DD295039A5 - Zusatzkarte mit automatischer anpassung an die schlitzposition - Google Patents

Abstract

Eine einsteckbare Zusatzkarte fuer ein Computersystem zeigt spezielle Schaltungen zur Anpassung der Karte an den jeweiligen Schlitz, in den sie eingefuehrt wird. Computer, die fuer individuelle Zwecke oder innerhalb kleinerer Systeme verwendet werden sollen, zeigen das typische Merkmal von Einfuehrungsschlitzen mit Anschluessen zum Hinzufuegen von Zusatzkarten, sowie zur Verbindung mit einem Bus des Computers zum Hinzufuegen neuer Funktionen oder Kapazitaeten. Da sich die Rechnerleistung solcher Systeme damit vergroeszert hat, vergroeszern sich auch die Teile des Verbindungsbus fuer die Erweiterung der Datenuebertragung. In einem Computersystem existieren haeufig zwei oder mehr Busverbindungs-Konfigurationen in den jeweiligen Schlitzen. Werden die elektrischen Schaltzustaende an bestimmten Verbindungspositionen so umgewandelt, dasz ein Signal die Buskonfiguration fuer den Schlitz bestimmt, so wird eine spezielle Logik auf der Karte aktiviert, die dann die Eigenschaften des die Karte enthaltenden Schlitzes bestimmt und die Karte so anpaszt, dasz sie voll oder begrenzt anspricht, je nach den Anforderungen der Konfiguration. Durch die Anpassung an den Schlitz gewinnt die Karte eine erweiterte Anwendbarkeit und vermeidet bestimmte das System deaktivierende Fehlfunktionen, die beim Einfuehren einer Karte in einen Schlitz entstehen koennen, fuer die sie nicht konfiguriert ist.{einsteckbar, Schlitz; Bus; Erweiterung; Zusatzkarte; Anschluesse; Funktion; Busverbindungs-Konfiguration; Anforderung, erweitert; Computersystem; Verbindung; Rechnerleistung; Anpassung; Anwendbarkeit}

Description

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BESCHREIBUNG

ZUSATZKARTE MIT AUTOMATISCHER ANPASSUNG AN DIE SCHLITZPOSITION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Computer und insbesondere auf in einen Schlitz einzuführende Zusatzkarten für gesteigerte oder erweiterte Funktionen.

Es ist allgemein bekannt, einen Computer, z.B. einen PS/2 Computer der International Business Machines Corp. mit Schlitzen mit einer oder mehr Busverbindungen zu versehen, damit Zusatzkarten mit zugeordneten Schaltungen mit uem Computerbus verbunden werden können und somit dem Anwender die Möglichkeit gegeben werden kann, die Funktionen des Computers zu erweitern. Diese Schlitze stellen die physikalische Führung für die Zusatzkarten dar, und die Busverbindung(en) ist(sind) so angeordnet, daß sie mit einem Verbindungselement auf der Zusatzkarte zusammenpasst (zusammenpassen), wenn dieselbe völlig in den Schlitz eingeführt ist.

In bestimmten Computern, z.B. dem IBM PS/2 Modell 80 sind Busverbindungen mit zwei verschiedenen Größen in entsprechenden Schlitzen vorgesehen. Diese unterschiedlichen Verbindungen geben die Unterschiede in der Anzahl von parallelen Bits an, welche der Daten- und Speicheradressierung zugeteilt sind. Gewöhnlich werden die Bits in Vielfachen von acht zugeteilt, und das Modell 80 enthält Schlitze für 16 parallele Daten- und Adressbits sowie Schlitze für 32 parallele Bits. Es ist ebenfalls bekannt, Kennzeichen-Bitpositionen vorzusehen, um anzuzeigen, wann es sich bei einem über den Bus gesandten Befehl um einen 16 oder 32 Bit-Befehl

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handelt (z.B. logisch 1 = 32 Bits und logisch 0 = 16 Bits), so daß eine Karte in einem 16 Bit-Schlitz außerhalb ihrer Reichweite liegende Befehle erkennen kann und inaktiv bleibt. Eine 16 Bit-Karte kann somit eine Situation vermeiden, in der sie einen fehlerhaften Schritt ausführt, da sie einen Befehl oder eine Adresse nur teilweise erkennen kann.

Diese Kennzeichen-Bitposition gewährt jedoch keinen Schutz, wenn eine 32 Bit-Karte in einen 16 Bit-Schlitz eingeführt wird. In diesem Falle wird die Karte so verfahren, als wäre sie in einem 32 Bit-Schlitz, und binäre Signale an den fehlenden Positionen auf der Busverbindung fehlerhaft interpretieren.

Weiterhin bekannt ist, Daten zwischen zwei Datenbussen verschiedener Breite zu steuern, aber solches Steuern wird in einer typischen Ausführung durch eine Logik mit fester Schnittstelle vorgenommen, die erkennt, daß die Busdefinition auf jeder Seite dieselbe bleiben wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zusatzkarte für einen Computer vorzusehen, welche sich an ihre Schlitzposition anpasst.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zusatzkarte vorzusehen, die erkennt, wann sie sich in einem Schlitz befindet, der die Aufnahme einor Karte geringerer Busbreite vorsieht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zusatzkarte vorzusehen, die erkennt, wann sie sich in einem Schlitz für eine geringere Busbreite befindet und diejenigen Befehle ausführt, die für einen solchen

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Schlitz zutreffen.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Zusatzkarte mit besonderen Schaltungen zum Erkennen einer Bedingung vor, die normalerweise keine Statusinformation liefert, und zum anschließenden Ansprechen auf diese Bedingung in einer solchen Weise, daß ein binäres, die Busbreite des Schlitzes anzeigendes Signal erzeugt wird. In einem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt ein Gleichstromanschluß die Basis für das Erzeugen eines die Busbreite anzeigenden logischen Signals dar, und die Karte begrenzt ihre Antworten auf Befehle derart, daß das Adressieren von Speicherpositionen außerhalb der Adressenspanne für die Buskonfiguration des Schlitzes verhindert wird, in den sie eingeführt wurde.

Die für neu erachteten Merkmale der Erfindung sind jeweils in den beigefügten Ansprüchen detailliert aufgeführt. Die Erfindung selbst wird im Hinblick auf Struktur und Verfahren mit Hilfe der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig.l ist ein Blockdiagramm \^ron Elementen eines Hauptsystems, welches mit einem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Zusatzkarte verbunden ist, bei der die Logik für das Testen der Befehle durch einen programmierbaren lokalen Prozessor implementiert werden kann;

Fig.2 ist ein Diagramm einer Zusatzkarte gemäß der Erfindung bei ihrem Einführen in einen Schlitz, mit einer Verbindung mit sämtlichen Kontakten, für welche die Karte vorgesehen ist;

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Fig.3 ist ein Diagramm einer Zusatzkarte gemäß der Erfindung bei ihrem Einführen in einen Schlitz, bei welcher ein Teil der Verbindungskontakte nicht mit Kontakten einer Systemverbindung in Eingriff gelangt;

Fig.4 und 5 sind vereinfachte Diagramme von 16 Bitbzw. 32 Bit-Verbindungen;

Fig.6A und 6B sind Diagramme der Verbindungsstift-Zuordnung des Systems für eine Busbreite von 16 Bits gemäß der Mikrokanalarchitektur des IBM PS/2 Computers;

Fig.7 ist ein Diagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für eine Wandlerschaltung gemäß der Erfindung;

Fig.8 ist ein charakteristisches Flußdiagramm der Befehlsverarbeitung für Zusatzschaltungen einer Zusatzkarte nach dem Stand der Technik;

Fig.9 ist ein Flußdiagramm nach Fig.8, jedoch mit Befehlsprüfung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, damit nicht fehlerfrei ausführbare Befehle zurückgewiesen werden können;

Fig.10 ist ein ausführliches Flußdiagramm der Logik zur Ausführung durch einen Allzweckprozessor für das Prüfen bestimmter, nicht ausführbarer Befehle vom Hauptsystem;

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Fig.11 ist ein ausführliches Flußdiagramm für weitere Logik zum Identifizieren nicht ausführbarer Befehle vom Hauptsystem.

Fig.l zeigt eine durch eine Kartenverbindung 12 mit einem Hauptsystem 30 verbundene Zusatzkarte 10, wobei die Verbindung mit einer Systemverbindung 32 in Eingriff gelangt und Signale sowie Energie von einem Systembus 34 empfängt. Das Hauptsystem 30 enthält einen Zentralprozessor 36 und einen Systemspeicher 38, welcher mit dem Systembus 34 verbunden ist. Dies ist typisch für Systeme wie z.B. den IBM Computer Personal System/2.

Von der Kartenverbindung 12 gehen Signale an den Schnittstellen- Registern 14 ein, die über einen dort vorgesehenen Bus 18 von einem dort angeordneten Prozessor 16 beaufschlagt werden. Ein Systemspeicher 20 und Zusatztreiber 22 sind ebenso mit dem dort vorgesehenen Bus 18 verbunden und und können zusammen mit dem Prozessor 16 und dem Systemspeicher 20 als Teil der gesamten Zusatzschaltungen 28 betrachtet werden. Die Zusatztreiber 22 unterscheiden sich je nach der betreffenden Karte; es kann sich hier z.B. um externe Steuervorrichtungen 40 handeln, wie Plattenantriebe gemäß der Systemschnittstelle für kleine Computer. Eine Wandlerschaltung 24 ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Kartenverbindung 12 verbunden und beaufschlagt den dort vorgesehenen Bus 18 mit einem Signal.

Fig.2 zeigt die Zusatzkarte 10 mit einer Platte 11 aus starrem Schaltkartenmaterial. Einzelkontakte 13 der Kartenverbindung 12 sind in bestimmten Abständen auf beiden Seiten der Tafel 11 vorgesehen (zur besseren

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Übersicht wurden weniger als die bevorzugte Anzahl von Kontakten dargestellt). Die Systemverbindung 32 ist an einer planaren Karte 33 montiert und zusammen mit (nicht gezeigten) Kontakten angeordnet, um in die Kontakte 13 über die Länge der Kartenverbindung 12 einzugreifen, und dient zur Definition des Aufnahmeschlitzes 42. Bei der gezeigten Kartenverbindung handelt es sich bevorzugt um eine steckerartige Anordnung der Kartenkante, sodaß die Systemverbindung eine steckdosenartige Anordnung der Kartenkante ist. Im Gegensatz zu Fig.2 zeigt Fig.3 eine verkürzte Systemverbindung 32¹, womit das von der Erfindung angesprochene Problem dargelegt wird.

Die Fig.4 und 5 zeigen Kontaktpositionen für typische Verbindungen 32' und 32 für den Betrieb mit 16 bzw.32 Bits. Die Fig.6A und 6B zeigen die Zuordnungen für die Kontakte 12 bei einem Bussystem 34 fs.Fig.1), welches den Mikrokanal-Bus-Spezifikationen entspricht, wobei die Bezeichnungen A und D Adressen- bzw. Datenpositionen angeben. Weitere Angaben über ein solches System sind dem Handbuch "Personal System/2 Hardware Interface Technical Reference" zu entnehmen.

Gemäß Fig.7 ist die Wandlerschaltung 24 nach einem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem bestimmten Kontakt 12 verbunden, der in Fig.6B mit A77 bezeichnet ist. Er gelangt nicht in Eingriff mit einer 16 Bit-Systemverbindung 32' (s.Fig.3), wird jedoch von einer Gleichstromquelle von 12 V durch eine Verbindung 32 mit 32 Bits (s.Fig.2) beaufschlagt. Die Widerstände 60 und 62 dienen als Spannungsteiler und liefern ein Logiksignal an Anschluß 64, der dieses Signal als Steuersignal an einen Eingang für den

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asoss

Prozessor 16 (s.Fig.l) durch den dort befindlichen Bus 18 anlegt.

Fig.8 zeigt einen normalen Betriebsablauf zum Ausführen eines vom Hauptsystem 30 kommenden Befehls (s.Fig.l). Diese Logik wird bevorzugt unter Verwendung eines programmierbaren Prozessors 16 gemäß Fig.l ausgelegt, bei dem es sich z.B. um einen Intel 8032-Prozessor handeln kann. Zuerst wird vom Logikblock 80 von den Registern 14 Zugriff zum Befehl genommen. Dieser wird dann gemäß Logik 82 verarbeitet, die nach der Funktion der jeweiligen Zusatzkarte 10 vom Ausführenden vorbereitet wird. Die Logik 84 schließt dann den VerarbeitungsVorgang ab und bereitet den nächsten Befehl vor.

Fig.9 zeigt die Veränderungen der Logik nach Fig.8 gemäß dem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Nachdem zum Befehl gemäß der Logik 80 Zugriff genommen worden ist, werden alle Speicheradressen, die gemäß dem Befehl auf dem Bus 34 (s.Fig.l) vorzusehen sind, ausgelesen und geprüft, um festzustellen, ob sie die 16 MB-Grenze für das Adressieren mit 16 Bits überschreiten. Ist dies tior Fall, dann testet die Logik 94 das von der Wandlerschaltung 24 gelieferte BIGSLOT-Signal und stellt fest, ob die Adresse die Adressgrenze des Schlitzes übersteigt. Nur wenn eine Adresse die Schlitzgrenze übersteigt, weist gemäß einer hier bevorzugten Ausführung die Karte den Befehl unter Verwendung der Logik 96 zurück.

In Fig.10 beginnt die Logik zum Verarbeiten von Befehlen in Steuerblockform mit der Aufnahme einer Adresse für den Zugriff zum Steuerblock. Der Wert des BIGSLOT-Signals wird in Logik 104 gelesen und in Logik 106 getestet. Wenn der Schlitz das Adressieren

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begrenzt, wird die Steuerblockadresse in Iiogik 108 getestet, und wenn die Schlitsgrenze überschritten wurde, wird dem Hauptsystem 30 durch Logik 110 eine Fehlernachricht übermittelt. Im anderen Falle ruft die Logik 112 den Steuerblock auf.

In Fig.11 ist eine zusätzliche Logik zum Ergänzen der Logik der Fig.10 für die Steuerblöcke erforderlich. In Logik 111 geht der Befehl im Speicher 20 ein. Das Signal BIGSLOT wird in der Logik 113 gelesen, und wenn es einen begrenzten Logikschlitz 114 zum Adressieren anzeigt, wird der Befehl in Logik 116 getestet und festgestellt, ob es sich um einen Befehl eines Typs handelt, bei dem ein oder mehr Speicherzugriffe erforderlich sind. Ist dies der Fall, werden die Adressen in der Logik 118 geprüft, und es wird festgestellt, ob sie die Schlitzgrenze überschreiten. Überschreitet eine Adresse die Schlitzgrenze, so wird dem Hauptsystem 30 von der Logik 120 eine Fehlermeldung übermittelt. Im anderen Falle wird der Befehl durch die Logik 122 ausgeführt.

Es wurden lediglich einige bevorzugte Merkmale der Erfindung in den Figuren dargestellt, jedoch sind für den Fachmann zahlreiche Modifikationen und Veränderungen naheliegend. Die vorgelegten Ansprüche gelten daher für alle Modifikationen und Veränderungen, die nicht vom Geist der Erfindung abweichen.

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Claims (3)

1. PA TB M Τ-τκ nsprüche

   Zur Anwendung in einem Computersystem des Typs mit Schlitzen zur Aufnahme einsteckbarer Schaltungskarten, und mit einer Systemverbindung an jedem Schlitz, wobei mindestens erste und zweite unterschiedliche Verbindungskontaktkonfigurationen mit Kontakten an bestimmten Stellen der Schlitze vorgesehen sind, und mit einem Systembus, 1. zum Senden codierter Befehle an die Verbindungen zum Ausführen durch bestimmte dort eingeführte Zusatzkarten, und 2. zum Vorsehen elektrischer Verbindungen mit diesen Zusatzkarten an bestimmten Kontaktstellen,

   wobei eine Zusatzkarte folgendes enthält:

   eine Hilfsplatte, die in die Schlitze eingeführt werden kann und mit dem Computersystem zusammenwirkende Zusatzschaltungen aufweist;

   eine Kartenverbindung an ier Platte, mit Kontakten, die zum Eingriff mit Kontakten an Positionen der Systemverbindung für eine erste Konfiguration angepasst sind sowie für den Eingriff mit Kontakten der Systemverbindung für eine zweite Konfiguration ,an einigen, aber nicht an allen Kontakten der Kartenverbindung;

   eine mit einem Kontakt der Kartenverbindung verbundene Wandlerschaltung, die zum Eingriff mit einem Kontakt der Systemverbindung für die erste, jedoch nicht für die zweite Konfiguration angeordnet ist, wobei die Schaltung eine elektrische Eigenschaft

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   - ίο -

   für diesen Kontakt abfühlt und ein erstes entsprechendes Signal erzeugt;

   eine Logik zur Aufnahme des ersten Signals, welche den Betrieb der Zusatzschaltungen im Hinblick auf das erste Signal modifiziert.
2. 2. Zusatzkarte nach Anspruch 1 für ein System mit einer ersten Konfiguration, bei der ein Kontakt der Systemverbindung mit einer festen Spannungsquelle verbunden ist, wobei die Wandlerschaltung ein mit dem Kontakt der Kartenverbindung verbundener Spannungsteiler ist und die Kartenverbindung dem Kontakt mit fester Spannung entspricht.
3. 3. Zusatzkarte nach den Ansprüchen 1 und 2, bei der die Logik Befehle für Vorgänge testet, die innerhalb der zweiten Konfiguration nicht ausführbar sind, und die eine Fehlermeldung an das Computersystem gibt, wenn ein solcher Befehl auftritt und die zweite Konfiguration durch die Wandlerschaltung erkannt wird.

   Hur zu 9

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