DE19517201C2 - Halbleiterspeichereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichereinheit, die zum Zusammenwirken mit einem Computer vorgesehen ist.

Es ist eine solche Halbleiterspeichereinheit bekannt, die als Steckkarte ausgeführt ist und in einen freien Steckplatz des Computers eingesteckt wird (siehe Elektor, Nr. 287, November 1994, Seiten 14 bis 18). Es ist, von Sonderfällen abgesehen, praktisch unmöglich, eine solche Halbleiterspeichereinheit, die als physikalisches Laufwerk fungieren kann und deshalb auch als "silicon disc" bezeichnet wird, in dem Sinne als Datenträger zu verwenden, daß mittels eines Computers Daten in die Halbleiterspeichereinheit geschrieben werden und die Halbleiterspeichereinheit dann in einen anderen Computer eingesetzt wird der die gespeicherten Daten liest. Es wäre nämlich beim Tausch der Halbleiterspeichereinheit jedesmal erforderlich, den Computer zu öffnen und in dessen Hardware einzugreifen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiterspeichereinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie als Ersatz für eine in ein Laufwerk eines Computers einführbare Speichereinheit, wie eine Diskette, verwendbar ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Wird die erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit anstelle eines normalen Speichermediums in das Laufwerk eingelegt, können also mit Hilfe der Mittel zum Übertragen in die Halbleiterspeicher geschriebene Daten aus der Halbleiterspeichereinheit ausgelesen werden, da die Mittel zum Simulieren das Laufwerk glauben lassen, in das Laufwerk sei ein Speichermedium eingelegt, das die in den Halbleiterspeichern gespeicherten Daten enthält. Die erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit kann also wie ein CD-ROM oder eine schreibgeschützte Diskette als Datenträger zwischen Computern fungieren, die über ein entsprechendes Laufwerk verfügen. Der Betrieb des Laufwerkes mit einem dafür vorgesehenen Speichermedium ist nach wie vor möglich, sobald die Halbleiterspeichereinheit aus dem Laufwerk entfernt ist. Auch wenn sich die Halbleiterspeichereinheit in dem Laufwerk befindet, fungiert dieses als physikalisches Laufwerk.

Gemäß einer Variante der Erfindung enthalten die Mittel zum Übertragen eine Schnittstelle, wegen der höheren Datenübertragungsgeschwindigkeit vorzugsweise eine Parallelschnittstelle, über die Daten in die Halbleiterspeichereinheit eingeschrieben und/oder Daten aus der Halbleiterspeichereinheit gelesen werden können. Dabei können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung über die Schnittstelle Daten aus der Halbleiterspeichereinheit gelesen und/oder Daten in die Halbleiterspeichereinheit eingeschrieben werden können, wenn sie in einer entsprechenden Aufbewahrungseinrichtung aufgenommen ist.

Wenn die Halbleiterspeichereinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Zusammenwirken mit einem CD-ROM-Laufwerk vorgesehen ist, können die Mittel zum Simulieren durch ein Flüssigkristall- Anzeigeelement (LCD) gebildet sein, das durch Steuereinheit derart angesteuert wird, daß es in seinem Reflexionsverhalten das Reflexionsverhalten der Oberfläche eines die in den Halbleiterspeichern der Halbleiterspeichereinheit gespeicherten Daten enthaltenden CD-ROMs simuliert.

Die Mittel zum Simulieren enthalten gemäß einer Variante der Erfindung Mittel zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes, wobei die Steuereinheit im Falle eines Lesezugriffes auf das Laufwerk die Mittel zum Erzeugen des elektromagnetischen Feldes derart ansteuert, daß diese ein sich den aus den Schreib-/Lese-Halbleiterspeicher auszulesenden Daten entsprechend änderndes, mittels der Lesevorrichtung des Laufwerkes detektierbares elektromagnetisches Feld erzeugen.

Wie die Mittel zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes ausgebildet sind, hängt von der Art des Laufwerkes ab, mit dem die Halbleiterspeichereinheit zusammenwirken soll. Bei magnetischen Aufzeichnungsverfahren liegt die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen in der für diese Aufzeichnungsverfahren üblichen Größenordnung. Bei den Mitteln zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes kann es sich dann um eine ähnlich einem Magnetkopf aufgebaute Spule oder einen Koppelkondensator handeln. Bei optischen Aufzeichnungsverfahren liegt die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen im Bereich von Licht der jeweils geeigneten Wellenlänge. Bei den Mitteln zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes kann es sich dann um eine Leuchtdiode (LED), vorzugsweise eine Laserdiode, handeln.

Wenn die Halbleiterspeichereinheit zum Zusammenwirken mit einem nicht nur eine Lese-, sondern auch eine Schreibvorrichtung, insbesondere eine Schreib-/Lesevorrichtung, aufweisenden Laufwerk vorgesehen ist, deren Mittel zum Übertragen Mittel zum Detektieren eines elektromagnetischen Feldes enthalten, die im Betrieb der Halbleiterspeichereinheit der Schreib-/Lesevorrichtung des Laufwerkes gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Steuereinheit auch Schreibzugriffe auf das Laufwerk erkennt und im Falle eines Schreibzugriffes auf das Laufwerk mittels der Mittel zum Detektieren von der Schreib-/ Lesevorrichtung des Laufwerkes empfangene Daten in die Schreib-/Lese- Halbleiterspeicher schreibt.

Auch wie die Mittel zum Detektieren eines elektromagnetischen Feldes ausgebildet sind, hängt von der Art des Laufwerkes ab, mit dem die Halbleiterspeichereinheit zusammenwirken soll. Bei magnetischen Aufzeichnungsverfahren liegt die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen in der für diese Aufzeichnungsverfahren üblichen Größenordnung. Bei den Mitteln zum Detektieren eines elektromagnetischen Feldes kann es sich dann um einen Hallsensor, eine ähnlich einem Magnetkopf aufgebaute Spule, einen Koppelkondensator etc. handeln. Bei optischen Aufzeichnungsverfahren liegt die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen im Bereich von Licht der jeweils geeigneten Wellenlänge. Bei den Mitteln zum Detektieren eines elektromagnetischen Feldes kann es sich dann um eine Photodiode, einen Phototransistor etc. handeln.

Die Halbleiterspeichereinheit kann außer zum Zusammenwirken mit einem gewöhnlichen CD-ROM-Laufwerk auch zum Zusammenwirken mit einem CD-ROM- Schreib-Laufwerk, also einem Laufwerk zum Beschreiben von CD-ROM-Rohlingen (und zum Lesen von CD-ROMs), vorgesehen sein. Außerdem kann die Halbleiterspeichereinheit zum Zusammenwirken mit einem Wechselplattenlaufwerk oder zum Zusammenwirken mit einem Magnetooptical-Disc-Laufwerk vorgesehen sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Halbleiterspeichereinheit zum Zusammenwirken mit einem Diskettenlaufwerk vorgesehen, wobei die Mittel zum Detektieren derart ausgebildet sind, daß sie das im Falle eines Schreibzugriffes von dem Schreib-/Lesekopf des Diskettenlaufwerks erzeugte elektromagnetische Feld zu empfangen vermögen, und wobei die Mittel zum Erzeugen derart ausgebildet sind, daß sie im Falle eines Lesezugriffes ein mittels des Schreib-/Lesekopfes des Diskettenlaufwerkes detektierbare elektromagnetisches Feld erzeugen.

Die Handhabung der Halbleiterspeichereinheit ist dann besonders einfach, wenn sie ein der Gestalt des Speichermediums entsprechendes Gehäuse aufweist, in dem die Halbleiterspeicher, die Steuereinheit, die Mittel zum Simulieren, die Mittel zum Übertragen, sowie gegebenenfalls die Pufferspannungsquelle der Halbleiterspeicher aufgenommen sind. Wenn die Halbleiterspeichereinheit zum Zusammenwirken mit einem Diskettenlaufwerk vorgesehen ist, ist das Gehäuse in Diskettenform ausgeführt. Wenn die Halbleiterspeichereinheit zum Zusammenwirken mit einem Diskettenlaufwerk bestimmt ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn es sich dabei um ein 3½-Zoll- Diskettenlaufwerk handelt, da die entsprechenden Disketten im Vergleich zu 5¼-Zoll-Disketten eine relativ große Dicke aufweisen.

Besonders kurze Zugriffszeiten ergeben sich, wenn die Schreib-/ Lesevorrichtung des Laufwerks während des Zusammenwirkens mit der Halbleiterspeichereinheit an derjenigen Position gehalten wird, die die Schreib-/Lesevorrichtung beim Lesen oder Schreiben des Inhaltsverzeichnisses des Speichermediums, im Falle einer Diskette handelt es sich bei dem Inhaltsverzeichnis um die Dateizuordnungstabelle (FAT) der Diskette, einnimmt, indem die Steuereinheit ein Inhaltsverzeichnis simuliert, nach dem alle Daten an die gleiche Stelle wie das Inhaltsverzeichnis geschrieben und an der gleichen Stelle wie das Inhaltsverzeichnis gelesen werden können. Die Schreib-/Lesevorrichtung braucht dann nämlich nicht nennenswert verschoben zu werden.

Obwohl die Halbleiterspeichereinheit auch nicht flüchtige Halbleiterspeicher, z. B. Flash-EEPROMs (schnell elektrisch löschbare programmierbare Festwertspeicher), enthalten kann, ist gemäß einer Variante der Erfindung vorgesehen, daß die Halbleiterspeichereinheit flüchtige Halbleiterspeicher, insbesondere dynamische Schreib-/Lesespeicher (DRAM) enthält, da solche Halbleiterspeicher eine hohe Speicherdichte und kurze Zugriffszeiten aufweisen. Die Notwendigkeit, den Speicherinhalt dynamischer Schreib-/Lesespeicher auffrischen zu müssen, stellt dabei kein Problem dar. Der in diesem Zusammenhang zu treibende Schaltungsaufwand ist nämlich gering, weil entsprechende integrierte Schaltkreise erhältlich sind. Besonders vorteilhaft ist es, selbstauffrischende dynamische Schreib-/Lesespeicher zu verwenden, da dann keine schaltungstechnischen Maßnahmen zur Sicherstellung der Auffrischung der Halbleiterspeicher erforderlich sind. Es versteht sich, daß die Halbleiterspeichereinheit im Falle der Verwendung von flüchtigen Speichern, insbesondere dynamischen Schreib-/Lesespeichern, eine Pufferspannungsquelle für die Halbleiterspeicher, insbesondere einen Akkumulator, enthalten muß, wenn die Möglichkeit bestehen soll die Halbleiterspeichereinheit als Datenträger zum Datentausch zwischen Computern zu verwenden. Es ist im Rahmen der Erfindung auch eine Mischbestückung der Halbleiterspeichereinheit mit flüchtigen und nicht flüchtigen Halbleiterspeichern möglich.

Gemäß einer Variante der Erfindung weist die Halbleiterspeichereinheit Anschlüsse auf, über die die Halbleiterspeichereinheit mit einer Ladeeinrichtung für die Pufferspannungsquelle der Halbleiterspeicher verbunden ist, wenn die Halbleiterspeichereinheit in einer entsprechenden Aufbewahrungseinrichtung aufgenommen ist. Eine Ladeeinrichtung ist nicht unbedingt erforderlich, wenn die Halbleiterspeichereinheit eine Solarzelle enthält, deren Strom zum Laden der Pufferspannungsquelle dient. Es versteht sich, daß die Halbleiterspeichereinheit dann bei Nichtgebrauch so zu lagern ist, daß eine ausreichende Belichtung der Solarzelle gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen anhand einer zum Zusammenwirken mit einem 3½-Zoll-Diskettenlaufwerk vorgesehenen Halbleiterspeichereinheit dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Halbleiterspeichereinheit,

Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung eine Aufbewahrungseinrichtung für erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit, und

Fig. 3 in Form eines Blockschaltbildes eine Halbleiterspeichereinheit gemäß Fig. 1, die mit der Aufbewahrungseinrichtung zusammenwirkt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit, die in einem Gehäuse 1 aufgenommen ist, das in seiner äußeren Gestalt einer 3½- Zoll-Diskette gleicht.

In demjenigen Bereich, der zur Anbringung des Diskettenetikettes vorgesehen ist, befindet sich innerhalb des Gehäuses 1 auf einer als gedruckte Schaltung ausgeführten Platine 2 eine Anzahl von Speicherbausteinen 3₁ bis 3 _n bei denen es sich um dynamische Schreib-/Lese-Speicher (DRAM) handelt.

Ebenfalls auf der Platine 2 ist eine Steuereinheit 4 in Form eines Mikrokontrollers angeordnet, und zwar in dem Bereich, der sich in Fig. 1 rechts von dem Kopffenster-Verschluß 5 des Gehäuses 1 befindet. Der Mikrokontroller enthält einen internen Programmspeicher in Form eines nicht flüchtigen Halbleiterspeichers, der das zum Betrieb der Halbleiterspeichereinheit erforderliche Programm enthält. Wird ein Mikrokontrollertyp verwendet, der keinen internen Programmspeicher enthält, muß ein externer Programmspeicher, z. B. in Form eines EPROMs, vorgesehen sein.

Weiter ist in dem Bereich, der sich in Fig. 1 links von dem Kopffenster- Verschluß 5 des Gehäuses 1 befindet, ein Pufferakkumulator 6 auf der Platine 2 vorgesehen.

Unterhalb des Kopffenster-Verschlusses 5 befindet sich an derjenigen Stelle innerhalb des in Fig. 1 nicht dargestellten Kopffensters, die im Falle einer Diskette der Lage der Spur 0 entspricht, ein Schreib-/ Lesekopf 7, der ähnlich dem Schreib-/Lesekopf eines Diskettenlaufwerkes aufgebaut ist.

Der Schreibschutzschieber 8 erfüllt seine normale Funktion, d. h. je nach seiner Stellung ist die Halbleiterspeichereinheit schreibgeschützt oder beschreibbar.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird mittels des Schreibschutzschiebers 8 außerdem ein auf der Platine 2 angebrachter Schalter 9 betätigt, der einen zusätzlichen Schreibschutz bewirkt, da der Schalter 9 gemäß Fig. 3 in eine Leitung geschaltet ist, die die Steuereinheit 4 mit denjenigen Anschlüssen der Halbleiterspeicher verbindet, die in Abhängigkeit von dem an ihnen anliegenden logischen Pegel das Schreiben von Daten in die Halbleiterspeicher oder das Lesen von Daten aus den Halbleiterspeichern ermöglichen. Bei aktiviertem Schreibschutz trennt der Schalter diese Leitung von der Steuereinheit 4 und legt diese Leitung auf ein solches Potential, daß Schreibzugriffe auf die Halbleiterspeicher nicht erfolgen können. Nur wenn die Stellung des Schreibschutzschiebers 8 das Beschreiben der Halbleiterspeichereinheit ermöglicht, der Schalter 9 also geschlossen ist, ist die Leitung mit der Steuereinheit 4 verbunden, so daß Schreibzugriffe möglich sind.

An derjenigen Stirnseite des Gehäuses 1, die in das Diskettenlaufwerk eingeführt wird, ist ein zweipoliges Kontaktfeld J1 vorgesehen, das in nicht dargestellter Weise über Leiterbahnen der Platine 2 mit den beiden Polen des Pufferakkumulators 6 verbunden ist. Wird die Halbleiterspeichereinheit in der in Fig. 2 gezeigten Weise in einen der durch zwei gegenüberliegende parallele Nuten 10₁ bis 10 _n und 11₁ bis 11 _n gebildeten Aufnahmeschächte 12₁ bis 12 _n einer rackartigen Aufbewahrungsvorrichtung 13 eingeschoben, kommen die Kontakte des Kontaktfeldes J1 mit den Kontakten eines entsprechenden Kontaktfeldes J1′₁ bis J1′_n in Eingriff, die mit einem wie in Fig. 2 angedeutet in die Aufbewahrungsvorrichtung 13 integrierten Ladegerät 14 verbunden sind.

Außerdem ist an der genannten Stirnseite des Gehäuses 1 das zu einer Parallelschnittstelle gehörige Kontaktfeld J2 vorgesehen. Die Kontakte des Kontaktfeldes J2 kommen bei in die Aufbewahrungsvorrichtung 13 eingeführter Halbleiterspeichereinheit mit den Kontakten eines entsprechenden Kontaktfeldes J2′₁ bis J2′_n in Eingriff. Die Kontaktfelder J2′₁ bis J2′_n sind mit einer Schnittstellenschaltung 15 verbunden und können über eine geeignete Steckverbindung, beispielsweise eine Sub-D-Buchse 16 einer Sub-D-Steckverbindung, und ein geeignetes Kabel mit einer Schnittstelle, z. B. der Parallelschnittstelle, eines Computers verbunden werden. Es ist dann möglich, mittels des Computers Daten in die Halbleiterspeichereinheit zu schreiben oder Daten aus dieser auszulesen. Um dies auch zu ermöglichen, wenn sich mehrere Halbleiterspeichereinheiten in der Aufbewahrungseinrichtung 13 befinden, enthält die Schnittstellenschaltung 15 eine Adreßkodierung 17, die es gestattet, gezielt auf die in einem bestimmten Aufnahmeschacht 12₁ bis 12 _n der Aufbewahrungseinrichtung 13 befindliche Halbleiterspeichereinheit zuzugreifen. Die Adreßdekodierung 17 kann wie in Fig. 2 dargestellt Bestandteil der Aufbewahrungseinrichtung 13 sein; sie kann aber auch Bestandteil jeder einzelnen Halbleiterspeichereinheit sein.

Jedem Aufnahmeschacht 12₁ bis 12 _n ist eine Leuchtdiode LED 18₁ bis 18 _n als Ladekontrollanzeige und eine weitere LED 19₁ bis 19 _n als Anzeige für eventuelle Schreib- und Lesezugriffe auf die in dem jeweiligen Aufnahmeschacht 12₁ bis 12 _n befindliche Halbleiterspeichereinheit zugeordnet.

Um eine in einen der Aufnahmeschächte 12₁ bis 12 _n eingeführte Halbleiterspeichereinheit so zu halten, daß die Kontaktfelder J1 und J2 mit den entsprechenden Kontaktfeldern der Aufbewahrungseinrichtung 13 in sicherem elektrischen Kontakt miteinander stehen, sind zum einen die Kontakte der Kontaktfelder J1′₁ bis J1′_n und J2′₁ bis J2′_n federnd ausgeführt. Zum anderen wird die jeweilige Halbleiterspeichereinheit durch Blattfedern 20₁ bis 20 _n und 21₁ bis 21 _n derart nach unten gepreßt, daß an der von den Kontaktfeldern J1 und J2 abgewandten Stirnfläche des Gehäuses 1 bei korrekt in den jeweiligen Aufnahmeschacht 12₁ bis 12 _n eingeführter Halbleiterspeichereinheit zwei jeweils an den Enden der Nuten 10₁ bis 10 _n und 11₁ bis 11 _n vorgesehene Vorsprünge 22₁ bis 22 _n und 23₁ bis 23 _n anliegen, die die Halbleiterspeichereinheit an Ort und Stelle halten.

Eine Abtastung der Stellung des Schreibschutzschiebers 8 durch die Aufbewahrungseinrichtung 13 erfolgt nicht, da die Stellung des Schreibschutzschiebers 8 in der bereits beschriebenen Weise anhand des Schalters 9 innerhalb der Halbleiterspeichereinheit überwacht wird.

Wie die Fig. 3 zeigt, sind die als einziger mit DRAM bezeichneter Block dargestellten Halbleiterspeicher mit der Steuereinheit 4 über einen Daten- und Adreßbus 24 verbunden. Die Steuereinheit 4 steht außerdem über einen Leitungsbus 25 mit dem Kontaktfeld J2 in Verbindung. An den mit dem Kontaktfeld J1 verbundene Pufferakkumulator 6 sind die Steuereinheit und die Halbleiterspeicher DRAM mit ihren Versorgungsspannungsanschlüssen verbunden.

Außer über den Daten- und Adreßbus 24, der gegebenenfalls auch die die Steuereinheit 4 mit den zur Anwahl der Spalten- und der Zeilenadresse dienenden Anschlüsse und der Halbleiterspeicher DRAM verbindenden Leitungen umfaßt, ist der Halbleiterspeicher DRAM über eine weitere Leitung 26 mit der Steuereinheit 4 verbunden. Die Leitung 26 dient dazu, die Halbleiterspeicher DRAM für Adressierungsvorgänge sowie Schreib- und Lesezugriffe überhaupt zugänglich zu machen. Diese Leitung ist mit dem "Write Enable"-Anschluß des Halbleiterspeichers DRAM verbunden und ermöglicht, je nachdem ob sie auf dem logischen Pegel low oder high liegt, Schreib- oder Lesezugriffe auf die Halbleiterspeicher DRAM. Nimmt der Schreibschutzschieber 8 seine Schreibzugriffe unterbindende Stellung ein liegt die Leitung auf Masse also auf logisch high.

An einen Analog-Ein/Ausgang I/O der Steuereinheit 4 ist außerdem der Schreib-/Lesekopf 7 angeschlossen.

Befindet sich die Halbleiterspeichereinheit in einem Diskettenlaufwerk und erfolgt ein Lesezugriff, so simuliert die Steuereinheit 4 für das Diskettenlaufwerk, dessen Schreib-/Lesekopf 7 sozusagen in der Annahme, daß sich eine gewöhnliche Diskette in dem Diskettenlaufwerk befindet, zunächst die Spur 0 eine Dateizuordnungstabelle, derzufolge sich sämtliche Dateien auf der gleichen Spur wie die Dateizuordnungstabelle befinden, so daß der Schreib-/Lesekopf des Diskettenlaufwerkes im folgenden stationär bleiben kann. Die Steuereinheit 4 liest die der auszulesenden Datei entsprechenden Daten aus den Halbleiterspeichern DRAM und steuert den Schreib-/Lesekopf 7 der Halbleiterspeichereinheit derart an, daß dieser ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das abgesehen davon, daß der Datenstrom wesentlich schneller ist, dem elektromagnetischen Feld entspricht, das der Schreib-/Lesekopf des Diskettenlaufwerkes beim Lesen einer identischen Datei von einer gewöhnlichen Diskette detektieren würde.

Erfolgt ein Schreibzugriff detektiert der Schreib-/Lesekopf 7 der Halbleiterspeichereinheit das von dem Schreib-/Lesekopf des Diskettenlaufwerkes erzeugte elektromagnetische Feld. Die Steuereinheit 4 setzt den entsprechenden elektrischen Strom in ensprechende binäre Daten um und schreibt diese in die Halbleiterspeicher DRAM ein. Wo sich die Datei befindet schreibt die Steuereinheit 4 in ein internes Inhaltsverzeichnis. Über dieses greift die Steuereinheit 4 bei Schreib- und Lesezugriffen auf die Halbleiterspeicher (DRAM) zu. Außerdem benutzt die Steuereinheit 4 das interne Inhaltsverzeichnis zur Simulation der auf der scheinbaren Spur 0 befindlichen Dateizuordnungstabelle.

Wann ein Schreib- oder Lesezugriff erfolgt, erkennt die Steuereinheit 4 dadurch, daß sie ständig den Analog-Ein-/Ausgang I/O, an den der Schreib-/ Lesekopf 7 der Halbleiterspeichereinheit angeschlossen ist, überwacht und den eventuell über den Schreib-/Lesekopf 7 empfangenen seriellen Datenstrom analysiert. Um das Zusammenspiel der erfindungsgemäßen Halbleiterspeichereinheit mit dem jeweiligen Computer oder dessen Diskettenlaufwerk zu ermöglichen, ist nämlich eine geeignete Treiber-Software in den Computer geladen. Diese Treiber-Software veranlaßt das Diskettenlaufwerk bei jedem Zugriff auf die Halbleiterspeichereinheit eine Bitfolge über den Schreib-/Lesekopf des Diskettenlaufwerkes zu senden, der es der Steuereinheit 4 der Halbleiterspeichereinheit gestattet, zu erkennen, ob es sich bei dem jeweiligen Zugriff um einen Schreib- oder einen Lesezugriff handelt. Hat die Steuereinheit 4 erkannt, um welche Art von Zugriff es sich handelt, reagiert sie in der zuvor beschriebenen Weise je nachdem, ob es sich um einen Schreib- oder einen Lesezugriff handelt.

Die Fig. 3 zeigt auch am Beispiel einer in den Aufnahmeschacht 3₃ eingeführten Halbleiterspeichereinheit, wie diese und die Aufbewahrungseinrichtung 13 über die Kontaktfelder J1 und J2 der Halbleiterspeichereinheit einerseits und die Kontaktfelder J1′₃ und J2′₃ der Aufbewahrungseinrichtung 13 andererseits zusammenwirken.

In Fig. 3 ist durch das Netzkabel 27 veranschaulicht, daß die Aufbewahrungseinrichtung 13 auf einen Netzanschluß angewiesen ist.

Die zur Anzeige von Schreib- und Lesezugriffen vorgesehene LED 19₃ ist übrigens in in der Fig. 3 angedeuteten Weise an die Adreßdekodierung 17 angeschlossen.

Außerdem ist in Fig. 3 ein Personal-Computer 28 dargestellt, dessen Parallelschnittstelle in nicht näher dargestellter Weise über ein Schnittstellenkabel 29 mit der Sub-D-Buchse 16 und somit mit der Schnittstellenschaltung 15 der Aufbewahrungseinrichtung 13 verbunden ist. Es ist so möglich, mit Hilfe eines entsprechenden Programms mittels des Personal- Computers 28 die einzelnen Aufnahmeschächte 12₁ bis 12 _n der Aufbewahrungseinrichtung 13 anzusprechen. Dabei können jedenfalls Daten aus einer in dem jeweiligen Aufnahmeschacht 12₁ bis 12 _n befindlichen Halbleiterspeichereinheit gelesen werden, sei es um diese Daten auf dem Monitor des Personal-Computers 28 anzuzeigen oder um sie zu kopieren. Zu diesem Zweck kann der Personal-Computer 28 anhand des internen Inhaltsverzeichnisses oder der Dateizuordnungstabelle der jeweiligen Halbleiterspeichereinheit ein Inhaltsverzeichnis der Halbleiterspeichereinheit anzeigen, anhand dessen es dann möglich ist, die jeweils zu lesende(n) Datei(en) auszuwählen.

Ist der Schreibschutzschieber 8 der in dem jeweiligen Aufnahmeschacht 12₁ bis 12 _n befindlichen Halbleiterspeichereinheit so eingestellt, daß das Beschreiben der Halbleiterspeichereinheit möglich ist, können von dem Personal-Computer 28 aus auch Daten in die Halbleiterspeichereinheit geschrieben und/oder in der Halbleiterspeichereinheit befindliche Daten überschrieben oder gelöscht werden. Die in diesen Fällen erforderliche Ergänzung oder Überarbeitung des internen Inhaltsverzeichnisses der Halbleiterspeichereinheit übernimmt die Steuereinheit 4.

Schreib- oder Lesezugriffe über die Parallelschnittstelle und die Schnittstellenschaltung 15 erkennt die Halbleiterspeichereinheit übrigens dadurch, daß die Steuereinheit 4 der Halbleiterspeichereinheit die an ihren mit zu dem Kontaktfeld J2 führenden Leitungen verbundenen Eingängen anliegenden logischen Pegel periodisch abfragt.

Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, daß es sich bei der erfindungsgemäßen Halbleiterspeichereinheit um ein Speichermedium handelt, welches das Diskettenlaufwerk eines Computers zum Schreiben und Lesen der Daten verwendet.

Der Betrieb des Diskettenlaufwerks mit normalen Disketten ist weiterhin möglich.

Die Form des neuen Speichermediums gleicht im Äußeren dem einer normalen Diskette.

Der Schreib-/Lesekopf des Diskettenlaufwerkes fährt, nachdem eine Diskette eingelegt wird, eine bestimmte Position (Spur) an, auf der die Informationen gespeichert sind, welche Dateien gespeichert sind und wo sie sich physikalisch (Sektoren/Spuren) befinden. Werden Daten geschrieben oder gelesen, so muß der Schreib-/Lesekopf die jeweilige Spur anfahren und warten, bis das Laufwerk die Magnetscheibe so weit gedreht hat, daß der richtige Sektor erreicht ist. Die dazu benötigte Zeit wird als Zugriffszeit bezeichnet.

Im Falle der erfindungsgemäßen Halbleiterspeichereinheit ist die in einer Diskette enthaltene Magnetscheibe durch einen Halbleiterspeicher ersetzt, an den der Datentransfer des Schreib-/Lesekopf mit geeigneten Mitteln angekoppelt ist. Man erhält so ein Speichermedium, das eine wesentlich höhere Speicherkapazität sowie eine viel kürzere Zugriffszeit, als eine herkömmliche Diskette aufweist.

Diese wird nochmals dadurch verkürzt, daß der Steuerung des Diskettenlaufwerkes vorsimuliert wird, daß alle Informationen auf der Spur liegen, auf der sich im Falle einer normalen Diskette die Dateizuordnungstabelle befindet. Der Schreib-/Lesekopf steht also immer an der gleichen Position. Denkbar wäre aber auch eine Umprogrammierung des Diskettenlaufwerkes zu dem Zweck, eine andere Position zu wählen.

Die Zugriffszeit auf die erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit ist also um ein Vielfaches geringer, als bei einem Magnetspeicher, z. B. einem Diskettenlaufwerk. Außerdem weist die erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit aufgrund der feineren Speicherstrukturen von Halbleiterspeichern eine wesentlich höhere Speicherkapazität als eine herkömmliche Diskette auf.

Die erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit kann für verschiedene Computer mit gleichartigen Laufwerken verwendet werden, um den Transfer von Daten trotz unterschiedlicher Diskettenformate zu ermöglichen.

Werden für die Halbleiterspeichereinheit flüchtige Halbleiterspeicher verwendet, so müssen die in diesen gespeicherten Daten mittels einer Spannungsquelle gepuffert werden. Da der Energieinhalt der Pufferspannungsquelle zeitlich begrenzt ist, kann eine geeignete Aufbewahrungseinrichtung für eine oder mehrere Halbleiterspeichereinheiten vorgesehen sein, über die zur Pufferung der Daten nötige Energie zugeführt wird. Wenn als Pufferspannungsquelle ein Akkumulator vorgesehen ist, kann das Laden des Akkumulators mittels der Aufbewahrungseinrichtung erfolgen.

Die erfindungsgemäße Halbleiterspeichereinheit verwendet also die bestehende Hardware eines Diskettenlaufwerkes zum Beschreiben und Auslesen, indem an der Stelle, wo sich der Schreib-/Lesekopf des Laufwerkes bewegt, ein elektromagnetisches Koppelfeld eingerichtet wird um die Datenströme an eine geeignete elektronische Steuerung weiterzugeben, die diese Daten in Halbleiterspeicher, die entweder nicht flüchtig oder mit Spannungsquellen gepuffert sind, zu schreiben oder auf umgekehrten Wege zu lesen und über das Koppelfeld auszugeben.

Es kann übrigens vorgesehen sein, daß die Steuereinheit 4 die in die Halbleiterspeichereinheit zu schreibende Daten zuvor komprimiert. Durch eine solche Datenkomprimierung, die nach an sich bekannten Algorithmen erfolgen kann, ergibt sich eine vergrößerte Speicherkapazität der Halbleiterspeichereinheit und der in dieser enthaltenen Halbleiterspeicher. Es versteht sich, daß beim Lesen derart komprimierter Daten eine Dekomprimierung erfolgen muß. Sowohl die Komprimierung als auch die Dekomprimierung erfolgen im Interesse einer hohen Schreib- und Lesegeschwindigkeit on line.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels enthält die Halbleiterspeichereinheit als Halbleiterspeicher DRAMs, also flüchtige Halbleiterspeicher. Es können statt dessen auch nicht flüchtige Halbleiterspeicher, z. B. Flash-EEPROMs, verwendet werden. Es versteht sich, daß im Falle der Verwendung nicht flüchtiger Halbleiterspeicher die Halbleiterspeichereinheit keine Pufferspannungsquelle und eine eventuelle Aufbewahrungsvorrichtung kein Ladegerät für die Pufferspannungsquellen enthält. Allerdings müssen dann zur Spannungs- und Stromversorgung der Steuereinheit geeignete Maßnahmen ergriffen werden.

Claims (11)

1. Halbleiterspeichereinheit , die zur bidirektionalen Datenübertragung mit einem Computer an Stelle eines austauschbaren Speichermediums wie einer Diskette etc. in ein handelsübliches Laufwerk des Computers einlegbar ist, und die

• a) Schreib-/Lese-Halbleiterspeicher (3₁ bis 3 _n),
• b) eine Steuereinheit (4),
• c) Mittel (4, 7) zum Simulieren der Anwesenheit des austauschbaren Speichermediums im Laufwerk des Computers, welche im Betrieb der Halbleiterspeichereinheit einer Schreib-/Lesevorrichtung des Laufwerks gegenüberliegend angeordnet sind, und
• d) Mittel (4, 7, 15) zur Übertragung der Daten zwischen der Halbleiterspeichereinheit und dem Computer aufweist, wobei die Steuereinheit (4) bei Schreibzugriff vom Laufwerk und schreibaktivierten Mitteln (4, 7-9, 15) vom Laufwerk gelieferte Daten in die Schreib-/Lese- Halbleiterspeicher (3₁ bis 3 _n) einschreibt und bei Lesezugriff auf das Laufwerk ein den Daten im Schreib-/Lese-Halbleiterspeicher (3₁ bis 3 _n) entsprechendes elektromagnetisches Feld erzeugt.

2. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 1, deren Mittel (4, 7, 15) zum Übertragen von Daten zwischen den Halbleiterspeichern (3₁ bis 3 _n) und dem Computer eine Parallelschnittstelle (15) aufweist.

3. Halbleiterspeichereinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, deren Mittel (4, 7) zum Simulieren einen Schreib-/Lesekopf (7) enthalten, und die Steuereinheit (4) im Falle eines Lesezugriffes auf das Laufwerk den Schreib-/Lesekopf (7) derart ansteuert, daß dieser ein den Daten in den Schreib/Lese- Halbleiterspeichern (3₁ bis 3 _n) entsprechendes, mittels der Schreib-/Lesevorrichtung des Laufwerkes detektierbares elektromagnetisches Feld erzeugt.

4. Halbleiterspeichereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, deren Schreib-/ Lesekopf (7) im Falle eines Schreibzugriffes auf das Laufwerk das von der Schreib-/Lesevorrichtung des Laufwerkes abgegebene elektromagnetische Feld detektiert und diesem entsprechende Daten in die Schreib/Lese- Halbleiterspeicher (3₁ bis 3 _n) einschreibt.

5. Halbleiterspeichereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4, welche ein der Gestalt des Speichermediums entsprechendes Gehäuse (1) aufweist, in dem die Schreib/Lese-Halbleiterspeicher (3₁ bis 3 _n), die Mittel (4, 7, 15) sowie gegebenenfalls ein Pufferakkumulator (6) für die Schreib/Lese- Halbleiterspeicher (3₁ bis 3 _n) aufgenommen sind.

6. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 1, welche zum Zusammenwirken mit einem CD-ROM-Laufwerk vorgesehen ist.

7. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 1, welche zum Zusammenwirken mit einem Magnetooptical-Laufwerk vorgesehen ist.

8. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 1, welche zum Zusammenwirken mit einem Wechselplatten-Laufwerk vorgesehen ist.

9. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 1, welche zum Zusammenwirken mit einem Disketten-Laufwerk vorgesehen ist.

10. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 5, deren Gehäuse (1) in Diskettenform ausgeführt ist.

11. Halbleiterspeichereinheit nach Anspruch 1, welche nichtflüchtige Schreib-/Lesespeicher enthält.