モジュール間の直接メモリアクセスを用いるマルチモジュール回路カード
取り外し可能な電子回路カード（３３）は、不揮発性大容量記憶メモリを有するメモリモジュール、および分離した入出力モジュール（３７ａ）などの複数のモジュールを有し、カードがホストシステム（３１）内に挿入されているが、ホストシステムを介してデータを送信する必要のないときに、第１のモジュールを介して他のモジュールとのデータ転送を直接メモリアクセス（ＤＭＡ）タイプの転送で直接に行うことができる。ホストがＤＭＡコマンドを与えた後、カードとの直接的なこのようなデータ転送中、ホストが電力を供給し、場合によりクロック信号および他の類似の支援を供給することを除いて、データ転送はホストシステムと無関係に達成される。無線または電気接続手段のどちらかを介して転送用のデータを入出力モジュールと外部装置との間で伝達することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、取り外し可能な電子回路カードの使用および構造に関し、特に、不揮発性メモリモジュールおよび入出力（「Ｉ／Ｏ」）モジュールの双方を有するカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
普及が進んでいる様々な市販の不揮発性メモリカードは極めて小形であり、異なる機械的および／または電気的インターフェイスを有している。例として、本願の譲受人であるカリフォルニア州、サニーベールのサンディスク コーポレイションから入手することができる関連のマルチメディアカード（「ＭＭＣ」）およびセキュアデジタル（「ＳＤ」）メモリカードが挙げられる。国際標準化機構（「ＩＳＯ」）および国際電気技術委員会（「ＩＥＣ」）の規格に準拠するカードが他にもあり、広範囲にわたって実施されているものの一例は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格として知られている。
【０００３】
ＭＭＣの物理的および電気的仕様は、カリフォルニア州、クーペルティーノのマルチメディアカード協会（「ＭＭＣＡ」）により時々更新され発行されている「マルチメディアカードシステム仕様」に記載されている。１９９９年６月付および２０００年１月付のこの仕様の２．１１版および２．２版は、本願明細書において参照により明確に援用されている。１つのカードに６４メガバイトまでの可変記憶容量を有するＭＭＣ製品がサンディスク コーポレイションから現在入手することができ、１２８メガバイトの容量を近い将来利用することができると期待されている。これら製品は、２０００年４月付でサンディスク コーポレイションから発行された「マルチメディアカード製品マニュアル」改訂版２に記載されている。このマニュアルは、本願明細書において参照により明確に援用されている。また、ＭＭＣ製品の電気動作の特定の態様は、サンディスク コーポレイションに譲渡されたトーマス・エヌ・トームスおよびミッキー・ホルツマンによる１９９８年１１月４日出願の同時係属出願中の米国特許出願第０９／１８５，６４９号（特許文献１）および第０９／１８６，０６４号（特許文献２）に記載されている。物理的カード構造体およびその製造方法は、サンディスク コーポレイションに譲渡された米国特許第６，０４０，６２２号（特許文献３）に記載されている。これら特許出願および特許の双方も、本願明細書において参照により明確に援用されている。
【０００４】
最近のＳＤカードは、ＭＭＣカードに類似し、さらなるメモリチップを収容する増大した厚みを除いて、同じ大きさを有する。これらの間の主な違いは、ＳＤカードが、カードとホストとの間で高速のデータ転送を可能にするために、さらなるデータ接点を含むということである。ＳＤカードを受け入れるように設計されたソケットがＭＭＣカードも受け入れるために、ＳＤカードのその他の接点はＭＭＣカードの接点と同じである。双方の種類のカードを収容するようにホストの動作へ幾つかの変更を行う必要があるため、ほとんど、ＳＤカードとの電気的インターフェイスは、前に援用されている仕様の２．１１版に記載されているＭＭＣ製品と下位互換性のあるようにさらに製造されている。ＳＤカードの特定の態様は、本願明細書において参照により援用されている２０００年８月１７日出願の米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に記載されている。
【０００５】
ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格に準じて製造されたカードは、ＭＭＣおよびＳＤカードと異なる形状を有し、異なる位置に表面接点を有し、異なる電気的インターフェイスを有する。ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格は、「接点を有する識別カード−ＩＣカード」という一般的な題名を有し、１９９４年から２０００年まで個々の日付を有する１〜１０の部分から成っている。この規格のコピーは、スイスのジュネーブにあるＩＳＯ／ＩＥＣから入手することができ、この規格は、本願明細書において参照により明確に援用されている。データが不正に読み取られることを極めて困難または不可能にさせて、データを安全に記憶する必要がある場合、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６カードは特に有用である。小形のＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６カードは、幾つかある用途の中で特に携帯電話で一般に用いられている。
【０００６】
現在、メモリカードが接続されているホストシステムを介してメモリカードと幾つかの外部装置との間でデータが転送される。このようなメモリカードが用いられるホストシステムのすべてが、特定の種類または大量のデータを高速で、かつ効率良く、便利に転送するのに特に適しているとは限らない。
【特許文献１】米国特許出願第０９／１８５，６４９号
【特許文献２】米国特許出願第０９／１８６，０６４号
【特許文献３】米国特許第６，０４０，６２２号
【特許文献４】米国特許出願第０９／６４１，０２３号
【特許文献５】米国特許出願第０９／９２４，１８５号
【特許文献６】欧州特許出願第０ ８９１ ０４７号
【特許文献７】国際公開パンフレット第ＷＯ０２／１９２６６号
【特許文献８】欧州特許出願第１ ００１ ３４８号
【特許文献９】ヨシー・ピントらによる２００３年１２月９日出願の「着脱可能な電子回路カードのモジュール間の効率的な接続」という米国特許出願
【発明の開示】
【０００７】
従って、簡潔かつ一般的に言えば、本発明は、不揮発性大容量記憶メモリを有するメモリモジュールと、分離した入出力モジュールとの双方を有する取り外し可能な電子回路カードを用い、これによって、カードがホストシステム内に挿入されているが、ホストシステムを介してデータを送信する必要のないときに、入出力モジュールを介して大容量記憶メモリとのデータ転送を直接メモリアクセス（ＤＭＡ）タイプの転送で直接に行うことができる。ホストがＤＭＡコマンドを与えた後、カードとの直接的なこのようなデータ転送中、ホストが電力を供給し、場合によりクロック信号および他の類似の支援を供給することを除いて、データ転送はホストシステムと無関係に達成される。メモリモジュールと入出力モジュールとの間のこのようなＤＭＡ転送のコントローラとしても作用することができるように、メモリカードのコントローラ構造は変更されている。無線または電気接続手段のどちらかを介して転送用のデータを入出力モジュールと外部装置との間で伝達することができる。例えば、入出力モジュールはアンテナまたは他の種類の送受信機を有することができる。
【０００８】
単一カード内の入出力モジュールとメモリモジュールとの間へのＤＭＡ機構の導入は、多数の利点を有する。ホストがデータ転送を開始するだけなので、ホストは実際のデータ転送に最小限に関与し、従って、入出力およびメモリモジュールがこれらの間でデータを転送する間、ホストは他のタスクを処理することができる。しかも、データ転送中、バスをアイドル状態とすることができるので、電力消費量は減少される。その上、ＤＭＡ機構は、より少ないコマンドおよび応答処理を要し、従ってデータ転送は従来の方法よりも高速になる。
【０００９】
第１の実施形態のセットでは、メモリモジュールおよび入出力モジュールの各々は、カードのバスを介してホストと個々に通信するそれぞれのコントローラを有する。この場合、ＤＭＡ転送はこのバスを用いることができ、クロック信号はホストから供給される。第２の実施形態のセットでは、双方のモジュールに単一コントローラが用いられ、ＤＭＡ転送は、ホストへ／ホストからデータおよびコマンドを転送するためにコントローラにより用いられるバスと異なる経路を用いる。
【００１０】
他の実施形態は、ＤＭＡ処理がメモリモジュールと入出力モジュールとの間で生じる場合を超えて、より一般的なモジュール間のＤＭＡ処理までＤＭＡ処理を拡張する。具体的な例として、２つの入出力モジュールの間のＤＭＡ処理および２つのメモリモジュール間のＤＭＡ処理が挙げられ、前者をＳＤカード環境に即して提起し、後者をＵＳＢ大容量記憶装置に即して提起する。
【００１１】
本発明のさらなる詳細な説明、特徴、および利点は、添付図面と一緒に理解すべきである以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照すると、ホスト電子システム３１は、前に背景技術の欄で要約されたメモリカードなどの１つまたはそれ以上の種類の市販の取り外し可能な電子回路カードをユーザにより挿入し、かつ取り外すことができるソケット３３を含むように示されている。ソケット３３をホスト３１に組み込むか、或いは物理的に分離し、ケーブルによりまたはケーブルなしで接続することができる。ホスト３１を、このようなカードを受け入れるソケット３３を含むデスクトップまたはノート形のパーソナルコンピュータとすることができる。このようなカードソケットを含むホストシステムのその他の例として、ハンドヘルドコンピュータ、電子手帳、他の携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、携帯電話、音楽プレーヤなどのような様々な携帯用電子装置が挙げられる。その上、自動無線および全地球測位システム（「ＧＰＳ」）受信機も、このようなメモリカードソケットを有することができる。本発明の改善は、メモリカードソケットを含む幅広い種類のホストシステムへの応用を有する。
【００１３】
本願明細書に記載されている例では、ＳＤカードについて説明するが、当然のことながら、本発明は、何らかの特定種類の取り外し可能な電子回路カードを用いる実施形態に限定されるものではない。図２には、ＳＤカード３５および嵌め合いソケット３３の物理構成を示す。ＳＤカードの形状は、２４ｍｍ×３２ｍｍの寸法を有する長方形であり、ＳＤカードは２．１ｍｍの厚みと、長い方の側に沿って延在し、１．４ｍｍの厚みを持つ幅の狭いレール（図２に示されていない）とを有する。本発明を多種多様な大きさの一つを有するカードで実施することができるが、本発明は、５０ｍｍに満たない長さと、４０ｍｍに満たない幅と、３ｍｍに満たない厚みとを有するカードで高度の実用性を有する。
【００１４】
ＳＤカード３５は９個の表面電気接点１０〜１８を含む。ホストシステムソケット３３が挿入されると、接点１３、１４および１６は電力（ＶSS、ＶDD、およびＶSS2 ）に接続される。カード接点１５はクロック信号（ＣＬＫ）をホストから受信する。接点１２はコマンド（ＣＭＤ）をホストから受信し、応答および状態信号をホストに送信する。残りの接点１０、１１、１７、および１８（それぞれ、ＤＡＴ２、ＤＡＴ３、ＤＡＴ０、およびＤＡＴ１）は不揮発性メモリに記憶するデータを並行して受信し、メモリからデータを並行してホストに送信する。ただ１つのデータ接点１７のような少数のデータ接点を使用のために選択することができる。ホストとカードとの間のデータ転送の最大速度は、用いられる並列データ経路の数により限定される。前に背景技術の欄で説明したＭＭＣカードは、類似の接点配置およびインターフェイスを有するが、データピン１０および１８を省略し、予備として設けられている接点１１を用いない。ＭＭＣカードは、カードの厚みがたった１．４ｍｍであり、カードがただ１つのデータ接点１７を有するということを除いてＳＤカードと同一の寸法を有し、ＳＤカードに類似して動作する。カード３５の接点は、ソケット３３のそれぞれのピン２０〜２８を介してホストシステムに接続される。本発明と互換性のあるメモリカードのその他の拡張は、本願明細書において参照により援用されている２００１年８月２日出願の米国特許出願第０９／９２４，１８５号（特許文献５）に記載されている。
【００１５】
本発明は、３６で示されているようなメモリモジュールに加えて入出力モジュール３７を含むように変更されたカード３５のような取り外し可能な電子回路カードに基づく。入出力モジュール３７は、通信経路４１上の幾つかの他のシステム３９と直接に通信する。例えば赤外線または無線周波数信号を用いて通信経路４１を無線とするか、或いは通信経路４１が有線接続を含むこともできる。有線による場合、カード３５は、線に取り付けられているプラグを取り外し可能に受け入れるために、外部ソケットを含む。無線の場合、無線周波数通信を用いるならば、カード３５は内部にアンテナを含み、或いは赤外線通信が用いられるならば、赤外線エミッタおよび検出器を含む。無線周波数データ通信の新たな規格は、（６２ページから始まる）２０００年３月および（５８ページから始まる）２０００年４月のドクタドブズジャーナルの刊行物に載っている「Ｉｎｓｉｄｅ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＰａｒｔＩ」および「Ｉｎｓｉｄｅ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＰａｒｔII」と題された２つの論文でウィルソンおよびクロンツにより論じられているブルートゥース仕様として発行されている。これら論文は、本願明細書において参照により援用されている。その他の無線方式は、ＷｉＦｉなどの８０２．１１プロトコルと超広帯域（ＵＷＢ）技術とに基づく無線方式を含む。通信経路４１上のデータ転送は通常、２つの方向にあるが、特定の用途に対して、データ転送をどちらか１つの方向に確実に限定することができる。
【００１６】
幾つかの応用において、外部システム３９で入射信号４１を明確に生じさせない場合がある。例えば、入出力モジュール３７は、カメラモジュールとして機能するために、カード内に組み入れられた光センサまたはレンズを含むことができる。この場合、信号４１は入射放射線であり、カードはスタンドアロン形のユニットを形成し、ケーブルまたはアンテナを介してホスト以外のいかなる実体とも相互作用する必要がない。
【００１７】
例示的な実施形態では、入出力モジュール３７を含むコンビカード３５は、前に背景技術の欄に記載したようなＳＤメモリカードに基づき、これと互換性がある。この互換性は、機械的、電気的、電力、信号送信、およびソフトウェアを含む。コンビカード３５の目的は、携帯用電子装置に対して低電力消費量で高速データＩ／Ｏを行うことである。第１の目標は、ホストを知っている非コンビカードに挿入されたコンビカードが装置またはソフトウェアの物理的な損傷または破壊を生じさせないことにある。この場合、コンビカードを単に無視すべきである。ホストを知っているコンビカードが挿入された後、カードの検出は、幾つかの拡張の場合、双方とも前に本願明細書において参照により援用されているＭＭＣ仕様の２．１１版または米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に説明されている標準手段を介して行われる。この状態では、コンビカードはアイドル状態であり、少量の電力（１秒について平均して１５ｍＡ）を引き出す。その後の通常の初期化およびホストによるカードの問い合わせ中、カードは、それ自体をコンビカード装置と識別する。次に、ホストソフトウェアはカード情報をタプル（連結リスト）形式で獲得し、カードの（複数の）Ｉ／Ｏ機能を起動することを容認することができるかを判断する。この判断は、ソフトウェアドライバに充てられる可用性または電力要件などのパラメータに基づく。カードが容認されると、充分に出力を上げ、Ｉ／Ｏおよび組み込まれた（複数の）機能を始動することができる。
【００１８】
一実施形態では、ＦＡＴ（ファイルアクセステーブル）ファイル構造、または（ブロックアクセスが支援されているが）ブロックの概念なしに、レジスタに個別かつ直接に読み書きすることができるという点でＩ／Ｏアクセスはメモリアクセスと異なる。これらレジスタはＩ／Ｏデータへのアクセス、Ｉ／Ｏ機能の制御、およびホストへ／ホストからの状態に関する報告またはＩ／Ｏデータの転送を可能にする。ＳＤメモリは、固定サイズのブロックの倍数を読み出し／書き込むコマンドを用いる固定ブロック長の概念に典型的に依存する。Ｉ／Ｏは固定ブロック長を持つことも持たないこともでき、読み出しサイズは書き込みサイズと異なってもよい。このため、Ｉ／Ｏ動作は、長さ（バイト数）またはブロックサイズのどちらかに基づくことができる。
【００１９】
カードソケットを介して外部の通信システムとホストシステムとの間でデータの転送を可能にするシステムは、欧州特許出願第０ ８９１ ０４７号（特許文献６）および国際公開特許出願第ＷＯ０２／１９２６６号（特許文献７）に記載されている。しかし、これら双方は、入出力カードが他のカードに取り付けられ、この他のカードがカードソケットに取り付けられている２カード構造に依存する。欧州特許出願第１ ００１ ３４８号（特許文献８）は、データ通信機構を含むが、かなり制限されたメモリおよび他の機能を有するメモリタイプのカード構造体について説明している。
【００２０】
ただ１つのＩＯモジュール３７を形成するか、或いは幾つかのモジュールを有するカード３５内に多数の入出力機能の１つまたはそれ以上を含めることができる。通信システム３９が電話システムである場合、モデムは一例である。一般的なデータ転送機能は、ユーザが転送したい幅広い種類のデータのために、高度の有用性を有する可能性が高い。この転送は、音声および映像データ、膨大なデータベースファイル、ゲーム、並びに様々な他のコンピュータプログラムの転送を含む。本発明の主な態様によれば、このようなデータは、ホストシステム３１を通る必要なしに遠隔システム３９とメモリモジュール３６との間で直接に転送される。この転送は直接メモリアクセス（「ＤＭＡ」）の形態であり、転送されるデータストリームが長い場合に著しい利点を有する。ホスト３１は、このようなデータおよび通信機能を処理するハードウェアまたはソフトウェアを有する必要がない。この処理は、カード３５により完全に実行される。高速データ転送を処理するためのホストシステム３１の何らかの制限や、限られた内部メモリ容量などは、メモリモジュール３６との直接のデータ転送を制限しない。しかし、ホスト３１は電力およびクロック信号をカード３５に供給することができる。
【００２１】
例示的な実施形態では、カードソケット３３に適合するメモリおよび入出力のコンビカード３５の一部は（双方とも前に参照により援用されているＭＭＣ仕様の２．１１版または米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に説明されている）ＭＭＣカードまたはＳＤカードの規格などの適切な規格に裏付けられなければならないが、ソケットを超えて延在するコンビカード３５の大きさについて、コンビカード３５を可能な限り小形かつ軽量に製造するのが好ましいが、特別な制約はない。特に、ＳＤカード仕様は、このような拡張を許容する。拡張部分の実際の大きさは、Ｉ／Ｏモジュール３７または複数のモジュールの性質を決定することがしばしばある。例えば、Ｉ／Ｏモジュール３７は、カード３５により写真をメモリモジュール内に記憶することができるようにする光センサ、すなわちＩ／Ｏモジュール３７に対して前述した例の幾つかよりも大きい物理サイズを要求する使用を可能にする光センサを含むことができる。
【００２２】
一般に、５０ｍｍに満たない長さと４０ｍｍに満たない幅とを有する平面図の拡張部分の大きさは、この大きさにこの場合も満たない挿入可能な部分で形成されている場合にかなり便利である。さらなる数の集積回路チップおよび／または無線周波数通信用のアンテナを収容するために、カードの大きい外側部分の厚みを標準のＳＤメモリカードの厚みよりも大きく製造するだけで足りる場合がある。しかし、拡張されたカード部分の厚みを６ｍｍよりも小さく製造することができ、４ｍｍよりも小さく製造することが多い。
【００２３】
コンビカード３５の例示的な実施形態は、ＳＤカード形式のファクタ内に一緒に存在する２つの別個のモジュール、すなわち１つのメモリモジュール３６および１つのＩ／Ｏモジュール３７を示す。ホスト３１は、メモリカードプロトコルおよびＩ／Ｏプロトコルを介して２つのモジュールの各々にそれぞれ別々にアクセスすることができる。２つの例示的な実施形態のブロック図を図３および図５に示す。（図３および図５では、カードソケット、すなわち図１の３３をホスト３１の一部として見ることができる。）
【００２４】
図３には、この場合もコンビカード３５に接続されているホスト３１を示す。この実施形態では、メモリモジュール（図１の３６）はメモリコントローラ１０１およびメモリ１０３で構成され、ＩＯモジュール（図１の３７）はＩＯコントローラ１０５およびＩＯ素子１０７で構成されている。双方のコントローラ１０１および１０５は、米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に充分に説明されているように、幾つかある特徴の中で特に選択可能な幅を有するＳＤカードバス４３に接続されている。ＩＯ素子１０７は、本願明細書では、通信経路４１上のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と見る外部システム３９とこの場合も通信する。前述したように、カード３５上の別個のモジュール（メモリおよびＩＯ）は、ＳＤカードバス４３を介してホスト３１と自律的に通信することができる。
【００２５】
メモリおよびＩＯモジュールが同一のカードの一部分であるが、いかなる手段も、集中的なホスト介入による以外は、２つのモジュール間のデータ転送に規定されない場合を最初に検討する。この場合、モジュール間で転送されたデータのあらゆるビットに対して、ホストはソースモジュール（メモリ／ＩＯ）から最初に読み出し、次に、ターゲットモジュールに（ＩＯ／メモリそれぞれに）書き込まなければならない。このことは時間を消費し、電流を引き出すＳＤカードバス動作を引き起こし、ホストを多忙にし続ける。また、ホストは、転送されるデータをバッファリングするのに充分なＲＡＭメモリを有することを必要とし、このことは幾つかの応用においてそうでない場合がある。ホストは、比較的限られたＲＡＭ容量を有する可能性があるが、説明されているＤＭＡ処理を、データがホストを通る必要なしに、将来ホストで用いるために、大量のデータをメモリモジュールの大容量記憶メモリ内に記憶するのに用いることができる。例えば、ホストは、実行している他の処理を処理しながら、インターネットからの大きなファイルを、ＩＯモジュールを介してメモリモジュールにダウンロードすることができる。
【００２６】
特に、メモリモジュールと入出力モジュールとの間に直接メモリアクセス（ＤＭＡ）を用いずに、ＬＡＮ３９から情報をダウンロードし、メモリ１０３の大容量記憶フラッシュメモリ内に記憶するために、ホスト３１がコンビカード３５をどのように用いることができるかを検討する。この状況は、２つのモジュールが１つのカード内に組み込まれていない場合に類似する。この場合、ホスト３１がＩＯプロトコルを介してＬＡＮ３９からダウンロードし、ＳＤメモリカードプロトコル（本願明細書では、ＳＤプロトコル）を介して不揮発性メモリ１０３に記憶したい情報の１つ１つのビットをホスト３１により直接に処理しなければならない。特に、音楽または映像コンテンツなどの大量のデータの場合、このことは、とりわけ非効率的である。本発明の主な態様は、このような動作においてホストの関与を劇的に減少させるコンビカード内の２つのモジュール間へのＤＭＡ機構の導入である。
【００２７】
ＳＤまたは他のコンビカード３５内のＩＯモジュールとメモリモジュールとの間へのＤＭＡ機構の導入は、多数の利点を有する。ホスト３１がデータ転送を開始するだけなので、ホストは実際のデータ転送に最小限に関与し、従ってＩＯおよびメモリモジュールがこれらの間でデータを転送する間、ホストは他のタスクを処理することができる。しかも、データ転送中、ＳＤバス４３はアイドル状態であり、電力消費量は減少される。その上、ＤＭＡ機構は、より少ないコマンドおよび応答処理を要し、従ってデータ転送は従来の方法よりも高速になる。
【００２８】
提案されたＤＭＡ機構の基本概念は、ＤＭＡデータ転送をホストに開始させ、カードモジュールがそれらの間でデータを転送する間、ＤＭＡ終了を待たせることにある。ＳＤコンビカード設計に対して２種類の例示的な実施形態を提起する。図３および図４を参照して説明し、「バスＤＭＡ」と本願明細書で称する第１の実施形態では、２つのモジュールのコントローラはそれらの間に最小限のつながりを有し、これら双方はＳＤバスに接続されている。図５および図６を参照して説明し、「内部ＤＭＡ」と本願明細書で称する第２の実施形態では、２つの機能（メモリおよびＩＯ）は、ＳＤバスと直接にインターフェイスをとるカード側にある唯一の構成要素である１つのコントローラにより管理されている。
【００２９】
図３は、バスＤＭＡの実施形態のブロック図である。カード内には、ＳＤバス４３とのインターフェイスを各々有する２つのコントローラ１０１および１０５がある。ＳＤバス４３を介してメモリ１０３とＩＯ１０７との間でデータが転送される。この実施形態では、ホストはクロックを供給するが、その他の点でホストはデータの転送に関与しない。このモードでは、ＤＭＡ転送をＳＤ単一バスモード、広域バスモード、またはＳＰＩモードで支援することができるが、好ましくは、米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に充分に説明されているようにＤＭＡ動作前にバス幅を１ビットに設定する。（というのは、ＤＭＡ転送を終了する際、ＳＤカードは、（ＭＭＣ仕様の２．１１版または米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に説明されている）ＤＡＴ１を用いて割り込みを生じさせ、ホストは、広域バスモードにおいて正当な割り込み期間を判断するためにバス処理をトレースしない場合があるためである。）
【００３０】
この実施形態では、ＬＡＮ３９からメモリ１０３の不揮発性大容量記憶メモリにデータを転送する場合、データは最初に通信経路４１を超えてＩＯ１０７に転送される。そこから、データはＳＤバス４３を介してＩＯコントローラ１０５からメモリコントローラ１０１に転送され、その後、メモリ１０３へ転送される。ＳＤバス４３を介してデータが転送されるので、ホストも、ＤＭＡ転送中、このデータにアクセスすることができる。この処理を点線により線図的に示す。ホストが、転送を実行するようカードに指示した後、クロック信号の供給を別にしてホストとは無関係に処理が実行される。メモリからの転送は、対応する逆方向に実行される。
【００３１】
図４を参照すると、図３に従って修正されたＳＤカード３５内の電子システムを詳細な形でブロック図に示す。メモリコントローラ１０１は線１０４上の１つ以上のメモリユニット１０３と通信する。コントローラ１０１はマイクロプロセッサ１０６およびインターフェイス回路１０９を含む。インターフェイス回路１０９はメモリ１１１、ＳＤバス／ホストインターフェイス回路１１３、およびメモリインターフェイス回路１１５と相互接続されている。メモリユニット１０３は、線１０４に接続されているコントローラインターフェイス１１９と、フラッシュメモリまたは不揮発性大容量記憶アレイ１２１とを含む。処理技術の改善が可能であれば、より多く単一チップ上に結合する傾向にあるが、コントローラ１０１および各メモリユニット１０３は、カードのプリント回路基板に取り付けられ相互接続されている別々の集積回路チップ上に一般に設けられている。
【００３２】
バス４３を介してインターフェイス１１３に接続され、線図的に示してあるコネクタ１２３は、カードソケット３３（図１および図２）に挿入されているＳＤカードの表面接点を含む。コントローラ１０１は、メモリユニット１０３と、カードが接続されているホストとの間のコマンドおよびデータの流れを制御する。コントローラ１０１は、現在のＳＤカードにおいて管理するのとほぼ同様に、メモリユニット１０３の動作およびホストとの通信を管理する。
【００３３】
ＩＯモジュールでは、ＩＯコントローラ１０５は線１４５上の１つ以上のＩＯユニット１０７と通信する。この場合も、ＩＯコントローラはマイクロプロセッサ１４７およびインターフェイス回路１４９を含む。インターフェイス回路１４９は、メモリ１５１、ＳＤバス／ホストインターフェイス回路１５３、および入出力ユニット１０７とインターフェイスをとる回路１５５に相互接続されている。処理技術の改善が可能であれば、より多く単一チップ上に結合する傾向にあるが、コントローラ１０５および各ＩＯユニット１０７は、この場合も、カードのプリント回路基板に取り付けられ、相互接続されている別個の集積回路チップ上に一般に設けられる。線１４５はコントローラインターフェイス回路１３３と接続され、コントローラインターフェイス回路１３３はプロセッサインターフェイス回路１３５に接続されている。入出力カードの動作を制御するマイクロプロセッサ１３７とメモリ１３９も、プロセッサインターフェイス１３５と接続されている。他の実装例は、ＩＯユニット１０７内にマイクロプロセッサ１３７を持たないが、その代わりに、Ｉ／Ｏコントローラ１０５により管理される一連のレジスタに加えて幾つかの専用のロジックを有する。一般に、メモリコントローラ１０１およびＩ／Ｏコントローラ１０５の双方がＤＭＡプロトコルを承知しているので、特定のＤＭＡ素子は必要とされない。最後に、プロセッサと、送信装置１４３を介して送信および／または受信される信号またはデータとの間にインターフェイスをとるため、回路１４１がさらにプロセッサインターフェイス１３５と接続されている。有線通信が用いられる場合、装置１４３は差し込み用コンセントである。無線周波数を用いる無線の場合、装置１４３はアンテナである。赤外線通信を用いる無線の場合、装置１４３は赤外線放射信号の放出器および／または検出器を含む。いずれにしても、マイクロプロセッサ１３７は装置１４３とコネクタ１３１との間のデータ転送を制御する。
【００３４】
内部ＤＭＡを図５および図６を参照して示す。単一のコントローラ１０１’はＩＯユニット１０７とメモリユニット１０３との間のデータ転送を内部で実行する。ＤＭＡ転送中、ＳＤバス４３を完全にアイドル状態にし、これにより電力消費量を減少させることができる。従って、これは、より効率の良い方法である。ホストは、内部ＤＭＡ動作中、内部ＤＭＡ動作で転送されたデータを読み出すことができ、この場合、モジュールの１つはデータ源である。並列処理を達成するために、ホストは広域バスモード割り込みを支援しなければならないか、或いはＤＭＡ動作前にカードを単一バスモードに切り換えなければならない。というのは、内部ＤＭＡ動作を終了する際、カードがＤＡＴ１を用いて割り込みを生じさせるためである。（バスモードの詳細については、この場合も米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）を参照されたい。）
【００３５】
ＬＡＮ３９からメモリ１０３の不揮発性大容量記憶メモリにデータを転送する場合、内部ＤＭＡが支援する実施形態では、この場合も、データは最初に通信経路４１を超えてＩＯ１０７に転送される。しかし、データは、次に、ＳＤバス４３を用いずにコントローラ１０１’を介して直接メモリ１０３へ転送される。この処理を点線により線図的に示す。ホストが、転送を実行するようにカードに指示した後、（ホスト３１もＩＯモジュールから読み取らなければ、）ＳＤバス４３はアイドル状態となり、ホストとは無関係に処理が実行される。メモリ１０３からＬＡＮ３９への転送は、対応する逆方向に実行される。コントローラ１０１’からホスト３１への点線は、内部ＤＭＡ処理中の選択的なデータの読み出しを示している。逆の処理中、データの書き込みの場合では、その矢印は、もう一方の方向にも進む。
【００３６】
図６は、図５に従って修正されたＳＤカード３５内の電子システムを詳細な形で示す。単一のコントローラ１０１’は、線１０４上の１つ以上のメモリユニット１０３と、線１４５上の１つ以上のＩＯユニット１０７と通信する。メモリユニット１０３およびＩＯユニット１０７は、図４を参照して前に説明したものと同じである。コントローラ１０１’は図４のメモリコントローラ１０１に類似し、この場合も、マイクロプロセッサ１０６’およびインターフェイス回路１０９’を含み、ここでインターフェイス回路１０９’はメモリ１１１’、ＳＤバス／ホストインターフェイス回路１１３’、およびメモリインターフェイス回路１１５’と相互接続されている。コントローラ１０１’は、入出力カードとインターフェイスをとる回路１１７をも含む。図４のＩＯコントローラ１０５で前に取り扱われていた機能がここでは、結合形のコントローラ１０１’に転送されているので、構成要素が多少異なる場合があるため、「’」記号を用いて、図６のコントローラ１０１’内の構成要素が、図４において類似する符号の構成要素と異なる場合があることを示す。
【００３７】
処理技術の改善が可能であれば、より多く単一チップ上に結合する傾向にあるが、コントローラ１０１’、各メモリユニット１０３、および各ＩＯユニット１０７は、この場合も、カードのプリント回路基板に取り付けられ、相互接続されている別々の集積回路チップ上に一般に設けられる。バス４３を介してインターフェイス１１３に接続され、線図的に示してあるコネクタ１２３は、カードソケット３３（図１および図２）に挿入されているＳＤカードの表面接点を含む。コントローラ１０１’は、メモリユニット１０３と、ＩＯユニット１０７と、カードが接続されているホストとの間のコマンドおよびデータの流れを制御する。
【００３８】
一般に、所定のカードは、２つのＤＭＡ方法の一方のみを支援する。図３および図４の実施形態が２つのコントローラを示し、図５および図６の実施形態が１つのコントローラを有しているが、実際には、この区分に多少手を加えることができ、カードの異なるチップ間に様々な機能を様々に分散することができる。単一チップ上に構成要素が結合されているので、コントローラ間の分離はなお一層、慣習の問題になる。バスＤＭＡおよび内部ＤＭＡ処理を区別する原則に基づく特徴は、ＩＯモジュールと大容量記憶モジュールとの間に用いられている経路であり、すなわち、例示的な実施形態ではＳＤバスが用いられるかどうかである。
【００３９】
次に、例示的なＳＤカードの実施形態における実装例について詳細に説明する。より具体的に説明するため、前に参照により援用されている「マルチメディアカードシステム仕様」２．１１版および２．２版、米国特許出願第０９／１８５，６４９号（特許文献１）、米国特許出願第０９／１８６，０６４号（特許文献２）、および米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）で充分に説明されている様々なコマンド、構造、およびレジスタを参照する。
【００４０】
ＤＭＡ支援を知らせるために、２つのビットをＤＭＡ方法の判断のためにカード制御レジスタに割り当てることができる。例えば、これらのビットの「００」値は、ＤＭＡを支援しないことを意味し、「０１」はバスＤＭＡを意味し、「１０」は内部ＤＭＡを意味することができる。ホストはこれらビットを一度だけ読み出す必要があり、これを以下のカードとのＤＭＡ処理のすべてに適用する。
【００４１】
ＳＤカードコマンド構造体では、新たなコマンドＤＭＡ＿ＣＭＤがＤＭＡ処理について規定される。ホストがＤＭＡ動作を呼び出すことを望めば、ホストは、このコマンドを用いなければならない。例示的なコマンド構造体は図８の表である。表の１行目は、２行目の各項目に当てられているビット数であり、この例では、２行目の項目は以下の通りに規定されている。
Ｓ（ｔａｒｔ ｂｉｔ）：開始ビット。常に「０」。
Ｄ（ｉｒｅｃｔｉｏｎ）：方向。常に「１」であり、ホストからカードへの転送を示す。
ＤＭＡ方向：「１」は、データがＩＯからメモリに転送されることを意味し、「０」は、データがメモリからＩＯに転送されること意味する。
ＩＯ機能数：ホストがメモリモジュールから読み出し／メモリモジュールへ書き込みたいＩＯモジュール内の機能の数。
ＯＰコード：ＩＯアドレスを「０」−固定アドレス、「１」−増分されているアドレスに規定する。
ＩＯレジスタアドレス：読み出しまたは書き込みのためのＩＯレジスタの開始アドレス。
ブロック数：ＤＭＡ動作で転送すべきデータブロックの数。
スタッフビット：何の意味もなく、常に「０」。
ＣＲＣ７：７ビットのコマンド周期的冗長検査（ＣＲＣ）。
Ｅ（ｎｄ ｂｉｔ）：終了ビット。常に「１」。
ＳＤまたはＭＭＣコマンド構造体では、カードが転送状態にあり、ホストからデータ処理コマンドを獲得する準備ができている場合、コマンドは正当であり、その後、カードはモード適正応答と応答する。
【００４２】
図７は、本発明のＤＭＡ動作について説明するフローチャートである。ステップ７０１では、ホストはカード制御レジスタ内のＤＭＡ指定ビットを読み出して、（複数の）ＤＭＡ方法が支援されているか、またどのＤＭＡ方法が支援されているかを判断する。カードがＤＭＡ方法の双方を支援することができるが、好ましい実施形態は、１つのカードにつき１つの方法に限定されている。というのは、このことが仕様および実施を簡単にするからである。ステップ７０３では、ホストはＤＭＡコマンド、すなわちＤＭＡ＿ＣＭＤをカードに送信する。ＤＭＡコマンドは、（メモリモジュールからＩＯ機能へ転送が要求される場合、「０」であり、逆の場合であれば、「１」である）ＤＭＡ方向と、必要とされるＩＯ機能に設定されるＩＯ機能数と、（ＩＯアドレスが固定されていれば、「０」であり、増分されていれば、「１」である）ＯＰコードと、（開始ＩＯレジスタアドレスを反映するように設定されている）ＩＯレジスタアドレスと、ブロック数とを含む。ブロック数は、メモリについてＳＤ／ＭＭＣコマンド構造体のＣＭＤ１６により、ＩＯについてはＣＭＤ５２／５３により前もって設定されたサイズを有するデータブロックの数を反映するように設定されている。
【００４３】
ステップ７０５では、カードはＤＭＡ＿ＣＭＤに応答する。何か問題（例えば、不正コマンド）があれば、フローを終了する。ステップ７０７では、ホストは、書き込み／読み出しコマンド（ＳＤ／ＭＭＣコマンド構造体のＣＭＤ１７／１８または２４／２５）をメモリモジュールに送信する。ＤＭＡタイプに基づいて、ホストは、転送中、カードに供給する必要のある信号を判断する。例えば、方法がバスＤＭＡであれば、ホストはＳＤバスにクロック信号を供給し続け、そうでなければ、ホストはクロックを停止することができる。
【００４４】
次に、ステップ７１１では、２つのモジュールは、それらの間でデータを転送し、ステップ７１３では、処理が完了したことをカードが知らせる。ＳＤカードの場合、ＤＭＡ動作を終了する際、カードはＤＡＴ１線に割り込みを生じさせる（「０」にアサートする）。最後に、ステップ７１５では、ホストは正常なメモリおよびＩＯ状態（ＳＤ／ＭＭＣコマンド構造体のＣＭＤ１３およびＣＭＤ５２）を読み出して終了状態を判断する。
【００４５】
ＳＤカードコマンド構造体に基づくバスＤＭＡの実施形態では、周期的冗長検査（ＣＲＣ）、ＣＲＣ応答およびビジー指示の観点から、２つのモジュール間の結びつきは、正常動作中のホストとカードとの間の結びつきと同一である。ソースモジュールは、後にＣＲＣ１６および終了ビットが続くデータをデータ線に表示する。ターゲットモジュールはＣＲＣ応答およびビジー指示と応答する。すべてのバスタイミング規定は、規則正しいＳＤバスタイミングに忠実である。
【００４６】
前述したように、本発明をＳＤカードの実施形態に即して説明してきたが、本発明はいかなるメモリ／ＩＯコンビカードにも拡張する。例えば、スマートカードコントローラを内蔵するカードなどの内部ファイルシステムを用いるコンビカードの標準規格まで本発明を拡張することができる。このようなシステムでは、ホストが、ファイルのチャンク（例えば、動作システムのディスククラスタまたは他の適切な単位）ごとにＤＭＡ転送を開始する必要があるというよりはむしろ、ファイル全体にＤＭＡ動作を指定することができるので、ホストの関与を著しく減少させることができる。
【００４７】
これまでの説明はメモリ／入出力コンビカードの場合を検討してきたが、本発明の説明は、他のマルチモジュール構造を有するカードまで拡張する。例えば、前述したように、カードは、幾つかのメモリ、または図６の線１４５に沿って接続されたＩＯモジュールを有することができる。メモリモジュール／ＩＯモジュールの場合に類似して、複数の入出力モジュールを有するカード上の異なる入出力モジュール間でＤＭＡタイプの転送を実行することができる。
【００４８】
このようなカードの一例として、多機能ＩＯカードがカメラ機能およびブルートゥースまたは他の無線周波数データ通信機能を含む場合を検討する。ホスト、例えばＰＤＡは、カメラを介して映像を獲得し、ブルートゥースを用いて映像を中央局に転送したいものとする。ナノ、ピコ、またはミリ秒という点から映像クリップの長さが何であれ、処理は長時間かかる。この時、ホスト装置（ＰＤＡ、ＰＣ、ハンドヘルドなど）は、映像の獲得および送信処理を厳密に管理する必要がある代わりに、実行している他の処理を取り扱わなければならないおそれがある。従来技術では、このようなシステム構造においてデータを２つのＩＯ機能間に直接転送する別の方法はない。複数のＩＯ機能を有するＩＯカード（例えば、ＰＣＭＣＩＡ、ＳＤＩＯ、ＳＤコンボ、メモリスティックＩＯ）をホストする装置がＩＯ機能の２つの間でデータを転送したければ、ホストはソースＩＯ機能からホストの内部ＲＡＭへのデータを読み出し、次に、ターゲットＩＯ機能に書き込まなければならない。この処理は時間を消費し、カードバス動作が電流を引き出し、ホストを多忙にし続ける。
【００４９】
従って、これまで説明したメモリモジュール／入出力モジュールの例を超えて本発明の他の態様は、モジュール間のＤＭＡ動作をＩＯ間のＤＭＡ処理のような一般的なモジュール間の処理まで拡張する。これまでのように、ホストは、単一カードがシステムに取り付けられていると理解するが、追加のカードが最初のカードに結合し、最初のカードを介してホストと通信する２つ以上のカードにわたって実際のモジュールを分散することができる。
【００５０】
単一カードで、かつ２つの入出力モジュールの場合を検討し、図９は、このような装置のブロック図である。２つのＩＯモジュール３７ａおよび３７ｂと２つの外部通信経路４１ａおよび４１ｂとがあることを除いて、図９は図１に類似する。信号４１ａも、カードと、３９のような第２のＬＡＮまたは通信システム（図示せず）との間に存在することができ、或いは、例えば、撮像機能により送信された入射光とすることができる。破線は、ＩＯカードにおける２つのＩＯ機能間のＤＭＡアクセスを示す。
【００５１】
コンビカード上のメモリモジュールと入出力モジュールとの間について既に説明した処理を拡張して、処理により、複数のＩＯ機能カードは、ホストの関与を最小限にする直接メモリアクセス（ＤＭＡ）動作を２つのＩＯ機能間で実行することができる。このようなＤＭＡ動作を実行するために、新たなホストコマンド（または一連のコマンド）がコマンドセットに加えられる。新たなコマンド、いわゆるＩＯ−ＤＭＡコマンドは、ＤＭＡ方向（ソースおよびターゲットＩＯ機能）と、転送すべきブロック数と、各ＩＯ機能内の開始アドレスと、固有のカードプロトコルが指示する他のパラメータとを規定する。コマンド（または一連のコマンド）を出した後、カードは「ＤＭＡモード」に入る。
【００５２】
図３および図４並びに図５および図６をそれぞれ参照して前述したように、ＤＭＡモードの動作には、この場合も２つの方法がある。第１のモードでは、カードは、ＩＯ機能間にデータを転送するのと同時にホスト−カードバス上にデータを表示する。このことは、図３に類似する構造ではあるが、メモリコントローラおよびメモリを第２のＩ／ＯコントローラおよびＩ／Ｏユニットに置き換え、ＤＭＡ転送の一終点がメモリである代わりに、データが第２の外部経路（図９の４１ｂ）に沿って送信または受信されることは除く。カードは、割り込み信号をアサートすることによりＤＭＡ転送の終了をホストに指示する。
【００５３】
第２のモードでは、カードはＤＭＡ転送を内部で管理する。ホスト−カードバスは完全にアイドル状態であり続ける。すなわち、カードはＤＭＡデータをバス上に表示しない。カードはＤＭＡ転送を内部で管理する。ホスト−カードバスはアイドル状態であり続けることができる。すなわち、カードはＤＭＡデータをバス上に表示しない。固有のカードプロトコルが「ビジー」指示の方法を割り当てると、「ビジー」指示の方法がＤＭＡ処理全体を通じて信号送信される。転送が終了すると、カードはビジー信号を解除し、割り込み信号をアサートする。ＤＭＡ転送中、ホスト−カードバス動作が必要とされないので、この方法は、第１のモードよりも電力の消費を少なくする。このことは、図５に類似する構造ではあるが、メモリコントローラおよびメモリを第２のＩ／ＯコントローラおよびＩ／Ｏユニットに置き換え、ＤＭＡ転送の一終点がメモリである代わりに、データが第２の外部経路（図９の４１ｂ）に沿って送信または受信されることは除く。
【００５４】
これら２つのモードは、多数のコントローラまで用いることができる多数のトポロジーを用いることができ、これらトポロジーは、コントローラをホスト−カードバス（例示的な実施形態のＳＤバス）にどのように取り付けるかに用いることもできる。入出力ユニットは単一コントローラを有することができ、或いは各モジュールが、ホスト−カードバスに結合するそれぞれのコントローラを有することができる。メモリモジュールも含まれれば、その結果、多数のさらなる組み合わせを使用することができる。例えば、複数のＩＯユニットを有するメモリ／入出力コンビカードでは、さらなるＩ／Ｏユニットは図４および図６のユニット１０７に類似して構成され、線１４５に沿ってコントローラに取り付けられる。特に、単一バス上のホストと通信する様々な数の独立モジュールがあり、従来技術では、これら独立モジュールはホストにより互いに通信する必要があるが、本発明によれば、ＤＭＡ処理により互いに通信することができる。様々なモジュール間制御信号は、ヨシー・ピントらによる２００３年１２月９日出願の「着脱可能な電子回路カードのモジュール間の効率的な接続」という米国特許出願（特許文献９）に詳細に説明されている。この特許出願は、本願明細書において参照により援用されている。
【００５５】
今までのところ、説明には、ＳＤバス構造体を用いてホストと通信するＳＤカードの例示的な実施形態を用いた。モジュール間のＤＭＡ機能を有するマルチモジュール構造の別の例として、図４および図６の線１０４に沿って接続されるような複数のメモリモジュールの場合を検討する。前述したようなＳＤに基づく実施形態を説明するよりはむしろ、ＵＳＢバス構造体を用いてメモリモジュール間のＤＭＡ処理を説明する。前述した実施形態でのように、ＵＳＢ大容量記憶装置は、メモリモジュールに対して多数の異なる構造を有することができ、メモリモジュールは、ＵＳＢ装置、またはＵＳＢ装置を介してＵＳＢバスに接続する外部装置に組み込まれている。
【００５６】
この実施形態および前の実施形態の双方では、従来技術の下、バス構造体は、ホストが１度に１つのモジュールと通信することができ、１つのモジュールがホストを介してもう１つのモジュールだけにデータを送信することができるようになっている。２つの論理ユニット間のファイルの複写はホストにより直接に行われ、例示的な実施形態では、論理ユニットが接続されているＵＳＢまたはＳＤバスを用いる。ホストは、ＣＰＵを用いてバスに沿ってソースモジュールからＲＡＭへファイルを複写し、次に、ＲＡＭからバスに沿って送信先モジュールへファイルを転送して、各転送中、バスの帯域幅の一部を複写する。前に援用されているヨシー・ピントらによる２００３年１２月９日出願の「着脱可能な電子回路カードのモジュール間の効率的な接続」という米国特許出願（特許文献９）に説明されているように、双方のモジュールをホストにより単一実体として見ることができるにしても、このように従来技術は依然としてホストの注意を必要とする。本発明の主な態様によれば、ＤＭＡのような動作が直接異なる論理ユニット間で可能になり、従来技術に必要とされたある種の直接管理からバスおよびホストを解放する。
【００５７】
図１０は、複数の論理ユニットを支援することができるＵＳＢ大容量記憶装置を示し、多数の実行可能な構造を表す。ホスト３１はＵＳＢバス８０３に沿ってＵＳＢ大容量記憶装置８３５に接続され、ＵＳＢバス８０３は他の装置へも延在することができる。多数のメモリモジュールを示し、メモリモジュール８３６ａおよび８３６ｂは、装置に組み込まれ、メモリモジュール８５３ａおよび８５３ｂは、それぞれのソケット８３３ａおよび８３３ｂを介して８３５に接続されている外部カード８５１ａおよび８５１ｂにそれぞれ組み込まれている。このような装置は典型的に、これら異なる構造のすべてを持っていないが、これら異なる構造を用いて、同一装置上の２つの大容量記憶論理ユニット間でファイルを複写するのに異なる種類のＤＭＡ転送を示すことができる。これら構造は、ＤＭＡ転送がメモリモジュール８３６ａおよび８３６ｂ間に存在するようにすべての論理ユニットが装置に組み込まれている場合を含む。ＵＳＢ装置がカード読み取り器としても機能する別の例では、ＤＭＡ転送は、８５３ａのようなカード上のメモリモジュールと８３６ａのようなＵＳＢ装置上のメモリモジュールとの間に存在する。ＵＳＢ装置が幾つかのカードを同時に読み出すことができる場合、ＤＭＡ転送は２つの外部メモリカード８５１ａおよび８５１ｂ間に存在することができる。前に説明した実施形態でのように、この転送は、データを第１のモジュールの第１のアドレスからホスト装置へ送信する必要性を伴って実行され、この転送は、その後、送信先モジュール上の特定の第２のアドレスを有する第２のモジュールへデータを送信しなければならない。
【００５８】
これら構造のいずれも、ホストは、ソース論理ユニット数、ソースアドレス、送信先論理ユニット数、送信先アドレス、およびバイト数を含む複写データコマンドを送信することができる。装置は、ホストとの間でデータを転送せず、内部でデータの複写を実施することができる。「パススルー」コマンド、または新たに規定されたＣＢＷ／ＣＢＩ（コマンドブロックラッパー／コマンドブロック割り込み）コマンド、或いはベンダ固有コマンドとして複写コマンドを転送することができる。ソースおよび送信先ＵＳＢ装置が同一であるファイル複写処理を認識する動作システムは、この複写コマンドを用いることができる。ファイルシステムが装置上で実施される場合、ＤＭＡ複写コマンドはファイルを基準とすることができる。ＤＭＡ複写も、大容量記憶装置クラスおよび音声装置クラス間のやり取り、通信装置クラスおよび音声装置クラス間のやり取りなどのような異なるプロトコルを支援する異なる終点（ＥＰ）間に拡張することができる。
【００５９】
本発明の様々な態様を具体的な実施形態に関して説明してきたが、本発明が添付の特許請求の範囲の全範囲内においてその権利が保護されるべきであることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】不揮発性メモリモジュールおよび入出力モジュールのコンビカードを用いるシステムを示す。
【図２】例示的なカードと、このカードが挿入されているシステムソケットとのピン割り当てを示す。
【図３】図１および図２のカードの第１の実施形態の動作を示すブロック図である。
【図４】図３のカードの詳細な電子ブロック図である。
【図５】図１および図２のカードの第２の実施形態の動作を示すブロック図である。
【図６】図５のカードの詳細な電子ブロック図である。
【図７】本発明のＤＭＡ動作について説明するフローチャートである。
【図８】例示的なコマンド構造体を示す表である。
【図９】２つの入出力機能を有するカードを示すブロック図である。
【図１０】ＵＳＢ大容量記憶装置の実施形態を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、取り外し可能な電子回路カードの使用および構造に関し、特に、不揮発性メモリモジュールおよび入出力（「Ｉ／Ｏ」）モジュールの双方を有するカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
普及が進んでいる様々な市販の不揮発性メモリカードは極めて小形であり、異なる機械的および／または電気的インターフェイスを有している。例として、本願の譲受人であるカリフォルニア州、サニーベールのサンディスク コーポレイションから入手することができる関連のマルチメディアカード（「ＭＭＣ」）およびセキュアデジタル（「ＳＤ」）メモリカードが挙げられる。国際標準化機構（「ＩＳＯ」）および国際電気技術委員会（「ＩＥＣ」）の規格に準拠するカードが他にもあり、広範囲にわたって実施されているものの一例は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格として知られている。
【０００３】
ＭＭＣの物理的および電気的仕様は、カリフォルニア州、クーペルティーノのマルチメディアカード協会（「ＭＭＣＡ」）により時々更新され発行されている「マルチメディアカードシステム仕様」に記載されている。１９９９年６月付および２０００年１月付のこの仕様の２．１１版および２．２版は、本願明細書において参照により明確に援用されている。１つのカードに６４メガバイトまでの可変記憶容量を有するＭＭＣ製品がサンディスク コーポレイションから現在入手することができ、１２８メガバイトの容量を近い将来利用することができると期待されている。これら製品は、２０００年４月付でサンディスク コーポレイションから発行された「マルチメディアカード製品マニュアル」改訂版２に記載されている。このマニュアルは、本願明細書において参照により明確に援用されている。また、ＭＭＣ製品の電気動作の特定の態様は、サンディスク コーポレイションに譲渡されたトーマス・エヌ・トームスおよびミッキー・ホルツマンによる１９９８年１１月４日出願の同時係属出願中の米国特許出願第０９／１８５，６４９号（特許文献１）および第０９／１８６，０６４号（特許文献２）に記載されている。物理的カード構造体およびその製造方法は、サンディスク コーポレイションに譲渡された米国特許第６，０４０，６２２号（特許文献３）に記載されている。これら特許出願および特許の双方も、本願明細書において参照により明確に援用されている。
【０００４】
最近のＳＤカードは、ＭＭＣカードに類似し、さらなるメモリチップを収容する増大した厚みを除いて、同じ大きさを有する。これらの間の主な違いは、ＳＤカードが、カードとホストとの間で高速のデータ転送を可能にするために、さらなるデータ接点を含むということである。ＳＤカードを受け入れるように設計されたソケットがＭＭＣカードも受け入れるために、ＳＤカードのその他の接点はＭＭＣカードの接点と同じである。双方の種類のカードを収容するようにホストの動作へ幾つかの変更を行う必要があるため、ほとんど、ＳＤカードとの電気的インターフェイスは、前に援用されている仕様の２．１１版に記載されているＭＭＣ製品と下位互換性のあるようにさらに製造されている。ＳＤカードの特定の態様は、本願明細書において参照により援用されている２０００年８月１７日出願の米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に記載されている。
【０００５】
ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格に準じて製造されたカードは、ＭＭＣおよびＳＤカードと異なる形状を有し、異なる位置に表面接点を有し、異なる電気的インターフェイスを有する。ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格は、「接点を有する識別カード−ＩＣカード」という一般的な題名を有し、１９９４年から２０００年まで個々の日付を有する１〜１０の部分から成っている。この規格のコピーは、スイスのジュネーブにあるＩＳＯ／ＩＥＣから入手することができ、この規格は、本願明細書において参照により明確に援用されている。データが不正に読み取られることを極めて困難または不可能にさせて、データを安全に記憶する必要がある場合、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６カードは特に有用である。小形のＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６カードは、幾つかある用途の中で特に携帯電話で一般に用いられている。
【０００６】
現在、メモリカードが接続されているホストシステムを介してメモリカードと幾つかの外部装置との間でデータが転送される。このようなメモリカードが用いられるホストシステムのすべてが、特定の種類または大量のデータを高速で、かつ効率良く、便利に転送するのに特に適しているとは限らない。
【特許文献１】米国特許出願第０９／１８５，６４９号
【特許文献２】米国特許出願第０９／１８６，０６４号
【特許文献３】米国特許第６，０４０，６２２号
【特許文献４】米国特許出願第０９／６４１，０２３号
【特許文献５】米国特許出願第０９／９２４，１８５号
【特許文献６】欧州特許出願第０ ８９１ ０４７号
【特許文献７】国際公開パンフレット第ＷＯ０２／１９２６６号
【特許文献８】欧州特許出願第１ ００１ ３４８号
【特許文献９】ヨシー・ピントらによる２００３年１２月９日出願の「着脱可能な電子回路カードのモジュール間の効率的な接続」という米国特許出願
【発明の開示】
【０００７】
従って、簡潔かつ一般的に言えば、本発明は、不揮発性大容量記憶メモリを有するメモリモジュールと、分離した入出力モジュールとの双方を有する取り外し可能な電子回路カードを用い、これによって、カードがホストシステム内に挿入されているが、ホストシステムを介してデータを送信する必要のないときに、入出力モジュールを介して大容量記憶メモリとのデータ転送を直接メモリアクセス（ＤＭＡ）タイプの転送で直接に行うことができる。ホストがＤＭＡコマンドを与えた後、カードとの直接的なこのようなデータ転送中、ホストが電力を供給し、場合によりクロック信号および他の類似の支援を供給することを除いて、データ転送はホストシステムと無関係に達成される。メモリモジュールと入出力モジュールとの間のこのようなＤＭＡ転送のコントローラとしても作用することができるように、メモリカードのコントローラ構造は変更されている。無線または電気接続手段のどちらかを介して転送用のデータを入出力モジュールと外部装置との間で伝達することができる。例えば、入出力モジュールはアンテナまたは他の種類の送受信機を有することができる。
【０００８】
単一カード内の入出力モジュールとメモリモジュールとの間へのＤＭＡ機構の導入は、多数の利点を有する。ホストがデータ転送を開始するだけなので、ホストは実際のデータ転送に最小限に関与し、従って、入出力およびメモリモジュールがこれらの間でデータを転送する間、ホストは他のタスクを処理することができる。しかも、データ転送中、バスをアイドル状態とすることができるので、電力消費量は減少される。その上、ＤＭＡ機構は、より少ないコマンドおよび応答処理を要し、従ってデータ転送は従来の方法よりも高速になる。
【０００９】
第１の実施形態のセットでは、メモリモジュールおよび入出力モジュールの各々は、カードのバスを介してホストと個々に通信するそれぞれのコントローラを有する。この場合、ＤＭＡ転送はこのバスを用いることができ、クロック信号はホストから供給される。第２の実施形態のセットでは、双方のモジュールに単一コントローラが用いられ、ＤＭＡ転送は、ホストへ／ホストからデータおよびコマンドを転送するためにコントローラにより用いられるバスと異なる経路を用いる。
【００１０】
他の実施形態は、ＤＭＡ処理がメモリモジュールと入出力モジュールとの間で生じる場合を超えて、より一般的なモジュール間のＤＭＡ処理までＤＭＡ処理を拡張する。具体的な例として、２つの入出力モジュールの間のＤＭＡ処理および２つのメモリモジュール間のＤＭＡ処理が挙げられ、前者をＳＤカード環境に即して提起し、後者をＵＳＢ大容量記憶装置に即して提起する。
【００１１】
本発明のさらなる詳細な説明、特徴、および利点は、添付図面と一緒に理解すべきである以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照すると、ホスト電子システム３１は、前に背景技術の欄で要約されたメモリカードなどの１つまたはそれ以上の種類の市販の取り外し可能な電子回路カードをユーザにより挿入し、かつ取り外すことができるソケット３３を含むように示されている。ソケット３３をホスト３１に組み込むか、或いは物理的に分離し、ケーブルによりまたはケーブルなしで接続することができる。ホスト３１を、このようなカードを受け入れるソケット３３を含むデスクトップまたはノート形のパーソナルコンピュータとすることができる。このようなカードソケットを含むホストシステムのその他の例として、ハンドヘルドコンピュータ、電子手帳、他の携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、携帯電話、音楽プレーヤなどのような様々な携帯用電子装置が挙げられる。その上、自動無線および全地球測位システム（「ＧＰＳ」）受信機も、このようなメモリカードソケットを有することができる。本発明の改善は、メモリカードソケットを含む幅広い種類のホストシステムへの応用を有する。
【００１３】
本願明細書に記載されている例では、ＳＤカードについて説明するが、当然のことながら、本発明は、何らかの特定種類の取り外し可能な電子回路カードを用いる実施形態に限定されるものではない。図２には、ＳＤカード３５および嵌め合いソケット３３の物理構成を示す。ＳＤカードの形状は、２４ｍｍ×３２ｍｍの寸法を有する長方形であり、ＳＤカードは２．１ｍｍの厚みと、長い方の側に沿って延在し、１．４ｍｍの厚みを持つ幅の狭いレール（図２に示されていない）とを有する。本発明を多種多様な大きさの一つを有するカードで実施することができるが、本発明は、５０ｍｍに満たない長さと、４０ｍｍに満たない幅と、３ｍｍに満たない厚みとを有するカードで高度の実用性を有する。
【００１４】
ＳＤカード３５は９個の表面電気接点１０〜１８を含む。ホストシステムソケット３３が挿入されると、接点１３、１４および１６は電力（ＶSS、ＶDD、およびＶSS2 ）に接続される。カード接点１５はクロック信号（ＣＬＫ）をホストから受信する。接点１２はコマンド（ＣＭＤ）をホストから受信し、応答および状態信号をホストに送信する。残りの接点１０、１１、１７、および１８（それぞれ、ＤＡＴ２、ＤＡＴ３、ＤＡＴ０、およびＤＡＴ１）は不揮発性メモリに記憶するデータを並行して受信し、メモリからデータを並行してホストに送信する。ただ１つのデータ接点１７のような少数のデータ接点を使用のために選択することができる。ホストとカードとの間のデータ転送の最大速度は、用いられる並列データ経路の数により限定される。前に背景技術の欄で説明したＭＭＣカードは、類似の接点配置およびインターフェイスを有するが、データピン１０および１８を省略し、予備として設けられている接点１１を用いない。ＭＭＣカードは、カードの厚みがたった１．４ｍｍであり、カードがただ１つのデータ接点１７を有するということを除いてＳＤカードと同一の寸法を有し、ＳＤカードに類似して動作する。カード３５の接点は、ソケット３３のそれぞれのピン２０〜２８を介してホストシステムに接続される。本発明と互換性のあるメモリカードのその他の拡張は、本願明細書において参照により援用されている２００１年８月２日出願の米国特許出願第０９／９２４，１８５号（特許文献５）に記載されている。
【００１５】
本発明は、３６で示されているようなメモリモジュールに加えて入出力モジュール３７を含むように変更されたカード３５のような取り外し可能な電子回路カードに基づく。入出力モジュール３７は、通信経路４１上の幾つかの他のシステム３９と直接に通信する。例えば赤外線または無線周波数信号を用いて通信経路４１を無線とするか、或いは通信経路４１が有線接続を含むこともできる。有線による場合、カード３５は、線に取り付けられているプラグを取り外し可能に受け入れるために、外部ソケットを含む。無線の場合、無線周波数通信を用いるならば、カード３５は内部にアンテナを含み、或いは赤外線通信が用いられるならば、赤外線エミッタおよび検出器を含む。無線周波数データ通信の新たな規格は、（６２ページから始まる）２０００年３月および（５８ページから始まる）２０００年４月のドクタドブズジャーナルの刊行物に載っている「Ｉｎｓｉｄｅ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＰａｒｔＩ」および「Ｉｎｓｉｄｅ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＰａｒｔII」と題された２つの論文でウィルソンおよびクロンツにより論じられているブルートゥース仕様として発行されている。これら論文は、本願明細書において参照により援用されている。その他の無線方式は、ＷｉＦｉなどの８０２．１１プロトコルと超広帯域（ＵＷＢ）技術とに基づく無線方式を含む。通信経路４１上のデータ転送は通常、２つの方向にあるが、特定の用途に対して、データ転送をどちらか１つの方向に確実に限定することができる。
【００１６】
幾つかの応用において、外部システム３９で入射信号４１を明確に生じさせない場合がある。例えば、入出力モジュール３７は、カメラモジュールとして機能するために、カード内に組み入れられた光センサまたはレンズを含むことができる。この場合、信号４１は入射放射線であり、カードはスタンドアロン形のユニットを形成し、ケーブルまたはアンテナを介してホスト以外のいかなる実体とも相互作用する必要がない。
【００１７】
例示的な実施形態では、入出力モジュール３７を含むコンビカード３５は、前に背景技術の欄に記載したようなＳＤメモリカードに基づき、これと互換性がある。この互換性は、機械的、電気的、電力、信号送信、およびソフトウェアを含む。コンビカード３５の目的は、携帯用電子装置に対して低電力消費量で高速データＩ／Ｏを行うことである。第１の目標は、ホストを知っている非コンビカードに挿入されたコンビカードが装置またはソフトウェアの物理的な損傷または破壊を生じさせないことにある。この場合、コンビカードを単に無視すべきである。ホストを知っているコンビカードが挿入された後、カードの検出は、幾つかの拡張の場合、双方とも前に本願明細書において参照により援用されているＭＭＣ仕様の２．１１版または米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に説明されている標準手段を介して行われる。この状態では、コンビカードはアイドル状態であり、少量の電力（１秒について平均して１５ｍＡ）を引き出す。その後の通常の初期化およびホストによるカードの問い合わせ中、カードは、それ自体をコンビカード装置と識別する。次に、ホストソフトウェアはカード情報をタプル（連結リスト）形式で獲得し、カードの（複数の）Ｉ／Ｏ機能を起動することを容認することができるかを判断する。この判断は、ソフトウェアドライバに充てられる可用性または電力要件などのパラメータに基づく。カードが容認されると、充分に出力を上げ、Ｉ／Ｏおよび組み込まれた（複数の）機能を始動することができる。
【００１８】
一実施形態では、ＦＡＴ（ファイルアクセステーブル）ファイル構造、または（ブロックアクセスが支援されているが）ブロックの概念なしに、レジスタに個別かつ直接に読み書きすることができるという点でＩ／Ｏアクセスはメモリアクセスと異なる。これらレジスタはＩ／Ｏデータへのアクセス、Ｉ／Ｏ機能の制御、およびホストへ／ホストからの状態に関する報告またはＩ／Ｏデータの転送を可能にする。ＳＤメモリは、固定サイズのブロックの倍数を読み出し／書き込むコマンドを用いる固定ブロック長の概念に典型的に依存する。Ｉ／Ｏは固定ブロック長を持つことも持たないこともでき、読み出しサイズは書き込みサイズと異なってもよい。このため、Ｉ／Ｏ動作は、長さ（バイト数）またはブロックサイズのどちらかに基づくことができる。
【００１９】
カードソケットを介して外部の通信システムとホストシステムとの間でデータの転送を可能にするシステムは、欧州特許出願第０ ８９１ ０４７号（特許文献６）および国際公開特許出願第ＷＯ０２／１９２６６号（特許文献７）に記載されている。しかし、これら双方は、入出力カードが他のカードに取り付けられ、この他のカードがカードソケットに取り付けられている２カード構造に依存する。欧州特許出願第１ ００１ ３４８号（特許文献８）は、データ通信機構を含むが、かなり制限されたメモリおよび他の機能を有するメモリタイプのカード構造体について説明している。
【００２０】
ただ１つのＩＯモジュール３７を形成するか、或いは幾つかのモジュールを有するカード３５内に多数の入出力機能の１つまたはそれ以上を含めることができる。通信システム３９が電話システムである場合、モデムは一例である。一般的なデータ転送機能は、ユーザが転送したい幅広い種類のデータのために、高度の有用性を有する可能性が高い。この転送は、音声および映像データ、膨大なデータベースファイル、ゲーム、並びに様々な他のコンピュータプログラムの転送を含む。本発明の主な態様によれば、このようなデータは、ホストシステム３１を通る必要なしに遠隔システム３９とメモリモジュール３６との間で直接に転送される。この転送は直接メモリアクセス（「ＤＭＡ」）の形態であり、転送されるデータストリームが長い場合に著しい利点を有する。ホスト３１は、このようなデータおよび通信機能を処理するハードウェアまたはソフトウェアを有する必要がない。この処理は、カード３５により完全に実行される。高速データ転送を処理するためのホストシステム３１の何らかの制限や、限られた内部メモリ容量などは、メモリモジュール３６との直接のデータ転送を制限しない。しかし、ホスト３１は電力およびクロック信号をカード３５に供給することができる。
【００２１】
例示的な実施形態では、カードソケット３３に適合するメモリおよび入出力のコンビカード３５の一部は（双方とも前に参照により援用されているＭＭＣ仕様の２．１１版または米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に説明されている）ＭＭＣカードまたはＳＤカードの規格などの適切な規格に裏付けられなければならないが、ソケットを超えて延在するコンビカード３５の大きさについて、コンビカード３５を可能な限り小形かつ軽量に製造するのが好ましいが、特別な制約はない。特に、ＳＤカード仕様は、このような拡張を許容する。拡張部分の実際の大きさは、Ｉ／Ｏモジュール３７または複数のモジュールの性質を決定することがしばしばある。例えば、Ｉ／Ｏモジュール３７は、カード３５により写真をメモリモジュール内に記憶することができるようにする光センサ、すなわちＩ／Ｏモジュール３７に対して前述した例の幾つかよりも大きい物理サイズを要求する使用を可能にする光センサを含むことができる。
【００２２】
一般に、５０ｍｍに満たない長さと４０ｍｍに満たない幅とを有する平面図の拡張部分の大きさは、この大きさにこの場合も満たない挿入可能な部分で形成されている場合にかなり便利である。さらなる数の集積回路チップおよび／または無線周波数通信用のアンテナを収容するために、カードの大きい外側部分の厚みを標準のＳＤメモリカードの厚みよりも大きく製造するだけで足りる場合がある。しかし、拡張されたカード部分の厚みを６ｍｍよりも小さく製造することができ、４ｍｍよりも小さく製造することが多い。
【００２３】
コンビカード３５の例示的な実施形態は、ＳＤカード形式のファクタ内に一緒に存在する２つの別個のモジュール、すなわち１つのメモリモジュール３６および１つのＩ／Ｏモジュール３７を示す。ホスト３１は、メモリカードプロトコルおよびＩ／Ｏプロトコルを介して２つのモジュールの各々にそれぞれ別々にアクセスすることができる。２つの例示的な実施形態のブロック図を図３および図５に示す。（図３および図５では、カードソケット、すなわち図１の３３をホスト３１の一部として見ることができる。）
【００２４】
図３には、この場合もコンビカード３５に接続されているホスト３１を示す。この実施形態では、メモリモジュール（図１の３６）はメモリコントローラ１０１およびメモリ１０３で構成され、ＩＯモジュール（図１の３７）はＩＯコントローラ１０５およびＩＯ素子１０７で構成されている。双方のコントローラ１０１および１０５は、米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に充分に説明されているように、幾つかある特徴の中で特に選択可能な幅を有するＳＤカードバス４３に接続されている。ＩＯ素子１０７は、本願明細書では、通信経路４１上のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と見る外部システム３９とこの場合も通信する。前述したように、カード３５上の別個のモジュール（メモリおよびＩＯ）は、ＳＤカードバス４３を介してホスト３１と自律的に通信することができる。
【００２５】
メモリおよびＩＯモジュールが同一のカードの一部分であるが、いかなる手段も、集中的なホスト介入による以外は、２つのモジュール間のデータ転送に規定されない場合を最初に検討する。この場合、モジュール間で転送されたデータのあらゆるビットに対して、ホストはソースモジュール（メモリ／ＩＯ）から最初に読み出し、次に、ターゲットモジュールに（ＩＯ／メモリそれぞれに）書き込まなければならない。このことは時間を消費し、電流を引き出すＳＤカードバス動作を引き起こし、ホストを多忙にし続ける。また、ホストは、転送されるデータをバッファリングするのに充分なＲＡＭメモリを有することを必要とし、このことは幾つかの応用においてそうでない場合がある。ホストは、比較的限られたＲＡＭ容量を有する可能性があるが、説明されているＤＭＡ処理を、データがホストを通る必要なしに、将来ホストで用いるために、大量のデータをメモリモジュールの大容量記憶メモリ内に記憶するのに用いることができる。例えば、ホストは、実行している他の処理を処理しながら、インターネットからの大きなファイルを、ＩＯモジュールを介してメモリモジュールにダウンロードすることができる。
【００２６】
特に、メモリモジュールと入出力モジュールとの間に直接メモリアクセス（ＤＭＡ）を用いずに、ＬＡＮ３９から情報をダウンロードし、メモリ１０３の大容量記憶フラッシュメモリ内に記憶するために、ホスト３１がコンビカード３５をどのように用いることができるかを検討する。この状況は、２つのモジュールが１つのカード内に組み込まれていない場合に類似する。この場合、ホスト３１がＩＯプロトコルを介してＬＡＮ３９からダウンロードし、ＳＤメモリカードプロトコル（本願明細書では、ＳＤプロトコル）を介して不揮発性メモリ１０３に記憶したい情報の１つ１つのビットをホスト３１により直接に処理しなければならない。特に、音楽または映像コンテンツなどの大量のデータの場合、このことは、とりわけ非効率的である。本発明の主な態様は、このような動作においてホストの関与を劇的に減少させるコンビカード内の２つのモジュール間へのＤＭＡ機構の導入である。
【００２７】
ＳＤまたは他のコンビカード３５内のＩＯモジュールとメモリモジュールとの間へのＤＭＡ機構の導入は、多数の利点を有する。ホスト３１がデータ転送を開始するだけなので、ホストは実際のデータ転送に最小限に関与し、従ってＩＯおよびメモリモジュールがこれらの間でデータを転送する間、ホストは他のタスクを処理することができる。しかも、データ転送中、ＳＤバス４３はアイドル状態であり、電力消費量は減少される。その上、ＤＭＡ機構は、より少ないコマンドおよび応答処理を要し、従ってデータ転送は従来の方法よりも高速になる。
【００２８】
提案されたＤＭＡ機構の基本概念は、ＤＭＡデータ転送をホストに開始させ、カードモジュールがそれらの間でデータを転送する間、ＤＭＡ終了を待たせることにある。ＳＤコンビカード設計に対して２種類の例示的な実施形態を提起する。図３および図４を参照して説明し、「バスＤＭＡ」と本願明細書で称する第１の実施形態では、２つのモジュールのコントローラはそれらの間に最小限のつながりを有し、これら双方はＳＤバスに接続されている。図５および図６を参照して説明し、「内部ＤＭＡ」と本願明細書で称する第２の実施形態では、２つの機能（メモリおよびＩＯ）は、ＳＤバスと直接にインターフェイスをとるカード側にある唯一の構成要素である１つのコントローラにより管理されている。
【００２９】
図３は、バスＤＭＡの実施形態のブロック図である。カード内には、ＳＤバス４３とのインターフェイスを各々有する２つのコントローラ１０１および１０５がある。ＳＤバス４３を介してメモリ１０３とＩＯ１０７との間でデータが転送される。この実施形態では、ホストはクロックを供給するが、その他の点でホストはデータの転送に関与しない。このモードでは、ＤＭＡ転送をＳＤ単一バスモード、広域バスモード、またはＳＰＩモードで支援することができるが、好ましくは、米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に充分に説明されているようにＤＭＡ動作前にバス幅を１ビットに設定する。（というのは、ＤＭＡ転送を終了する際、ＳＤカードは、（ＭＭＣ仕様の２．１１版または米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）に説明されている）ＤＡＴ１を用いて割り込みを生じさせ、ホストは、広域バスモードにおいて正当な割り込み期間を判断するためにバス処理をトレースしない場合があるためである。）
【００３０】
この実施形態では、ＬＡＮ３９からメモリ１０３の不揮発性大容量記憶メモリにデータを転送する場合、データは最初に通信経路４１を超えてＩＯ１０７に転送される。そこから、データはＳＤバス４３を介してＩＯコントローラ１０５からメモリコントローラ１０１に転送され、その後、メモリ１０３へ転送される。ＳＤバス４３を介してデータが転送されるので、ホストも、ＤＭＡ転送中、このデータにアクセスすることができる。この処理を点線により線図的に示す。ホストが、転送を実行するようカードに指示した後、クロック信号の供給を別にしてホストとは無関係に処理が実行される。メモリからの転送は、対応する逆方向に実行される。
【００３１】
図４を参照すると、図３に従って修正されたＳＤカード３５内の電子システムを詳細な形でブロック図に示す。メモリコントローラ１０１は線１０４上の１つ以上のメモリユニット１０３と通信する。コントローラ１０１はマイクロプロセッサ１０６およびインターフェイス回路１０９を含む。インターフェイス回路１０９はメモリ１１１、ＳＤバス／ホストインターフェイス回路１１３、およびメモリインターフェイス回路１１５と相互接続されている。メモリユニット１０３は、線１０４に接続されているコントローラインターフェイス１１９と、フラッシュメモリまたは不揮発性大容量記憶アレイ１２１とを含む。処理技術の改善が可能であれば、より多く単一チップ上に結合する傾向にあるが、コントローラ１０１および各メモリユニット１０３は、カードのプリント回路基板に取り付けられ相互接続されている別々の集積回路チップ上に一般に設けられている。
【００３２】
バス４３を介してインターフェイス１１３に接続され、線図的に示してあるコネクタ１２３は、カードソケット３３（図１および図２）に挿入されているＳＤカードの表面接点を含む。コントローラ１０１は、メモリユニット１０３と、カードが接続されているホストとの間のコマンドおよびデータの流れを制御する。コントローラ１０１は、現在のＳＤカードにおいて管理するのとほぼ同様に、メモリユニット１０３の動作およびホストとの通信を管理する。
【００３３】
ＩＯモジュールでは、ＩＯコントローラ１０５は線１４５上の１つ以上のＩＯユニット１０７と通信する。この場合も、ＩＯコントローラはマイクロプロセッサ１４７およびインターフェイス回路１４９を含む。インターフェイス回路１４９は、メモリ１５１、ＳＤバス／ホストインターフェイス回路１５３、および入出力ユニット１０７とインターフェイスをとる回路１５５に相互接続されている。処理技術の改善が可能であれば、より多く単一チップ上に結合する傾向にあるが、コントローラ１０５および各ＩＯユニット１０７は、この場合も、カードのプリント回路基板に取り付けられ、相互接続されている別個の集積回路チップ上に一般に設けられる。線１４５はコントローラインターフェイス回路１３３と接続され、コントローラインターフェイス回路１３３はプロセッサインターフェイス回路１３５に接続されている。入出力カードの動作を制御するマイクロプロセッサ１３７とメモリ１３９も、プロセッサインターフェイス１３５と接続されている。他の実装例は、ＩＯユニット１０７内にマイクロプロセッサ１３７を持たないが、その代わりに、Ｉ／Ｏコントローラ１０５により管理される一連のレジスタに加えて幾つかの専用のロジックを有する。一般に、メモリコントローラ１０１およびＩ／Ｏコントローラ１０５の双方がＤＭＡプロトコルを承知しているので、特定のＤＭＡ素子は必要とされない。最後に、プロセッサと、送信装置１４３を介して送信および／または受信される信号またはデータとの間にインターフェイスをとるため、回路１４１がさらにプロセッサインターフェイス１３５と接続されている。有線通信が用いられる場合、装置１４３は差し込み用コンセントである。無線周波数を用いる無線の場合、装置１４３はアンテナである。赤外線通信を用いる無線の場合、装置１４３は赤外線放射信号の放出器および／または検出器を含む。いずれにしても、マイクロプロセッサ１３７は装置１４３とコネクタ１３１との間のデータ転送を制御する。
【００３４】
内部ＤＭＡを図５および図６を参照して示す。単一のコントローラ１０１’はＩＯユニット１０７とメモリユニット１０３との間のデータ転送を内部で実行する。ＤＭＡ転送中、ＳＤバス４３を完全にアイドル状態にし、これにより電力消費量を減少させることができる。従って、これは、より効率の良い方法である。ホストは、内部ＤＭＡ動作中、内部ＤＭＡ動作で転送されたデータを読み出すことができ、この場合、モジュールの１つはデータ源である。並列処理を達成するために、ホストは広域バスモード割り込みを支援しなければならないか、或いはＤＭＡ動作前にカードを単一バスモードに切り換えなければならない。というのは、内部ＤＭＡ動作を終了する際、カードがＤＡＴ１を用いて割り込みを生じさせるためである。（バスモードの詳細については、この場合も米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）を参照されたい。）
【００３５】
ＬＡＮ３９からメモリ１０３の不揮発性大容量記憶メモリにデータを転送する場合、内部ＤＭＡが支援する実施形態では、この場合も、データは最初に通信経路４１を超えてＩＯ１０７に転送される。しかし、データは、次に、ＳＤバス４３を用いずにコントローラ１０１’を介して直接メモリ１０３へ転送される。この処理を点線により線図的に示す。ホストが、転送を実行するようにカードに指示した後、（ホスト３１もＩＯモジュールから読み取らなければ、）ＳＤバス４３はアイドル状態となり、ホストとは無関係に処理が実行される。メモリ１０３からＬＡＮ３９への転送は、対応する逆方向に実行される。コントローラ１０１’からホスト３１への点線は、内部ＤＭＡ処理中の選択的なデータの読み出しを示している。逆の処理中、データの書き込みの場合では、その矢印は、もう一方の方向にも進む。
【００３６】
図６は、図５に従って修正されたＳＤカード３５内の電子システムを詳細な形で示す。単一のコントローラ１０１’は、線１０４上の１つ以上のメモリユニット１０３と、線１４５上の１つ以上のＩＯユニット１０７と通信する。メモリユニット１０３およびＩＯユニット１０７は、図４を参照して前に説明したものと同じである。コントローラ１０１’は図４のメモリコントローラ１０１に類似し、この場合も、マイクロプロセッサ１０６’およびインターフェイス回路１０９’を含み、ここでインターフェイス回路１０９’はメモリ１１１’、ＳＤバス／ホストインターフェイス回路１１３’、およびメモリインターフェイス回路１１５’と相互接続されている。コントローラ１０１’は、入出力カードとインターフェイスをとる回路１１７をも含む。図４のＩＯコントローラ１０５で前に取り扱われていた機能がここでは、結合形のコントローラ１０１’に転送されているので、構成要素が多少異なる場合があるため、「’」記号を用いて、図６のコントローラ１０１’内の構成要素が、図４において類似する符号の構成要素と異なる場合があることを示す。
【００３７】
処理技術の改善が可能であれば、より多く単一チップ上に結合する傾向にあるが、コントローラ１０１’、各メモリユニット１０３、および各ＩＯユニット１０７は、この場合も、カードのプリント回路基板に取り付けられ、相互接続されている別々の集積回路チップ上に一般に設けられる。バス４３を介してインターフェイス１１３に接続され、線図的に示してあるコネクタ１２３は、カードソケット３３（図１および図２）に挿入されているＳＤカードの表面接点を含む。コントローラ１０１’は、メモリユニット１０３と、ＩＯユニット１０７と、カードが接続されているホストとの間のコマンドおよびデータの流れを制御する。
【００３８】
一般に、所定のカードは、２つのＤＭＡ方法の一方のみを支援する。図３および図４の実施形態が２つのコントローラを示し、図５および図６の実施形態が１つのコントローラを有しているが、実際には、この区分に多少手を加えることができ、カードの異なるチップ間に様々な機能を様々に分散することができる。単一チップ上に構成要素が結合されているので、コントローラ間の分離はなお一層、慣習の問題になる。バスＤＭＡおよび内部ＤＭＡ処理を区別する原則に基づく特徴は、ＩＯモジュールと大容量記憶モジュールとの間に用いられている経路であり、すなわち、例示的な実施形態ではＳＤバスが用いられるかどうかである。
【００３９】
次に、例示的なＳＤカードの実施形態における実装例について詳細に説明する。より具体的に説明するため、前に参照により援用されている「マルチメディアカードシステム仕様」２．１１版および２．２版、米国特許出願第０９／１８５，６４９号（特許文献１）、米国特許出願第０９／１８６，０６４号（特許文献２）、および米国特許出願第０９／６４１，０２３号（特許文献４）で充分に説明されている様々なコマンド、構造、およびレジスタを参照する。
【００４０】
ＤＭＡ支援を知らせるために、２つのビットをＤＭＡ方法の判断のためにカード制御レジスタに割り当てることができる。例えば、これらのビットの「００」値は、ＤＭＡを支援しないことを意味し、「０１」はバスＤＭＡを意味し、「１０」は内部ＤＭＡを意味することができる。ホストはこれらビットを一度だけ読み出す必要があり、これを以下のカードとのＤＭＡ処理のすべてに適用する。
【００４１】
ＳＤカードコマンド構造体では、新たなコマンドＤＭＡ＿ＣＭＤがＤＭＡ処理について規定される。ホストがＤＭＡ動作を呼び出すことを望めば、ホストは、このコマンドを用いなければならない。例示的なコマンド構造体は図８の表である。表の１行目は、２行目の各項目に当てられているビット数であり、この例では、２行目の項目は以下の通りに規定されている。
Ｓ（ｔａｒｔ ｂｉｔ）：開始ビット。常に「０」。
Ｄ（ｉｒｅｃｔｉｏｎ）：方向。常に「１」であり、ホストからカードへの転送を示す。
ＤＭＡ方向：「１」は、データがＩＯからメモリに転送されることを意味し、「０」は、データがメモリからＩＯに転送されること意味する。
ＩＯ機能数：ホストがメモリモジュールから読み出し／メモリモジュールへ書き込みたいＩＯモジュール内の機能の数。
ＯＰコード：ＩＯアドレスを「０」−固定アドレス、「１」−増分されているアドレスに規定する。
ＩＯレジスタアドレス：読み出しまたは書き込みのためのＩＯレジスタの開始アドレス。
ブロック数：ＤＭＡ動作で転送すべきデータブロックの数。
スタッフビット：何の意味もなく、常に「０」。
ＣＲＣ７：７ビットのコマンド周期的冗長検査（ＣＲＣ）。
Ｅ（ｎｄ ｂｉｔ）：終了ビット。常に「１」。
ＳＤまたはＭＭＣコマンド構造体では、カードが転送状態にあり、ホストからデータ処理コマンドを獲得する準備ができている場合、コマンドは正当であり、その後、カードはモード適正応答と応答する。
【００４２】
図７は、本発明のＤＭＡ動作について説明するフローチャートである。ステップ７０１では、ホストはカード制御レジスタ内のＤＭＡ指定ビットを読み出して、（複数の）ＤＭＡ方法が支援されているか、またどのＤＭＡ方法が支援されているかを判断する。カードがＤＭＡ方法の双方を支援することができるが、好ましい実施形態は、１つのカードにつき１つの方法に限定されている。というのは、このことが仕様および実施を簡単にするからである。ステップ７０３では、ホストはＤＭＡコマンド、すなわちＤＭＡ＿ＣＭＤをカードに送信する。ＤＭＡコマンドは、（メモリモジュールからＩＯ機能へ転送が要求される場合、「０」であり、逆の場合であれば、「１」である）ＤＭＡ方向と、必要とされるＩＯ機能に設定されるＩＯ機能数と、（ＩＯアドレスが固定されていれば、「０」であり、増分されていれば、「１」である）ＯＰコードと、（開始ＩＯレジスタアドレスを反映するように設定されている）ＩＯレジスタアドレスと、ブロック数とを含む。ブロック数は、メモリについてＳＤ／ＭＭＣコマンド構造体のＣＭＤ１６により、ＩＯについてはＣＭＤ５２／５３により前もって設定されたサイズを有するデータブロックの数を反映するように設定されている。
【００４３】
ステップ７０５では、カードはＤＭＡ＿ＣＭＤに応答する。何か問題（例えば、不正コマンド）があれば、フローを終了する。ステップ７０７では、ホストは、書き込み／読み出しコマンド（ＳＤ／ＭＭＣコマンド構造体のＣＭＤ１７／１８または２４／２５）をメモリモジュールに送信する。ＤＭＡタイプに基づいて、ホストは、転送中、カードに供給する必要のある信号を判断する。例えば、方法がバスＤＭＡであれば、ホストはＳＤバスにクロック信号を供給し続け、そうでなければ、ホストはクロックを停止することができる。
【００４４】
次に、ステップ７１１では、２つのモジュールは、それらの間でデータを転送し、ステップ７１３では、処理が完了したことをカードが知らせる。ＳＤカードの場合、ＤＭＡ動作を終了する際、カードはＤＡＴ１線に割り込みを生じさせる（「０」にアサートする）。最後に、ステップ７１５では、ホストは正常なメモリおよびＩＯ状態（ＳＤ／ＭＭＣコマンド構造体のＣＭＤ１３およびＣＭＤ５２）を読み出して終了状態を判断する。
【００４５】
ＳＤカードコマンド構造体に基づくバスＤＭＡの実施形態では、周期的冗長検査（ＣＲＣ）、ＣＲＣ応答およびビジー指示の観点から、２つのモジュール間の結びつきは、正常動作中のホストとカードとの間の結びつきと同一である。ソースモジュールは、後にＣＲＣ１６および終了ビットが続くデータをデータ線に表示する。ターゲットモジュールはＣＲＣ応答およびビジー指示と応答する。すべてのバスタイミング規定は、規則正しいＳＤバスタイミングに忠実である。
【００４６】
前述したように、本発明をＳＤカードの実施形態に即して説明してきたが、本発明はいかなるメモリ／ＩＯコンビカードにも拡張する。例えば、スマートカードコントローラを内蔵するカードなどの内部ファイルシステムを用いるコンビカードの標準規格まで本発明を拡張することができる。このようなシステムでは、ホストが、ファイルのチャンク（例えば、動作システムのディスククラスタまたは他の適切な単位）ごとにＤＭＡ転送を開始する必要があるというよりはむしろ、ファイル全体にＤＭＡ動作を指定することができるので、ホストの関与を著しく減少させることができる。
【００４７】
これまでの説明はメモリ／入出力コンビカードの場合を検討してきたが、本発明の説明は、他のマルチモジュール構造を有するカードまで拡張する。例えば、前述したように、カードは、幾つかのメモリ、または図６の線１４５に沿って接続されたＩＯモジュールを有することができる。メモリモジュール／ＩＯモジュールの場合に類似して、複数の入出力モジュールを有するカード上の異なる入出力モジュール間でＤＭＡタイプの転送を実行することができる。
【００４８】
このようなカードの一例として、多機能ＩＯカードがカメラ機能およびブルートゥースまたは他の無線周波数データ通信機能を含む場合を検討する。ホスト、例えばＰＤＡは、カメラを介して映像を獲得し、ブルートゥースを用いて映像を中央局に転送したいものとする。ナノ、ピコ、またはミリ秒という点から映像クリップの長さが何であれ、処理は長時間かかる。この時、ホスト装置（ＰＤＡ、ＰＣ、ハンドヘルドなど）は、映像の獲得および送信処理を厳密に管理する必要がある代わりに、実行している他の処理を取り扱わなければならないおそれがある。従来技術では、このようなシステム構造においてデータを２つのＩＯ機能間に直接転送する別の方法はない。複数のＩＯ機能を有するＩＯカード（例えば、ＰＣＭＣＩＡ、ＳＤＩＯ、ＳＤコンボ、メモリスティックＩＯ）をホストする装置がＩＯ機能の２つの間でデータを転送したければ、ホストはソースＩＯ機能からホストの内部ＲＡＭへのデータを読み出し、次に、ターゲットＩＯ機能に書き込まなければならない。この処理は時間を消費し、カードバス動作が電流を引き出し、ホストを多忙にし続ける。
【００４９】
従って、これまで説明したメモリモジュール／入出力モジュールの例を超えて本発明の他の態様は、モジュール間のＤＭＡ動作をＩＯ間のＤＭＡ処理のような一般的なモジュール間の処理まで拡張する。これまでのように、ホストは、単一カードがシステムに取り付けられていると理解するが、追加のカードが最初のカードに結合し、最初のカードを介してホストと通信する２つ以上のカードにわたって実際のモジュールを分散することができる。
【００５０】
単一カードで、かつ２つの入出力モジュールの場合を検討し、図９は、このような装置のブロック図である。２つのＩＯモジュール３７ａおよび３７ｂと２つの外部通信経路４１ａおよび４１ｂとがあることを除いて、図９は図１に類似する。信号４１ａも、カードと、３９のような第２のＬＡＮまたは通信システム（図示せず）との間に存在することができ、或いは、例えば、撮像機能により送信された入射光とすることができる。破線は、ＩＯカードにおける２つのＩＯ機能間のＤＭＡアクセスを示す。
【００５１】
コンビカード上のメモリモジュールと入出力モジュールとの間について既に説明した処理を拡張して、処理により、複数のＩＯ機能カードは、ホストの関与を最小限にする直接メモリアクセス（ＤＭＡ）動作を２つのＩＯ機能間で実行することができる。このようなＤＭＡ動作を実行するために、新たなホストコマンド（または一連のコマンド）がコマンドセットに加えられる。新たなコマンド、いわゆるＩＯ−ＤＭＡコマンドは、ＤＭＡ方向（ソースおよびターゲットＩＯ機能）と、転送すべきブロック数と、各ＩＯ機能内の開始アドレスと、固有のカードプロトコルが指示する他のパラメータとを規定する。コマンド（または一連のコマンド）を出した後、カードは「ＤＭＡモード」に入る。
【００５２】
図３および図４並びに図５および図６をそれぞれ参照して前述したように、ＤＭＡモードの動作には、この場合も２つの方法がある。第１のモードでは、カードは、ＩＯ機能間にデータを転送するのと同時にホスト−カードバス上にデータを表示する。このことは、図３に類似する構造ではあるが、メモリコントローラおよびメモリを第２のＩ／ＯコントローラおよびＩ／Ｏユニットに置き換え、ＤＭＡ転送の一終点がメモリである代わりに、データが第２の外部経路（図９の４１ｂ）に沿って送信または受信されることは除く。カードは、割り込み信号をアサートすることによりＤＭＡ転送の終了をホストに指示する。
【００５３】
第２のモードでは、カードはＤＭＡ転送を内部で管理する。ホスト−カードバスは完全にアイドル状態であり続ける。すなわち、カードはＤＭＡデータをバス上に表示しない。カードはＤＭＡ転送を内部で管理する。ホスト−カードバスはアイドル状態であり続けることができる。すなわち、カードはＤＭＡデータをバス上に表示しない。固有のカードプロトコルが「ビジー」指示の方法を割り当てると、「ビジー」指示の方法がＤＭＡ処理全体を通じて信号送信される。転送が終了すると、カードはビジー信号を解除し、割り込み信号をアサートする。ＤＭＡ転送中、ホスト−カードバス動作が必要とされないので、この方法は、第１のモードよりも電力の消費を少なくする。このことは、図５に類似する構造ではあるが、メモリコントローラおよびメモリを第２のＩ／ＯコントローラおよびＩ／Ｏユニットに置き換え、ＤＭＡ転送の一終点がメモリである代わりに、データが第２の外部経路（図９の４１ｂ）に沿って送信または受信されることは除く。
【００５４】
これら２つのモードは、多数のコントローラまで用いることができる多数のトポロジーを用いることができ、これらトポロジーは、コントローラをホスト−カードバス（例示的な実施形態のＳＤバス）にどのように取り付けるかに用いることもできる。入出力ユニットは単一コントローラを有することができ、或いは各モジュールが、ホスト−カードバスに結合するそれぞれのコントローラを有することができる。メモリモジュールも含まれれば、その結果、多数のさらなる組み合わせを使用することができる。例えば、複数のＩＯユニットを有するメモリ／入出力コンビカードでは、さらなるＩ／Ｏユニットは図４および図６のユニット１０７に類似して構成され、線１４５に沿ってコントローラに取り付けられる。特に、単一バス上のホストと通信する様々な数の独立モジュールがあり、従来技術では、これら独立モジュールはホストにより互いに通信する必要があるが、本発明によれば、ＤＭＡ処理により互いに通信することができる。様々なモジュール間制御信号は、ヨシー・ピントらによる２００３年１２月９日出願の「着脱可能な電子回路カードのモジュール間の効率的な接続」という米国特許出願（特許文献９）に詳細に説明されている。この特許出願は、本願明細書において参照により援用されている。
【００５５】
今までのところ、説明には、ＳＤバス構造体を用いてホストと通信するＳＤカードの例示的な実施形態を用いた。モジュール間のＤＭＡ機能を有するマルチモジュール構造の別の例として、図４および図６の線１０４に沿って接続されるような複数のメモリモジュールの場合を検討する。前述したようなＳＤに基づく実施形態を説明するよりはむしろ、ＵＳＢバス構造体を用いてメモリモジュール間のＤＭＡ処理を説明する。前述した実施形態でのように、ＵＳＢ大容量記憶装置は、メモリモジュールに対して多数の異なる構造を有することができ、メモリモジュールは、ＵＳＢ装置、またはＵＳＢ装置を介してＵＳＢバスに接続する外部装置に組み込まれている。
【００５６】
この実施形態および前の実施形態の双方では、従来技術の下、バス構造体は、ホストが１度に１つのモジュールと通信することができ、１つのモジュールがホストを介してもう１つのモジュールだけにデータを送信することができるようになっている。２つの論理ユニット間のファイルの複写はホストにより直接に行われ、例示的な実施形態では、論理ユニットが接続されているＵＳＢまたはＳＤバスを用いる。ホストは、ＣＰＵを用いてバスに沿ってソースモジュールからＲＡＭへファイルを複写し、次に、ＲＡＭからバスに沿って送信先モジュールへファイルを転送して、各転送中、バスの帯域幅の一部を複写する。前に援用されているヨシー・ピントらによる２００３年１２月９日出願の「着脱可能な電子回路カードのモジュール間の効率的な接続」という米国特許出願（特許文献９）に説明されているように、双方のモジュールをホストにより単一実体として見ることができるにしても、このように従来技術は依然としてホストの注意を必要とする。本発明の主な態様によれば、ＤＭＡのような動作が直接異なる論理ユニット間で可能になり、従来技術に必要とされたある種の直接管理からバスおよびホストを解放する。
【００５７】
図１０は、複数の論理ユニットを支援することができるＵＳＢ大容量記憶装置を示し、多数の実行可能な構造を表す。ホスト３１はＵＳＢバス８０３に沿ってＵＳＢ大容量記憶装置８３５に接続され、ＵＳＢバス８０３は他の装置へも延在することができる。多数のメモリモジュールを示し、メモリモジュール８３６ａおよび８３６ｂは、装置に組み込まれ、メモリモジュール８５３ａおよび８５３ｂは、それぞれのソケット８３３ａおよび８３３ｂを介して８３５に接続されている外部カード８５１ａおよび８５１ｂにそれぞれ組み込まれている。このような装置は典型的に、これら異なる構造のすべてを持っていないが、これら異なる構造を用いて、同一装置上の２つの大容量記憶論理ユニット間でファイルを複写するのに異なる種類のＤＭＡ転送を示すことができる。これら構造は、ＤＭＡ転送がメモリモジュール８３６ａおよび８３６ｂ間に存在するようにすべての論理ユニットが装置に組み込まれている場合を含む。ＵＳＢ装置がカード読み取り器としても機能する別の例では、ＤＭＡ転送は、８５３ａのようなカード上のメモリモジュールと８３６ａのようなＵＳＢ装置上のメモリモジュールとの間に存在する。ＵＳＢ装置が幾つかのカードを同時に読み出すことができる場合、ＤＭＡ転送は２つの外部メモリカード８５１ａおよび８５１ｂ間に存在することができる。前に説明した実施形態でのように、この転送は、データを第１のモジュールの第１のアドレスからホスト装置へ送信する必要性を伴って実行され、この転送は、その後、送信先モジュール上の特定の第２のアドレスを有する第２のモジュールへデータを送信しなければならない。
【００５８】
これら構造のいずれも、ホストは、ソース論理ユニット数、ソースアドレス、送信先論理ユニット数、送信先アドレス、およびバイト数を含む複写データコマンドを送信することができる。装置は、ホストとの間でデータを転送せず、内部でデータの複写を実施することができる。「パススルー」コマンド、または新たに規定されたＣＢＷ／ＣＢＩ（コマンドブロックラッパー／コマンドブロック割り込み）コマンド、或いはベンダ固有コマンドとして複写コマンドを転送することができる。ソースおよび送信先ＵＳＢ装置が同一であるファイル複写処理を認識する動作システムは、この複写コマンドを用いることができる。ファイルシステムが装置上で実施される場合、ＤＭＡ複写コマンドはファイルを基準とすることができる。ＤＭＡ複写も、大容量記憶装置クラスおよび音声装置クラス間のやり取り、通信装置クラスおよび音声装置クラス間のやり取りなどのような異なるプロトコルを支援する異なる終点（ＥＰ）間に拡張することができる。
【００５９】
本発明の様々な態様を具体的な実施形態に関して説明してきたが、本発明が添付の特許請求の範囲の全範囲内においてその権利が保護されるべきであることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】不揮発性メモリモジュールおよび入出力モジュールのコンビカードを用いるシステムを示す。
【図２】例示的なカードと、このカードが挿入されているシステムソケットとのピン割り当てを示す。
【図３】図１および図２のカードの第１の実施形態の動作を示すブロック図である。
【図４】図３のカードの詳細な電子ブロック図である。
【図５】図１および図２のカードの第２の実施形態の動作を示すブロック図である。
【図６】図５のカードの詳細な電子ブロック図である。
【図７】本発明のＤＭＡ動作について説明するフローチャートである。
【図８】例示的なコマンド構造体を示す表である。
【図９】２つの入出力機能を有するカードを示すブロック図である。
【図１０】ＵＳＢ大容量記憶装置の実施形態を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストシステムに接続可能な電子回路カードにおいて、前記カードは、
第１のモジュールと、
外部的にホスト−カードシステムからデータを受信し、かつ／または前記ホスト−カードシステムへデータを送信することを含む外部データ転送を実行するための入出力機能を有する第２のモジュールであって、前記カードが接続されるホストからのコマンドに応答して、前記第２のモジュールと前記第１のモジュールとの間に前記データの直接メモリアクセスタイプの転送を用いて、前記カードが前記第１のモジュールへ／前記第１のモジュールからの外部データ転送を実行する第２のモジュールと、
を備える電子回路カード。
【請求項２】
前記第１のモジュールは、入出力機能を有し、前記データは、前記第２のモジュールを介して外部から前記ホスト−カードシステムへ受信される請求項１記載のカード。
【請求項３】
前記データは、画像情報である請求項２記載のカード。
【請求項４】
前記第１のモジュールは、画像センサを含む請求項３記載のカード。
【請求項５】
前記第２のモジュールは、赤外線送受信機を含む請求項１記載のカード。
【請求項６】
前記第２のモジュールは、無線周波数送受信機を含む請求項１記載のカード。
【請求項７】
前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールは、共通のコントローラを有する請求項１記載のカード。
【請求項８】
前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールは、異なるコントローラを有する請求項１記載のカード。
【請求項９】
ホストシステムと取り外し可能に接続される電子回路カードの第１のモジュールと、外部装置との間でデータを伝達する方法であって、前記ホストから前記カードへコマンドを出すステップと、これに応答して、入出力機能を有する前記カードの第２のモジュールを介して前記第１のモジュールと前記外部装置との間で、前記ホストシステムを介すよりはむしろ、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間に直接メモリアクセス転送を用いてデータを伝達するステップとを含む方法。
【請求項１０】
データは、入出力モジュール内に含まれるアンテナを介して無線で前記第２のモジュールと前記外部装置との間で伝達される請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のモジュールは、入出力機能を有し、前記方法は、前記第２のモジュールを介して外部からホスト−カードシステムへ前記データを受信するステップをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記データは、画像情報である請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のモジュールは、画像センサを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
システムにおいて、
ホストと、
前記ホストに接続されるバス構造体と、
電子回路装置と前記ホストとの間でデータおよびコマンドを伝達するための前記バスに接続可能な電子回路装置であって、前記電子回路装置が複数の論理ユニットの前記ホストと共にデータおよびコマンドの通信を行い、前記論理ユニットの１つだけが前記バスにわたって一度にデータを前記ホストと交換することができるように前記バス構造体が構成され、前記ホストからのコマンドに応答して、前記データの直接メモリアクセスタイプの転送を用いて前記回路装置が前記論理ユニットの第１の論理ユニットと第２の論理ユニットとの間でデータ転送を実行する電子回路装置と、
を備えるシステム。
【請求項１５】
前記第１および第２の論理ユニットは、メモリモジュールである請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１および第２の論理ユニットは、前記電子回路装置の一部である請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１および第２の論理ユニットの１つ以上は、前記電子回路装置の外部にあり、ソケット構造体により前記電子回路装置に取り外し可能に接続される請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】
前記電子回路装置は、ＳＤカード規格に従う電子カードである請求項１４記載のシステム。
【請求項１９】
前記電子回路装置は、ＵＳＢ装置である請求項１４記載のシステム。
【請求項１】
ホストシステムに接続可能な電子回路カードにおいて、前記カードは、
第１のモジュールと、
外部的にホスト−カードシステムからデータを受信し、かつ／または前記ホスト−カードシステムへデータを送信することを含む外部データ転送を実行するための入出力機能を有する第２のモジュールであって、前記カードが接続されるホストからのコマンドに応答して、前記第２のモジュールと前記第１のモジュールとの間に前記データの直接メモリアクセスタイプの転送を用いて、前記カードが前記第１のモジュールへ／前記第１のモジュールからの外部データ転送を実行する第２のモジュールと、
を備える電子回路カード。
【請求項２】
前記第１のモジュールは、入出力機能を有し、前記データは、前記第２のモジュールを介して外部から前記ホスト−カードシステムへ受信される請求項１記載のカード。
【請求項３】
前記データは、画像情報である請求項２記載のカード。
【請求項４】
前記第１のモジュールは、画像センサを含む請求項３記載のカード。
【請求項５】
前記第２のモジュールは、赤外線送受信機を含む請求項１記載のカード。
【請求項６】
前記第２のモジュールは、無線周波数送受信機を含む請求項１記載のカード。
【請求項７】
前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールは、共通のコントローラを有する請求項１記載のカード。
【請求項８】
前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールは、異なるコントローラを有する請求項１記載のカード。
【請求項９】
ホストシステムと取り外し可能に接続される電子回路カードの第１のモジュールと、外部装置との間でデータを伝達する方法であって、前記ホストから前記カードへコマンドを出すステップと、これに応答して、入出力機能を有する前記カードの第２のモジュールを介して前記第１のモジュールと前記外部装置との間で、前記ホストシステムを介すよりはむしろ、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間に直接メモリアクセス転送を用いてデータを伝達するステップとを含む方法。
【請求項１０】
データは、入出力モジュール内に含まれるアンテナを介して無線で前記第２のモジュールと前記外部装置との間で伝達される請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のモジュールは、入出力機能を有し、前記方法は、前記第２のモジュールを介して外部からホスト−カードシステムへ前記データを受信するステップをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記データは、画像情報である請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のモジュールは、画像センサを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
システムにおいて、
ホストと、
前記ホストに接続されるバス構造体と、
電子回路装置と前記ホストとの間でデータおよびコマンドを伝達するための前記バスに接続可能な電子回路装置であって、前記電子回路装置が複数の論理ユニットの前記ホストと共にデータおよびコマンドの通信を行い、前記論理ユニットの１つだけが前記バスにわたって一度にデータを前記ホストと交換することができるように前記バス構造体が構成され、前記ホストからのコマンドに応答して、前記データの直接メモリアクセスタイプの転送を用いて前記回路装置が前記論理ユニットの第１の論理ユニットと第２の論理ユニットとの間でデータ転送を実行する電子回路装置と、
を備えるシステム。
【請求項１５】
前記第１および第２の論理ユニットは、メモリモジュールである請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１および第２の論理ユニットは、前記電子回路装置の一部である請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１および第２の論理ユニットの１つ以上は、前記電子回路装置の外部にあり、ソケット構造体により前記電子回路装置に取り外し可能に接続される請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】
前記電子回路装置は、ＳＤカード規格に従う電子カードである請求項１４記載のシステム。
【請求項１９】
前記電子回路装置は、ＵＳＢ装置である請求項１４記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００７−５１８１６０（Ｐ２００７−５１８１６０Ａ）
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４５７２７（Ｐ２００６−５４５７２７）
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４０９５２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２２４８
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５０６１９７９０１）サンディスク コーポレイション (175)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４０９５２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２２４８
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５０６１９７９０１）サンディスク コーポレイション (175)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]