DE19820479A1 - Funktionsmodul - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Funktionsmodul für einen Peronal-Computer (PC), insbesondere einen Notebook-Computer, welches mindestens eine von dem PC ansteuerbare Funktionsbaugruppe (3) enthält und welches in einen für ein Laufwerksmodul vorgesehenen Einschubschacht des PC ersatzweise für das Laufwerksmodul einsetzbar ist und von dem für das Laufwerk vorgesehenen Datenbus der PC ansteuerbar ist. Das Funktionsmodul enthält als ein virtuelles Laufwerksmedium beispielsweise eine virtuelle Festplatte (4), welche beispielsweise von dem IDE-Bus des PC als reelle Festplatte erkannt wird. Dadurch können Daten auf die virtuelle Festplatte (4) geschrieben oder von ihr gelesen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Funktionsmodul gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1, welches in einen für ein Laufwerk
vorgesehenen Einschubschacht eines Personal Computers (PC),
insbesondere eines tragbaren PCs einsetzbar ist, und welches
am PC aufrufbare erweiterte Funktionen aufweist.
Mobile Datenverarbeitungssysteme zeichnen sich dadurch aus,
daß in ihnen tragbare Datenverarbeitungseinrichtungen oder
Personal Computer (PC), insbesondere Laptop-, Palmtop- oder
Notebook-Computer, zusammen mit anderen Peripheriegeräten wie
Druckern integriert sind und auf einfache Weise transportiert
werden können. Ein derartiges mobiles Büro besteht im einfach
sten Fall aus einem tragbaren Handkoffer, in welchem derartige
Geräte platzsparend untergebracht sind und von einem internen
Akkumulator mit elektrischer Leistung versorgt werden können.
Somit können an jedem Ort Texte an dem PC geschrieben und mit
dem angeschlossenen Drucker auch ausgedruckt werden.
In zunehmendem Maße werden jedoch auch weitere Funktionen wie
Telekommunikation über Modem oder Handy, Bündelfunk wie Moda
com, GPS (Global Positioning System)-Navigation, Kartenlesege
rät etc. gefordert, um einem derartigen System die Kommunika
tion mit der Außenwelt zu ermöglichen. Über ein Modem können
beispielsweise am PC eingegebene Telefaxe drahtgebunden ver
sandt werden, sofern eine Telefonsteckdose in der Nähe vorhan
den ist. Anderenfalls können diese auch durch ein Handy draht
los versandt werden. Über Modem oder Handy können weiterhin
Daten und Informationen aus dem Internet abgerufen werden. Ein
GPS-Gerät erlaubt die Bestimmung der absoluten geographischen
Position des Nutzers und gegebenenfalls deren Übermittlung an
externe Kommunikationspartner.
Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik ist die zusätzliche
Nutzung derartiger Funktionen nicht anders möglich, als für .
diese Funktionen eigens vorgesehene Peripheriegeräte mit dem
Notebook-Computer zu verbinden. Dies bringt jedoch vielfältige
Probleme mit sich, da beispielsweise in einem Handkoffer nicht
beliebig viel Platz für die Unterbringung mehrerer Peripherie
geräte vorgesehen ist. Selbst wenn die Peripheriegeräte sehr
klein sind, müssen Kabelstränge und -verbindungen für deren
Anschluß vorgesehen sein, was bei mehreren Geräten sehr auf
wendig werden kann oder aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit
freier Schnittstellen gänzlich unmöglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
seitens eines Personal Computers (PC), insbesondere eines
tragbaren PCs, weitere Funktionen, Betriebs- oder Gebrauchsar
ten auf möglichst einfache und platzsparende Weise aufrufbar
und nutzbar zu machen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Demnach sieht die Erfindung vor, weitere Funktionen, Betriebs-
oder Gebrauchsarten des Systems in einem Funktionsmodul unter
zubringen, welches in einen für ein Laufwerk vorgesehenen Ein
schubschacht eines Personal Computers ersatzweise für das
Laufwerksmodul einsetzbar ist, und von dem für das Laufwerk
vorgesehenen Datenbus des PC ansteuerbar ist. Dies wird da
durch erreicht, daß das Funktionsmodul ein virtuelles Lauf
werksmedium wie eine virtuelle Festplatte oder ein virtuelles
Wechselmedium wie eine CD-ROM enthält und somit mit diesem
virtuellen Laufwerksmedium Daten wie mit einem reellen Lauf
werksmedium ausgetauscht werden können.
Die meisten der auf dem Markt befindlichen Notebook-Computer
weisen Einschubschächte auf, in die Laufwerksmodule eingesetzt
werden können. Sie bieten damit die Möglichkeit, beispiels
weise das Diskettenlaufwerksmodul gegen ein entsprechendes .
baugleiches CD-ROM-Laufwerksmodul auszutauschen. In dem ent
sprechenden Einschubschacht ist ein Steckverbinder eingebaut,
der den IDE(Integrated Device Electronics)-Bus (Standardbus
für Festplatte und CD-ROM-Laufwerk) oder den EIDE(enhanced
IDE)-Bus oder den SCSI-Bus und den Floppy-Bus (für das Disket
tenlaufwerk) enthält. Vielfach ist auch ein entsprechendes
baugleiches Batteriemodul erhältlich, welches als zweite Bat
terie in den Einschubschacht eingesetzt werden kann. In diesem
Fall sind in dem Steckverbinder auch die Leistungssignale der
Batterie enthalten.
Der obengenannte IDE-Bus ist ein speziell für Laufwerke ent
wickelter PC-Bus und zuerst als Standardbus unter dem Namen
AT-Bus für die Festplatte eines PC entwickelt worden. Bei No
tebook- oder Laptop-Computern, die ein integriertes CD-ROM-
Laufwerk enthalten, wird auch für dessen Ansteuerung der IDE-
oder der EIDE-Bus verwendet.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind meh
rere Funktionseinheiten oder -baugruppen, wie solche für Bün
delfunk (Modacom), GSM (Mobilfunk), GPS-Navigation etc., ein
Modem oder ein Kartenlesegerät in dem Funktionsmodul inte
griert. Das Funktionsmodul selbst ist baugleich mit dem zu er
setzenden Laufwerksmodul und kann somit in den dafür vorgese
henen Einschubschacht des Notebook-Computers eingesetzt wer
den. Zur Kommunikation mit dem Notebook-Computer verwendet das
Modul die im Einschubschacht vorhandene Schnittstelle für den
IDE-Bus, den EIDE-Bus oder den SCSI-Bus. Da dieser Bus, wie
erwähnt, lediglich zur Steuerung von Festplatten- oder CD-ROM-
Laufwerken konzipiert wurde, ist in dem Ausführungsbeispiel
vorgesehen, daß dem IDE-Bus und damit dem BIOS (binary input
output system) des Notebook-Computers eine Festplatte oder CD-
ROM vorgetäuscht wird. Die angesprochene Funktionseinheit des
Funktionsmoduls wird somit über die Auto-Funktion des BIOS er
kannt und kann von der Software des Betriebssystems wie eine
Festplatte oder ein CD-ROM-Laufwerk angesprochen werden.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß dem BIOS des PC eine
Festplatte vorgetäuscht wird. Das geschieht dadurch, daß in
dem Funktionsmodul eine virtuelle Festplatte enthalten ist.
Diese kann beispielsweise eine logische Einheit wie einen FPGA
(free programmable gate array), einen Speicherbaustein wie ei
nen Dual-Port-RAM und gegebenenfalls einen Microcontroller
enthalten, die sämtlich in dem Funktionsmodul integriert sind.
Diese Bausteine verhalten sich gegenüber dem Notebook-Computer
wie eine Festplatte. Wenn eine reelle Festplatte durch das
BIOS eines PC angesprochen wird, so antwortet sie in einem be
stimmten Format, um dem BIOS Information über ihre Konfigura
tion bzgl. Aufzeichnungssektoren, -spuren, etc., mitzuteilen.
Die virtuelle Festplatte antwortet in eben diesem Format, wenn
sie von dem BIOS angesprochen wird und sendet an dieses einen
entsprechenden Datenblock. Der PC kann also Daten auf diese
virtuelle Festplatte schreiben und von der Festplatte Daten
lesen. Durch diese Funktion ist nun der Datenaustausch mit den
eingebauten Funktionsgruppen wie GPS, Modem etc. möglich.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel schematisch darge
stellt. Darin ist beispielsweise ein IDE-Bus 1 für den Daten
austausch mit dem Notebook-Computer vorgesehen. In einem für
ein CD-ROM-Laufwerksmodul vorgesehenen Einschubschacht ist er
satzweise ein erfindungsgemäßes Funktionsmodul eingesetzt. Das
Funktionsmodul wird mit der im Einschubschacht angeordneten
Datenschnittstelle des IDE-Bus 1 verbunden.
Das Funktionsmodul enthält eine Schaltungsplatine 2, auf wel
cher eine Funktionsbaugruppe 3 vorhanden ist, die eine be
stimmte Kommunikationsfunktion mit externen Medien oder Kommu
nikationspartnern erfüllt. Zu diesem Zweck enthält die Funkti
onsbaugruppe 3 sowohl die für die Funktion erforderliche Hard
ware als auch die für die Verarbeitung der durch die Hardware
zu vermittelnden Daten oder Informationen erforderliche Elek
tronik. Die Funktionsbaugruppe 3 kann beispielsweise ein GPS-
Empfangsmodul, ein GSM- oder Iridium-Sende-/Empfangsmodul
(Handyfunktion), ein Bündelfunk-(Modacom-)Sende-
/Empfangsmodul, ein Modem, ein FIM (Finger Identification Mo
dule)-Modul oder auch ein Kartenlesegerät sein. In jedem die
ser beispielhaft aufgezählten Fälle sind entsprechende Hardwa
rekomponenten wie Antennen und Empfänger oder Sensorelemente
vonnöten, um die entsprechenden Funktionen zu erfüllen. Die
Funktionsbaugruppe 3 gibt empfangene oder gelesene Daten oder
Nachrichten an eine virtuelle Festplatte 4 weiter. Diese vir
tuelle Festplatte 4 enthält ein programmierbares Logikbauele
ment 40, einen Dual-Port-RAM-Speicherbaustein 41 und einen
Microcontroller 42. Das Logikbauelement 40 kann ein CPLD (com
plex programmable logic device) oder eine programmierbare Gat
termatrix wie ein FPGA (free programmable gate array) sein.
Dadurch daß sich die Bauelemente 40, 41 und 42 gegenüber dem
angeschlossenen IDE-Bus 1 wie eine Festplatte verhalten, kann
der Notebook-Computer also Daten auf diese virtuelle Fest
platte 4 schreiben und von dieser lesen.
Auf diese Weise ist also der Datenaustausch mit den auf der
Schaltungsplatine 2 des Funktionsmoduls angeordneten Funkti
onsbaugruppen 3 möglich. Auf der virtuellen Festplatte 4 kön
nen ferner Datenbereiche definiert sein, die den Empfangs- und
Sendepuffern der eingebauten Funktionsbaugruppen entsprechen.
Wenn also z. B. der Notebook-Computer Daten an das Modem senden
möchte, schreibt er an den dafür vorgesehenen Datenbereich die
Daten auf die virtuelle Festplatte 4. Der Microcontroller 42
wandelt diese Daten nun in ein RS232-Signal um und sendet
diese an das Modem. Das Modem sendet die Antwort nun wieder an
den Microcontroller, der diese Daten auf den dafür vorgesehe
nen Datenbereich der virtuellen Festplatte 4 schreibt und ge
gebenenfalls einen Interrupt auslöst. Der Notebook-Computer
kann die Daten nun lesen und weiterverarbeiten.
Die virtuelle Festplatte 4 kann auch anders aufgebaut sein.
Beispielsweise kann sie aus lediglich einem FPGA oder einem
Dual-Port-RAM bestehen. Der Microcontroller 42 kann gänzlich
entfallen oder nur ein Teil davon zur virtuellen Festplatte 4
gehören.
Es kann auch vorgesehen sein, daß das Funktionsmodul in den
Laufwerksschacht eines Floppy-Laufwerk einsetzbar, so daß dann
das Funktionsmodul in entsprechender Weise eine virtuelle
Floppy Disk enthalten muß, um von dem Floppy-Bus ansteuerbar
zu sein.
Das Funktionsmodul kann neben den Bereichen der virtuellen
Festplatte 4, die dem Datenaustausch mit den Funktionsbaugrup
pen 3 dienen, auch noch einen kleinen Teil der virtuellen
Festplatte 4 aufweisen, auf dem sich die Treiber für das Funk
tionsmodul befinden. Der Anwender erhält dadurch einen neuen
Laufwerksbuchstaben und kann die Treiber ohne eine Diskette
installieren. Damit der Laufwerksbuchstabe nach der Installa
tion nicht stört, kann der Anwender durch einen Jumper diese
Funktion deaktivieren, bis sie wieder benötigt wird.
Vorzugsweise enthält das Funktionsmodul eine der Anzahl der
Funktionsbaugruppen 3 entsprechende Anzahl von Schaltungspla
tinen, auf denen je eine Funktionsbaugruppe 3 mit zugehöriger
virtueller Festplatte 4 angeordnet ist.
Claims (8)
1. Funktionsmodul für einen Personal Computer (PC), insbeson
dere einen tragbaren PC, welches mindestens eine von dem PC
ansteuerbare Funktionsbaugruppe (3) enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß
es in einen für ein Laufwerksmodul vorgesehenen Einschub
schacht des PC ersatzweise für das Laufwerksmodul einsetzbar
ist, und von dem für das Laufwerk vorgesehenen Datenbus des PC
ansteuerbar ist.
2. Funktionsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
es ein virtuelles Laufwerksmedium enthält, welches von dem für
das Laufwerk vorgesehenen Datenbus des PC als tatsächliches
Laufwerksmedium erkannt wird.
3. Funktionsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das virtuelle Laufwerksmedium eine virtuelle Fest
platte (4) oder eine virtuelle CD-ROM ist und der Datenbus der
IDE-Bus (1), der EIDE-Bus oder der SCSI-Bus ist.
4. Funktionsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das virtuelle Laufwerksmedium eine virtuelle Floppy
Disk ist und der Datenbus der Floppy-Bus ist.
5. Funktionsmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das virtuelle Laufwerksmedium ein Logikbauelement (40)
und/oder eine Speichereinheit, insbesondere einen Dual-Port-
RAM (41) enthält.
6. Funktionsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Logikbauelement (40) ein CPLD (complex programmable logic
device) oder eine programmierbare Gattermatrix, insbesondere
ein FPGA (field programmable gate array) ist.
7. Funktionsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Funktionsbau
gruppe(n) (3) ein Modem und/oder ein GPS-Empfangsgerät
und/oder ein GSM-/Iridium-Sende-/Empfangsgerät (Handy)
und/oder ein Bündelfunk-Sende-/Empfangsgerät (Modacom)
und/oder ein Kartenlesegerät und/oder ein FIM (Finger Identi
fication Module)-Gerät enthält.
8. Funktionsmodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des virtuellen Lauf
werksmediums Gerätetreiber für die mindestens eine Funktions
baugruppe (3) enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998120479 DE19820479A1 (de) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Funktionsmodul |
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Publications (1)
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DE19820479A1 true DE19820479A1 (de) | 1999-12-23 |
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ID=7867005
Family Applications (1)
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