DE69322271T2

DE69322271T2 - Modular tragbarer rechner

Info

Publication number: DE69322271T2
Application number: DE69322271T
Authority: DE
Inventors: Dan Kikinis
Original assignee: ELONEX TECHNOLOGIES Inc; Elonex IP Holdings Ltd
Current assignee: Elonex IP Holdings Ltd
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1999-04-22
Anticipated expiration: 2013-06-30
Also published as: EP0648404A1; JPH08501165A; EP0648404A4; JP3300353B2; WO1994000970A1; US5278730A; DE69322271D1; US5331509A; EP0648404B1; ATE173877T1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der tragbaren Computersysteme und ist insbesondere für tragbare Computer, bekannt als Notebook-Computer, relevant.

Hintergrund der Erfindung

Notebook-Computer, wie etwa in der US-A-394 792 offenbart, sind unter Computeranwendern verbreitet, die reisen und ihre Arbeit mitnehmen müssen. Sie sind kleiner und leichter als Laptops und sind daher besser tragbar. Die Evolution zu kleineren und leichteren portablen Computern ist jedoch nicht ohne Probleme. Zum einen bedeuten kleinere, tragbare Computer weniger Platz für Batterieeinheiten, was normalerweise eine kürzere nutzbare Lebensdauer zwischen den Aufladungen bedeutet. Ein anderes mit kleinerer Größe verbundenes Problem ist ein Problem bei dem Anbieten von Vielseitigkeit. Eine kleinere Größe bedeutet natürlicherweise weniger Raum, um eine breite Auswahl von peripheren Geräten und Optionen zur Verfügung zu stellen.
Ein noch anderes Problem bezieht sich auf die Größe von Adress- und Datenbytes. Die Computer aus dem Stand der Technik können 32 Bit-Adressen und 32 Bit- Datenwörter verarbeiten. Ein 32 Bit-Computer benötigt jedoch typischerweise eine Busstruktur mit annähernd 100 aktiven Signalen, was einer hohen Anzahl von Pins und einer extensiven Geräte- und Komponentendichte gleichkommt. Eine derartig hohe Dichte in einem kleinen Computer erzeugt viele andere Probleme, wie etwa Probleme mit der Hitzeverteilung. Dies sind einige wenige der vielen Probleme bei dem Entwerfen und Entwickeln von Notebook-Computern.
Was benötigt wird, ist ein neues Design für einen Notebook-Computer, basierend auf einer Busstruktur, die eine 32 Bit-Fähigkeit mit einer minimalen Anzahl von Pins erlaubt, die beispielsweise das Multiplexing von Adressen und Daten auf einer einzigen 32 Bit-Struktur verwendet, und nur Technologie des Standes der Technik verwendet, um die Energie- (und damit Puffer-) Anforderungen zu minimieren, was wiederum die Wärme und die Komplexität der Ausrüstung und Packungsprobleme minimiert. Es muß die Modularität auf ein neues Niveau angehoben werden, indem im Grunde genommen alle Komponenten modular und als "Plug-in" ausgebildet werden, einschließlich CPUs, der Netzteile und all der verschiedenen, bekannten Arten von peripheren Geräten.

Zusammenfassung der Erfindung

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird zur Verfügung gestellt ein Modularer Computer mit einem Rahmen mit: Rahmen- und Einfassungsmitteln zum Stützen und Aufnehmen von Elementen des Rahmens, wobei die Rahmen- und Einfassungsmittel eine Vielzahl von Modulabschnitten zum Eindocken von funktionalen Modulen aufweisen; Notizbusmitteln zur Adressen-, Energie-, Kontroll- und Daten-Übertragung zwischen den Modulabschnitten; elektrischen Energieumwandlungsmitteln zur Aufnahme elektrischer Energie von außerhalb des Rahmens, Umwandlung der externen elektrischen Energie in Spannungs- und Stromstärken, die von den Modulabschnitten benötigt werden, und Zuführen der elektrischen Energie an die mindestens eine Energiespur in den Notizbusmitteln; Anzeigemitteln, die mit den Notizbusmitteln verbunden sind, um Text und graphische Informationen darzustellen; und Tastaturmitteln, die mit den Notizbusmitteln verbunden sind, für einen Benutzer, um Eingabetext und Kommandos für den Notizbus einzugeben; wobei jeder Modulabschnitt einen Empfangsanschluß zum Empfangen des Gegenanschlusses auf einem Funktionsmodul und zum Bilden einer Verbindung zu den Notizbusmitteln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Notizbusmittel eine komprimierte Busarchitektur in der Daten- und Adreßwörter einen Satz von parallelen Spuren teilen, und mindestens eine Energiespur zum Übertragen elektrischer Energie aufweisen, und dadurch, daß die Modulabschnitte eine gemeinsame physikalische Geometrie und einen gemeinsamen Empfangsanschluß aufweisen, so daß ein funktionales Modul in mehr als eines der Modulabschnitte eindocken kann und von mehr als einem der Modulabschnitte betreibbar ist.
In einer Ausführungsform hat der Rahmen ein zentrales Gerüst, welches einen Abschnitt des Notizbusses enthält, und eine Vielzahl von Modulabschnitten, die auf beiden Seiten des Notizbusses angeordnet sind, In dieser Ausführungsform weist jeder Modulabschnitt einen Empfangsanschluß auf, Führungen zum Führen eines Funktionsmoduls in Position, eine Laschenvorrichtung zum Halten des Funktionsmoduls in dem Modulabschnitt mit dem Gegenanschluß, welcher mit dem Empfangsanschluß in Eingriff steht, und einem Ausstoßmechanismus zum Ausstoßen eines Funktionsmoduls nach Initiation durch einen Operator.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein CPU-Modul mit einer CPU versehen, welche in einem Gehäuse angebracht ist, welches konfiguriert ist, um einen Modulabschnitt des Rahmens in diesen zu führen und festzusetzen. In dem CPU-Modul befindet sich ein Zustandsübersetzer, welcher angeschlossen ist, um zwischen den Zuständen der CPU und den Zuständen des Notizbusses zu übersetzen. In einer Ausführungsform weist das CPU-Modul ein on-board RAM auf, um eine schnelle Speicherantwort zur Verfügung zu stellen, ohne Buswartezustände.
Ein modularer Computer gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Rahmen auf, wie er oben beschrieben wurde, plus einem CPU-Funktionsmodul, welches in einem Modulabschnitt eingesteckt ist und mit dem Notizbusbus verbunden ist. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung stehen Netzteilmodule zur Verfügung, um Energie zu liefern, und mehr als ein derartiges Netzteilmodul kann dazu verwendet werden, eine verlängerte Betriebszeit zur Verfügung zu stellen. Es werden ebenfalls Funktionsmodule zur Verfügung gestellt, wie etwa Floppy-Disks, Festplattenantriebe, LAN-Kommunikationsmittel, ein zusätzlicher RAM, Modemkommunikation, serielle Kommunikation und FAX-Übertragung über Telefonleitungen.
Die Modularität der vorliegenden Erfindung ist einmalig bei dem zur Verfügung stellen von modularer CPU-Kopplung, welches einem Benutzer erlaubt, den modularen Computer mit einer leistungsstärkeren CPU aufzurüsten, oder auf eine CPU aufzurüsten, die für eine spezielle Anwendung bestimmt oder speziell entworfen ist. Die Modularität erlaubt es einem Benutzer auch, den Computer maßzuschneidern, um längere (oder kürzere) Zeitdauern zwischen Aufladevorgängen aufzuweisen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A ist eine isometrische Ansicht eines modularen Notebook-Computerrahmens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1B ist eine Ansicht des Computerrahmens der Fig. 1A von einer Seite von der Seite der Linie 1B-1B der Fig. 1 A.
Fig. 2 ist eine geschnittene Ansicht des Computerrahmens der Fig. 1A entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1B.
Fig. 3 ist eine isometrische Illustration, die ein Funktionsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Einsteckabschnitt des Rahmens der Fig. 1A darstellt.
Fig. 4 ist eine andere Ansicht eines Funktionsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines komprimierten Busses und einer Verbindung zu Einsteckabschnitten in einem Computerrahmen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6, ist ein Blockdiagramm eines CPU-Funktionsmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm eines Netzteilfunktionsmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Verbindungen zu der internen Busstruktur und der Energieumwandlungseinheit des Computers angezeigt sind.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm eines Diskettenantriebs- Funktionsmoduls, welches in der Erfindung verwendet wird.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm eines Festplattenantriebsmoduls, welches in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm eines "Index-Karten"- Speichermoduls ("flash card" memory module) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm eines LAN-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm eines Modemmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm eines FAX-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm eines Datenerfassungsmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Allgemeine Beschreibung

Die Fig. 1A ist eine isometrische Zeichnung eines Notebook-Computerrahmens 11 gemäß der Erfindung. Der Rahmen 11 enthält ein Rückgehäuse 13, ein Aufklapp- Flachbildschirm 15, geschlossen dargestellt, eine Tastatur 17 und eine Vielzahl von Modulabschnitten zum Einstecken von Funktionsmodulen. Das Rückgehäuse 13 schließt ein Netzteil zum Umwandeln einer elektrischen Eingabe einer großen Vielzahl von Standards in die durch den Computer benötigte Form ein. Beispielsweise ist ein (nicht dargestellter) Anschluß zum Anschließen eines Standard- Haushaltsausgangs, mit 120 V, 60 Hz Wechselstrom, vorgesehen. Das Netzteil wird die Eingänge in Ausgänge umwandeln, wie sie durch den Computerbus und die funktionalen Module benötigt werden. Es sind ebenfalls Eingangsanschlüsse für 6 V Gleichstrom, 12 V Gleichstrom, 9 V Gleichstrom und andere vorgesehen, und das Netzteil in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die Eingangseigenschaften durch Abtastung zu erkennen und zu einer angemessen on-board-Schaltung zu schalten, um den Eingang zu verwenden.
In der in der Fig. 1A dargestellten Ausführungsform sind vier Modulabschnitte 19, 21, 23 und 25 entlang einer Seite des Rahmens dargestellt. Es sind vier weitere Module entlang der anderen Seite des Rahmens gegenüber den dargestellten Modulabschnitten vorhanden. Es könnten mehr oder weniger Modulabschnitte vorhanden sein, aber acht ist angemessen und stellt einen guten Ausgleich zwischen der Notwendigkeit, klein und einfach zu bleiben und ebenfalls adäquate Vielfalt zu bieten, dar.
Fig. 1B ist eine Ansicht des Endes des Notebook-Computerrahmens der Fig. 1 in der Richtung der Pfeile 1B-1B der Fig. 1A. Jeder der Modulabschnitte weist einen Satz von Führungs- und Positionierschienen auf, wie etwa die Schienen 27 und 29 in dem Abschnitt 19. Die Schienen dienen dazu, ein in den Modulabschnitt eingestecktes Funktionsmodul zu positionieren und zu führen. Jede Schiene in einem Satz weist eine Arretierung, wie etwa eine Arretierung 31, auf, um ein Modul zu arretieren, wenn das Modul vollständig in den Abschnitt eingesetzt ist. Jeder Abschnitt weist auch einen Anschluß, wie etwa einen Anschluß 33 in dem Abschnitt 19, auf. Die Anschlüsse dienen zum Koppeln mit einem Gegenanschluß auf einem Funktionsmodul, welches in einen Abschnitt eingesteckt wird. Es wird einem Fachmann klar sein, daß eine Anzahl von äquivalenten Wegen existieren, wie Führungsschienen, Arretierungen und Kopplungen erhalten werden können.
Fig. 2 ist ein gerader Querschnitt gerade oberhalb des Modulabschnittes entlang der Querschnittslinie 2-2 der Fig. 1B. Die Abschnitte 19, 21, 23 und 25 sind auf einer Seite des Querschnittes dargestellt, die Abschnitte 35, 37, 39 und 41 entlang der gegenüberliegenden Seite. Eine gedruckte Schaltungsplattenstruktur 57 ist in einer im wesentlichen vertikalen Position unterhalb der Mitte des Rahmens 59 befestigt, und Anschlüsse 33, 43, 45, 47, 49, 51, 53 und 55 sind mit der ge druckten Schaltungsplattenstruktur verbunden und zeigen ihre Pinstruktur nach außen in Richtung auf die entsprechenden Abschnittsbereiche. In der derzeit beschriebenen Ausführungsform sind die internen Anschlüsse männliche Anschlüsse, dies ist jedoch nicht ein Erfordernis der Erfindung.
Wie ebenfalls aus der Fig. 1A zu erkennen ist, weist jeder Modulabschnitt ein Paar von gegenüberliegenden Schienen auf, die vertikal in etwa in der Mitte der Höhe des Modulabschnittes angeordnet sind. Die Schienen 27 und 29 dienen dem Modulabschnitt 19, und ähnliche Schienen sind in jedem der anderen Modulabschnitte angeordnet.
Fig. 3 ist eine isometrische Ansicht eines Funktionsmoduls 61 gemäß der Erfindung, welches mit einem Modulabschnitt 25 des Rahmens 11 fluchtend ist. Das Modul 61 schließt Führungen 63 und 65 auf gegenüberliegenden Seite der Eingriffschienen 67 und 69 ein, wenn das Modul 61 in den Abschnitt 25 eingesteckt wird. Das Modul weist zwei federgestützte Arretierungshebel (Hebel 73 ist dargestellt) zum Eingriff in die Arretierungen in den Führungsschienen 67 und 69 auf, wenn das Modul vollständig eingesteckt ist. Die Arretierung 71 ist in der Schiene 67 der Fig. 3 dargestellt. Jeder Modulabschnitt weist einen Kompressionsfedermechanismus auf, welcher durch ein Funktionsmodul in Eingriff kommt, wenn das Modul sich der vollständigen Einführung nähert, so daß an dem Modul eine nach außen gerichtete Kraft anliegt, wenn die Arretierungshebel mit den Arretierungen in Eingriff geraten. Der Mechanismus 75 (Fig. 2) ist beispielhaft. Um ein Modul einzustecken, bringt man die Führungen in dem Modul mit den Führungsschienen in eine fluchtende Position und drückt das Modul in den Modulabschnitt, bis die Arretierungen in Eingriff geraten. Der Knopf 79 auf der Vorderseite 77 des Moduls dient zum Zurückdrücken der Arretierungshebel des Moduls, wodurch der Federmechanismus das Modul ausstößt, wie es oftmals bei einigen Diskettenantrieben der Fall ist.
Fig. 4 ist eine isometrische Ansicht eines Funktionsmoduls 61, welches die Rückseite 81 zeigt, welche der Vorderseite 77 gegenüberliegt. Die Rückseite schließt eine zurückgesetzte, weibliche Anschlußaufnahme 83 in der bevorzugten Ausführungsform ein, um mit in jedem Bausteinabschnitt positionierten, männlichen Anschlüssen, wie etwa dem Anschluß 33 in der Fig. 1B und der Fig. 2, in Eingriff zu kommen. Ein zweiter Arretierungshebel 74 liegt gegenüber dem Hebel 73 der Fig. 3.
In der oben beschriebenen Ausführungsform und in vielen anderen Ausführungsformen enthält der Notebook-Computerrahmen der vorliegenden Erfindung einen Rahmen mit Modulabschnitten und Anschlüssen, wie sie oben für die "Einsteck"- Funktionsmodule, Netzteileinheiten und andere periphere Geräte beschrieben sind. Der Rahmen enthält ebenfalls eine Anzeige 15, eine Tastatur 17 und eine im nachfolgenden als Notizbus bezeichnete interene Busstruktur, welche unten in dem Abschnitt mit dem Titel "Notizbus-Busstruktur" ("Notebus Bus Structure") genauer beschrieben ist.
Die Funktionsmodule, wie sie durch das Modul 61 in der Fig. 3 und der Fig. 4 repräsentiert werden, liegen in einer großen Vielzahl verschiedener Modelle vor, die eine große Vielzahl von verschiedenen Funktionen aufweisen. Beispielsweise weist der Rahmen 11 eine "on-board"-CPU, Batterien oder einen Systemspeicher auf.
Diese Funktionen und alle anderen Funktionen werden durch verschiedene Modelle von Funktionsmodulen zur Verfügung gestellt, die in ein beliebiges oder eine Kombination der verfügbaren Modulabschnitte eingesteckt werden können. Andere Arten von Funktionsmodulen, die eingesteckt werden könnten, schließen Diskettenantriebe, Festplattenantriebe, "Index-Karten"-Speichermodule, LAN- und Modem- Adapter, FAX-Module, spezielle Module, wie etwa Datenerfassungsmodule, die für spezielle Ausrüstung angepaßt sind, und weitere ein. Die Funktionsmodule werden ebenfalls in dem unten als "Funktionsmodule" bezeichneten Abschnitt genauer beschrieben.

Elektronische Architektur

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches interne Elemente eines Notebook-Computerrahmens 11 darstellt, welche angeschlossen sind, um die elektronische Architektur des Notebook-Computers gemäß der Erfindung darzustellen. Die Netzteileingangs- und Umwandlungseinheit 85 ist in einem rückwärtigen Gehäuse 13 (Fig. 1) angeordnet und weist Anschlüsse 87 für Stromeingänge auf. Die Einheit 85 erfaßt die Eingangsbedingungen und wählt eine entsprechende Schaltung aus, um den Eingang in die für das Betreiben der anderen Elemente des Systems notwendigen Spannungen umzuwandeln. Der Ausgang der Umwandlungseinheit geht zu dem Notizbus 89, welcher Wege für Netzspannung sowie für digitale Information, wie etwa Daten und Adressen, aufweist. Da eine große Vielzahl von Funktionsmodulen existiert, wie oben angedeutet und unten genauer beschrieben ist, ist typischerweise mehr als eine Stromleitung in den Notizbus notwendig. Beispielsweise enthält der Notebook-Computer der Erfindung Festplattenantriebsmodule, und diese Module sind vorzugsweise ohne eigene "on board"-Energiequelle ausgestattet. Der Antriebsmotor für die Festplatte benötigt eine andere Netzspannung (Spannung und Strom) als beispielsweise eine CPU, so daß parallele Netzleitungen verschiedener Größe und unterschiedlicher Spannungstärke in dem Notizbus vorhanden sind. Ein typischer Notizbus wird beispielsweise eine Leitung für 24 V Gleichstrom, eine andere für 12 V Gleichstrom und noch eine andere für 5 V Gleichstrom aufweisen, sowie mehrere Erdleitungen.
Der Notizbus 89 ist mit einem Videoanzeigekontroller 91 mit einem Video Random Access Memory (VRAM) verbunden, welcher das Display 15 sowohl antreibt als auch steuert, wobei es in der bevorzugten Ausführungsform eine Flachbildschirmanzeige ist, die durch analoge Antriebsleitungen auf dem analogen Bus 93 angetrieben werden. Der Notizbus 89 ist ebenfalls mit einem Tastaturkontroller 95 verbunden, welcher die Tastatur 17 über die Verbindung 97 antreibt und steuert, Tastatureingabe akzeptiert und die Eingabe in digitale Daten zur Übertragung auf den Notizbus 89 umwandelt. Der Tastaturkontroller kann in der Tastatur oder in dem Rahmen 11 physikalisch angebracht sein.
Der Notizbus 89 ist ebenfalls, wie in der Fig. 5 dargestellt, mit jedem der Modulabschnitte verbunden, wie etwa dem Abschnitt 19, durch Anschlüsse, wie etwa dem Anschluß 33. Wenn ein Funktionsmodul, wie etwa das Funktionsmodul 61, in einen Modulabschnitt eingesteckt wird, gelangt der Gegenanschluß in der Rückseite des Funktionsmoduls mit dem Anschluß von dem Notizbus in Eingriff, und es ist dann die Schaltung innerhalb des Funktionsmoduls mit dem Notizbus verbunden.

Notizbus-Busstruktur

Der Notizbus enthält, wie oben dargestellt, sowohl Netzspannungs- als auch auch Datenwege. Die digitalen Leitungen sind in der Lage, 32 Adressen zu führen und Daten mit einer Wortlänge von 32 Bit zu befördern. Um die Anzahl der Pins und die Komplexität der Leitungsführung zu minimieren, geschieht ein Multiplexing der Adressen und der Daten auf einem einzigen Satz von 32 Spuren in der gesamten Busstruktur. Der Fachmann wird erkennen, daß dieser Bustyp ein im Stand der Technik als Wenig-Pin-Anzahl- oder als komprimierter Bus bekannt ist. Bei dieser Art von Bus teilen verschiedene Typen von Signalen, wie etwa Adressen- und Datensignale, Signalwege durch Multplexing. Beispielsweise wird der gleiche Satz von Datenleitungen verwendet, um sowohl 32 Bit-Adressen und Datenwörter von 32 Bit-Länge zu tragen.
In dem Notizbus der vorliegenden Erfindung können einige Steuersignale, wie etwa Unterbrecherschiedssignale ebenfalls die gleichen Datenleitungen teilen. Typische Beispiele, die beispielhaft für den Notizbus verwendet werden können (mit der Ausnahme von analogen Netzleitungen in dem Notizbus), sind der "S-Bus", welcher von Sun Microsystems implementiert wird, der "Turbochannel" Bus, von Digital Equipment Corporation, und die mit dem IEEE-488-Standard kompatiblen Busse.
Der Notizbus ist ein Hochgeschwindigkeits-Backplane-Bus zum Verbinden von Prozessor-, Speicher- und peripheren Gerätemodulen. Der Notizbus liefert ebenfalls Standard-Betriebs- und Standby-Netzspannung und elektrische Erde für alle Modulabschnitte.

Funktionsmodule

Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie oben beschrieben, zwei verschiedene Ansichten eines Funktionsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie oben ausgeführt, können die Funktionsmodule verschiedene Funktionen aufweisen. Es existieren tatsächlich so viele Funktionen, wie es Möglichkeiten für diskrete, periphere Geräte einschließlich Netzteil- und CPU-Modulen gibt. Ein individuelles Funktionsmodul wird für jede Funktion zur Verfügung gestellt, und in jedem Fall weist das Funktionsmodul eine physikalische Größe und Form auf, die mit den Abschnitten, Führungsschienen und Anschlüssen zum "Einstecken" in den Rahmen kompatibel sind.
Die "Vorderseite" eines Funktionsmoduls, welche die exponierte Seite ist, wenn das Modul "eingesteckt" ist (siehe Seite 77 in der Fig. 3), kann Elemente aufweisen, die für den Modultyp spezifisch sind. Beispielsweise kann ein CPU-Modul keine Indikatoren oder andere Elemente auf der Vorderseite aufweisen, während ein Diskettenmodul typischerweise eine Öffnung zum Einstrecken einer Diskette und einen "Schlüssel" oder Knopf zum Auslösen oder Ausstoßen der Diskette aufweist.
Eine einzigartige Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist, daß die CPU für den Notebook-Computer als ein CPU-Funktionsmodul zur Verfügung gestellt wird. Dies liefert für einen Benutzer die Möglichkeit, die CPU-Leistung für andere Module und Anwendungen für den Notebook-Computer, und ein einfaches Aufrüsten auf stärke CPUs maßzuschneidern.
Die Fig. 6 ist ein Diagramm eines CPU-Moduls 99, welches in einen Abschnitt in einem Notebook-Computer gemäß der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. In diesem Fall (bezugnehmend auf Fig. 2) wird das Modul in den Abschnitt 19 mit dem Anschluß 33 eingesteckt. Dies ist beispielhaft, da das Modul auch genauso in einen offnen Abschnitt des Rahmens 11 eingesteckt werden könnte. Indem es in den Anschluß 33 oder einen anderen Modulanschluß eingesteckt wird, werden die internen Elemente des CPU-Moduls mit dem Notizbus 89 verbunden.
Die internen Elemente für das Modul 99 enthalten die CPU 103, einen Zustandsübersetzer 105, und einen RAM-Speicher 113. Die CPU 103 kann eine aus einer großen Vielzahl von CPUs sein (in manchen Fällen auch MPUs genannt), die im Stand der Technik zur Verfügung stehen, beispielsweise Intel 80386 oder 80486 Modelle, MIPS, RISC-Implementationen und viele andere. Die CPU 103 kommuniziert mit dem Zustandsübersetzer 105 über Wege 107, und der Zustandsübersetzer 105 kommuniziert mit dem Anschluß 33, so mit Notizbus 89, über den Bus 109 intern mit dem Modul, welches eine Erweiterung des Busses 89 ist, wenn das Modul in den Bus 89 eingesteckt ist.
Der Zustandsübersetzer 105 ist ein Chip oder ein Chipsatz, welcher entworfen ist, um Kommandos und Anfragen der CPU in Kommandos und Anfragen zu übersetzen, die mit dem Notizbus kompatibel sind. Es wurde oben erwähnt, daß die CPU 103 eine aus einer großen Vielzahl von CPUs sein kann, und daß der Notizbus 89 einer aus einer großen Vielzahl von komprimierten Bussen sein kann. Es ist dem Fachmann klar, daß eine sogar noch größere Vielfalt von Zustandsübersetzern 105 zum Übersetzen zwischen der CPU und dem Notizbus existieren kann. Der Zustandsübersetzer ist theoretisch eine andere Vorrichtung für jede mögliche Kombination von CPU und Notizbus.
Das RAM-Speichermodul 113 enthält herkömmliche RAM-Chips, die auf einem PCB, wie aus dem Stand der Technik bekannt, montiert sind und ist mit einem Zustandsübersetzer 105 durch eine Einsteck- oder Verbindungsschnittstelle, wie etwa eine Steckerleiste, verbindbar. Der Zweck dessen, ein RAM-Modul "on board" des CPU-Moduls zu haben, ist es, einen schnellen Speicherzugriff zur Verfügung zu stellen, welcher sehr viel langsamer sein würde, wenn das RAM in einem separaten Modul auf einem der anderen Modulabschnitte zur Verfügung gestellt werden würde. Ein Speicher- und ein anderer Modulabschnitt befindet sich auf dem Notizbus und wird der Buskonkurrenzsituation und den Wartezuständen ausgesetzt werden. Die Einsteckeigenschaft der RAM-Einheit relativ zu dem CPU-Modul erlaubt es, verschiedene Speicherstärken mit einem CPU-Modul in dem Notebook-Computer der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen.
Wie oben beschrieben enthält der Notizbus 89 nicht nur geteilte Daten- und Adressleitungen, sondern enthält auch Netzleitungs- und Erdverbindungen für die in die verschiedenen Abschnitte eingesteckten Module. Die Wege 109 und 107 enthalten daher Netz- und Erdleitungen für die CPU 103 und den Übersetzer 105. Wenn beispielsweise die CPU 103 ein Intel 80486-Mikroprozessor ist, dann wird der Zustandsübersetzer 105 ein Übersetzer zum Akkommodieren der Zustandsbearbeitung des 80486 zu der Zustandsbearbeitung des Notizbusses sein, welcher ein beliebiger der oben als Bus 89 beschriebenen Busse, oder ein anderer, komprimierter Bus sein kann. Es existieren viele äquivalente Wege, auf denen ein Übersetzer für den speziellen Fall implementiert werden kann. Wenn den Herstellern verfügbare Designinformationen für die CPU und die äquivalente Information für den Bus 89 gegeben wird, liegt es innerhalb des Könnens der Fachleute, ohne ausuferndes Experimentieren den Übersetzer und die benötigen Verbindungen zu implementieren. Dies ist herkömmliche Technologie. Die Implementierung des Übersetzers auf ein Modul mit einer CPU, um in einen Modulabschnitt in dem Notebook-Computer eingesteckt zu werden, ist einmalig bei der vorliegenden Erfindung.
In der Erfindung können Zustandsübersetzer auf einem einzigen Chip-Satz oder Schaltungssatz implementiert werden, welcher in der Lage ist, zwischen einer Anzahl von CPUs und einer Anzahl von verschiedenen Busmöglichkeiten zu übersetzen. Man kann beispielsweise einen Übersetzer mit der notwendigen Schaltung und Intelligenz entwerfen und implementieren, um zwischen drei verschiedenen CPUs und drei verschiedenen komprimierten Bussen zu übersetzen. Der Zustandsübersetzer könnte Hardware- oder Software-programmierbar ausgestaltet werden, um eine CPU und einen Bus aus den verfügbaren Auswahlen zu einem passenden Zeitpunkt in dem Herstellungszyklus oder sogar zu einem Zeitpunkt der Auswahl der Module auszuwählen, um einen Notebook-Computer herzustellen.
Als ein Beispiel eines Hardware-programmierbaren Übersetzers könnte ein Übersetzer so aufgebaut werden, daß er bestimmte Pfade aufweist, die an einem fast am Ende in der Herstellung liegenden Schnitt geschnitten werden, als ein Weg, das CPU-Bus-Paar auszuwählen. Die Übersetzer könnten ebenfalls mittels eines onboard-EPROM oder mittels EEPROM-Geräten programmierbar sein. Als ein Beispiel von Software-Programmierbarkeit könnten Übersetzer mit Mikroprozessortechnologie und Software-programmierbar implementiert werden. Ein CPU-Modul könnte in einen Anschluß auf einer speziellen Programmiereinheit eingesteckt werden, beispielsweise vor der Installation in einem Notebook-Computer gemäß der vorliegenden Erfindung, und es könnten bestimmte Kommandos gesandt werden, um on board-Software zu installieren, um zwischen der gewünschten CPU und dem Bus zu übersetzen. Es ist dem Fachmann klar, daß viele verschiedene Variationen bei der Implementierung des Übersetzers existieren.
Die Fig. 7 zeigt ein Netzteilmodul 111, welches in einen Abschnitt in dem Notebook-Computer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. Der Zweck eines Netzteilmoduls ist es, eine Netzspannungsquelle für den Computer zur Verfügung zu stellen, welche alle Module, die in die Modulabschnitte eingesteckt sind, einschließt. Wie es bei Notebook-Computern des Standes der Technik üblich ist, kann eine Batterie, typischerweise wiederaufladbar, in dem Rahmen 11 vorgesehen sein, und die Batterie kann ebenfalls ersetzbar und wiederaufladbar durch die Netzteileingangsleitungen 87 sein. In dem Fall einer onboard-Batterieeinheit besteht die Option, alle Modulabschnitte für anderes als für Energieeinheiten zu verwenden.
Vorzugsweise weist der Rahmen 11 ohne die Funktionsmodule keine Netzteilfähigkeit außer derjenigen auf, die in eine der Eingangsleitung 87 eingesteckt ist, welche in die Netzspannungseigenschaften umgewandelt werden können, die durch den Computer benötigt werden, und auf die Netzspannungsleitungen des Notizbusses verteilt werden können. Zur Tragbarkeit wird die Netzspannung typischerweise durch eines (oder mehrere) Netzteilmodule 111 zugeführt, die in einen oder mehreren Modulabschnitten eingesteckt sind.
Das Modul 111 weist eine Batterieeinheit 101 auf, welche über Leitungen 117 mit (in diesem Fall beispielhaft) dem Anschluß 33 und so mit dem Notizbus 89 verbunden sind. Da mehrere Versorgungsleitungen in dem Notizbus zum Zuführen von Netzspannung zu den Funktionsmodulen bei verschiedenen Spannungen und mit verschiedener Stromstärke vorhanden sind, sind die Stromleitungen in dem Notizbus zum Verbinden eines Netzteilmoduls 111 nicht diegleichen, wie die Leitungen zum Zuführen der Netzspannung zu einem Modul. Stattdessen ist ein getrennter Satz von Netzspannungsleitungen zu den Pins auf den Modulabschnittsanschlüssen vorhanden, wie etwa dem Anschluß 33, welche einen Eingang mit der Netzspannungseingangs- und Umwandlungseinheit 85 verbinden, wie es etwa die Eingangsanschlüsse 87 tun.
In der Fig. 7 verbinden die Leitungen 119 und 121 das Netzteilmodul 111 mit der Umwandlungseinheit 85, wo der Netzspannungseingang von dem Netzteilmodul erfaßt wird und als eine Netzspannungsquelle behandelt wird, wie es für die Netzspannungseingangsleitungen 87 geschieht. Diese Netzspannung wird in die benötigten Spannungs- und Strommöglichkeiten umgewandelt und zurückgeleitet auf die Netzspannungszuführungsausgangsleitungen zu den Modulabschnitten. In der Fig. 7 ist die Leitung 119 Erde, und der Pfeil 123 repräsentiert alle Daten- Adressen-, Steuer- und Netzspannungsausgangsleitungen zu den Modulabschnitten. Die durch den Pfeil 123 dargestellten Leitungen plus die Leitungen 119 und 121 sind der Notizbus 89. Obwohl in der Fig. 7 nicht dargestellt, bestehen Verbindungen von der Leitung 119 und der Leitung 121 zu jedem der Modulabschnittsanschlüsse.
Netzteilmodule, wie etwa das Modul 111, können in einen Anschluß auf einem Auflademodul, getrennt von dem Notebook-Computer, eingesteckt werden, welches den gleichen Anschluß verwendet, welcher zum Einstecken in den Notizbus über ein Modulabschnitt des Rahmens 11 verwendet wird, und zum späteren Gebrauch bei einem modularen Notebook-Computer gemäß der Erfindung aufgeladen werden. Dies erlaubt es einem Benutzer, Ersatznetzteilmodule für den Gebrauch bereitzuhalten und die Module aufzuladen, ohne den Computer selbst mit einer Ladeeinheit zu verbinden. Darüber hinaus erlaubt das Vorsehen von Netzteilmodulen einem Benutzer, mehr oder weniger Tragzeit des Notebook-Computers durch Verwendung von einem oder mehr als einem Netzteilmodul zur Verfügung zu stellen.
Die Fig. 8 zeigt ein Diskettenantriebs-(FDD)-Modul 125, welches in einen Modulabschnitt in einem Notebook-Computer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. Das Modul 125 enthält eine herkömmliche FDD-Einheit 129 für nominal 3.5-Zolldisketten mit herkömmlicher Schaltung, montiert in einem Gehäuse 130, welches dazu dient, ein Modul mit Führungen, Laschen und einem mit einem Anschluß 35 zusammensteckbaren Anschluß zur Verfügung zu stellen, um in der Lage zu sein, in ein Modulabschnitt in dem Notebook-Computer der vorliegenden Erfindung eingesteckt zu werden. Das Gehäuse enthält eine Öffnung 131 zum Einstecken und Herausziehen einer Diskette und einen Auswerfknopf 133 zum Auswerfen einer Diskette.
Ein Kontroller 127 kommuniziert mit einer Einheit 129 über Leitungen 126 und mit dem Anschluß 33 (somit mit dem Notizbus 89) über Leitungen 128. Die Einheit erhält auch Netzspannung von entsprechenden Pins auf dem Anschluß 33, aber diese Pins und Leitungen sind nicht dargestellt. Der Kontroller 127 ist ein ASIC- Chip oder ein Chipsatz zum Übersetzen zwischen dem Notizbus und der FDD- Einheit. Wenn die Datenspeicherstandards der FDD-Einheit und die Eigenschaften des Busse 89 vorgegeben sind, liegt es innerhalb des Griffbereichs des Durchschnittsfachmanns, den Kontroller 127 ohne übermäßiges Experimentieren zu implementieren.
Die Fig. 9 zeigt ein Festplattenantriebs-(HDD)-Modul 135 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eingesteckt in den Bus 89 in einem Modulabschnitt des Rahmens 11. Das HHD-Modul 135 enthält eine herkömmliche HDD- Einheit 139, welche in einem Gehäuse 137 montiert ist, um mit dem Einstecken in ein Notebook-Computer gemäß der vorliegenden Erfindung kompatibel zu sein. Wie in dem oben beschriebenen Fall des FDD-Moduls ist ein Kontroller 141 vorgesehen, um zwischen dem Notizbus 89 und der HDD-Einheit zu übersetzen. Der Kontroller 141 kommuniziert mit der HDD-Einheit 139 über Leitungen 143 und mit dem Anschluß 33 über Leitungen 145. Der Anschluß 33 ist beispielhaft für einen beliebigen der Modulanschlüsse in dem Notebook-Computer.
Wenn die Eigenschaften der HDD-Einheit 139 und des Notizbusses 89 vorgegeben sind, liegt es innerhalb der Fähigkeiten des Fachmanns, den Kontroller 141 ohne ausuferndes Experimentieren zu implementieren. Die Netzspannungsleitungs- Anschlüsse sind nicht dargestellt. Es können beim Implementieren des Kontrollers 141 verschiedene Protokolle verwendet werden. Eines ist der ST506 Standard, welcher aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein anderer ist der IDE-Standard, welcher im Stand der Technik bekannt ist. Noch ein anderer ist ein verbesserter IDE, EIDE genannt, welcher den Erfinder bekannt ist, und welcher Gegenstand einer getrennten einzureichenden Patentanmeldung ist. In dem EIDE-Protokoll können mehrere IDE-Geräte verkettet (daisy-chained) sein und als zweite IDE-Geräte mit einer zusätzlichen Auswahlnummer adressiert sein.
Die Fig. 10 zeigt ein "Index-Karten"-Speichermodul 147, welches in einen Anschluß 33 des Notebook-Computers der Erfindung eingesteckt ist. "Index-Karten" sind RAM-Speicherkarten, von denen im Stand der Technik bekannt, daß sie typischerweise in parallele Anschlüsse einsteckbar sind oder einen Kontakt mit internen Busstrukturen eines Computers herstellen.
Das Modul 147 enthält eine herkömmliche "Index-Karte" 151, welche in einem Gehäuse 149 angebracht ist, welches kompatibel ist mit dem Modulabschnitt eines Notebook-Computers gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in den oben beschriebenen Fällen wird ein Kontroller 153 benötigt, um die Kommunikation zwischen der Speicherstruktur der "Index-Karte" und dem Bus 89 zu ermöglichen. Der Kontroller 153 kommuniziert mit der "Index-Karte"-Einheit 151 über Leitungen 155 und mit dem Anschluß 33 über Leitungen 157. Es kann optional eine Öffnung 159 in dem Gehäuse 149 vorgesehen sein und ein Anschluß (nicht dargestellt) innerhalb der Einheit 151 zum Einstecken und Auswerfen von Index-Karten, so daß relativ große Sammlungen von Daten, wie gewünscht, eingesteckt werden können. Alternativ kann die Schnittstelle, die durch das Einsteckmodul 147 aufgebrachte modulare Schnittstelle sein. Wiederum ist die Implementation des Kontrollers eine Angelegenheit innerhalb der Möglichkeiten der Fachleute, wenn die bekannten Eigenschaften der Index-Karte und des Busses 89 gegeben sind.
Die Fig. 11 zeigt ein LAN-Modul 161, welches in den Anschluß 33 eines Notebook-Computers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. In der in der Fig. 11 dargestellten Ausführungsform ist eine herkömmliche LAN-Karte, wie etwa eine Ethernet-Karte, in ein Gehäuse 163 eingesteckt, um kompatibel zu sein, um in einen Modulabschnitt eines Notebook-Computers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt zu werden. Die LAN-Karte 167 kommuniziert mit einem herkömmlichen Anschluß 165 an der Vorderseite des Gehäuses des Moduls 161, welche exponiert ist, wenn das Modul in einen Abschnitt eingesteckt ist. Dies ist ein herkömmlicher Anschluß der Art, die im Stand der Technik zum Anschließen von Computern an ein Netzwerk bekannt ist.
Innerhalb des Moduls 161 ist die herkömmliche LAN-Karte 167 in einer ersten Alternative über eine Schnittstelle mit einem Kontroller 169 verbunden, über Leitungen 171 und 173 kommunizierend, und der Kontroller übersetzt zwischen dem Bus 89 und der herkömmlichen LAN-Karte. In einer zweiten Alternative ist eine LAN-Karte bereits mit der Übersetzung festeingebaut, so daß kein getrennter Kontroller notwendig ist. Die erste Alternative ist vorzuziehen.
Die Fig. 12 zeigt ein Modemmodul 175, welches in einen Anschluß 33 in einen Abschnitt eines Notebook-Computers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. Das Modemmodul 175 enthält eine herkömmliche Modemkarte 181, welche in einem Gehäuse 177 angebracht ist, um mit dem Einstecken in einen Modulabschnitt kompatibel zu sein. In diesem Fall und in den anderen obigen Fällen, in denen der Begriff "herkömmlich" in Verbindung mit einer Karte oder einer Einheit verwendet wird, ist gemeint, daß die Schaltung und die Funktion herkömmlich ist. Die Größe kann angepaßt werden, um mit einem Modulgehäuse zum Einstecken in einen Abschnitt eines Notebook-Computers gemäß der vorliegenden Erfindung kompatibel zu sein.
Die Modemkarte 181 ist über Leitungen 183 mit einer Telefonschnittstelle 179 verbunden, welche mehr als eine "Buchse" ("jack") aufweist, so daß ein Handgerät ebenfalls angeschlossen werden kann. Die Karte 181 kommuniziert mit dem Notizbus 89 über Leitungen 187 und 189 durch den Kontroller 185, welcher zwischen der herkömmlichen Karte und dem komprimierten Bus übersetzt. Alternativ können die Übersetzungskomponenten auf einer einzigen Karte zusammen mit der Modemschaltung implementiert werden.
Die Fig. 13 zeigt ein FAX-Modul 191, welches in den Anschluß 33 eines Modulabschnittes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. Das Modul 191 enthält eine herkömmliche FAX-Karte 199, welche in einem Gehäuse 193 montiert ist, um mit dem Einstecken in einen Modulabschnitt in der vorliegenden Erfindung kompatibel zu sein. Die FAX-Karte 199 kommuniziert über Leitungen 197 mit einer Telefonschnittstelle 195, welche, wie es bei dem oben beschriebenen Modemmodul der Fall ist, mehr als eine einzige Telefon-"Buchse" aufweisen kann.
Ein Kontroller 201 liefert eine Schnittstelle für die herkömmliche FAX-Karte zwischen der Karte und dem Notizbus 89 über Leitungen 203 und 205. Alternativ kann der Kontroller auf der gleichen Karte wie die FAX-Schaltung implementiert sein. In einer weiteren Alternative kann die FAX-Fähigkeit und die Modem-Fähigkeit, die oben beschrieben ist, in einem einzigen Modul implementiert sein.
Die Fig. 14 zeigt ein spezielles Datenerfassungsmodul 207, welches in einen Anschluß 33 in einem Modulabschnitt in einem Notebook-Computer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesteckt ist. Das Modul 207 enthält eine Schaltungskarte 215, welche in einem Gehäuse 209 angebracht ist, um mit dem Einstecken in einen Modulabschnitt kompatibel zu sein. Die Karte 215 kommuniziert über Leitungen 213 mit einer Schnittstelle 211, welche eine oder mehrere Erfassungsleitungen zum Anschließen mit einer außenliegenden Ausrüstung aufweisen kann. Beispielsweise kann ein Datenmodul ausgestattet sein, um dem Ausgang des vertikalen und des horizontalen Schwenks eines Oszilloskops folgen zu können, und würde mindestens zwei Eingangsleitungen aufweisen; eine für den vertikalen und eine für den horizontalen Schwenk. Die Karte 215 kommuniziert über Leitungen 217 mit dem Anschluß 33 und somit mit dem Notizbus 89. Die Schaltung auf der Karte 215 ist entworfen, um den Eingang zu digitalisieren, wenn der Eingang analog ist, und um kompatibel mit dem Notizbus 89 zu sein. Die Implementation einer solchen Karte liegt innerhalb des Fachwissens, wenn die Charakteristika der Signale, die zu messen sind, und die Charakteristika des Notizbusses 89 gegeben sind. Es können zusätzlich zu den hier beschriebenen Modulen andere Module entworfen und gebaut werden, um die Fähigkeit des modularen Notebook-Computers der vorliegenden Erfindung zu erweitern.
Es ist für den Durchschnittsfachmann klar, daß viele Veränderungen möglich sind, die ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, getätigt werden können. Viele dieser Alternativen wurden oben beschrieben. Beispielsweise können mehr als die acht beschriebenen Modulabschnitte vorhanden sein oder weniger. Genauso existieren viele Wege, auf denen Module hergestellt werden können, um in einen Rahmen, wie den Rahmen 11, einsteckbar zu sein. Genauso existieren viele verschiedene Arten von Anschlüssen, die verwendet werden können. Es existieren viele Arten von komprimierten Bussen, die verwendet werden können, und viele Arten von Modulen, die zur Verfügung gestellt werden können, und viele andere Veränderungen, die innerhalb des Bereichs der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

1. Modularer Computer mit einem Rahmen mit:

Rahmen- und Einfassungsmitteln (11) zum Stützen und Aufnehmen von Elementen des Rahmens, wobei die Rahmen- und Einfassungsmittel eine Vielzahl von Modulabschnitten (19, 21, 23, 25) zum Eindocken von funktionalen Modulen (61) aufweisen;

Notizbusmitteln (89) zur Adressen-, Energie-, Kontroll- und Daten-Übertragung zwischen den Modulabschnitten;

elektrischen Energieumwandlungsmitteln (85) zur Aufnahme elektrischer Energie von außerhalb des Rahmens, Umwandlung der externen elektrischen Energie in Spannungs- und Stromstärken, die von den Modulabschnitten benötigt werden, und Zuführen der elektrischen Energie an die mindestens eine Energiespur in den Notizbusmitteln (89);

Anzeigemitteln (15), die mit den Notizbusmitteln verbunden sind, um Text und graphische Informationen darzustellen; und

Tastaturmitteln (17), die mit den Notizbusmitteln verbunden sind, für einen Benutzer, um Eingabetext und Kommandos für den Notizbus einzugeben;

wobei jeder Modulabschnitt (19, 21, 23, 25) einen Empfangsanschluß (33) zum Empfangen des Gegenanschlusses auf einem Funktionsmodul und zum Bilden einer Verbindung zu den Notizbusmitteln aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Notizbusmittel eine komprimierte Busarchitektur in der Daten- und Adreßwörter einen Satz von parallelen Spuren teilen, und mindestens eine Energiespur zum Übertragen elektrischer Energie aufweisen,

und dadurch, daß die Modulabschnitte (19, 21, 23, 25) eine gemeinsame physikalische Geometrie und einen gemeinsamen Empfangsanschluß (33) aufweisen, so daß ein funktionales Modul (61) in mehr als eines der Modulabschnitte eindocken kann und von mehr als einem der Modulabschnitte betreibbar ist.

2. Modularer Computer nach Anspruch 1, wobei die Rahmen- und Einfassungsmittel (11) ein zentrales Gerüst aufweisen, welches einen Abschnitt des Notizbusses (89) aufnimmt, und wobei die Vielzahl von Modulabschnitten (19, 21, 23, 25) auf jeder Seite des zentralen Gerüstes angeordnet sind, wobei jedes der Modulabschnitte Führungsmittel (27, 29) zum Aufnehmen und Führen eines Moduls (61) in dem Modulabschnitt aufweist, ein Laschenmittel (31) zum Halten des Moduls, wenn es mit dem Gegenanschluß (83) in Eingriff in den Empfangsanschluß (33) aufgenommen wird, und Ausstoßmitteln (65), die durch einen Benutzer zum Ausstoßen eines Moduls (61) aus dem Modulabschnitt betreibbar sind.

3. Modularer Computer nach den Ansprüchen 1 oder 2, mit einem CPU-Modul (99), welches angepaßt ist, um in einen Modulabschnitt (19, 21, 23, 25) eingesteckt zu werden, wobei das CPU-Modul enthält:

ein Gehäuse zum Stützen und Aufnehmen von Elementen des CPU-Moduls;

Führungsmittel (67, 69) zum Eingreifen in Führungen (27, 29) in dem Modulabschnitt und zum Führen des CPU-Moduls in den Modulabschnitt, wenn in Eingriff gelangend, und aus dem Modulabschnitt heraus, wenn außer Eingriff gelangend; Modulverbindungsmittel (83) zum Verbinden des Empfangsanschlusses (33), um Spuren innerhalb des Moduls mit dem Notizbus (89) zu verbinden;

CPU-Mittel (103) die innerhalb des Gehäuses des CPU-Moduls angebracht sind;

Statusübersetzungsmitteln (105), die mit dem Modulanschluß (83) und dem CPU- Mittel (103) verbunden sind, um Signale zwischen dem Notizbus (89) und dem CPU-Mittel zu übersetzen.

4. Modularer Computer nach Anspruch 3, weiterhin enthaltend RAM-Speichermittel (113), die mit den Statusübersetzungsmitteln (105) verbunden sind, wobei die RAM-Speichermittel dazu dienen, RAM- Speicher mit minimaler Zugriffszeit den CPU-Mitteln (103) zur Verfügung zu stellen.

5. Modularer Computer nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Energiemodul (111), welches ausgelegt ist, in einen Modulabschnitt (19, 21, 23, 25) gesteckt zu werden, wobei das Energiemodul enthält:

ein Gehäuse zum Stützen und Aufnehmen von Elementen des Energiemoduls;

Führungsmitteln zum Eingreifen in Führungen in dem Modulabschnitt und zum Führen des Energiemoduls in den Modulabschnitt, wenn in Eingriff gelangend, und aus dem Modulabschnitt, wenn außer Eingriff gelangend;

Modulverbindungsmittel zum Anschließen des Empfangsanschlusses (33), um Spuren innerhalb des Energiemoduls (111) mit den Notizbusmitteln (89) zu verbinden; und

elektrische Energiespeichermittel (101), die innerhalb des Energiemoduls (111) angebracht sind, um elektrische Energie dem modularen Computer zuzuführen.

6. Modularer Computer nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem I/O-Funktionsmodul zum Einstecken in einen Modulabschnitt (19, 21, 23, 25) des Rahmens, wobei das Funktionsmodul enthält:

ein Gehäuse (130; 137; 167; 179; 193) zum Stützen und Aufnehmen von Elementen des Funktionsmoduls;

Führungsmitteln zum Eingreifen in Führungen in dem Modulabschnitt und zum Führen des Funktionsmoduls in und aus dem Modulabschnitt;

Modulverbindungsmittel zum Aufnehmen des Empfangsanschlusses (33), um Spuren innerhalb des Funktionsmoduls mit den Notizbusmitteln (89) zu verbinden; und

I/O-Funktionsmittel (129; 139; 151) die innerhalb des Funktionsmoduls angebracht sind, zum Ausführen einer I/O-Funktion für den modularen Computer, wobei die I/O-Funktionsmittel mit dem Notizbus (89) durch die Modulverbindungsmittel verbunden sind.

7. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Modul ein Diskettenmodul (125) mit einer Öffnung (131) zum Einführen und Ausstoßen einer Diskette ist, wobei die Öffnung bei in den Modulabschnitt eingesetztem Diskettenmodul zugänglich ist, Lese- und Schreibmitteln, und einem Diskettencontroller (127), welcher ausgelegt ist, um das Diskettenmodul von den Notizbusmitteln (89) aus zu betreiben.

8. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Funktionsmodul ein Festplattenmodul ist, mit mindestens einem Festplattenantrieb (139), Lese- und Schreibmitteln, und einem Plattencontroller (141), welcher ausgelegt ist, das Festplattenmodul von den Notizbusmitteln (89) aus zu betreiben.

9. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Funktionsmodul ein RAM-Speichermodul (147) ist, mit einem RAM- Speicher (151), welcher verbunden ist mit und zugänglich ist durch die Notizbusmittel (89), wobei das RAM-Speichermodul in den Modulabschnitt eingesteckt ist.

10. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Funktionsmodul ein LAN-Modul (161) ist, zum Bilden einer Kommunikation zwischen dem modularen Computer und anderen Computersystemen auf einem lokalen Netzwerk.

11. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Funktionsmodul ein Modemmodul (175) ist, zum Bilden einer Kommunikation zwischen dem modularen Computer und anderen Computersystemen über eine Telefonverbindung.

12. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Funktionsmodul ein serielles Kommunikationsmodul ist, zum Bilden einer Kommunikation zwischen dem modularen Computer und anderen Computersystemen über eine serielle Schnittstelle.

13. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Funktionsmodul ein Fax-Modul (191) ist, zum Bilden von Fax-Übertragung und -Empfang über Telefonleitungen.

14. Modularer Computer nach Anspruch 7, wobei das I/O-Modul ein Fachgebietsmodul (207) ist, zur Datenaquisition von einem Instrument, wobei das Funktionsmodul in der Lage ist, Kommandos zu dem Instrument über eine Kommunikationsverbindung zu übermitteln, Daten von dem Instrument zu empfangen und Daten zur Übertragung auf die Notizbusmittel (89) zu übersetzen.