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本发明可挂接硬盘的接口模块包括处理器单元和接口单元，该接口单元可分别与处理器单元和硬盘进行数据交换，且该接口单元将处理器单元的数据格式或硬盘的数据格式转换为对方可识别、读写的数据格式。所述的接口单元包括总线转换器和硬盘转换器，总线转换器与处理器单元进行数据交换，并可将硬盘数据的格式转换为处理器单元的数据格式，硬盘转换器与硬盘进行数据交换，并可将处理器单元的数据格式转换为硬盘的数据格式。通过该硬盘转换器的设置，使一个硬盘接口可以接不同类型的硬盘，在原来只能使用电子存储器的设备上设置硬盘，增大了存储容量，进而也便于功能扩展。

权利要求书

可挂接硬盘的接口模块及具有该接口模块的电子设备
技术领域
本发明涉及一种可挂接硬盘的接口模块及具有该模块的电子设备。
背景技术
现今，便携式手持电子设备(如手机、PDA、数码相机或电子词典等)的应用越来越广泛，使用者对该类设备的功能要求也越来越高。该类电子设备目前只能采用Flash卡、ROM或RAM等存储介质，无法挂连硬盘。由于该等存储介质的容量一般较小，使电子设备不易于进行功能扩展。
由于容量小，许多应用软件在便携式手持电子设备(如PDA)无法运行，使其缺少个性化的功能；数码相机可存储照片的数量有限，电子词典难以实现全文翻译。手机无法实现收发传真、直接挂连投影仪等功能。另外，对于打印机、扫描仪、传真机、复印机和汽车等无硬盘的电子设备很难增加新的功能；对于其他嵌入式系统，由于其不具有硬盘接口，不能挂接硬盘，从而不能实现功能扩展及大容量存储，使系统的应用扩展受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可挂接硬盘，从而实现功能扩展和大容量存储的接口模块及具有该接口模块的电子设备。
本发明的目的是这样实现的：该可挂接硬盘的接口模块包括处理器单元和接口单元，该接口单元可分别与处理器单元和硬盘进行数据交换，且该接口单元将处理器单元的数据格式或硬盘的数据格式转换为对方可识别、读写的数据格式。
所述的接口单元包括总线转换器和硬盘转换器，总线转换器与处理器单元进行数据交换，并将接收的硬盘数据的格式转换为处理器单元可识别、读写的数据格式，硬盘转换器与硬盘进行数据交换，并将接收的处理器单元的数据的数据格式转换为硬盘可识别、读写的数据格式。
所述的处理器单元还包括标准总线接口，该标准总线接口通过接口单元可转换为硬盘接口。
所述的处理器单元还包括系统总线接口，接口单元可将系统总线接口转换为标准总线接口或外设总线接口，标准总线接口或外设总线接口可通过接口单元转换为硬盘接口。
所述的处理器单元还包括外设总线接口，外设总线通过该接口单元可转换为硬盘接口。
一种具有硬盘接口模块的电子设备，包括本体、接口模块和硬盘，该接口模块包括处理器单元和接口单元，该接口单元分别与处理器单元和硬盘进行数据交换，且该接口单元可将处理器单元的数据格式或硬盘的数据格式转换为对方可识别、读写的数据格式。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：1)在原来只能使用电子存储器的设备上设置硬盘，增大了存储容量，进而也便于功能扩展；2)通过该硬盘转换器的设置，使一个硬盘接口可以接不同类型的硬盘，3)该接口单元可接在不同的标准总线、系统总线或外设总线上；4)通过此接口单元，使嵌入式系统可以挂接硬盘。
附图说明
图1是本发明可挂接硬盘的接口模块的电路框图。
图2是本发明可挂接硬盘的接口模块的第一种转换方式的原理框图。
图3是本发明可挂接硬盘的接口模块的第二种转换方式的原理框图。
图4是本发明可挂接硬盘的接口模块的第三种转换方式的原理框图。
具体实施方式
本发明可挂接硬盘的接口模块包括处理器单元和接口单元，该接口模块应用于现有的电子设备(如PDA、数码相机等)中，用以挂接硬盘。处理器单元是用以对该接口模块实现控制及数据处理，接口单元与该处理器单元连接并可挂接硬盘。该接口单元包括总线转换器和硬盘转换器，通过该接口单元可以使PDA、手机、数码相机、电子词典、打印机、扫描仪、传真机、复印机、汽车及其他嵌入式电子设备挂接硬盘。该接口单元可将处理器单元的标准总线接口(如ISA、PCI、AGP总线或PCMCIA)、系统总线接口(如地址总线、数据总线、控制总线等)或外设总线接口(如各种类型之串行接口和并行接口)转换为硬盘接口，上述标准总线接口、系统总线接口及外设总线接口统称为总线接口。所述的硬盘可以为IDE、SCSI、SATA、CF或PCMCIA等各种型号的硬盘。接口单元分别与处理器单元和硬盘相连接，使其通过内部总线一方面可与处理器单元进行数据交换，另一方面也与硬盘进行数据交换，且该接口单元能将处理器单元的数据格式或硬盘的数据格式转换为对方可以识别、读写的数据格式，即将处理器单元的总线接口转换为硬盘接口，同时也可将硬盘接口转换为处理器单元的总线接口。
请参阅图1，接口单元包括先进先出端点配置缓存器(Configuration endpoint FIFOs)、数据直传控制器(DMA controller)、配置寄存器(Configuration Registers)、总线转换器和硬盘转换器，其中，总线转换器与处理器单元连接，可将硬盘数据格式转换为处理器单元的数据格式，硬盘转换器与硬盘连接，可将处理器单元数据格式转换为硬盘数据格式。在将处理器单元的总线接口通过接口单元转换为硬盘接口的过程中，接口单元对数据进行如下处理：a)该接口单元识别出硬盘类型后，处理器单元向配置寄存器发送配置数据格式、速度等指令信息数据，并读取数据传输过程的工作状态信息做相应处理，该处理过程包括：防止出现漏传、错传、不停传、停传等不正常工作状况，判断有无中断请求信号，及时做重传、停传等控制和响应；b)处理器单元直接或间接向数据直传控制器发送数据格式、传送位制、帧长和传送速度等指令信息数据，并读取数据传输过程的工作状态信息做相应处理，该处理过程包括：检测数据的帧长、标识、速度等传送格式是否合格，有无中断请求信号，出现不正常及时调整)；c)处理器单元直接或间接向先进先出端点配置缓存器(FIFOS)发送数据格式、传送位制、帧长和传送速度等指令信息数据，并读取数据传输过程中的工作状态信息做相应处理，该处理过程包括：检测FIFOS缓存有否溢出、轮空、覆盖等现象，有无中断请求信号，出现不正常及时调整)；d)处理器单元直接或间接向系统/外设总线发送相关设置、配置等指令信息，并读取数据传输过程地工作状态信息做相应处理，该处理过程包括：检测读写状态、位宽、时序、有无中断请求信号等，出现不正常及时调整；e)处理器单元直接或间接向硬盘转换器发送相关设置、配置等指令信息，并读取数据传输过程的工作状态信息做相应处理，该处理过程包括：了解硬盘类型、数据吞吐率、校验、各扇区、磁道信息、已存信息空间、剩余空间，有无中断请求信号等，以便及时响应和处理。在上述各种方式中，处理器单元根据不同总线和硬盘类型选定匹配的工作状态和方式而向配置寄存器发出控制指令，使先进先出端点配置缓存器的端点(Endpoint)置不同的值，而分别实现对总线和硬盘的双向控制。
请参阅图2，当处理器单元具有ISA、PCI、AGP或PCMCIA等标准总线时，接口单元将上述标准总线接口直接转换成硬盘接口。该接口单元一方通过标准总线与处理器单元交换数据，其另一方与硬盘交换数据，该接口单元能识别和适应标准总线的时序、控制信号及数据协议等，其也能识别硬盘的总线时序、控制信号和数据协议，因此能实现标准总线数据格式与硬盘数据格式之间的转换。因为标准总线数据格式和硬盘数据格式均有固定的标识信息、帧长及数据，接口单元根据该标识信息识别出标准总线类型或硬盘类型，并将标准总线数据(如ISA或PCI总线数据等)或硬盘类型数据(如IDE或SCSI硬盘数据)进行相应准确的数据格式转换。例如，当标准总线数据格式是16位，而所接的硬盘数据格式为8位，则接口单元的硬盘转换器逐次读取16位标准总线数据中的下8位、上8位到硬盘，从而实现标准总线与硬盘之间的数据传输；反之，从硬盘传输数据到标准总线，接口单元的总线转换器读取两次8位数据拼接成16位数据格式传送到标准总线，从而实现两者之间的数据传输和转换；如当识别到硬盘的数据为16位，则可将该数据直接传输到处理器单元。上述的数据格式的转换是由接口单元的数千个高速、宽位寄存器及RAM实现。
请参阅图3，当处理器单元不具有ISA、PCI、AGP或PCMCIA等标准总线时，通过接口单元可将处理器单元的系统总线接口转换成标准总线接口(如ISA、PCI、AGP总线接口或PCMCIA)或外设总线接口，再将标准总线接口或外设总线接口转换为硬盘接口以挂接硬盘。例如，8、16位单片机一般只具单片机之地址、数据、控制等系统总线，无法直接连接具有PCMCIA接口的硬盘，可用单片机先控制连接FPGA(现场可编程门阵列)一端，同时在FPGA内部按PCMCIA总线时序和信号定义设置，将FPGA另一端设置成PCMCIA总线，即可实现将该单片机总线连接PCMCIA接口的硬盘；高速系统也可以用软件特别设定总线，以连接具有相关接口(如PCMCIA接口)的硬盘系统。
请参阅图4，对于其他不能直接连接硬盘的电子设备，但具有网卡、USB、UART、GPIO、标准并口、CF、MD、SM、SD、MMC、MS、MSPro、XD、红外、1394、视频接口、CRT(LCD)接口、自定义外设等可交换数据的外设接口，可通过将外设总线接口转换成硬盘接口来实现挂接硬盘，其转换原理如前所述。例如对于CF接口硬盘，可将处理器单元的某外设接口(例如USB)转换为CF格式信号，从而可挂接硬盘。
另外，本接口单元能实现以SOC方式(片上系统)直接集成在处理器单元系统的芯片上，或将接口模块功能部分做成可连接相关硬盘接口的转换芯片。
本发明具有上述硬盘接口模块的电子设备包括本体、接口模块及硬盘，该本体为现有电子设备(如PDA、数码相机、电子词典等)的现有部分，如存储部分、结构轮廓和数据处理部分等，其功能和原理在此不再赘述。接口模块用以挂接硬盘，包括处理器单元和接口单元，该接口单元分别与处理器单元和硬盘进行数据交换，且该接口单元可将处理器单元的数据格式或硬盘的数据格式转换为对方可识别、读写的数据格式。该接口单元包括总线转换器和硬盘转换器，总线转换器与处理器单元进行数据交换，并可将硬盘数据格式转换为处理器单元的数据格式，硬盘转换器与硬盘进行数据交换，并可将处理器单元数据格式转换为硬盘的数据格式。
通过在嵌入式电子设备上设置硬盘，增大了存储容量，便于功能扩展；通过该接口单元可挂接不同类型的硬盘，并且可连接不同的标准总线、系统总线或外设总线接口；通过接口单元使嵌入式系统挂接硬盘，可大范围扩展嵌入式系统的应用。