(57)【要約】ＳＤカードのデータ転送レートを従来のものよりも速くすることを目的とし、従来のデータ転送方法とはことなる方法でデータ転送をし得るＳＤカードを提供する。従来の方式でデータの転送に用いていた４つの端子のうち、２つずつをペアにして、それぞれのペアになった端子を用いて差動信号方式でのデータ転送を行えるようにし、従来のデータ転送方式と、差動信号方式でのデータ転送方式とで、データ転送方法を切り替えることができる切替機構を備え、ＳＤカードと当該ＳＤカードを装着したホストコントローラが共に差動信号方式でのデータ転送が可能な場合に差動信号方式でデータ転送を行う。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うＳＤカードであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、
２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、
自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備える
ことを特徴とするＳＤカード。
【請求項２】
前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子である
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項３】
前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項４】
前記２つの端子は、隣り合って設けられている
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項５】
前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含む
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項６】
前記ＳＤカードは、
更にデータを記憶する記憶手段と、
更に１つの通常入出力制御手段を備え、
両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１ｂｉｔずつデータの入出力を行い、
前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機を装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させる
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項７】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項８】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項９】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項１０】
前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載のＳＤカード。
【請求項１１】
前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更する
ことを特徴とする請求の範囲第１０項記載のＳＤカード。
【請求項１２】
ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、
２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、
自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備える
ことを特徴とするホストコントローラ。
【請求項１３】
前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子である
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項１４】
前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項１５】
前記２つの端子は、隣り合うように設けられている
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項１６】
前記複数の端子には、装着したＳＤカードへの要求を伝達する伝達端子を含む
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項１７】
前記ホストコントローラは、
更にデータを記憶する記憶手段と、
更に１つの通常入出力制御手段を備え、
両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１ｂｉｔずつデータの入出力を行い、
前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機を装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させる
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項１８】
前記ホストコントローラは更に、
ＳＤカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、
前記切り替え手段は更に、
前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでＳＤカードに対する前記供給電圧を変える
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項１９】
前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、
前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐデータ線は略平行に設けられる
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項２０】
前記読取手段は、
前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、
前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したＳＤカードに出力する出力部と、
前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるＳＤカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、
前記切り替え手段は、前記応答読取部がＳＤカードからの当該電圧に対する当該ＳＤカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせる
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項２１】
前記差動信号方式は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式である
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項２２】
前記差動信号方式は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式である
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項２３】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項２４】
前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載のホストコントローラ。
【請求項２５】
前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたＳＤカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求の範囲第２４項記載のホストコントローラ。
【請求項２６】
ＳＤカードにおけるデータの入出力方法であって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、
自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含む
ことを特徴とするデータ入出力方法。
【請求項２７】
ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、
自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備える
ことを特徴とするデータ入出力方法。
【請求項２８】
ＳＤカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、
自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含む
ことを特徴とするデータ入出力プログラム。
【請求項２９】
ＳＤカードを装着して当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備える
ことを特徴とするホストコントローラにおけるデータ入出力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ＳＤカード及びＳＤカードが接続されるホストコントローラに関し、特にデータ入出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年ＳＤメモリカードは大容量化しており、その記憶容量が５１２ＭＢ、あるいは１ＧＢのものが販売されている。また、ＳＤメモリカードのデータ転送速度に関しては２０ＭＢ／ｓのものが販売されている。
特許文献１にはＳＤメモリカード及びＳＤＵＳＢカードの両方を同一のスロットで扱えるホスト装置に関する技術が開示されている。
【特許文献１】日本国特許公開２００１−３０７０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところで、ＳＤメモリカードの大容量化に伴い、従来の転送速度では、もはや快適にデータの転送ができるとはいえなくなってきている。
そこで、上記課題を鑑み、従来のＳＤメモリカードよりも速い転送速度でデータの転送を行い得るＳＤカードを提供することを第１の目的とする。また、当該ＳＤカードが接続されることになる外部機器もまた当該ＳＤカードに対応している必要があるのでその外部機器を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題を解決するため、本発明に係るＳＤカードは、複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うＳＤカードであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることを特徴としている。【０００５】  ここでいう入出力とは入力もしくは出力のいずれか一方を示す。
【発明の効果】
【０００６】  上記のような構成により、本発明に係るＳＤメモリカードは、自カードが装着されたホストコントローラとの間でデータのやり取りを従来の方法と差動信号方式の２通りのデータ通信方式でデータのやり取りを行うことができ、差動信号方式でデータのやり取りを行った場合には、従来のデータ通信方式よりも速くなる。
従来のＳＤカードにおけるデータ転送方式（以下、従来の転送方式を通常方式という）では１本の信号線で１ｂｉｔのデータを転送する形をとり、計４本の信号線で４ｂｉｔのデータ転送を行っている。この方式の場合、高速でデータの転送を行うと高周波を発生するために周囲の機器に悪影響を与える問題があり、また逆に周囲の機器からの影響も受けやすく、外乱に弱くなり、データの破損率が高くなるという問題がある。【０００７】  一方、差動信号方式は２本の信号線を使って１ｂｉｔのデータ転送を行う方式であり、ノイズに強く高速でデータ転送が行えるという特性がある。また、通常のデータ転送方式とは異なり、２本の信号線でそれぞれ逆位相のデータ転送を行っているので、それぞれの高周波が発生させる影響を打ち消しあう形になるので、周囲の機器に与える影響も少なくなり、且つ外乱にも強くなる。【０００８】  また、前記ＳＤカードにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
これにより、ＳＤカードは、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のＳＤカードに新たに端子を設置する必要がないのでＳＤカードの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、またその分の製作コストも発生しない。【０００９】  また、前記ＳＤカードにおいて、前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられることとしてよい。
これにより、ＳＤカードにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。【００１０】  また、前記ＳＤカードにおいて、前記２つの端子は、隣り合って設けられていることとしてよい。
これにより、ＳＤカードは、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含むこととしてよい。【００１１】  これにより、ＳＤカードは自カードを装着した外部の機器からの要求を受け付けてデータを転送したり、外部の機器からのデータを受け付けることができる。
また、前記ＳＤカードは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に１つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１ｂｉｔずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自カードを装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。【００１２】  これにより、ＳＤカードは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。【００１３】  これにより、ＳＤカードは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。【００１４】  これにより、ＳＤカードは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。【００１５】  これにより、ＳＤカードは、相手の外部機器が電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。【００１６】  これにより、ＳＤカードは複数のデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更することとしてよい。【００１７】  これにより、ＳＤカードは外部機器から要求されたデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることとしてよい。【００１８】  これにより、ホストコントローラは自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを判断して装着したＳＤカードに応じてデータの入出力方法を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。【００１９】  これにより、ホストコントローラにおいて、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のホストコントローラに新たに端子を設置する必要がないのでホストコントローラの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、また製作コストも発生しない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられることとしてよい。【００２０】  これにより、ホストコントローラにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記２つの端子は、隣り合うように設けられていることとしてよい。【００２１】  これにより、ホストコントローラにおいて、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記複数の端子には、装着したＳＤカードへの要求を伝達する伝達端子を含むこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは自カードが装着したＳＤカードに対して通常方式でのデータ入出力なのか、あるいは、差動信号方式でのデータ入出力なのかといった要求を伝えることができる。【００２２】  また、前記ホストコントローラは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に１つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１ｂｉｔずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機に装着しているＳＤカードとの間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。【００２３】  これにより、ホストコントローラは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。【００２４】  これにより、ホストコントローラは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。【００２５】  これにより、ホストコントローラは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。【００２６】  これにより、ホストコントローラは、装着したＳＤカードが電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。【００２７】  これにより、ホストコントローラは、装着したＳＤカードに対応してデータ転送速度を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたＳＤカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行うこととしてよい。【００２８】  これにより、ホストコントローラが指示したデータ転送速度で、ＳＤカードとのデータ入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラは更に、ＳＤカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、前記切り替え手段は更に、前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでＳＤカードに対する前記供給電圧を変えることとしてよい。【００２９】  これにより、ホストコントローラは従来の方式と差動信号方式でＳＤカードが動作するための供給電圧を変えることができる。差動信号方式は、従来のものよりも少ない供給電圧でデータの入出力を行うことができ、これにより供給電圧を軽減し、省電力の効果が見込める。
また、前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐ信号線は略平行に設けられることとしてよい。【００３０】  これにより、ホストコントローラにおいて、接続端子と差動信号変換器とをつなぐ２本の信号線は平行に設けられるので、差動信号方式でデータ入出力を行う場合に、発生する高周波が効率よく打ち消しあうことができる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記読取手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したＳＤカードに出力する出力部と、前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるＳＤカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、前記切り替え手段は、前記応答読取部がＳＤカードからの当該電圧に対する当該ＳＤカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせることとしてよい。【００３１】  これにより、ホストコントローラは、自機が装着したＳＤカードに対して差動信号式で動作する前に、当該ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを識別するために、一定の電圧を一定時間ホストコントローラにより与えられ、これに対し、ＳＤカードは一定時間の間、ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかを示す応答波形を返すことでホストコントローラはＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを認識できる。【００３２】  また、ＳＤカードにおけるデータの入出力方法であって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。【００３３】  また、ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。【００３４】  また、ＳＤカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。【００３５】  また、ＳＤカードを装着して当該Ｓ��カードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。【００３６】  この、方法もしくはプログラムにより、ＳＤカードあるいは当該ＳＤカードを装着してデータ入出力を行うホストコントローラは、従来の方式と差動信号方式のどちらか一方でのデータ入出力が行え、それらを相手が差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ＳＤカードがホストコントローラに接続された状態の構成図である。
【図２】ＳＤカードのピン配置を示したピン配置表である。
【図３】差動信号に用いられる２つの端子に印加される電圧値の波形を示すための説明図である。
【図４】切替え装置の構成を示した構成図である。
【図５】ＳＤカードが差動信号方式に対応しているか否かを判別する際の波形図である。
【図６】ＳＤカードのモード設定動作を示したフローチャートである。
【図７】ＳＤカードのデータ転送動作を示したフローチャートである。
【図８】ホストコントローラのモード設定動作を示したフローチャートである。
【図９】ホストコントローラのデータ転送動作を示したフローチャートである。
【図１０】差動信号に用いられる２つの端子を流れる電流の電流値の波形を示すための説明図である。
【符号の説明】
【００３８】１〜９、１１〜１９  接続端子
１００  ＳＤメモリカード
１０１  Ｉ／Ｆドライバ
１０２  メモリ
１２０  ホストコントローラ
１３０  ホスト装置
１４０  ＳＤカードスロット
４００、４１０、４２０、４３０  ８ｂｉｔバッファ
４０１  ８ｂｉｔ→４ｂｉｔパラレルシリアル変換器
４０２、４１２、４１３、４１４  ４ｂｉｔバッファ
４０３、４１３、４２３、４３３  ＮＡＮＤ回路
４０４、４１４、４２４、４３４  通信方式入力線
４０５、４１５、４１６、４１７  コマンド内容入力線
４０６、４１６  通常クロック入力線
４１１  ４ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器
４２１  ８ｂｉｔ→２ｂｉｔパラレルシリアル変換器
４２６、４３６  高速クロック入力線
４２７、４２８  差動信号生成器
４３１  ２ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器
４３７、４３８  差動信号復元器
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】  以下、本発明の一実施形態であるＳＤカード及び当該ＳＤカードが接続されるホストコントローラについて図面を用いて説明する。
＜実施の形態＞
＜概要＞
本発明のＳＤカードは、従来のＳＤカードのデータ入出力方法に加えて差動信号方式によるデータ入出力を行えるようにしたものであり、自カードが接続されたホストコントローラが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって入出力方法を換えるものである。【００４０】  また、当該ＳＤカードに対応するべくパソコンなどのホスト装置もまたそれに対応する必要があり、ＳＤカードとほぼ同様の機構を備える。当該ホスト装置もまた本発明の一環である。
ここで差動信号方式によるデータ入出力についてその詳細を説明しておく。
通常方式は、通常１ｂｉｔずつデータの入出力を行うのに１本の信号線で電圧の高低（例えば、０Ｖと３Ｖ）で「０」と「１」を表していた。これを高速でデータ転送を行うと先にも記したように高周波が発生し、外乱に弱くなり、また、周囲の機器に与える影響も大きくなるため、その転送速度には限りがある。【００４１】  一方差動信号方式では２本の信号線を用いて１ｂｉｔずつデータの入出力を行う。その方法は、一方の信号線には、図３（ａ）のようなデータを流したとすると、もう一方の信号線には、図３（ｂ）のような、図３（ａ）の全く逆位相のデータを流す。そして片側の方の電圧値からもう一方の方の電圧値の差分を取り、その値が閾値以上なら「１」、閾値以下なら「０」を示すというものである。【００４２】  この閾値を０とした場合、図３（ａ）において、ＳＤ０＋に３００ｍＶの電圧をかけているとき（例えば、時刻Ｔ１〜Ｔ２や時刻Ｔ３〜Ｔ４）には、図３（ｂ）において示したように、ＳＤ０−には電圧をかけておらず、ＳＤ０＋からＳＤ０−の電圧値の差分はＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝３００−０＝３００ｍＶとなり正の値をとるので、この場合データとしては「１」を示す。【００４３】  一方、ＳＤ０＋にかけられている電圧が０ｍＶの場合（例えば時刻Ｔ２〜Ｔ３や時刻Ｔ４〜Ｔ５）、ＳＤ０−の方の電圧は、図３（ｂ）に示したように、３００ｍＶとなっており、ＳＤ０＋からＳＤ０−の差分は、ＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝０−３００＝−３００ｍＶとなり負の値を示すので、この場合はデータとしては、「０」を示す。
この２本の信号線は互いに平行に、且つ隣接するように設けられ、そうすることで電磁ノイズと外乱電磁ノイズとを同時に打ち消しあっている。差動信号の場合、図３に示すように高い方の電位を３００ｍＶ、低い方の電位を０Ｖとしており、通常方式のように０Ｖと３Ｖで表していた場合よりも、ＳＤカードが動作するためにホスト装置から供給される電圧も少なくてすむ。
＜構成＞
図１は、ＳＤカードがホストコントローラに接続された本発明の使用形態を示した構成図である。【００４４】  ＳＤカード１００はＳＤカードスロット１４０に装着されてホスト装置１３０内部のホストコントローラ１２０と接続される。ホスト装置１３０としては具体的にはＳＤカード１００とデータの入出力を行えるパソコン、あるいはプリンタなどが挙げられる。基本的にはＳＤカード１００の構成は従来のＳＤカードと変わらない。
ＳＤカード１００は、接続端子１〜９と、Ｉ／Ｆドライバ１０１と、メモリ１０２とを含んで構成される。【００４５】  接続端子１〜９は、ホスト装置１３０との間でデータの入出力や電源供給やコマンドなどを受諾する。具体的には図２を用いて説明する。図２（ａ）はＳＤカード１００の構成図であり、同図の接続端子１〜９で用いられるデータ伝送の通常方式の場合を図２（ｂ）に、差動信号方式の場合を図２（ｃ）に示した。本発明に係るＳＤカード１００は双方のデータ入出力を可能としている。【００４６】  図２（ｂ）は、従来の場合のデータ入出力方式におけるピン配置を示した従来ピン配置表２００である。従来ピン配置表２００には、ピン番号２０１に対応して、それぞれのピンの名前２０２と内容２０３を記してある。接続端子１、７、８、９はそれぞれデータ入出力に用いられる。接続端子２は、ホストコントローラからのコマンドを受諾するために用いられる。また、接続端子３及び６は、グランドとして接地されており、接続端子４は、ＳＤカード１００が動作するための電源供給のために用いられる。そして接続端子５は、クロック入力供給のために用いられる。【００４７】  一方、差動信号方式の場合は、図２（ｃ）の差動信号ピン配置表２１０に示している。差動信号ピン配置表２１０には、ピン番号２１１に対応して、それぞれのピンの名前２１２と内容２１３を記してある。従来の場合と異なる点は、データ入出力用のピンであり、接続端子１と接続端子９、及び、接続端子７と接続端子８をそれぞれ１セットにして、それぞれで二つの端子を用いて１ビットずつ別のデータの入出力を行う。接続端子１と接続端子９は対になっており、接続端子９に流れるデータは、接続端子１に流れるデータの完全に逆位相のものが流れる。接続端子７と接続端子８も対になっており、接続端子８を流れるデータは接続端子７を流れるデータの逆位相のデータが流れる。【００４８】  Ｉ／Ｆドライバ１０１は、ＳＤカード１００を制御するものであり、ホスト装置１３０からのコマンドを受けてメモリ１０２に記録されているデータを出力したり、ホスト装置１３０からデータを受け取ってメモリ１０２に書き込む機能を有する。
メモリ１０２は、各種データを記憶する機能を有する。このデータは過去においてユーザによって指定されたデータを記憶しており、ホスト装置１３０はＳＤカード規格によって定められているプロトコルに従ってこれらを読み出したり、メモリ１０２に新たに別のデータを書き込んだりすることができる。また、ＳＤカード１００は、図示していないがＳＣＲ（Ｓｄ−ｃａｒｄ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔｅｒ）と呼ばれるレジスタを備え、自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているという情報を記憶している。ＳＤカード１００が差動信号方式で対応していない場合には、通常方式でのデータ入出力を行うという情報を保持している。具体的には、データ入出力の方式を示す領域に差動信号方式でのデータ入出力に対応しているならば「１」、していないならば「０」を保持している。なお、ここでは差動信号方式でのデータ入出力に対応している場合は通常方式でのデータ入出力にも対応しているものとする。【００４９】  一方、ホストコントローラ１２０もＳＤカード１００とほぼ同様の機構を備えており、通常のパソコンやプリンタのＳＤカードスロットの機構とほぼ同様の構成を備える。ホストコントローラ１２０は、ＳＤカード１００の接続端子１〜９と接続するための接続端子１１〜１９を備え、Ｉ／Ｆドライバ１２１を備える。Ｉ／Ｆドライバ１２１は、図示していないがホスト装置１２０内部のＣＰＵやメモリに接続され、ＣＰＵからの命令により、ＳＤカード１００とのデータの入出力を行う機能を有する。ホストコントローラ１２０のそれぞれの接続端子の用途もまた、図２を用いて説明したＳＤカード１００の接続端子のものと同様の内容になる。【００５０】  なお、図１は模式的に示した構成図であり、実際にはＳＤカード１００の接続端子と、ホストコントローラは実際に接触することになる。
次に、通常方式と差動信号方式のデータ入出力の切り替えを行うために、ＳＤカードのＩ／Ｆドライバ及びホストコントローラのＩ／Ｆドライバが備える切替機構について図４を用いて説明する。【００５１】  図４は、ＳＤカードもしくはホストコントローラのＩ／Ｆドライバが保持し、データ転送用の接続端子１、７、８、９に接続されている切り替え機構の構成を示した構成図である。切替機構は、８ｂｉｔバッファ４００、４１０、４２０、４３０、８ｂｉｔ→４ｂｉｔパラレルシリアル変換器４１１、４ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４２１、８ｂｉｔ→２ｂｉｔパラレルシリアル変換器４３１、４ｂｉｔバッファ４０２、４１２、４２２、４３２、差動信号生成器４２７、４２８、差動信号復元器４３７、４３８を含んで構成される。【００５２】  バッファ４００、４１０、４２０、４３０はそれぞれデータバス４５０を介してメモリから受け取ったデータを一時的に保存する機能を有する。
８ｂｉｔ→４ｂｉｔパラレルシリアル変換器４０１は、データバス４５０を介して８ｂｉｔのパラレルデータで送られてくるデータを４ｂｉｔのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。４ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４１１は、４ｂｉｔのシリアルデータで送られてくるデータを８ｂｉｔのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。８ｂｉｔ→２ｂｉｔパラレルシリアル変換器４２１は、データバス４５０を介して８ｂｉｔのパラレルデータで送られてくるデータを２ｂｉｔのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。２ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４３１は、２ｂｉｔのシリアルデータで送られてくるデータを８ｂｉｔのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。【００５３】  シリアルパラレル変換器、及びパラレルシリアル変換器は、ＳＤカード内部、及びホストコントローラ内部ではパラレル転送でデータ転送が行われているが、ＳＤカード―ホストコントローラ間ではシリアル転送でデータ転送が行われるので設置されている。また、それぞれの機器内部では８ｂｉｔのパラレルデータがやり取りされているが、ＳＤカード―ホストコントローラ間では通常方式では４ｂｉｔ、差動信号方式では２ｂｉｔずつデータの入出力を行うのでその、変換のためにも設置されている。【００５４】  差動信号生成器４２７、４２８はそれぞれ入力されたデータを差動信号で送れる状態に変換する機能を有する。具体的には「０」と「１」で表されていたデータを０Ｖと３００ｍＶで表されるデータと、そのデータが反転して逆位相になった２つのデータに分けられる。
差動信号復元器４３７、４３８は、それぞれ入力される二つの差動信号で表されるデータをもとの通常方式で扱えるデータに変換する機能を有する。差動信号生成器から相手機器の差動信号復元器までのデータを送信するための２本の信号線は、高速転送した場合に発生する高周波の影響を打ち消し合わせるために、ほぼ平行に隣接して設けられる。【００５５】  ４ｂｉｔバッファ４０２、４１２、４２２、４３２はそれぞれ４ｂｉｔのデータを一時的に記憶する機能を有し信号線４４１、４４７、４４８、４４９とのデータ入出力、及び、パラレルシリアル変換器とのデータ入出力を行う。
ＮＡＮＤ回路４０３、４１３、４２３、４３３はそれぞれ順に通常方式でのデータ読み出し、通常方式でのデータ書き込み、差動信号方式でのデータ読み出し、差動信号方式でのデータ書き込みの場合に動作し、それぞれ入力される信号が共に真のときに、接続先のバッファやパラレルシリアル変換器に動作することを伝える機能を有する。また、信号線４０６、４１６は通常のクロック入力を行うための信号線で、信号線４２６、４３６は差動信号方式用の高速クロック入力を行うための信号線である。【００５６】  ４ｂｉｔバッファ４０２、４１２、４２２、４３２はそれぞれ信号線４４１、４４７、４４８、４４９に接続されており。信号線４４１、４４７、４４８、４４９はそれぞれ接続端子１、７、８、９に接続されている。
＜動作＞
１．ＳＤカードの動作
次に、本実施の形態のＳＤカード１００の動作を図６、図７に示すフローチャートを用いて説明する。【００５７】  まず、ＳＤカードがホストコントローラに接続された場合に行う初期化について、図６のフローチャートを用いて説明する。
まず、ＳＤカード１００は、ユーザの手によりホスト装置１３０に装着される（ステップＳ６０１）。ＳＤカードが接続されることでＳＤカードの初期化処理が開始される（ステップＳ６０３）。そしてＩ／Ｆドライバ１０１は、メモリ１０２内のレジスタＳＣＲに記憶してある自カードが差動信号方式によるデータ転送が可能なＳＤカードであるという情報を読出し、その情報を端子１からホストコントローラ１２０に出力する（ステップＳ６０５）。次にホストコントローラ１２０からのＳＤカードのデータ入出力方式の設定要求を受け付ける（ステップＳ６０７）。データ入出力方式の設定が差動信号方式での要求の場合は（ステップＳ６０７のＹＥＳ）、自カード内の設定レジスタに差動信号方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は差動信号方式で行われることになる。そしてその後、その他の初期化処理、例えばＳＤカードの容量の取得、あるいはＳＤカードの状態取得などが行われ（ステップＳ６１３）、初期化処理を終了する。データ入出力方式の設定が通常方式での要求の場合には、設定レジスタに通常方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は通常方式で行われることになる。なお、この初期化処理はＳＤカードがホストコントローラに接続されたときの１回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、ＳＤカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。【００５８】  次にＳＤカードのデータ入出力の動作について図７を用いて説明する。まず、ホストコントローラ１２０から、データ読み出し、もしくはデータ書き込みの要求を、接続端子２を介して受け付ける（ステップＳ７０１のＹＥＳ）。要求を受け付けていない場合（ステップＳ７０１のＮＯ）は、ＳＤカード１００は、待機状態になっている。
データ読み出し、もしくはデータ書き込み要求を受け付けたＳＤカード１００は、自カードのデータ入出力の方式が差動信号方式に設定されているかどうかをみる（ステップＳ７０３）。差動信号方式で設定されている場合（ステップＳ７０３のＹＥＳ）は、差動信号方式でデータの入出力を行う（ステップＳ７０５）。通常方式で設定されている場合（ステップＳ７０３のＮＯ）は、通常方式でデータの入出力を行う（ステップＳ７０５）。【００５９】  そして、ホストコントローラ１２０からの指示による全データを入出力し終えて終了する（ステップＳ７０７）。
２．ホストコントローラの動作
続いて、ホストコントローラ１２０側の動作を図８及び図９に示すフローチャートを用いて説明する。【００６０】  まずホストコントローラ１２０からＳＤカードの初期化について説明する。
まず、ホストコントローラ１２０にユーザによりＳＤカードが装着され、ホストコントローラ１２０はＳＤカードの装着を検知する（ステップＳ８０１）。ＳＤカード１００の接続を検知したホストコントローラ１２０はＳＤカード１００の初期化を開始する（ステップＳ８０３）。まずＳＤカードのＳＣＲレジスタにあるＳＤカードのデータを読み出し（ステップＳ８０５）、ＳＤカードが差動信号方式によるデータ入出力に対応しているか否かを読み出す（ステップＳ８０７）。【００６１】  ＳＤカードが差動信号方式に対応している場合には（ステップＳ８０７のＹＥＳ）、ＳＤカードのデータ入出力方法を設定レジスタに差動信号方式で設定する（ステップＳ８０９）。一方ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していなかった場合には（ステップＳ８０７のＮＯ）、ＳＤカードのデータ入出力方法を設定レジスタに通常方式で設定する（ステップＳ８１１）。そしてその他の初期化処理を行い（ステップＳ８１３）、終了する。なお、この初期化処理はＳＤカードがホストコントローラに接続されたときの１回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、ＳＤカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。【００６２】  次にホストコントローラ１２０側から見たデータ入出力の動作を図９のフローチャートを用いて説明する。
ホストコントローラ１２０は、ユーザからのデータ読み出し、もしくはデータ書き込み要求があるかどうかをみる（ステップＳ９０１）あった場合は（ステップＳ９０１のＹＥＳ）、まずＳＤカードに対して接続端子１２を介してデータ読み出し、あるいはデータ書き込み要求を送る（ステップＳ９０３）。そしてＳＤカードのデータ入出力方式が差動信号方式で設定されているかどうかをみて（ステップＳ９０５）、差動信号方式で設定されている場合は（ステップＳ９０５のＹＥＳ）、差動信号方式でデータの入出力を行う（ステップＳ９０７）。通常方式で設定されていた場合は（ステップＳ９０５のＮＯ）、通常方式でデータの入出力を行う（ステップＳ９０９）。指定されたデータの入出力を全て終えて終了する（ステップＳ９１１）。
３．切り替え機構の動作
次に、切り替えの動作について、図４の切り替え機能の構成図を用いて説明する。ここではＳＤカード１００の場合を説明するが、ホストコントローラ１３０も同様の機構を持つ。その違いはＳＤカードは接続端子２を介してホスト装置１３０から受け取ったコマンドの内容で切り替えを行うのに対し、ホストコントローラ１２０はホスト装置１３０から直接コマンドを受け取って動作することぐらいであるのでホストコントローラ１３０の場合については説明を省略する。【００６３】  まず、通常方式でのホスト装置へのデータリード、つまりＳＤカードからホストコントローラにデータを出力する場合には、ＳＤカードは接続端子２を介して、ホストコントローラはホスト装置のＣＰＵからの命令により、信号線４０４に通常方式でのデータ出力であることを示し、信号線４０５を介してリード要求であることを示したデータが流れる。ＮＡＮＤ回路４０３を介して二つのデータは合成され、８ｂｉｔバッファ４００と、８ｂｉｔ→４ｂｉｔパラレルシリアル変換器４０１と、４ｂｉｔバッファ４０２に伝えられ、動作することが決定する。なお、このとき各回路はクロック入力線４０６を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部のクロック発生装置からベースとして供給される。ＮＡＮＤ回路を用いているのは実機を作成する上でＡＮＤ回路よりも容易であるためである。【００６４】  ８ｂｉｔバッファ４００は、データバス４５０を介して取得したデータを一時的に記憶し、パラレルシリアル変換器４０１に出力する。パラレルシリアル変換器４０２は、８ｂｉｔバッファ４００から出力されてくる８ｂｉｔのパラレルデータを４ｂｉｔのシリアルデータに変換し、４ｂｉｔバッファ４０２に出力する。４ｂｉｔバッファ４０２は、信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを出力する。信号線４４１、４４７、４４８、４４９はそれぞれ１ｂｉｔずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。【００６５】  次に、通常方式でのデータライト、つまりＳＤカードがホストコントローラからデータを受け取る場合には、信号線４１４を介して通常方式でのデータ入出力であること、信号線４１５を介してデータライトであることを示したデータが流れ、８ｂｉｔバッファ４１０、シリアルパラレル変換器４１１、４ｂｉｔバッファ４１２を動作させる信号が流れ、通常方式でのデータライトを行うことが決定する。【００６６】  信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを４ｂｉｔバッファ４１２に一時的に記憶し、バッファ４１２はホストコントローラから受け取ったデータを４ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４１１に出力する。４ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４１１は受け取った４ｂｉｔのシリアルデータを８ｂｉｔのパラレルデータにパラレル変換し、８ｂｉｔバッファ４１０に出力する。８ｂｉｔバッファ４１０は、受け取ったデータをデータバス４５０を介してメモリに送信し、受け取った全てのデータがメモリに記憶されたら終了する。なお、このとき各回���はクロック入力線４１６を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部のクロック発生装置（図示せず）からベースとして供給される。【００６７】  次に差動信号方式のデータリードの場合について説明する。
ＳＤカードは接続端子２を介して、ホスト装置のＣＰＵからの命令により、信号線４２４に差動信号方式でのデータ出力であることを示し、信号線４２５を介してリード要求であることを示したデータが流れる。ＮＡＮＤ回路４２３を介して二つのデータは合成され、８ｂｉｔバッファ４２０と、８ｂｉｔ→２ｂｉｔパラレルシリアル変換器４２１と、４ｂｉｔバッファ４２２に伝えられ、動作することが決定する。【００６８】  ８ｂｉｔバッファ４２０は、データバス４５０を介して取得したデータを一時的に記憶し、８ｂｉｔ→２ｂｉｔパラレルシリアル変換器４２１に出力する。パラレルシリアル変換器４２２は、８ｂｉｔバッファ４２０から出力されてくる８ｂｉｔのパラレルデータを２ｂｉｔのシリアルデータに変換して出力する。出力されたデータは差動信号生成器４２７、４２８で差動信号に変換され、変換して生成された差動信号は４ｂｉｔバッファ４２２に一時的に記憶される。４ｂｉｔバッファ４２２は、信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを出力する。信号線４４１、４４７、４４８、４４９はそれぞれ１ｂｉｔずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。なお、このとき各回路はクロック入力線４２６を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部の通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。【００６９】  最後に差動信号方式のデータライトの場合について説明する。
信号線４３４を介して差動信号方式でのデータ入出力であること、信号線４３５を介してデータライトであることを示したデータが流れ、８ｂｉｔバッファ４３０、２ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４３１、４ｂｉｔバッファ４３２を動作させる信号が流れ、差動信号方式でのデータライトを行うことが決定する。【００７０】  信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを４ｂｉｔバッファ４３２は一時的に記憶する。４ｂｉｔバッファ４３２から出力されたデータは差動信号復元器４３７、４３８で４ｂｉｔ差動信号か２ｂｉｔ通常信号に復元され、２ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４３１に出力する。２ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器４３１は受け取った２ｂｉｔのシリアルデータを８ｂｉｔのパラレルデータにパラレル変換し、８ｂｉｔバッファ４３０に出力する。８ｂｉｔバッファ４３０は、受け取ったデータをデータバス４５０を介してメモリ１０２に送信し、受け取った全てのデータがメモリ１０２に記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線４３６を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部の、通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
＜補足＞
以上、本発明に関するＳＤカード、及びホストコントローラについて上記実施の形態に基づいて説明してきたが本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下、その変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においてはＳＤカードの現在の規格に従って表記したが、ＳＤカードの規格が変更、例えば端子の数などの変更、が行われた場合には本発明に係るＳＤカードもそれに対応するものとする。
（２）上記実施の形態においてはホストコントローラはＳＤカードが差動信号方式に対応しているか否かを、その情報を格納しているＳＣＲから読み出すことで行っているが、これはＳＣＲに限定されるものではなく、ただ記憶していればよい。ＳＣＲの代替品としてはファンクションステータスレジスタなどがある。あるいは、ホストコントローラ側からの特殊な信号に対して特定の波形の信号を返すことで差動信号方式に対応していることを示すこととしても良い。【００７１】  例えば図５に示すように、接続端子９、１には鎖線５０１、５０３のようにホストコントローラ側から一定パターンの電圧を所定時間ＴＫだけ送信し、ＳＤカードは自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していた場合、時間ＴＫの間で時間ＴＣだけ定められたパターンの信号５０２、５０４を返すことでＳＤカードが差動信号方式に対応していることを認識することとしてもよい。信号５０２、５０４の波形は事前に定められている。
（３）上記実施の形態においては、データの入出力を行う際には１番端子、７番端子、８番端子、９番端子を用いていたがこれはピン配置の一例にしかすぎず、この端子配置に限るものではなく、データの入出力に用いる端子を増やしたりしてもよい。ただし、差動信号で転送する二つの端子は隣接することが望ましい。
（４）上記実施の形態においては、ＳＤカード１００、並びにホストコントローラ１２０は、通常方式と差動転送方式の両方に対応しているとして説明してきたが、ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようになれば、ホストコントローラもまた差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようにして切替機構を備えないようにしてもよい。本発明は、ＳＤカードが通常方式から差動信号方式でのデータ入出力へと移行する場合の過渡期を想定してなされた発明であり、差動信号方式に完全に移行してしまえば切替機構は必要なくなる。
（５）上記実施の形態においては、高速クロック発生装置はもとから高速クロックを発生させることとしたが、ただ単に通常クロックを逓倍したものを信号線４２６、４３６を介して回路に入力することとしても良い。
（６）上記実施の形態においては、単にＳＤカードとのみ記述したが、このＳＤカードには、ＳＤメモリーカード、ＳＤＩ／Ｏカード、ｍｉｎｉＳＤカード、ｍｉｃｒｏＳＤカード、ｓｍａｒｔＳＤカードなどあらゆる種類のＳＤカードを含むものとする。
（７）上記実施の形態においては、差動信号方式を電圧差動信号方式として説明した。電圧差動信号方式は、上記実施の形態において説明してあるように２本の信号線に印加される電圧値の差分を求め、閾値以上なら「１」、閾値以下なら「０」を示すものである。しかし、これは電圧値の差分でなくてもよい。【００７２】  ２つの端子及びこれに接続される信号線を流れる電流の電流値の差分によって「１」、「０」を決定しても良い。
これは、ホストコントローラ内部、あるいはＳＤカード内部の端子及びこれに接続される信号線に流す２種類の電流値を例えば、「０．３ｍＡ」と「−０．３ｍＡ」とすることで実現することができる。そして２種類の電流値の差分が一定値以上ならデータとしては「１」を、差分が一定値以下なら「０」を示すとする。ここで、一定値は例えば、「０．３」とする。【００７３】  このときの２つの端子を流れる電流値の波形の例を図１０において示した。
図１０（ａ）に示されるように、ＳＤ０＋に０．３ｍＡの電流が流れているとき（例えば、時刻Ｔ１０〜Ｔ１１や時刻Ｔ１３〜Ｔ１４）には、ＳＤ０−には、図１０（ｂ）に示すように、−０．３ｍＡの電流が流れている。ＳＤ０＋からＳＤ０−の電流値の差分は、ＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝０．３−（−０．３）＝０．６ｍＡとなり、この場合はデータとしては、「１」を示す。【００７４】  一方、図１０（ａ）において、ＳＤ０＋には、電流が流れていない、即ち０ｍＡのとき（例えば、時刻Ｔ２〜Ｔ３や時刻Ｔ４〜Ｔ５）には、ＳＤ０−には、図１０（ｂ）に示すように、電流が流れていない。この場合、２つの端子の電流値の差分は、ＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝０−０＝０ｍＡとなり、この場合はデータとしては、「０」を示す。
このように２つの端子及びこれに接続する信号線を流れる電流の値が、互いに逆位相にすることで、高速でデータ転送を行ったとしても、１の端子及びこれに接続される信号線を流れる電流によって発生する高周波の影響を互いに打ち消しあわせることができる。【００７５】  また、ＳＤカード及びホストコントローラは、電圧差動信号方式、及び電流差動信号方式の両方式に対応していてもよい。この場合、内部に方式を選択する切り替え器や、データ入出力の相手がどの方式でのデータ入出力が可能かを検出する検出器が必要になる。
（８）上記実施の形態においては、データの転送速度については特に記述しなかったが、ＵＳＢ２．０の規格において複数のデータ転送速度（１．５Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、４８０Ｍｂｐｓ）に対応できているように、本発明においてＳＤカード、及びホストコントローラが複数のデータ転送速度に対応できるように構成してもよい。【００７６】  この場合、ＳＤカードは、どのデータ転送速度でのデータ転送が可能かを示すデータを保持する。また、ホストコントローラはコマンドピンを通じてデータ転送速度を指示して、ホストコントローラとＳＤカードはそのデータ転送速度でデータ入出力を行う。
（９）本発明は、上記実施の形態に示されるＳＤカード及びホストコントローラにおけるデータ転送の方法であってもよい。また、当該方法を実現するための処理手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】  本発明は、ＳＤカード、及びそのＳＤカードが接続されるホストコントローラとして活用することができる。
【図１】
2006082793.tif 000002
【図２】
2006082793.tif 000003
【図３】
2006082793.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月2日(2007.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うＳＤカードであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、
２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、
自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備える
ことを特徴とするＳＤカード。
【請求項２】
前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子である
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項３】
前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられる
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項４】
前記２つの端子は、隣り合って設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項５】
前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含む
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項６】
前記ＳＤカードは、
更にデータを記憶する記憶手段と、
更に１つの通常入出力制御手段を備え、
両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１bitずつデータの入出力を行い、
前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機を装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させる
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項７】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項８】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項９】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項１０】
前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項１記載のＳＤカード。
【請求項１１】
前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更する
ことを特徴とする請求項１０記載のＳＤカード。
【請求項１２】
ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、
２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、
自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備える
ことを特徴とするホストコントローラ。
【請求項１３】
前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子である
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項１４】
前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられる
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項１５】
前記２つの端子は、隣り合うように設けられている
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項１６】
前記複数の端子には、装着したＳＤカードへの要求を伝達する伝達端子を含む
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項１７】
前記ホストコントローラは、
更にデータを記憶する記憶手段と、
更に１つの通常入出力制御手段を備え、
両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１bitずつデータの入出力を行い、
前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機を装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させる
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項１８】
前記ホストコントローラは更に、
ＳＤカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、
前記切り替え手段は更に、
前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでＳＤカードに対する前記供給電圧を変える
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項１９】
前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、
前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐデータ線は略平行に設けられる
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項２０】
前記読取手段は、
前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、
前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したＳＤカードに出力する出力部と、
前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるＳＤカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、
前記切り替え手段は、前記応答読取部がＳＤカードからの当該電圧に対する当該ＳＤカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせる
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項２１】
前記差動信号方式は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式である
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項２２】
前記差動信号方式は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式である
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項２３】
前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項２４】
前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項１２記載のホストコントローラ。
【請求項２５】
前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたＳＤカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行う
ことを特徴とする請求項２４記載のホストコントローラ。
【請求項２６】
ＳＤカードにおけるデータの入出力方法であって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、
自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含む
ことを特徴とするデータ入出力方法。
【請求項２７】
ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、
自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備える
ことを特徴とするデータ入出力方法。
【請求項２８】
ＳＤカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、
自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含む
ことを特徴とするデータ入出力プログラム。
【請求項２９】
ＳＤカードを装着して当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、
１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、
２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、
自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備える
ことを特徴とするホストコントローラにおけるデータ入出力プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＤカード及びＳＤカードが接続されるホストコントローラに関し、特にデータ入出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＳＤメモリカードは大容量化しており、その記憶容量が５１２ＭＢ、あるいは１ＧＢのものが販売されている。また、ＳＤメモリカードのデータ転送速度に関しては２０ＭＢ／ｓのものが販売されている。
特許文献１にはＳＤメモリカード及びＳＤＵＳＢカードの両方を同一のスロットで扱えるホスト装置に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３０７０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＳＤメモリカードの大容量化に伴い、従来の転送速度では、もはや快適にデータの転送ができるとはいえなくなってきている。
そこで、上記課題を鑑み、従来のＳＤメモリカードよりも速い転送速度でデータの転送を行い得るＳＤカードを提供することを第１の目的とする。また、当該ＳＤカードが接続されることになる外部機器もまた当該ＳＤカードに対応している必要があるのでその外部機器を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明に係るＳＤカードは、複数の端子を備え、外部の機器に装着されてデータの入出力を行うＳＤカードであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自カードを装着した外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることを特徴としている。
【０００５】
ここでいう入出力とは入力もしくは出力のいずれか一方を示す。
【発明の効果】
【０００６】
上記のような構成により、本発明に係るＳＤメモリカードは、自カードが装着されたホストコントローラとの間でデータのやり取りを従来の方法と差動信号方式の２通りのデータ通信方式でデータのやり取りを行うことができ、差動信号方式でデータのやり取りを行った場合には、従来のデータ通信方式よりも速くなる。
従来のＳＤカードにおけるデータ転送方式（以下、従来の転送方式を通常方式という）では１本の信号線で１bitのデータを転送する形をとり、計４本の信号線で４bitのデータ転送を行っている。この方式の場合、高速でデータの転送を行うと高周波を発生するために周囲の機器に悪影響を与える問題があり、また逆に周囲の機器からの影響も受けやすく、外乱に弱くなり、データの破損率が高くなるという問題がある。
【０００７】
一方、差動信号方式は２本の信号線を使って１bitのデータ転送を行う方式であり、ノイズに強く高速でデータ転送が行えるという特性がある。また、通常のデータ転送方式とは異なり、２本の信号線でそれぞれ逆位相のデータ転送を行っているので、それぞれの高周波が発生させる影響を打ち消しあう形になるので、周囲の機器に与える影響も少なくなり、且つ外乱にも強くなる。
【０００８】
また、前記ＳＤカードにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
これにより、ＳＤカードは、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のＳＤカードに新たに端子を設置する必要がないのでＳＤカードの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、またその分の製作コストも発生しない。
【０００９】
また、前記ＳＤカードにおいて、前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行になるように設けられることとしてよい。
これにより、ＳＤカードにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
【００１０】
また、前記ＳＤカードにおいて、前記２つの端子は、隣り合って設けられていることとしてよい。
これにより、ＳＤカードは、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記複数の端子には、自カードを装着した外部の機器からの前記要求を受ける受付端子を含むこととしてよい。
【００１１】
これにより、ＳＤカードは自カードを装着した外部の機器からの要求を受け付けてデータを転送したり、外部の機器からのデータを受け付けることができる。
また、前記ＳＤカードは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に１つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自カードを装着している外部の機器との間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
【００１２】
これにより、ＳＤカードは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
【００１３】
これにより、ＳＤカードは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
【００１４】
これにより、ＳＤカードは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
【００１５】
これにより、ＳＤカードは、相手の外部機器が電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
【００１６】
これにより、ＳＤカードは複数のデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ＳＤカードにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自カードを装着した外部の機器からのデータ転送速度を指示する要求を前記受付端子で受け付けて、データの転送速度を変更することとしてよい。
【００１７】
これにより、ＳＤカードは外部機器から要求されたデータ転送速度でデータの入出力を行うことができるようになる。
また、ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介して行うホストコントローラであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御手段と、２つの端子を介して差動信号方式で１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御手段と、自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取手段と、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御手段と前記差動信号式入出力制御手段とを切り替えていずれかの入出力制御手段にデータの入出力を行わせる切り替え手段とを備えることとしてよい。
【００１８】
これにより、ホストコントローラは自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを判断して装着したＳＤカードに応じてデータの入出力方法を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記通常入出力制御手段がデータの入出力に用いる前記１つの端子は、前記差動信号式入出力制御手段が用いる前記２つの端子のうちの片方の端子であることとしてよい。
【００１９】
これにより、ホストコントローラにおいて、通常方式によるデータ転送と差動信号方式によるデータ転送とでデータの転送に用いられる端子を共有することができ、従来のホストコントローラに新たに端子を設置する必要がないのでホストコントローラの製作上新たに端子の設置スペースを設ける必要もなく、また製作コストも発生しない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記２つの端子は、長尺状の金属片であり、長尺方向がほぼ平行に設けられることとしてよい。
【００２０】
これにより、ホストコントローラにおいて、端子がおよそ平行に設けられることで差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に発生する高周波の影響が正しく打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記２つの端子は、隣り合うように設けられていることとしてよい。
【００２１】
これにより、ホストコントローラにおいて、差動信号方式によるデータの入出力を行う場合に隣接する端子を使うことで高周波の影響をより効果的に打ち消しあうようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記複数の端子には、装着したＳＤカードへの要求を伝達する伝達端子を含むこととしてよい。
これにより、ホストコントローラは自カードが装着したＳＤカードに対して通常方式でのデータ入出力なのか、あるいは、差動信号方式でのデータ入出力なのかといった要求を伝えることができる。
【００２２】
また、前記ホストコントローラは、更にデータを記憶する記憶手段と、更に１つの通常入出力制御手段を備え、両通常入出力制御手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子それぞれを用いて１bitずつデータの入出力を行い、前記切り替え手段は、前記記憶手段と自機に装着しているＳＤカードとの間で、両通常入出力制御手段にデータの入出力を行わせる場合の総データ量を、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力行わせる場合は２回に分けて時分割で入出力させることとしてよい。
【００２３】
これにより、ホストコントローラは、通常方式の場合と差動信号方式の場合とで同量のデータを入出力できる。なお、差動信号方式の方がデータ転送レートが高いので、通常方式の場合よりもデータの入出力にかかる時間が遅くなることはない。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式でデータの入出力を行うこととしてよい。
【００２４】
これにより、ホストコントローラは、電圧値の差分を以ってデータを決定する電圧差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式でデータの入出力を行うこことしてよい。
【００２５】
これにより、ホストコントローラは、電流値の差分を以ってデータを決定する電流差動信号方式に対応することができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、前記２つの端子に印加される電圧の差分を以ってデータ値を定義する電圧差動信号方式、及び、前記２つの端子を流れる電流の電流値の差分を以ってデータ値を定義する電流差動信号方式のいずれか一方の方式を選択してデータの入出力を行うこととしてよい。
【００２６】
これにより、ホストコントローラは、装着したＳＤカードが電圧差動信号方式、電流差動信号方式のいずれの方式に対応していても、データの入出力を差動信号方式で行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、必要に応じてデータの転送速度を変更してデータの入出力を行うこととしてよい。
【００２７】
これにより、ホストコントローラは、装着したＳＤカードに対応してデータ転送速度を変えてデータの入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記差動信号式入出力制御手段は、自機に装着されたＳＤカードに対してデータ転送速度を指示する要求を前記伝達端子から伝達し、指示したデータ転送速度でデータの入出力を行うこととしてよい。
【００２８】
これにより、ホストコントローラが指示したデータ転送速度で、ＳＤカードとのデータ入出力を行うことができるようになる。
また、前記ホストコントローラは更に、ＳＤカードが動作するための供給電圧を供給する電圧供給手段を備え、前記切り替え手段は更に、前記通常入出力制御手段でデータの入出力を行う場合と、前記差動信号式入出力制御手段でデータの入出力を行う場合とでＳＤカードに対する前記供給電圧を変えることとしてよい。
【００２９】
これにより、ホストコントローラは従来の方式と差動信号方式でＳＤカードが動作するための供給電圧を変えることができる。差動信号方式は、従来のものよりも少ない供給電圧でデータの入出力を行うことができ、これにより供給電圧を軽減し、省電力の効果が見込める。
また、前記ホストコントローラは更に、差動信号を生成あるいは複合する差動信号変換部を備え、前記差動信号式入出力制御手段がデータの入出力に用いる２つの端子と前記差動信号変換部とをつなぐ信号線は略平行に設けられることとしてよい。
【００３０】
これにより、ホストコントローラにおいて、接続端子と差動信号変換器とをつなぐ２本の信号線は平行に設けられるので、差動信号方式でデータ入出力を行う場合に、発生する高周波が効率よく打ち消しあうことができる。
また、前記ホストコントローラにおいて、前記読取手段は、前記差動信号式入出力制御手段がデータ転送に用いる電圧より高い電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部によって生成される電圧を自機が装着したＳＤカードに出力する出力部と、前記出力部によって出力された電圧に対する一定時間内におけるＳＤカードの応答波形を読み取る応答読取部とを備え、前記切り替え手段は、前記応答読取部がＳＤカードからの当該電圧に対する当該ＳＤカードが差動信号方式に対応していることを示した応答波形を読み取った場合に、前記差動信号式入出力制御手段にデータの入出力を行わせることとしてよい。
【００３１】
これにより、ホストコントローラは、自機が装着したＳＤカードに対して差動信号式で動作する前に、当該ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを識別するために、一定の電圧を一定時間ホストコントローラにより与えられ、これに対し、ＳＤカードは一定時間の間、ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかを示す応答波形を返すことでホストコントローラはＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているかどうかを認識できる。
【００３２】
また、ＳＤカードにおけるデータの入出力方法であって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。
【００３３】
また、ＳＤカードが接続されて当該ＳＤカードとのデータの通信を、複数の端子を介して行うホストコントローラにおけるデータ入出力方法であって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機に接続されたＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。
【００３４】
また、ＳＤカード搭載のコンピュータにデータの入出力をさせるプログラムであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力制御ステップと、自カードが装着された外部の機器からの要求に基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行う切り替えステップとを含むこととしてよい。
【００３５】
また、ＳＤカードを装着して当該ＳＤカードとのデータの通信を、自機が備える複数の端子を介してホストコントローラのコンピュータに行わせるデータ入出力プログラムであって、１つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う通常入出力制御ステップと、２つの端子を介して１ビットずつデータの入出力を行う差動信号方式でデータの入出力を行う差動信号式入出力ステップと、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かを読み取る読取ステップと、自機が装着したＳＤカードが差動信号方式でのデータの入出力に対応しているか否かに基づいて、前記通常入出力制御ステップと前記差動信号式入出力制御ステップとを切り替えていずれかの入出力制御ステップでデータの入出力を行わせる切り替えステップとを備えることとしてよい。
【００３６】
この、方法もしくはプログラムにより、ＳＤカードあるいは当該ＳＤカードを装着してデータ入出力を行うホストコントローラは、従来の方式と差動信号方式のどちらか一方でのデータ入出力が行え、それらを相手が差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の一実施形態であるＳＤカード及び当該ＳＤカードが接続されるホストコントローラについて図面を用いて説明する。
＜実施の形態＞
＜概要＞
本発明のＳＤカードは、従来のＳＤカードのデータ入出力方法に加えて差動信号方式によるデータ入出力を行えるようにしたものであり、自カードが接続されたホストコントローラが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているか否かによって入出力方法を換えるものである。
【００３８】
また、当該ＳＤカードに対応するべくパソコンなどのホスト装置もまたそれに対応する必要があり、ＳＤカードとほぼ同様の機構を備える。当該ホスト装置もまた本発明の一環である。
ここで差動信号方式によるデータ入出力についてその詳細を説明しておく。
通常方式は、通常１bitずつデータの入出力を行うのに１本の信号線で電圧の高低（例えば、０Ｖと３Ｖ）で「０」と「１」を表していた。これを高速でデータ転送を行うと先にも記したように高周波が発生し、外乱に弱くなり、また、周囲の機器に与える影響も大きくなるため、その転送速度には限りがある。
【００３９】
一方差動信号方式では２本の信号線を用いて１bitずつデータの入出力を行う。その方法は、一方の信号線には、図３（ａ）のようなデータを流したとすると、もう一方の信号線には、図３（ｂ）のような、図３（ａ）の全く逆位相のデータを流す。そして片側の方の電圧値からもう一方の方の電圧値の差分を取り、その値が閾値以上なら「１」、閾値以下なら「０」を示すというものである。
【００４０】
この閾値を０とした場合、図３（ａ）において、ＳＤ０＋に３００ｍＶの電圧をかけているとき（例えば、時刻Ｔ１〜Ｔ２や時刻Ｔ３〜Ｔ４）には、図３（ｂ）において示したように、ＳＤ０−には電圧をかけておらず、ＳＤ０＋からＳＤ０−の電圧値の差分はＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝３００−０＝３００ｍＶとなり正の値をとるので、この場合データとしては「１」を示す。
【００４１】
一方、ＳＤ０＋にかけられている電圧が０ｍＶの場合（例えば時刻Ｔ２〜Ｔ３や時刻Ｔ４〜Ｔ５）、ＳＤ０−の方の電圧は、図３（ｂ）に示したように、３００ｍＶとなっており、ＳＤ０＋からＳＤ０−の差分は、ＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝０−３００＝−３００ｍＶとなり負の値を示すので、この場合はデータとしては、「０」を示す。
この２本の信号線は互いに平行に、且つ隣接するように設けられ、そうすることで電磁ノイズと外乱電磁ノイズとを同時に打ち消しあっている。差動信号の場合、図３に示すように高い方の電位を３００mV、低い方の電位を０Vとしており、通常方式のように０Ｖと３Ｖで表していた場合よりも、ＳＤカードが動作するためにホスト装置から供給される電圧も少なくてすむ。
＜構成＞
図１は、ＳＤカードがホストコントローラに接続された本発明の使用形態を示した構成図である。
【００４２】
ＳＤカード１００はＳＤカードスロット１４０に装着されてホスト装置１３０内部のホストコントローラ１２０と接続される。ホスト装置１３０としては具体的にはＳＤカード１００とデータの入出力を行えるパソコン、あるいはプリンタなどが挙げられる。基本的にはＳＤカード１００の構成は従来のＳＤカードと変わらない。
ＳＤカード１００は、接続端子１〜９と、Ｉ／Ｆドライバ１０１と、メモリ１０２とを含んで構成される。
【００４３】
接続端子１〜９は、ホスト装置１３０との間でデータの入出力や電源供給やコマンドなどを受諾する。具体的には図２を用いて説明する。図２（ａ）はＳＤカード１００の構成図であり、同図の接続端子１〜９で用いられるデータ伝送の通常方式の場合を図２（ｂ）に、差動信号方式の場合を図２（ｃ）に示した。本発明に係るＳＤカード１００は双方のデータ入出力を可能としている。
【００４４】
図２（ｂ）は、従来の場合のデータ入出力方式におけるピン配置を示した従来ピン配置表２００である。従来ピン配置表２００には、ピン番号２０１に対応して、それぞれのピンの名前２０２と内容２０３を記してある。接続端子１、７、８、９はそれぞれデータ入出力に用いられる。接続端子２は、ホストコントローラからのコマンドを受諾するために用いられる。また、接続端子３及び６は、グランドとして接地されており、接続端子４は、ＳＤカード１００が動作するための電源供給のために用いられる。そして接続端子５は、クロック入力供給のために用いられる。
【００４５】
一方、差動信号方式の場合は、図２（ｃ）の差動信号ピン配置表２１０に示している。差動信号ピン配置表２１０には、ピン番号２１１に対応して、それぞれのピンの名前２１２と内容２１３を記してある。従来の場合と異なる点は、データ入出力用のピンであり、接続端子１と接続端子９、及び、接続端子７と接続端子８をそれぞれ１セットにして、それぞれで二つの端子を用いて１ビットずつ別のデータの入出力を行う。接続端子１と接続端子９は対になっており、接続端子９に流れるデータは、接続端子１に流れるデータの完全に逆位相のものが流れる。接続端子７と接続端子８も対になっており、接続端子８を流れるデータは接続端子７を流れるデータの逆位相のデータが流れる。
【００４６】
Ｉ／Ｆドライバ１０１は、ＳＤカード１００を制御するものであり、ホスト装置１３０からのコマンドを受けてメモリ１０２に記録されているデータを出力したり、ホスト装置１３０からデータを受け取ってメモリ１０２に書き込む機能を有する。
メモリ１０２は、各種データを記憶する機能を有する。このデータは過去においてユーザによって指定されたデータを記憶しており、ホスト装置１３０はＳＤカード規格によって定められているプロトコルに従ってこれらを読み出したり、メモリ１０２に新たに別のデータを書き込んだりすることができる。また、ＳＤカード１００は、図示していないがＳＣＲ（Sd-card Configuration Resister）と呼ばれるレジスタを備え、自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応しているという情報を記憶している。ＳＤカード１００が差動信号方式で対応していない場合には、通常方式でのデータ入出力を行うという情報を保持している。具体的には、データ入出力の方式を示す領域に差動信号方式でのデータ入出力に対応しているならば「１」、していないならば「０」を保持している。なお、ここでは差動信号方式でのデータ入出力に対応している場合は通常方式でのデータ入出力にも対応しているものとする。
【００４７】
一方、ホストコントローラ１２０もＳＤカード１００とほぼ同様の機構を備えており、通常のパソコンやプリンタのＳＤカードスロットの機構とほぼ同様の構成を備える。ホストコントローラ１２０は、ＳＤカード１００の接続端子１〜９と接続するための接続端子１１〜１９を備え、Ｉ／Ｆドライバ１２１を備える。Ｉ／Ｆドライバ１２１は、図示していないがホスト装置１３０内部のＣＰＵやメモリに接続され、ＣＰＵからの命令により、ＳＤカード１００とのデータの入出力を行う機能を有する。ホストコントローラ１２０のそれぞれの接続端子の用途もまた、図２を用いて説明したＳＤカード１００の接続端子のものと同様の内容になる。
【００４８】
なお、図１は模式的に示した構成図であり、実際にはＳＤカード１００の接続端子と、ホストコントローラの接続端子は実際に接触することになる。
次に、通常方式と差動信号方式のデータ入出力の切り替えを行うために、ＳＤカードのＩ／Ｆドライバ及びホストコントローラのＩ／Ｆドライバが備える切替機構について図４を用いて説明する。
【００４９】
図４は、ＳＤカードもしくはホストコントローラのＩ／Ｆドライバが保持し、データ転送用の接続端子１、７、８、９に接続されている切り替え機構の構成を示した構成図である。切替機構は、８bitバッファ４００、４１０、４２０、４３０、８bit→４bitパラレルシリアル変換器４０１、４bit→８bitシリアルパラレル変換器４１１、８bit→２bitパラレルシリアル変換器４２１、２bit→８bitシリアルパラレル変換器４３１、４bitバッファ４０２、４１２、４２２、４３２、差動信号生成器４２７、４２８、差動信号復元器４３７、４３８を含んで構成される。
【００５０】
バッファ４００、４１０、４２０、４３０はそれぞれデータバス４５０を介してメモリから受け取ったデータを一時的に保存する機能を有する。
８bit→４bitパラレルシリアル変換器４０１は、データバス４５０を介して８bitのパラレルデータで送られてくるデータを４bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。４bit→８bitシリアルパラレル変換器４１１は、４bitのシリアルデータで送られてくるデータを８bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。８bit→２bitパラレルシリアル変換器４２１は、データバス４５０を介して８bitのパラレルデータで送られてくるデータを２bitのシリアルデータにシリアル変換する機能を有する。２bit→８bitシリアルパラレル変換器４３１は、２bitのシリアルデータで送られてくるデータを８bitのパラレルデータにパラレル変換する機能を有する。
【００５１】
シリアルパラレル変換器、及びパラレルシリアル変換器は、ＳＤカード内部、及びホストコントローラ内部ではパラレル転送でデータ転送が行われているが、ＳＤカード―ホストコントローラ間ではシリアル転送でデータ転送が行われるので設置されている。また、それぞれの機器内部では８bitのパラレルデータがやり取りされているが、ＳＤカード―ホストコントローラ間では通常方式では４bit、差動信号方式では２bitずつデータの入出力を行うので、その変換のためにも設置されている。
【００５２】
差動信号生成器４２７、４２８はそれぞれ入力されたデータを差動信号で送れる状態に変換する機能を有する。具体的には「０」と「１」で表されていたデータを０Ｖと３００ｍＶで表されるデータと、そのデータが反転して逆位相になった２つのデータに分けられる。
差動信号復元器４３７、４３８は、それぞれ入力される二つの差動信号で表されるデータをもとの通常方式で扱えるデータに変換する機能を有する。差動信号生成器から相手機器の差動信号復元器までのデータを送信するための２本の信号線は、高速転送した場合に発生する高周波の影響を打ち消し合わせるために、ほぼ平行に隣接して設けられる。
【００５３】
４bitバッファ４０２、４１２、４２２、４３２はそれぞれ４bitのデータを一時的に記憶する機能を有し信号線４４１、４４７、４４８、４４９とのデータ入出力、及び、パラレルシリアル変換器、シリアルパラレル変換器とのデータ入出力を行う。
ＮＡＮＤ回路４０３、４１３、４２３、４３３はそれぞれ順に通常方式でのデータ読み出し、通常方式でのデータ書き込み、差動信号方式でのデータ読み出し、差動信号方式でのデータ書き込みの場合に動作し、それぞれ入力される信号が共に真のときに、接続先のバッファやパラレルシリアル変換器に動作することを伝える機能を有する。また、信号線４０６、４１６は通常のクロック入力を行うための信号線で、信号線４２６、４３６は差動信号方式用の高速クロック入力を行うための信号線である。
【００５４】
４bitバッファ４０２、４１２、４２２、４３２はそれぞれ信号線４４１、４４７、４４８、４４９に接続されており、信号線４４１、４４７、４４８、４４９はそれぞれ接続端子１、７、８、９に接続されている。
＜動作＞
１．ＳＤカードの動作
次に、本実施の形態のＳＤカード１００の動作を図６、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
まず、ＳＤカードがホストコントローラに接続された場合に行う初期化について、図６のフローチャートを用いて説明する。
まず、ＳＤカード１００は、ユーザの手によりホスト装置１３０に装着される（ステップＳ６０１）。ＳＤカードが接続されることでＳＤカードの初期化処理が開始される（ステップＳ６０３）。そしてＩ／Ｆドライバ１０１は、メモリ１０２内のレジスタＳＣＲに記憶してある自カードが差動信号方式によるデータ転送が可能なＳＤカードであるという情報を読出し、その情報を端子１からホストコントローラ１２０に出力する（ステップＳ６０５）。次にホストコントローラ１２０からのＳＤカードのデータ入出力方式の設定要求を受け付ける（ステップＳ６０７）。データ入出力方式の設定が差動信号方式での要求の場合は（ステップＳ６０７のＹＥＳ）、自カード内の設定レジスタに差動信号方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は差動信号方式で行われることになる。そしてその後、その他の初期化処理、例えばＳＤカードの容量の取得、あるいはＳＤカードの状態取得などが行われ（ステップＳ６１３）、初期化処理を終了する。データ入出力方式の設定が通常方式での要求の場合には（ステップＳ６０７のＮＯ）、設定レジスタに通常方式でのデータ入出力であることを記憶し、以降のデータ入出力は通常方式で行われることになる。なお、この初期化処理はＳＤカードがホストコントローラに接続されたときの１回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、ＳＤカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
【００５６】
次にＳＤカードのデータ入出力の動作について図７を用いて説明する。まず、ホストコントローラ１２０から、データ読み出し、もしくはデータ書き込みの要求を、接続端子２を介して受け付ける（ステップＳ７０１のＹＥＳ）。要求を受け付けていない場合（ステップＳ７０１のＮＯ）は、ＳＤカード１００は、待機状態になっている。
データ読み出し、もしくはデータ書き込み要求を受け付けたＳＤカード１００は、自カードのデータ入出力の方式が差動信号方式に設定されているかどうかをみる（ステップＳ７０３）。差動信号方式で設定されている場合（ステップＳ７０３のＹＥＳ）は、差動信号方式でデータの入出力を行う（ステップＳ７０５）。通常方式で設定されている場合（ステップＳ７０３のＮＯ）は、通常方式でデータの入出力を行う（ステップＳ７０７）。
【００５７】
そして、ホストコントローラ１２０からの指示による全データを入出力し終えて終了する（ステップＳ７０９）。
２．ホストコントローラの動作
続いて、ホストコントローラ１２０側の動作を図８及び図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
まずホストコントローラ１２０からＳＤカードの初期化について説明する。
まず、ホストコントローラ１２０にユーザによりＳＤカードが装着され、ホストコントローラ１２０はＳＤカードの装着を検知する（ステップＳ８０１）。ＳＤカード１００の接続を検知したホストコントローラ１２０はＳＤカード１００の初期化を開始する（ステップＳ８０３）。まずＳＤカードのＳＣＲレジスタにあるＳＤカードのデータを読み出し（ステップＳ８０５）、ＳＤカードが差動信号方式によるデータ入出力に対応しているか否かを読み出す（ステップＳ８０７）。
【００５９】
ＳＤカードが差動信号方式に対応している場合には（ステップＳ８０７のＹＥＳ）、ＳＤカードのデータ入出力方法を設定レジスタに差動信号方式で設定する（ステップＳ８０９）。一方ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していなかった場合には（ステップＳ８０７のＮＯ）、ＳＤカードのデータ入出力方法を設定レジスタに通常方式で設定する（ステップＳ８１１）。そしてその他の初期化処理を行い（ステップＳ８１３）、終了する。なお、この初期化処理はＳＤカードがホストコントローラに接続されたときの１回のみでよく、データ入出力を行うたびに行う必要はない。但し、ＳＤカードが一旦ホストコントローラからはずされ、再度装着された場合には、初期化する必要がある。
【００６０】
次にホストコントローラ１２０側から見たデータ入出力の動作を図９のフローチャートを用いて説明する。
ホストコントローラ１２０は、ユーザからのデータ読み出し、もしくはデータ書き込み要求があるかどうかをみる（ステップＳ９０１）あった場合は（ステップＳ９０１のＹＥＳ）、まずＳＤカードに対して接続端子１２を介してデータ読み出し、あるいはデータ書き込み要求を送る（ステップＳ９０３）。そしてＳＤカードのデータ入出力方式が差動信号方式で設定されているかどうかをみて（ステップＳ９０５）、差動信号方式で設定されている場合は（ステップＳ９０５のＹＥＳ）、差動信号方式でデータの入出力を行う（ステップＳ９０７）。通常方式で設定されていた場合は（ステップＳ９０５のＮＯ）、通常方式でデータの入出力を行う（ステップＳ９０９）。指定されたデータの入出力を全て終えて終了する（ステップＳ９１１）。
３．切り替え機構の動作
次に、切り替えの動作について、図４の切り替え機能の構成図を用いて説明する。ここではＳＤカード１００の場合を説明するが、ホストコントローラ１３０も同様の機構を持つ。その違いはＳＤカードは接続端子２を介してホスト装置１３０から受け取ったコマンドの内容で切り替えを行うのに対し、ホストコントローラ１２０はホスト装置１３０から直接コマンドを受け取って動作することぐらいであるのでホストコントローラ１２０の場合については説明を省略する。
【００６１】
まず、通常方式でのホスト装置へのデータリード、つまりＳＤカードからホストコントローラにデータを出力する場合には、ＳＤカードは接続端子２を介して、ホストコントローラはホスト装置のＣＰＵからの命令により、信号線４０４に通常方式でのデータ出力であることを示し、信号線４０５を介してリード要求であることを示したデータが流れる。ＮＡＮＤ回路４０３を介して二つのデータは合成され、８bitバッファ４００と、８bit→４bitパラレルシリアル変換器４０１と、４bitバッファ４０２に伝えられ、動作することが決定する。なお、このとき各回路はクロック入力線４０６を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部のクロック発生装置からベースとして供給される。ＮＡＮＤ回路を用いているのは実機を作成する上でＡＮＤ回路よりも容易であるためである。
【００６２】
８bitバッファ４００は、データバス４５０を介して取得したデータを一時的に記憶し、８bit→４bitパラレルシリアル変換器４０１に出力する。８bit→４bitパラレルシリアル変換器４０１は、８bitバッファ４００から出力されてくる８bitのパラレルデータを４bitのシリアルデータに変換し、４bitバッファ４０２に出力する。４bitバッファ４０２は、信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを出力する。信号線４４１、４４７、４４８、４４９はそれぞれ１bitずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。
【００６３】
次に、通常方式でのデータライト、つまりＳＤカードがホストコントローラからデータを受け取る場合には、信号線４１４を介して通常方式でのデータ入出力であること、信号線４１５を介してデータライトであることを示したデータが流れ、８bitバッファ４１０、４bit→８bitシリアルパラレル変換器４１１、４bitバッファ４１２を動作させる信号が流れ、通常方式でのデータライトを行うことが決定する。
【００６４】
信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを４bitバッファ４１２に一時的に記憶し、バッファ４１２はホストコントローラから受け取ったデータを４bit→８bitシリアルパラレル変換器４１１に出力する。４bit→８bitシリアルパラレル変換器４１１は受け取った４bitのシリアルデータを８bitのパラレルデータにパラレル変換し、８bitバッファ４１０に出力する。８bitバッファ４１０は、受け取ったデータをデータバス４５０を介してメモリに送信し、受け取った全てのデータがメモリに記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線４１６を介して入力される通常クロックの動作タイミングで動作する。この通常クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部のクロック発生装置（図示せず）からベースとして供給される。
【００６５】
次に差動信号方式のデータリードの場合について説明する。
ＳＤカードは接続端子２を介して、ホスト装置のＣＰＵからの命令により、信号線４２４に差動信号方式でのデータ出力であることを示し、信号線４２５を介してリード要求であることを示したデータが流れる。ＮＡＮＤ回路４２３を介して二つのデータは合成され、８bitバッファ４２０と、８bit→２bitパラレルシリアル変換器４２１と、４bitバッファ４２２に伝えられ、動作することが決定する。
【００６６】
８bitバッファ４２０は、データバス４５０を介して取得したデータを一時的に記憶し、８bit→２bitパラレルシリアル変換器４２１に出力する。パラレルシリアル変換器４２２は、８bitバッファ４２０から出力されてくる８bitのパラレルデータを２bitのシリアルデータに変換して出力する。出力されたデータは差動信号生成器４２７、４２８で差動信号に変換され、変換して生成された差動信号は４bitバッファ４２２に一時的に記憶される。４bitバッファ４２２は、信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを出力する。信号線４４１、４４７、４４８、４４９はそれぞれ１bitずつ電位の高低をもってデータの出力を行う。なお、このとき各回路はクロック入力線４２６を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部の通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
【００６７】
最後に差動信号方式のデータライトの場合について説明する。
信号線４３４を介して差動信号方式でのデータ入出力であること、信号線４３５を介してデータライトであることを示したデータが流れ、８bitバッファ４３０、２bit→８bitシリアルパラレル変換器４３１、４bitバッファ４３２を動作させる信号が流れ、差動信号方式でのデータライトを行うことが決定する。
【００６８】
信号線４４１、４４７、４４８、４４９を介してデータを４bitバッファ４３２は一時的に記憶する。４bitバッファ４３２から出力されたデータは差動信号復元器４３７、４３８で４bit差動信号か２bit通常信号に復元され、２bit→８bitシリアルパラレル変換器４３１に出力する。２bit→８bitシリアルパラレル変換器４３１は受け取った２bitのシリアルデータを８bitのパラレルデータにパラレル変換し、８bitバッファ４３０に出力する。８bitバッファ４３０は、受け取ったデータをデータバス４５０を介してメモリ１０２に送信し、受け取った全てのデータがメモリ１０２に記憶されたら終了する。なお、このとき各回路はクロック入力線４３６を介して入力される高速クロックの動作タイミングで動作する。この高速クロックは、ＳＤカードの場合には接続端子５を介してホストコントローラ１２０からベースとして供給され、ホストコントローラ１２０の場合はホスト装置１３０内部の、通常よりも早い高速クロックを発生する高速クロック発生装置からベースとして供給される。
＜補足＞
以上、本発明に関するＳＤカード、及びホストコントローラについて上記実施の形態に基づいて説明してきたが本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下、その変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においてはＳＤカードの現在の規格に従って表記したが、ＳＤカードの規格が変更、例えば端子の数などの変更、が行われた場合には本発明に係るＳＤカードもそれに対応するものとする。
（２）上記実施の形態においてはホストコントローラはＳＤカードが差動信号方式に対応しているか否かを、その情報を格納しているＳＣＲから読み出すことで行っているが、これはＳＣＲに限定されるものではなく、ただ記憶していればよい。ＳＣＲの代替品としてはファンクションステータスレジスタなどがある。あるいは、ホストコントローラ側からの特殊な信号に対して特定の波形の信号を返すことで差動信号方式に対応していることを示すこととしても良い。
【００６９】
例えば図５に示すように、接続端子９、１には鎖線５０１、５０３のようにホストコントローラ側から一定パターンの電圧を所定時間ＴＫだけ送信し、ＳＤカードは自カードが差動信号方式でのデータ入出力に対応していた場合、時間ＴＫの間で時間ＴＣだけ定められたパターンの信号５０２、５０４を返すことでＳＤカードが差動信号方式に対応していることを認識することとしてもよい。信号５０２、５０４の波形は事前に定められている。
（３）上記実施の形態においては、データの入出力を行う際には１番端子、７番端子、８番端子、９番端子を用いていたがこれはピン配置の一例にしかすぎず、この端子配置に限るものではなく、データの入出力に用いる端子を増やしたりしてもよい。ただし、差動信号で転送する二つの端子は隣接することが望ましい。
（４）上記実施の形態においては、ＳＤカード１００、並びにホストコントローラ１２０は、通常方式と差動転送方式の両方に対応しているとして説明してきたが、ＳＤカードが差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようになれば、ホストコントローラもまた差動信号方式でのデータ入出力のみ行うようにして切替機構を備えないようにしてもよい。本発明は、ＳＤカードが通常方式から差動信号方式でのデータ入出力へと移行する場合の過渡期を想定してなされた発明であり、差動信号方式に完全に移行してしまえば切替機構は必要なくなる。
（５）上記実施の形態においては、高速クロック発生装置はもとから高速クロックを発生させることとしたが、ただ単に通常クロックを逓倍したものを信号線４２６、４３６を介して回路に入力することとしても良い。
（６）上記実施の形態においては、単にＳＤカードとのみ記述したが、このＳＤカードには、ＳＤメモリーカード、ＳＤＩ／Ｏカード、miniＳＤカード、microＳＤカード、smartＳＤカードなどあらゆる種類のＳＤカードを含むものとする。
（７）上記実施の形態においては、差動信号方式を電圧差動信号方式として説明した。電圧差動信号方式は、上記実施の形態において説明してあるように２本の信号線に印加される電圧値の差分を求め、閾値以上なら「１」、閾値以下なら「０」を示すものである。しかし、これは電圧値の差分でなくてもよい。
【００７０】
２つの端子及びこれに接続される信号線を流れる電流の電流値の差分によって「１」、「０」を決定しても良い。
これは、ホストコントローラ内部、あるいはＳＤカード内部の端子及びこれに接続される信号線に流す２種類の電流値を例えば、「０．３ｍＡ」と「−０．３ｍＡ」とすることで実現することができる。そして２種類の電流値の差分が一定値以上ならデータとしては「１」を、差分が一定値以下なら「０」を示すとする。ここで、一定値は例えば、「０．３」とする。
【００７１】
このときの２つの端子を流れる電流値の波形の例を図１０において示した。
図１０（ａ）に示されるように、ＳＤ０＋に０．３ｍＡの電流が流れているとき（例えば、時刻Ｔ１０〜Ｔ１１や時刻Ｔ１３〜Ｔ１４）には、ＳＤ０−には、図１０（ｂ）に示すように、−０．３ｍＡの電流が流れている。ＳＤ０＋からＳＤ０−の電流値の差分は、ＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝０．３−（−０．３）＝０．６ｍＡとなり、この場合はデータとしては、「１」を示す。
【００７２】
一方、図１０（ａ）において、ＳＤ０＋には、電流が流れていない、即ち０ｍＡのとき（例えば、時刻Ｔ２〜Ｔ３や時刻Ｔ４〜Ｔ５）には、ＳＤ０−には、図１０（ｂ）に示すように、電流が流れていない。この場合、２つの端子の電流値の差分は、ＳＤ０＋  −  ＳＤ０−  ＝０−０＝０ｍＡとなり、この場合はデータとしては、「０」を示す。
このように２つの端子及びこれに接続する信号線を流れる電流の値が、互いに逆位相にすることで、高速でデータ転送を行ったとしても、１の端子及びこれに接続される信号線を流れる電流によって発生する高周波の影響を互いに打ち消しあわせることができる。
【００７３】
また、ＳＤカード及びホストコントローラは、電圧差動信号方式、及び電流差動信号方式の両方式に対応していてもよい。この場合、内部に方式を選択する切り替え器や、データ入出力の相手がどの方式でのデータ入出力が可能かを検出する検出器が必要になる。
（８）上記実施の形態においては、データの転送速度については特に記述しなかったが、ＵＳＢ２．０の規格において複数のデータ転送速度（１．５Mbps、１２Mbps、４８０Mbps）に対応できているように、本発明においてＳＤカード、及びホストコントローラが複数のデータ転送速度に対応できるように構成してもよい。
【００７４】
この場合、ＳＤカードは、どのデータ転送速度でのデータ転送が可能かを示すデータを保持する。また、ホストコントローラはコマンドピンを通じてデータ転送速度を指示して、ホストコントローラとＳＤカードはそのデータ転送速度でデータ入出力を行う。
（９）本発明は、上記実施の形態に示されるＳＤカード及びホストコントローラにおけるデータ転送の方法であってもよい。また、当該方法を実現するための処理手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、ＳＤカード、及びそのＳＤカードが接続されるホストコントローラとして活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ＳＤカードがホストコントローラに接続された状態の構成図である。
【図２】ＳＤカードのピン配置を示したピン配置表である。
【図３】差動信号に用いられる２つの端子に印加される電圧値の波形を示すための説明図である。
【図４】切替え装置の構成を示した構成図である。
【図５】ＳＤカードが差動信号方式に対応しているか否かを判別する際の波形図である。
【図６】ＳＤカードのモード設定動作を示したフローチャートである。
【図７】ＳＤカードのデータ転送動作を示したフローチャートである。
【図８】ホストコントローラのモード設定動作を示したフローチャートである。
【図９】ホストコントローラのデータ転送動作を示したフローチャートである。
【図１０】差動信号に用いられる２つの端子を流れる電流の電流値の波形を示すための説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１〜９、１１〜１９  接続端子
１００  ＳＤメモリカード
１０１  Ｉ／Ｆドライバ
１０２  メモリ
１２０  ホストコントローラ
１３０  ホスト装置
１４０  ＳＤカードスロット
４００、４１０、４２０、４３０  ８ｂｉｔバッファ
４０１  ８ｂｉｔ→４ｂｉｔパラレルシリアル変換器
４０２、４１２、４２２、４３２  ４ｂｉｔバッファ
４０３、４１３、４２３、４３３  ＮＡＮＤ回路
４０４、４１４、４２４、４３４  通信方式入力線
４０５、４１５、４２５、４２５  コマンド内容入力線
４０６、４１６  通常クロック入力線
４１１  ４ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器
４２１  ８ｂｉｔ→２ｂｉｔパラレルシリアル変換器
４２６、４３６  高速クロック入力線
４２７、４２８  差動信号生成器
４３１  ２ｂｉｔ→８ｂｉｔシリアルパラレル変換器
４３７、４３８  差動信号復元器
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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