手機(jī)設(shè)計(jì)中T-Flash卡設(shè)備的探測(cè)與思考

T-Flash(microSD)卡憑借高性能，小體積，大容量，適中的價(jià)格迅速在數(shù)碼市場(chǎng)中普及開來(lái)，目前已成為手機(jī)中最流行的擴(kuò)展卡類型。

手機(jī)設(shè)計(jì)中常用的TF卡座有Push和 Hinge兩種類型。Hinge型TF卡座需要掀開蓋后才能取放，故通常安裝在電池下方的主板上，拆下電池后才可放入或取出TF卡。而Push型TF卡座可以側(cè)面取放，通常用于手機(jī)側(cè)面開口，可熱插拔TF卡的場(chǎng)合;當(dāng)電池下方空間緊張，無(wú)法使用Hinge型TF卡座時(shí)，也可將Push型TF卡座安裝在內(nèi)部，側(cè)面取放。

T卡允許熱插拔，在卡座帶電時(shí)也可插入或拔出T卡。為了在帶電插拔時(shí)，不對(duì)卡造成損壞，T卡及卡座都進(jìn)行了必需的設(shè)計(jì)來(lái)保證。

T卡背面金手指中，電源腳(4,6)比信號(hào)腳(1,2,3,5,7)要長(zhǎng)0.3mm，卡座中的電源引腳(4,6)也要長(zhǎng)于其他信號(hào)腳。這樣，當(dāng)卡插入時(shí)，可以保證電源腳優(yōu)于信號(hào)腳提前接觸上電;當(dāng)卡拔出時(shí)，電源腳比其信號(hào)腳晚斷電。此舉有效保證了T卡熱插拔的安全。

T卡的幾種探測(cè)方法

由于T卡可以熱插拔，用戶在使用過(guò)程中，可能主動(dòng)插拔卡;還可能因?yàn)闊o(wú)意的振動(dòng)、晃動(dòng)導(dǎo)致T卡松動(dòng)脫落，這都要求手機(jī)界面能及時(shí)給用戶指示。這要求對(duì)T卡是否存在(指電氣接觸)進(jìn)行探測(cè)。

機(jī)械探測(cè) —— 利用卡座中的開關(guān)

一種方法是利用T卡的插入拔出的機(jī)械事件進(jìn)行探測(cè)，這需要在T卡卡座上設(shè)計(jì)一種探測(cè)開關(guān)。存在兩種類型的T卡探測(cè)開關(guān)：常開型、常閉型。相應(yīng)定義見如下資料

SanDisk介紹了一種常開型探測(cè)開關(guān)的實(shí)現(xiàn)：

T卡卡座有一狀態(tài)信號(hào)連接至處理器(通常作為中斷輸入)，用于指示是否有卡插入，狀態(tài)信號(hào)外部通過(guò)電阻上拉到高電平。卡座內(nèi)設(shè)計(jì)一特殊開關(guān)，一端連接在狀態(tài)信號(hào)上，一端連接到地上。

沒有卡插入時(shí)，開關(guān)是斷開的，狀態(tài)信號(hào)為高電平;當(dāng)有卡插入時(shí)，開關(guān)接通，狀態(tài)信號(hào)與地信號(hào)導(dǎo)航，狀態(tài)信號(hào)變?yōu)榈碗娖?。根?jù)狀態(tài)信號(hào)的電平變化即可知道是否有卡插入。

T卡卡座內(nèi)的特殊開關(guān)由機(jī)械彈片A和彈片B組成。沒有卡插入時(shí)，兩彈片是不接觸的，相當(dāng)于斷開;當(dāng)有卡插入時(shí)，擠壓彈片B并與彈片A接觸，開關(guān)接通.

需要指出的是，TransFlash規(guī)范并沒有規(guī)定卡座必須有探測(cè)開關(guān)，更沒有規(guī)定探測(cè)開關(guān)的實(shí)現(xiàn)方式。因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須查詢所用卡座的規(guī)格書，了解其探測(cè)開關(guān)的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)處理器中斷電平的要求，靈活處理。

電路檢測(cè) —— 利用CD/DAT3

在T卡內(nèi)部，CD/DAT3(第1腳)信號(hào)上有一上拉電阻(50Kohm)，可用于卡的探測(cè)。在數(shù)據(jù)傳輸期間，CD/DAT3作為數(shù)據(jù)線使用，此時(shí)處理器應(yīng)該發(fā)送特定命令(ACMD42)將此上拉電阻disable。

MTK的MT6226型基帶處理器即可實(shí)現(xiàn)這樣的探測(cè)功能，圖即是其手冊(cè)中給出的推薦電路。但該設(shè)計(jì)需要在電路板上設(shè)置一電阻，并且需要利用電子開關(guān)對(duì)電阻與CD/DAT3信號(hào)線的連接進(jìn)行通斷控制。由于此設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，筆者了解到很少有廠家使用這種參考設(shè)計(jì)。

軟件探測(cè) —— Timeout

處理器對(duì)T卡發(fā)出相應(yīng)的命令，T卡應(yīng)給予相應(yīng)的回應(yīng)。如果響應(yīng)時(shí)間超時(shí)(Timeout)，則可能T卡不存在或T卡損壞。利用軟件Timeout探測(cè)T卡是否存在，需要浪費(fèi)一定的資源，且反映時(shí)間明顯落后于前兩種方法。

實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合利用以上的探測(cè)手法。試想，如果只利用機(jī)械探測(cè)，用戶插入一張厚紙片，是否也會(huì)觸發(fā)界面提示T卡插入呢?提示T卡插入，至少應(yīng)該是在檢測(cè)到T卡插入，并初始化成功后才能進(jìn)行。

Hinge型T卡的探測(cè)

Hinge型T卡一般需要取下電池后才能取放，因此不存在熱插拔的問(wèn)題，且Hinge型T卡卡座也沒有機(jī)械探測(cè)的裝置。手機(jī)的部分資源無(wú)需T 卡也可執(zhí)行，因此用戶開機(jī)時(shí)，如果沒有安裝T卡，界面無(wú)需提示用戶T卡不存在。而當(dāng)用戶進(jìn)入一些必須T卡存在才能執(zhí)行的資源時(shí)(比如音樂(lè)播放、照相)，手機(jī)可利用電路探測(cè)或軟件探測(cè)機(jī)制判斷T卡是否存在，如果不存在，則應(yīng)提示用戶插入T卡。

對(duì)于必須取下電池后才能取放的Push型T卡，也符合上述討論。

Push型T卡的探測(cè)

對(duì)于手機(jī)側(cè)面開口的Push型T卡，由于用戶熱插拔T卡事件的隨機(jī)性，探測(cè)問(wèn)題要復(fù)雜一些。

用戶在使用無(wú)需T卡即可執(zhí)行的資源時(shí)，T卡插入拔出，界面應(yīng)該不給出提示，否則會(huì)影響用戶目前資源的使用。

而當(dāng)而當(dāng)用戶進(jìn)入一些必須T卡存在才能執(zhí)行的資源時(shí)(比如音樂(lè)播放、照相)，手機(jī)可利用機(jī)械、電路、軟件等機(jī)制判斷T卡是否存在，如果不存在，則應(yīng)提示用戶插入T卡。

如果用戶立即插入T卡，則也應(yīng)立即給與相應(yīng)提示。如果用戶在資源執(zhí)行過(guò)程中，突然拔出T卡，界面也應(yīng)立即給出相應(yīng)提示。

由于Push型T卡一般都帶有機(jī)械探測(cè)開關(guān)，故利用機(jī)械探測(cè)方式，可最迅速的知道用戶插入和拔出卡的事件，及時(shí)提示用戶。