄域协议是部件310的特性，而CPU305是采用宽域协议的装置部件。部件310在本实施方式中是一种智能部件，部件310包括一个可编程控制器(未图示)。部件310的部件功能320包括硬件及软件，用于向装置CPU305提供有用的服务。部件功能320用于通过窄域通信频道来接收及发送数据，比如USB或MMC。但是，部件310与装置CPU305之间的实际通信线路326宽于部件功能320所用的线路。为解决这一问题，模拟模块315，即在部件310的控制器中运行的软件码对在部件功能320与装置CPU之间运行的数据进行转换，从而使装置CPU305只能“看见”宽域通信协议，而部件功能320则只能“看见”所需的窄域协议。
模拟模块215标为315，它包括软件码模块，在处理器中执行(CPU205及部件310的控制器)。在这些模拟模块中，各装置200及300设有原用于窄域通信协议的部件或软件模块，在采用宽域通信协议的环境下使用。
图4表示图3所示的实施方式，不同于图1所示的方式。装置500用于内置，作为一种固定的部件，只对图1中移动式存储器装置130的设计作了少量改进。但是，USB线路126在本固定配置中没有意义，因而主控制器116成为冗余。然而，装置500可减少对存储器装置130的现有部件的改进。装置500的主通信总线526支持可运行程序的RAM协议，可从激励程序存储器550来激励装置500。
存储器部件530保留图1中存储器装置130的主设计元件，包括存储模块136、存储管理模块132及USB通信模块138(可能作某些改动)。然而，USB通信模块138不适合用作宽域通信线526的界面。因此，存储部件530在控制器534中包括一个模块器模块532。因此，控制器534经由宽域通信线526所接收到的任意数据由控制器534转换成USB指令，可在存储器管理模块132的指令下，由控制器534来进一步处理，转为存储器模块136的操作。因此，控制器534从存储器管理模块132所接收的所有数据由控制器534通过模拟模块532来转换，从而在宽域通信线526上传送。
存储器部件530还包括一个激励程序存储器550，用于利用RAM协议总线526的支持，从而由存储器部件530进行激励。比如，在本发明的一种方式中，存储器部件530在普通所有共享专利申请NAND FLASH MEMORY SYSTEMARCHITECTURE中有说明，该专利申请用于各种用途。存储器模块136是一种NAND闪速存储器，其中存有装置500的激励码。激励程序存储器550采用SRAM。通电后，控制器534从存储器模块136来复制激励码，从而激励程序存储器550及装置CPU512，以便从激励程序存储器550来执行激励码。
以上参照有限的实施方式来说明了本发明，但可对本发明进行各种改进及变动。

Claims (24)

1.一种装置，包括：
(a)一个实体界面，用于基于第一协议来进行通信；
(b)一个第一功能部件，用于经由所述实体界面来进行通信；
(c)一个第二功能部件，包括：
(i)一个功能模块，利用窄于所述第一协议的第二协议来通信，
(ii)一个模拟模块，用于在所述第一与所述第二协议之间进行传递，从而使所述第一与第二功能部件利用所述实体界面来互相通信。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第二功能部件是装置的中心处理单元。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第一功能部件是装置的数据存储装置。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述数据处理装置是闪存数据存储装置。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第二功能部件是装置的数据存储装置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述数据存储装置是闪存数据存储装置。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第一功能部件是装置的中心处理单元。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第二协议是USB协议。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第二协议是MMC协议。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第二协议是SD协议。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述实体界面是随机访问界面。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述第二协议是串行界面协议。
13.一种装置所用的部件，其包括一个实体界面，采用第一协议及中心处理单元，经由实体界面来进行通信，该部件包括：
(a)一个功能模块，利用窄于所述第一协议的第二协议来通信；
(b)一个模拟模块，用于在所述第一与所述第二协议之间进行传递，从而使所述第一与第二功能部件利用所述实体界面来互相通信。
14.根据权利要求13所述的部件，其特征是，所述功能模块是数据存储模块。
15.根据权利要求14所述的部件，其特征是，所述数据存储模块是闪存数据存储模块。
16.根据权利要求13所述的部件，其特征是，所述第二协议是USB协议。
17.根据权利要求13所述的部件，其特征是，所述第二协议是MMC协议。
18.根据权利要求13所述的部件，其特征是，所述第二协议是SD协议。
19.根据权利要求13所述的部件，其特征是，所述第二协议是串行界面协议。
20.一种装置所用的中心处理单元，包括一个实体界面，采用第一协议，还有一个部件，其经由实体界面来进行通信，该中心处理单元包括：
(a)一个功能模块，利用窄于所述第一协议的第二协议来通信；
(b)一个模拟模块，用于在所述第一与所述第二协议之间进行传递，从而使中心处理单元及部件利用实体界面来互相通信。
21.根据权利要求20所述的部件，其特征是，所述第二协议是USB协议。
22.根据权利要求20所述的部件，其特征是，所述第二协议是MMC协议。
23.根据权利要求20所述的部件，其特征是，所述第二协议是SD协议。
24.根据权利要求20所述的部件，其特征是，所述第二协议是串行协议。
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