CN1237456C - 可切换模式的个人计算机卡和个人计算机卡输入输出控制装置 - Google Patents

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Abstract

在安装于PC卡槽的状态下阶段性地进行带有多个规格模式的PC卡(10)的引脚定义的变更。由此，防止PC卡(10)和PC卡槽(20)的引脚功能的冲突，可实现热插拔状态的模式变更。此外，使PC卡(10)的初始状态成为标准化的模式。然后，将可变更模式的信息写入到PC卡(10)的特殊区域中。因此，PC卡(10)可以通用地使用。

Description

可切换模式的个人计算机卡和个人计算机卡 输入输出控制装置
技术领域
本发明涉及为了扩展信息处理装置的功能而使用的PC卡和PC卡输入输出控制装置。
背景技术
PC卡以进行计算机的存储器扩展、用于各种输入输出的扩展目的而安装在计算机装置的卡槽中来使用。特别是在笔记本型、携带型计算机中被广泛使用。在日本电子工业振兴协会(JEIDA)和PCMCIA两组织的共同协作下将这种PC卡的接口、总线规格等的物理和电气规格标准化。目前，在已标准化的PC卡的规格中，大致分为‘16位PC卡’、‘CardBus’和‘ZV端口’。
PC卡也可以变更引脚的分配，形成新的特定用途的专用接口。作为定制接口，这种方法比较普遍。上述‘ZV端口’将定制接口具体化。通过使用定制接口，例如，即使在内部采用PCI总线以外的独自总线的娱乐装置等中，也可以从PC卡槽将独自总线取出到外部。
这些PC卡可以安装在同一卡槽中。而且，如果安装在卡槽上，则在支持各自规格的计算机装置中，识别各自的规格，根据对应的工作规格进行工作。从计算机侧来说，如果是预先支持工作规格的PC卡，则可以在对该PC卡定义的标准规格的范围内使用它。
另一方面，根据需要，有期望使用其自身具有独自的规格的PC卡的情况。例如，如提高了传送速率的存储器、扩展了总线宽度的存储器等，有需要具有标准规格外的性能的PC卡的情况。在计算机中，为了提高特定的应用性能，有需要独自以定制的规格来使用PC卡的情况。因此，制作专用的PC卡，可以使用该PC卡。但是，考虑到成本、流通性等，期望尽量以标准的PC卡作为基础，可以实现定制规格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涉及PC卡的技术，该PC卡可以安装在标准的卡槽上，可以按标准规格工作，并且，也可以对应于非标准的特定规格来工作，可以在热插拔的状态中进行两规格的切换。
本发明提供的PC卡支持多个规格模式。通过来自主机的切换信号，原封不动地插入到卡槽中，可以变更模式。在PC卡内写入可变更PC卡的模式的信息。
本发明提供的PC卡输入输出控制装置具有检测插入的PC卡是否可变更模式的部件。此外，在插入的PC卡是可变更模式的情况下，具有在插入了PC卡的状态下，通过变更PC卡槽和PC卡的引脚定义，来变更PC卡的模式的部件。
本发明的PC卡输入输出控制装置包括：在安装的PC卡的预定的存储区域中写入规定的信息的情况下，判断该PC卡是可切换模式的判断部件；以及对于被判断为可切换模式的PC卡，使其切换模式来工作的部件。
附图说明
图1是本发明实施例的PC卡的外观图。
图2是说明本发明实施例的PC卡结构的方框图。
图3是说明本发明实施例的PC卡的输入输出控制装置结构的方框图。
图4是说明使用三态缓冲器的切换电路的图。
具体实施方式
图1是本发明一实施例的PC卡的外观图。10是PC卡本体，11是PC卡的连接器部。连接器11是与PC卡槽的连接器21(参照图3)连接的部位。连接器11包括上下各34根、合计68根信号引脚，分配给数据信号和地址信号等。这些引脚配置定义因规格而异，所以在PC卡10插入PC卡槽时，检测PC卡10的属性，成为与引脚定义对应的结构。
图2是说明本发明的一例PC卡的结构的方框图。在本例中，PC卡有‘16位PC卡’规格的存储卡和定制规格的‘总线信号输出卡’这两个模式。在卡插入时的初始状态中，是‘16位PC卡’模式。此外，本例的PC卡以3.3V来工作。
PC卡10包括连接器11、PC卡控制器12、非易失性存储器15、存储器部16、以及总线信号输出部17。但是，本发明不限于这样的结构。
PC卡控制器12包括I/O控制器13和选择电路14。
非易失性存储器15使用EEPROM等存储器，连接到PC卡控制器12。在非易失性存储器15中，设置被称为属性存储器的存储器空间。在属性存储器内保持被称为元组(tuple)的卡的配置数据。在元组中记录部件ID和功能ID等。将元组的集合体称为CIS(卡属性信息)。
在非易失性存储器15的特定区域中，写入本PC卡10可变更模式的信息。不需要从本发明提供的PC卡输入输出控制装置以外来参照特定的区域。因此，例如，可以如下写入PC卡10可变更模式的信息。即，有写入在PC卡的属性存储器内的配置数据的结束地址的下一个地址上的方法、写入在写入了PC卡的制造商数据的元组中的方法等。此外，也可以写入在PC卡控制器12内的控制寄存器18中。
本例的PC卡10有‘16位PC卡’规格的存储卡和定制规格的‘总线信号输出卡’这两个模式。因此，在PC卡控制器12上连接存储器部16和总线总线信号输出部17。PC卡控制器12参照在PC卡控制器12内或非易失性存储器15上设置的用于模式管理的控制寄存器18，来判别PC卡的模式。按照PC卡的模式，通过切换选择电路14，来实现热插拔状态下的‘16位PC卡’和‘总线信号输出卡’的模式变更。
图3是用于说明本发明的PC卡输入输出控制装置的结构的方框图。具有作为PC卡的主机功能的PC卡输入输出控制装置30包括：PC卡槽20和用于控制PC卡槽20的插座服务(socket service)24、CPU25、作为主存储器的RAM26、ROM27、以及内部总线28。PC卡输入输出控制装置一般作为信息处理装置的一部分来构成。再有，本发明不限于上述结构。
PC卡槽20包括连接器21、选择电路22、以及PC卡控制芯片23。PC卡控制芯片23通过作为软件的插座服务24来控制。PC卡控制芯片23连接到内部总线28，可以取得CPU25等信息。此外，在PC卡控制芯片23内设置控制寄存器29。
连接器21是与PC卡的连接器11连接的部位，设置上下分别34个引脚的端子。引脚具有在PC卡输入输出控制装置30的工作中可以插拔PC卡的热插拔的功能，以及自动地检测PC卡的插拔，并通知CPU25的卡的自动检测功能。因此，配有两根卡检测引脚(CD1#·CD2#)，并且将引脚的长度改变为三个等级。
引脚是电源引脚最长，信号引脚次之，检测引脚(CD1#·CD2#)最短。PC卡控制芯片23监视检测引脚的连接和断开，在PC卡输入输出控制装置30的CPU25中产生中断，通知PC卡的插入、摘下。
下面说明将可变更模式的PC卡10插入到PC卡槽20中的情况下的处理。
如果将PC卡10插入到PC卡槽20中，则PC卡输入输出控制装置使用卡检测引脚(CD1#·CD2#)和电压检测引脚(VS1#·VS2#)，来检测卡的种类和电源电压。本例的PC卡10在初始状态下为‘16位PC卡’模式，以3.3V进行工作，所以卡检测引脚(CD1# CD2#)和电压检测引脚(VS1# VS2#)通过标准化而规定为
CD1#：GND
CD2#：GND
VS1#：GND
VS2#：OPEN。检测它的PC卡输入输出控制装置30识别为插入的PC卡10是3.3V工作的‘16位PC卡’，按‘16位PC卡’的引脚定义开始工作。
接着，PC卡输入输出控制装置30读出PC卡10的CIS，识别为PC卡10是存储卡后，进行以后的处理。这些处理由插座服务24控制PC卡槽20的PC卡控制芯片23来进行。
下面，说明本发明提供的PC卡输入输出控制装置30检测插入的PC卡10是否为可变更模式的手段。
CPU25根据OS(操作系统)或主存储器26读取的应用程序的指示来进行各种处理。可以在应用程序的执行中按照需要来进行检测插入的PC卡10是否是可变更模式的处理。此外，根据OS的指示，也可以在上述PC卡插入时的处理中继续进行。但是，进行本实施例中说明的处理的装置不限于CPU25。也可以用专用的控制芯片来进行。此外，用于进行本处理的程序可以存储在CD-ROM、硬盘等存储媒体中。当然，作为固件，也可以存储在半导体元件上。
PC卡输入输出控制装置30参照PC卡10内预先设定的特定区域，例如PC卡的配置数据的结束地址的下一个地址。当然，参照的区域不限于此，可以为预定的特定区域。而且，在该区域中写入了PC卡10可变更模式的信息的情况下，识别为插入的PC卡10是可变更模式。
下面，说明PC卡输入输出控制装置30在插入的PC卡是可变更模式的情况下，变更PC卡10的模式的手段。
为了变更模式，需要变更PC卡10和PC卡槽20两者的引脚定义。但是，如果同时变更PC卡槽20和PC卡10的引脚定义，则存在使引脚定义冲突，引起工作异常的可能性。因此，引脚定义的变更经以下4阶段的过渡状态来进行。
第1阶段，停止PC卡槽20的引脚功能。第2阶段，进行PC卡槽20侧的引脚定义的切换。第3阶段，进行PC卡10的引脚定义的切换。第4阶段，使PC卡槽20的引脚具有功能，作为切换后的模式，使PC卡10工作。
以上的处理仅在变更定义的引脚中进行。因此，不需要变更定义的引脚的功能不变。从PC卡槽20向PC卡10的用于切换处理的控制信号通过不需要变更定义的功能不变的引脚来传送。
例如，如图4所示，PC卡的30号引脚130和PC卡槽的30号引脚230在‘16位PC卡’模式时定义为数据总线，在‘总线信号输出卡’模式时定义为地址总线。因此，在切换前的初始状态中，PC卡槽20的30号引脚230具有作为数据输入端子的功能，PC卡10的30号引脚130具有作为数据输出端子的功能。此外，18号引脚118、218和19号引脚119、219不改变引脚定义，所以使用这些引脚，传送切换的控制信号。
在第1阶段，使PC卡槽20的30号引脚230为高阻抗状态，停止作为输入端子的功能。
在第2阶段，将PC卡槽20的30号引脚230的定义变更为地址总线。具体地说，对PC卡控制芯片23的控制寄存器29进行重写。PC卡槽内的选择电路22参照控制寄存器29的内容，变更PC卡槽20的引脚定义。此时，PC卡槽20的30号引脚230仍为高阻抗状态，不具有作为地址总线的功能。另一方面，PC卡10的30号引脚130仍具有作为数据总线的功能。
在第3阶段，将PC卡10的30号引脚130的定义变更为地址总线。具体地说，通过来自PC卡槽20的18号引脚218和19号引脚219的信号，对PC卡10内的控制寄存器18进行重写。PC卡10内的选择电路14参照控制寄存器18的内容，变更PC卡10的30号引脚130的引脚定义，将模式进行切换。
在第4阶段，将处于高阻抗状态的PC卡槽20的30号引脚230变更为信号输出状态，使其具有作为地址输出引脚的功能。
通过对其他需要变更的引脚同时进行这些处理，可以将PC卡10从‘16位PC卡’模式变更为‘总线信号输出卡’模式。再有，通过在选择电路14、22内设置三态缓冲器19A、19B、31A、31B，按照控制寄存器18、29的内容来设定这些缓冲器的状态，可以容易地实现引脚定义切换功能和高阻抗状态。
此外，在将PC卡槽20的功能从输出端子切换为输入端子的情况下，在第1阶段，在切换PC卡槽20的引脚时，通过使引脚不为高阻抗状态，而为禁止状态，可以防止随着引脚定义的切换造成的冲突。
即，通过在PC卡槽20变更后的引脚功能为输出端子的情况下，在第1阶段形成高阻抗状态，在PC卡槽变更后的引脚功能为输入端子的情况下，在第1阶段形成禁止状态，可以将引脚功能从输入变更为输出，或从输出变更为输入。此外，同样也可以进行从输入到输入、输出到输出这样的功能切换。
通过进行以上的处理，不仅可进行从举例的‘16位PC卡’到‘总线信号输出卡’规格的切换，而且可以可逆地进行各种规格的切换。此外，即使PC卡具有三种以上的规格的情况下，也可以对付。
下面，说明将可变更模式的PC卡10插入在本发明提供的PC卡输入输出控制装置以外的PC卡输入输出控制装置中的情况下的处理。
PC卡槽使用卡检测引脚(CD1#·CD2#)和电压检测引脚(VS1#·VS2#)检测卡的种类和电源电压。然后，将插入到PC卡槽中的PC卡10识别为3.3V工作的‘16位PC卡’，按‘16位PC卡’的存储卡的引脚定义开始工作。
然后，PC卡槽读出PC卡10的CIS，识别为PC卡10是存储卡后，作为存储卡，进行以后的处理。由于不能得到插入的PC卡10是模式变更的卡这样的信息，所以PC卡槽仅具有作为普通的存储卡的功能。
于是，本发明提供的PC卡10不仅可以用于专用的PC卡输入输出控制装置30，而且也可以以通用方式用于配有普通的PC卡输入输出控制装置的信息处理装置。
下面，说明将本发明提供的PC卡10以外的不可变更模式的普通PC卡插入到本发明提供的PC卡输入输出控制装置30中的情况下的处理。
PC卡输入输出控制装置30使用卡检测引脚(CD1#·CD2#)和电压检测引脚(VS1#·VS2#)检测卡的种类和电源电压。然后，将插入到PC卡槽中的PC卡识别为3.3V工作的‘16位PC卡’，按‘16位PC卡’的存储卡的引脚定义开始工作。
然后，PC卡输入输出控制装置30读出PC卡的CIS，识别为PC卡是存储卡后，作为存储卡，进行以后的处理。
通过OS(操作系统)或读取到主存储器26中的应用程序，输出检测PC卡是否是可变更模式的命令后，PC卡输入输出控制装置30参照PC卡内的特定区域。在本发明提供的PC卡10以外的PC卡中，由于未写入可变更模式的信息，所以PC卡输入输出控制装置30识别为插入的PC卡是不可变更模式。然后，根据OS或应用程序的指示，敦促用户进行PC卡的更换，并且进行不变更模式情况下的处理。
于是，本发明提供的PC卡输入输出控制装置30不仅可以用于本发明提供的PC卡10，而且可以插入普通的PC卡来使用。
如上所述，根据本发明，可以变更支持多个规格的PC卡的模式，而不切断PC卡输入输出控制装置的电源。
此外，通过以标准的规格为初始状态，在普通的信息处理装置中也可以以通用方式来使用具有定制接口规格模式的PC卡。

Claims (2)

1、一种PC卡输入输出控制装置，包括：
在安装的PC卡的预定的存储区域中写入规定的信息的情况下，判断该PC卡是可切换模式的判断部件；以及
对于被判断为可切换模式的PC卡，使其切换模式来工作的部件。
2、如权利要求1所述的PC卡输入输出控制装置，其中，用于切换所述模式来工作的部件进行以下处理：
停止该PC卡输入输出控制装置的信号端子的功能；
变更该PC卡输入输出控制装置的信号端子定义；
变更所述PC卡侧的信号端子定义；
起动该PC卡输入输出控制装置的信号端子的功能。
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