《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》是深圳市朗科科技有限公司於2004年3月31日申請的專利，該專利的申請號為2004100267729，公布號為CN1677332，授權公布日為2005年10月5日，發明人是成曉華。
一種提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法，所述移動存儲裝置可與主機系統進行數據傳輸，所述裝置包括：可通過通信協定與主機系統進行數據傳輸的控制模組，用來存儲數據的存儲模組，其特徵在於：所述存儲模組中可包括一個或多個基本存儲模組，所述控制模組可對所述基本存儲模組進行數據存取操作。《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》提高數據存取速度的方法將來自主機系統的數據以數據包為單位輪流對由所述一個或多個基本存儲模組組成的基本存儲單位進行存取操作，進而大大提高讀寫存儲模組的速度。
2016年12月7日，《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法
- 公布號：CN1677332
- 授權日：2005年10月5日
- 申請號：2004100267729
- 申請日：2004年3月31日
- 申請人：深圳市朗科科技有限公司
- 地址：廣東省深圳市南山區高新南一道中國科技開發院孵化大樓六樓
- 發明人：成曉華
- Int.Cl.：G06F3/06
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著個人電腦的普及，各種數字產品與人們的工作生活關係日益密切，隨之而來的大量數據的處理及攜帶便成為急需解決的問題，因而各種移動存儲設備層出不窮，而半導體存儲設備因體積小、容量大，高速存取、攜帶方便，性能穩定、不易損壞等優點而得到了越來越普及的套用。
截至2004年3月，的半導體存儲設備由控制模組與存儲介質構成，主機系統通過該控制模組對存儲介質進行數據讀寫操作，該控制模組與主機系統之間可通過各種數據傳輸協定進行通信，該通信內容包括傳送指令及進行數據傳輸，控制模組接收指令及數據後再根據該指令對存儲介質進行相應的數據操作，因為存儲介質固有的讀寫特性，主機系統與控制模組之間的數據傳輸速度遠大於控制模組對存儲介質的讀寫操作速度，所以控制模組對存儲介質的讀寫操作速度便成為主機系統與存儲介質之間進行數據傳輸的瓶頸。
例如，截至2004年3月，廣泛套用的以USB協定進行數據傳輸、以快閃記憶體介質（FLASH Memory）作為存儲介質的移動存儲設備，USB2.0推出後，主機系統與該存儲設備的控制模組間的速度可達到480Mbps，而因為快閃記憶體介質固有的讀寫特性的限制，對8bit快閃記憶體介質的數據操作速度最高只能達到160bps，且上述移動存儲設備的控制模組對於快閃記憶體介質採用單通道的控制方法，每次只能對一片快閃記憶體介質讀寫，如果是單片8bit快閃記憶體介質，實驗室最高傳輸速度為：讀數據80bps，寫速度64bps；如果是單片16bit快閃記憶體介質，實驗室最高傳輸速度為：讀數據160bps，寫速度128bps，顯然這種控制模式下的控制模組對快閃記憶體介質的數據存取速度遠低於主機系統與控制模組之間的數據傳輸速度，未能充分利用主機系統與控制模組之間的高數據傳輸率，進而限制了主機系統與存儲介質之間數據存取速度。
因此，如何提供一種提高數據存取速度的方法及移動存儲裝置成為亟待解決的問題。
發明內容
專利目的
《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》的目的是提供一種提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法。
技術方案
《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》提高數據存取速度的移動存儲裝置可以通過以下技術方案實現：
所述移動存儲裝置，可與主機系統進行數據傳輸，所述移動存儲裝置包括：可通過通信協定與主機系統進行數據傳輸的控制模組，用來存儲數據的存儲模組，其特徵在於：所述存儲模組中可包括一個或多個基本存儲模組，所述控制模組可對所述基本存儲模組進行數據存取操作。
所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置的所述基本存儲模組中包括一片或多片存儲介質。
所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置中的所述控制模組通過控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排與所述基本存儲模組連線，其中所述數據匯流排可以選取但不限於8位、16位和/或32位的數據線。
《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》提高數據存取速度的方法，可通過以下技術方案實現：
所述提高數據存取速度的方法，用於提高主機系統對移動存儲裝置的數據存取速度，所述移動存儲裝置包括：可通過通信協定與主機系統進行數據傳輸的控制模組，用來存儲數據的存儲模組，所述方法包括：
1）所述存儲模組中提供一個或多個用來存儲數據的基本存儲模組；
2）所述控制模組建立與所述基本存儲模組對應的一個或多個數據通道；
3）將來自所述主機系統的數據以數據包為單位、以分時的方式通過所述對應的數據通道對基本存儲模組進行存取操作。
所述的提高數據存取速度的方法中的所述數據包的大小可以是但不限於512位元組、528位元組、2048位元組、2112位元組。
所述的提高數據存取速度的方法中的所述控制模組建立的數據通道可以是8位、16位和/或32位的數據線與基本存儲模組的連線。
所述的提高數據存取速度的方法中的所述建立的數據通道可以是16位的數據匯流排連線兩個8位數據線，再將兩個8位數據線分別連線基本存儲模組的連線。
所述的提高數據存取速度的方法中的所述建立的數據通道可以是32位的數據匯流排連線兩個16位數據線，再將兩個16位數據線分別連線基本存儲模組的連線。
所述的提高數據存取速度的方法中的所述建立的數據通道可以是32位的數據匯流排連線四個8位數據線，再將四個8位數據線分別連線基本存儲模組的連線。
所述的移動存儲裝置包括套用於各種數碼設備的存儲卡或存儲其它類型存儲設備，如快閃記憶體盤、移動硬碟、CF卡（Compact Flash Card）、MS卡（Memory Stick Card）、miniMS、PCMCIA卡、SMC（Smart Media Card）、MMC（Multi Media Card）、miniMMC、SD卡（Secure Digital Card）、miniSD、xD、MD等。
改善效果
《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》所述的移動存儲裝置的存儲模組設有一個或多個基本存儲模組，且每個基本存儲模組中可包括一片或多片存儲介質，可以將來自主機系統的數據以數據包為單位以分時方式對由一個或多個基本存儲模組組成的基本存儲單位進行存取操作，進而大大提高讀寫存儲介質的速度。
附圖說明
圖1是《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第一實施方式中與主機系統連線的提高數據存取速度的移動存儲裝置的結構框圖。
圖2是《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第二實施方式中與主機系統連線的提高數據存取速度的移動存儲裝置的結構框圖。
圖3是《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第三實施方式中與主機系統連線的提高數據存取速度的移動存儲裝置的結構框圖。
圖4是《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第四實施方式中與主機系統連線的提高數據存取速度的移動存儲裝置的結構框圖。
技術領域
《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》涉及存儲控制技術，尤其涉及提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法。
權利要求
1.一種提高數據存取速度的移動存儲裝置，可與主機系統進行數據傳輸，所述裝置包括：可通過通信協定與主機系統進行數據傳輸的控制模組，用來存儲數據的存儲模組，其特徵在於：所述存儲模組中可包括一個或多個基本存儲模組，所述控制模組可對所述基本存儲模組進行數據存取操作。
2.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述基本存儲模組中包括一片或多片存儲介質。
3.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述通信協定包括但不限於USB協定、Zigbee協定、IEEE1394協定、藍牙協定、串列ATA協定、IDE協定、SCSI協定、HiperLAN協定、IrDA紅外協定、HomeRF協定、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3協定、RS232協定、RS485協定、USB_OTG協定、UWB協定、GPIO協定、UART協定、CF協定、SM協定、MMC協定、SD協定、MS協定、MD協定、X-D協定、PCMCIA協定、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G協定。
4.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述控制模組通過控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排與所述基本存儲模組連線，其中所述數據匯流排可以但不限於選取8位、16位和/或32位的數據線。
5.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述控制模組通過控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排與所述基本存儲模組連線，其中所述數據匯流排為16位時，可通過兩個8位的數據線分別連線基本存儲模組。
6.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述控制模組通過控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排與所述基本存儲模組連線，其中所述數據匯流排為32位時，可通過四個8位的數據線分別連線基本存儲模組。
7.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述控制模組通過控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排與所述基本存儲模組連線，其中所述數據匯流排為32位時，可通過兩個16位的數據線分別連線基本存儲模組。
8.根據權利要求1所述的提高數據存取速度的移動存儲裝置，其特徵在於：所述基本存儲模組採用的存儲介質包括但不下限於以下存儲介質：快閃記憶體介質（FLASHMemory）、SDRAM、DRAM、EPPROM、靜態隨機存取存儲器（SRAM）、鐵磁隨機存儲器/鐵電存貯器（FRAM）、磁阻式隨機存取存儲器（MRAM）和/或超高密度存儲晶片（MILLIPEDE）。
9.一種提高數據存取速度的方法，用於提高主機系統對移動存儲裝置的數據存取速度，所述移動存儲裝置包括：可通過通信協定與主機系統進行數據傳輸的控制模組，用來存儲數據的存儲模組，所述方法包括：
1）在所述存儲模組中提供一個或多個用來存儲數據的基本存儲模組；
2）所述控制模組建立與所述基本存儲模組對應的一個或多個數據通道；
3）將來自所述主機系統的數據以數據包為單位、以分時的方式通過所述對應的數據通道對基本存儲模組進行存取操作。
10.根據權利要求9所述的提高數據存取速度的方法，其特徵在於：所述數據包可以但不限於是512位元組、528位元組、2048或2112位元組。
11.根據權利要求9所述的提高數據存取速度的方法，其特徵在於：所述控制模組建立的數據通道可以是8位、16位和/或32位的數據線與基本存儲模組的連線。
12.根據權利要求9所述的提高數據存取速度的方法，其特徵在於：所述建立的數據通道可以是16位的數據匯流排連線兩個8位數據線，再將兩個8位數據線分別連線基本存儲模組的連線。
13.根據權利要求9所述的提高數據存取速度的方法，其特徵在於：所述建立的數據通道可以是32位的數據匯流排連線兩個16位數據線，再將兩個16位數據線分別連線基本存儲模組的連線。
14.根據權利要求9所述的提高數據存取速度的方法，其特徵在於：所述建立的數據通道可以是32位的數據匯流排連線四個8位數據線，再將四個8位數據線分別連線基本存儲模組的連線。
實施方式
請參閱圖1，《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第一實施方式中的提高數據存取速度的移動存儲裝置20包括控制模組10與存儲模組30。
所述控制模組10與主機系統50連線，所述控制模組10與主機系統50間可通過通信協定進行輸出數據傳輸，所述通信協定包括但不限於USB協定、Zigbee協定、IEEE1394協定、藍牙協定、串列ATA協定、IDE協定、SCSI協定、HiperLAN協定、IrDA紅外協定、HomeRF協定、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3協定、RS232協定、RS485協定、USB_OTG協定、UWB協定、GPIO協定、UART協定、CF協定、SM協定、MMC協定、SD協定、MS協定、MD協定、X-D協定、PCMCIA協定、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G協定等等。
所述控制模組10可對所述存儲模組30進行數據存取操作，實現主機系統50與存儲模組30間的數據存取。
所述存儲模組30中包括N個基本存儲模組，其中N為的自然數，所述每個基本存儲模組可包括一片或多片存儲介質，通過增加所述存儲介質的數量可達到擴充存儲容量的效果。
所述基本存儲模組採用的存儲介質可以選自但不限於下述存儲介質：快閃記憶體介質（FLASHMemory）、SDRAM、DRAM、EPPROM、靜態隨機存取存儲器（SRAM）、鐵磁隨機存儲器/鐵電存貯器（FRAM）、磁阻式隨機存取存儲器（MRAM）、超高密度存儲晶片（MILLIPEDE）等。
所述控制模組10通過匯流排與所述存儲模組30中的基本存儲模組連線，所述匯流排包括控制/狀態匯流排、地址匯流排、數據匯流排，其中數據匯流排可以選取但不限於8位、16位和/或32位的數據線。
所述控制模組10可通過兩種方式即方法一和方法二對所述存儲模組30進行數據存取操作：
所述方法一包括：
所述控制模組10從主機系統50接收到第一個數據包後，將該數據包通過所述8位、16位或32位的數據線寫入第一個基本存儲模組中，所述控制模組10從主機系統50接收到第二個數據包後，將所述第二個數據包寫入第二個基本存儲模組中，可以理解的，與此類似，當所述控制模組10接收到第N個的數據包時，便將其存入第N個基本存儲模組；
當所述控制模組10接收到第N+1個數據包時，返回操作第一個基本存儲模組，即將第N+1個數據包存入第一數據存儲模組中；
所述控制模組10重複“寫入第一個數據包至第N個數據包”的流程將“第N+1至第N+N個數據包”寫入存儲模組32中的基本存儲模組中；依此循環，直至將所有數據包寫入存儲模組30中。
所述數據包大小可以設定，可以是但不限於512位元組、528位元組、2048位元組、2112位元組等等。
可以看出，所述控制模組10通過上述步驟即以分時方式循環操作所述第一個至第N個基本存儲模，因為主機系統50與控制模組10之間的數據傳輸速度大於控制模組10與單個基本存儲模組間的數據傳輸速度，所以所述控制模組10中會緩衝一定數量的數據包，可以理解的，所以當主機系統50與控制模組10之間的數據傳輸速度正好為控制模組10與單個基本存儲模組間的數據傳輸速度的N倍時（上文中已說明所述存儲模組30中包括N個基本存儲模組），所述基本存儲模組不會出現閒置等待數據包的情況，速度匹配，資源利用率達到最大。
所述方法二為將每個數據包分成幾部分同時對基本存儲模組進行操作。
請參閱圖2，《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第二實施方式中提高數據存取速度的移動存儲裝置22包括控制模組12與存儲模組32，所述控制模組12與主機系統50連線，所述控制模組12與主機系統50間可通過多種通信協定進行輸出數據傳輸，所述通信協定包括但不限於USB協定、Zigbee協定、IEEE1394協定、藍牙協定、串列ATA協定、IDE協定、SCSI協定、HiperLAN協定、IrDA紅外協定、HomeRF協定、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3協定、RS232協定、RS485協定、USB_OTG協定、UWB協定、GPIO協定、UART協定、CF協定、SM協定、MMC協定、SD協定、MS協定、MD協定、X-D協定、PCMCIA協定、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G協定等等。
所述存儲模組32中包括N個基本存儲模組，其中N為自然數，所述每個基本存儲模組可包括一片或多片存儲介質，增加所述存儲介質的數量可達到以擴充存儲容量的效果。
所述基本存儲模組的存儲介質可以選自但不限於下述存儲介質：快閃記憶體介質（FLASHMemory）、SDRAM、DRAM、EPPROM、靜態隨機存取存儲器（SRAM）、鐵磁隨機存儲器/鐵電存貯器（FRAM）、磁阻式隨機存取存儲器（MRAM）、超高密度存儲晶片（MILLIPEDE）等。
所述控制模組12通過匯流排與所述存儲模組32中的基本存儲模組連線，所述匯流排包括控制/狀態匯流排、地址匯流排、數據匯流排，其中數據匯流排為16位，所述16位的數據匯流排再通過兩個8位數據線分別連線基本存儲模組，所述基本存儲模組中包括一片或多片8位存儲介質。
如圖2所示，與同一16位數據匯流排連線的2個8位的基本存儲模組可看作一個基本存儲單元，該實施方式中的提高數據存儲速度的方法中所述控制模組12對所述存儲模組32的數據存取方法類似於第一實施方式中所述控制模組10對所述存儲模組30的數據存取方法，將所述基本存儲單元替代第一實施方式中的基本存儲模組即可，在此不再贅述。
請參閱圖3，《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第三實施方式中的提高數據存取速度的移動存儲裝置24包括控制模組14與存儲模組34，所述控制模組14與主機系統50連線，所述控制模組14與主機系統50間可通過多種通信協定進行輸出數據傳輸，所述通信協定包括但不限於USB協定、Zigbee協定、IEEE1394協定、藍牙協定、串列ATA協定、IDE協定、SCSI協定、HiperLAN協定、IrDA紅外協定、HomeRF協定、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3協定、RS232協定、RS485協定、USB_OTG協定、UWB協定、GPIO協定、UART協定、CF協定、SM協定、MMC協定、SD協定、MS協定、MD協定、X-D協定、PCMCIA協定、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G協定等。
所述存儲模組34中包括N個基本存儲模組，其中N為自然數，所述每個基本存儲模組可包括一片或多片存儲介質，通過增加所述存儲介質的數量可以達到擴充存儲容量的效果。
所述基本存儲模組可以的存儲介質可以選自但不限於下述存儲介質：快閃記憶體介質（FLASHMemory）、SDRAM、DRAM、EPPROM、靜態隨機存取存儲器（SRAM）、鐵磁隨機存儲器/鐵電存貯器（FRAM）、磁阻式隨機存取存儲器（MRAM）、超高密度存儲晶片（MILLIPEDE）等。
所述控制模組14通過匯流排與所述存儲模組34中的基本存儲模組連線，所述匯流排包括控制/狀態匯流排、地址匯流排、數據匯流排，其中數據匯流排為32位，所述32位的數據匯流排再通過四個8位數據線分別連線基本存儲模組，所述基本存儲模組中包括一片或多片8位存儲介質。
如圖3所示，其中與同一32位數據匯流排連線的四個8位的基本存儲模組可看作一個基本存儲單元，該實施方式中的提高數據存儲速度的方法中所述控制模組14對所述存儲模組34的數據存取方法類似於第一實施方式中所述控制模組10對所述存儲模組30的數據存取方法，將所述基本存儲單元替代第一實施方式中的基本存儲模組即可，在此不再贅述。
請參閱圖4，圖4為《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》第四實施方式中提高數據存取速度的移動存儲裝置26包括控制模組16與存儲模組36，所述控制模組16與主機系統50連線，所述控制模組16與主機系統50間可通過多種通信協定進行輸出數據傳輸，所述通信協定包括但不限於USB協定、Zigbee協定、IEEE1394協定、藍牙協定、串列ATA協定、IDE協定、SCSI協定、HiperLAN協定、IrDA紅外協定、HomeRF協定、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3協定、RS232協定、RS485協定、USB_OTG協定、UWB協定、GPIO協定、UART協定、CF協定、SM協定、MMC協定、SD協定、MS協定、MD協定、X-D協定、PCMCIA協定、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G協定等等。
所述存儲模組30中包括N個基本存儲模組，其中N為自然數，所述每個基本存儲模組可包括一片或多片存儲介質，通過增加所述存儲介質的數量可以達到擴充存儲容量的效果。
所述基本存儲模組可以的存儲介質可以選自但不限於下述存儲介質：快閃記憶體介質（FLASHMemory）、SDRAM、DRAM、EPPROM、靜態隨機存取存儲器（SRAM）、鐵磁隨機存儲器/鐵電存貯器（FRAM）、磁阻式隨機存取存儲器（MRAM）、超高密度存儲晶片（MILLIPEDE）等。
所述控制模組16通過匯流排與所述存儲模組36中的基本存儲模組連線，所述匯流排包括控制/狀態匯流排、地址匯流排、數據匯流排，其中數據匯流排為32位，所述32位的數據匯流排通過兩個16位的數據線分別連線基本存儲模組，所述基本存儲模組中包括一片或多片16位存儲介質。
如圖4所示，其中與同一32位數據匯流排連線的2個16位的基本存儲模組可看作一個基本存儲單元，該實施方式中的提高數據存儲速度的方法中所述控制模組16對所述存儲模組36的數據存取方法類似於第一實施方式中所述控制模組10對所述存儲模組30的數據存取方法，將所述基本存儲單元替代第一實施方式中的基本存儲模組即可，在此不再贅述。
榮譽表彰
2016年12月7日，《提高數據存取速度的移動存儲裝置及方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
