DE69634229T2 - System und verfahren für die erweiterung eines computers - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Digitalcomputer. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Geräte, die genutzt werden, um die Fähigkeit eines bestehenden Computers zu erweitern, um zusätzliche Hardware zu nutzen und für den Nutzer des Computers zusätzliche Funktionen bereitzustellen.
  • Die weit verbreitete Nutzung von Computern in Industriegesellschaften hat die Vorteile von Computern zu einer großen Anzahl von Menschen gebracht. Insbesondere haben die Standardisierung und Verfügbarkeit von Personalcomputern dafür gesorgt, dass jeder Nutzer solche Computer mit einer breiten Vielfalt von Hardware und Software anpassen kann. Unglücklicherweise finden manche Nutzer, die zu ihrem Computer Hardware hinzufügen wollen, heraus, dass alle verfügbaren Erweiterungssteckplätze oder -anschlüsse in Ihrem Computer, die solche Hardware aufnehmen können, bereits benutzt worden sind. Daher muss der Nutzer darauf verzichten, ein oder mehrere Hardwareelemente hinzuzufügen.
  • Das Problem des Hinzufügens von Hardware ist insbesondere für Nutzer tragbarer Computer schwierig. Solche tragbaren Computer sind im Allgemeinen in Laptop-, Notebook-, Subnotebook- und Palmtop-Format-Gruppen eingeteilt. Die kleine Größe dieser Computer erfordert, dass alle der damit in Zusammenhang stehenden Komponenten miniaturisiert sind. Um dem Nutzer zu ermöglichen, solchen tragbaren Computern Hardware hinzuzufügen, hat ein von der Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA) veröffentlichter Industriestandard breite Akzeptanz erlangt. Solche Hardware ist im Allgemeinen als eine PC-Karte oder eine Cardbus-Karte bezeichnet und ist als „PC-Karten-konform", „PCMCIA-konform" oder „Cardbus-konform" bekannt. PC-Karten und Cardbus-Karten sind kompakte Hardwaregeräte mit Abmessungen von etwa 2,1 Zoll mal etwa 3,4 Zoll mit einer Dicke von nur 3,5 mm, 5 mm, 8 mm oder irgendwelchen anderen Abmessungen, die durch den veröffentlichten Standard erlaubt sind. Die PC-Karte gleitet typischerweise in eine an der Seite des tragbaren Computers vorgesehene Fassung, sodass eine einfache Ersetzung einer PC-Karte durch eine andere PC-Karte ermöglicht ist. Zunehmend nutzen Nutzer von Desktop-Computern ebenso wie von anderen elektronischen Geräten solche Karten auch, um ihren Computern Hardwaregeräte hinzuzufügen.
  • Weithin genutzte Hardwaregeräte, wie beispielsweise Modems, Schreib-Lese-Speicher und Plattenlaufwerke, sind beispielsweise alle als PC-Karten verfügbar und werden bald als Cardbus-Karten verfügbar sein. Jedoch gibt es zahlreiche Hardwaregeräte, die als eine PC-Karten-Realisierung oder eine Cardbus-Karten-Realisierung noch nicht verfügbar sind, oder die niemals verfügbar sein mögen. Daher sind Nutzer tragbarer Computer nicht in der Lage, die Unzahl an Hardwaregeräten, die für Nutzer von Desktop-Computern verfügbar sind, zu nutzen. Ferner bieten viele tragbare Computer keine zusätzlichen Anschlüsse zur Kommunikation mit bzw. zum Anschluss von Hardwaregeräten, wie beispielsweise Tastaturen und Zeigergeräten. Aus den vorangegangenen Gründen sind Nutzer tragbarer Computer außerstande, viele Hardwaregeräte zu nutzen, die von anderen Computernutzern genutzt werden.
  • Um Computernutzer mit zusätzlicher Erweiterungsfähigkeit und Einfachheit der Benutzung für ihre Computer auszustatten, wurden als „Port-Replikatoren" und „Erweiterungsgehäuse" bezeichnete Geräte geschaffen. Diese Geräte stellen zusätzliche Einsatzorte für andere Hardwaregeräte zum Koppeln mit einem Computer bereit. Dieser anderen Hardwaregeräte können allein stehende, oder externe, Geräte sein, die im Allgemeinen derart gestaltet sind, dass sie über einen Seriell-Anschluss unter Verwenden des weithin bekannten RS-232-Kommunikationsprotokolls mit dem Computer kommunizieren. Alternativ können diese anderen Hardwaregeräte interne Geräte sein, die lediglich Leiterplatten-Karten sind, die eingerichtet sind, im Inneren des Computergehäuses installiert zu werden, und die den Industriestandard-Architektur (ISA) -Standard oder den Periphere Komponentenverbindung (PCI) -Standard erfüllen. Port-Replikatoren und Erweiterungsgehäuse können ebenfalls dazu benutzt werden, einem Nutzer eines tragbaren Computers zusätzliche Einfachheit mittels Herstellens von Verbindungen zu einer externen Tastatur, einem externen Videomonitor und dergleichen zu bieten, als wenn das jeweilige externe Geräte gekoppelt werden müsste mit und getrennt werden müsste von dem tragbaren Computer.
  • Die bisher verfügbaren Port-Replikatoren und Erweiterungsgehäuse bieten einige nützliche Funktionen. Ungünstigerweise können solche Geräte nicht mit einer bei tragbaren Computern vorgesehenen PCMCIA-Fassung gekoppelt werden. Ferner sind bei vielen bisher verfügbaren Port-Replikator-Geräten und Erwreiterungsgehäuse nur bestimmte Typen von Erweiterungsgeräten und/oder Erweiterungsgeräte anwendbar, die mit ausschließlich einem weniger gängigen Standard konform sind. Alternativ nutzen einige bisher verfügbare Port-Replikatoren und Erweiterungsgehäuse Nicht-Standard- oder proprietäre Verbinder und Protokolle, die deren Nutzen ernsthaft einschränken.
  • „Expanding your portable world", Axonix advertisement, 1994, Seiten 1 bis 2, betrifft ein System, das einen tragbaren Computer mit einer PCMCIA-Schnittstelle und einer Kartenstation umfasst.
  • EDGE: WORK-GROUP COMPUTING REPORT, Vol. 5, Nr. 235, 21. November 1994, „PCMCIA: Adaptec Targets Mobile Computing Market With Two New Host Adapters that Relieve Problem of System-to-System and Peripheral Connectivity beschreibt ein Host-Adapter umfassendes System zum Abhelfen einem System-zu-System-Problem und der peripheren Vernetzung.
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein optimiertes Verfahren und entsprechendes Computersystem zum einfachen Erweitern eines Computers unter Verwenden einer Mehrzahl von weithin verfügbaren Peripheriegeräten bereitzustellen, selbst wenn solche Geräte nicht bestimmt sind, mit dem Computer genutzt zu werden.
  • Dieses Ziel wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Angesichts des Vorangegangenen wäre es beim Stand der Technik ein signifikanter Fortschritt, ein verbessertes System und Verfahren zum Erweitern eines Computers bereitzustellen, das die bei den bisher verfügbaren Geräten gefundenen Beeinträchtigungen und Nachteile überwindet.
  • Angesichts des oben beschriebenen Standes der Technik erstrebt die vorliegende Erfindung, die folgenden Aspekte und Vorteile zu realisieren.
  • Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Computer unter Nutzen weithin verfügbarer Peripheriegeräte einfach zu erweitern, selbst wenn solche Geräte nicht bestimmt sind, mit dem Computer genutzt zu werden.
  • Es ist ebenfalls ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Fähigkeiten eines tragbaren Computers und insbesondere eines Laptops oder kleineren Computers unter Nutzen von Geräten, die bestimmt sind, in einem Desktop-Computer installiert werden, zu erweitern.
  • Es ist ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, ISA-konforme Erweiterungs-Addon-Leiterplatten-Karten mit einer PCMCIA-konformen Fassung zu koppeln.
  • Es ist ein noch zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung, PCI-konforme Erweiterungs-Addon-Leiterplatten-Karten mit einer PCMCIA-konformen Fassung einfach zu koppeln.
  • Es ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, sowohl ISA-konforme Erweiterungs-Addon-Leiterplatten-Karten als auch PCI-konforme Erweiterungs-Addon-Leiterplatten-Karten mit einer PCMCIA-konformen Fassung unter Verwenden eines einzigen Gerätes einfach zu koppeln.
  • Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ISA- oder PCI-konforme Geräte mit einer PCMCIA-konformen Fassung einfach zu koppeln, ohne eine Modifizierung der Software zu erfordern, die mit den ISA- oder PCI-konformen Geräten genutzt wird.
  • Es ist ebenfalls ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, die an einem Laptop oder kleineren Computer befindlichen ISA-Anschlüsse und/oder PCI-Anschlüsse über die am Computer vorhandene PCMCIA-Fassung zu erweitern.
  • Es ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Gerät, das irgendeine Anzahl von unterschiedlichen Interrupt-Anforderungen erfordert, mit einem Computer-Gerät zu koppeln, bei dem lediglich eine Interrupt-Anforderung vorgesehen ist.
  • Es ist ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gerät, das Direkt-Speicherzugriff benötigt, mit einem Computer-Gerät zu koppeln, das einen Direkt-Speicherzugriff nicht bietet.
  • Es ist wiederum ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Zeitsteuerung von ISA-konformen Signalen und/oder PCI-konformen Signalen präzise in PCMCIA-konforme Signale zu übersetzen und PCMCIA-konforme Signale präzise in ISA-konforme Signale und/oder PCI-konforme Signale in einer Art und Weise zu übersetzen, die für die beteiligten Geräte und den Nutzer des Computers transparent ist.
  • Es ist ferner ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, 8 Bit-Speicher-Peripheriegeräte mit einem Computergerät zu koppeln, das ausschließlich an 16 Bit-Speichergerät-Signale angepasst ist.
  • Es ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Spannungs- und Strom-Erfordernisse einer ISA-konformen Addon-Erweiterungs-Leiterplatten-Karte und/oder einer PCI-konformen Addon-Erweiterungs-Leiterplatten-Karte zu liefern, was vom Host-Computer nicht geliefert werden kann.
  • Diese und andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden vollständiger ersichtlich aus der Beschreibung und Ansprüchen, die folgen, oder können durch die Anwendung der Erfindung erlangt werden.
  • Durch die vorliegende Erfindung werden ein System und Verfahren zum Koppeln zumindest eines ISA-konformen Gerätes oder zumindest eines PCI-konformen Gerätes mit einer PCMCIA-konformen Fassung an einem Host-Computer bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere nützlich, um zu ermöglichen, ISA-konforme Geräte oder zumindest ein PCI-konformes Gerät, die ansonsten nicht mit einem tragbaren Computer genutzt werden könnten, mit solchen Computern zu nutzen.
  • Durch die vorliegende Erfindung kann vorzugsweise eine vollständige Kompatibilität zwischen einer PCMCIA-Fassung sowie ISA-konformen Geräten und/oder PCI-konformen Geräten geboten werden, obwohl der PCMCIA-Industriestandard sehr verschieden ist und widersprechende Anforderungen als der ISA- und der PCI-Standard aufweist. Daher kann bei der vorliegenden Erfindung jede Anzahl von unterschiedlichen ISA-konformen Geräten und/oder PCI-konformen Geräten mit der PCMCIA-Fassung eines Host-Computers gekoppelt werden. Dies ermöglicht einem Nutzer, zahlreiche ISA-konforme Geräte und/oder PCI-konforme Geräte über eine einzige, an tragbaren Computern zu findende PCMCIA-Fassung sowie ebenfalls an Desktop-Computern einfach zu nutzen. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten vorzugsweise alle der Funktionen, die notwendig sind, um eine PCMCIA-konforme Fassung mit nahezu allen verfügbaren ISA- und/oder PCI-konformen Geräten zu koppeln.
  • Um besser zu erkennen, wie die oben vorgetragenen und andere Vorteile und Ziele der Erfindung erreicht werden, wird eine ausführlichere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung unter Bezugnahme auf eine spezielle Ausführungsform davon wiedergegeben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Verstehend, dass diese Zeichnungen lediglich eine typische Ausführungsform der Erfindung darstellen und daher nicht als deren Schutzbereich begrenzend zu betrachten sind, wird die Erfindung mit zusätzlicher Ausprägung und Detaildarstellung durch die Nutzung der begleitenden Zeichnungen beschrieben und erläutert, bei denen:
  • 1A und 1B perspektivische Außenansichten einer ersten vorliegend bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind.
  • 2 eine perspektivische Innenansicht der in 1A–B dargestellten ersten vorliegend bevorzugten Ausführungsform ist.
  • 3 ein Blockdiagramm ist, das die prinzipiellen funktionalen Komponenten zeigt, die bei einer typischen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten sind.
  • 3A ein Blockdiagramm ist, das die prinzipiellen funktionsbedingten Aufgaben zeigt, die vom in 3 dargestellten Übersetzerschaltkreis ausgeführt werden.
  • 4A–B Flussdiagramme sind, die die relevanten Schritte zeigen, die von der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden.
  • 5A–L Zeitdiagramme sind, die die Zeitsteuerungs-Operationen der in 3 dargestellten Komponenten zeigen.
  • Es wird nun Bezug genommen auf die Zeichnungen, worin gleiche Anordnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sein werden. 1A und 1B sind perspektivische Außenansichten (nicht notwendigerweise im Maßstab) einer ersten vorliegend bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die hierin dargestellte Ausführungsform wird als ein Beispiel hinsichtlich der erfinderischen Konzepte der vorliegenden Erfindung mit dem Verständnis dargestellt, dass viele andere spezifische Darstellungen der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich sind und durch entsprechende Fachleute unter Verwenden der hierin dargestellten Lehren erlangt werden können.
  • Dargestellt in 1A–B ist ein Host Computer 122 mit einer PCMCIA-konformen Fassung 124. Die Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA) veröffentlicht den PCMCIA-Standard, der in der Industrie breite Akzeptanz erlangt hat. Es ist bevorzugt, dass die PCMCIA-konforme Fassung die PCMCIA Version 2.1-Spezifikation, Typ II erweiterter Kartenstandard, befolgt. Dieser bevorzugte Standard spezifiziert die physikalischen, elektrischen und Umgebungs-Parameter, die konforme Geräte erfüllen müssen. Das hierin beschriebene System und Verfahren der vorliegenden Erfindung sind sowohl kompatibel mit den PCMCIA-Kartendiensten Spezifikation 2.1 als auch Kartendiensten Spezifikation 2.1. Dieser Standard und die begleitenden Spezifikationen, beispielsweise PCMCIA Version 2.1, PCMCIA-Kartendienste Spezifikation 2.1 und Kartendienste Spezifikation 2.1, PCMCIA-Standard Version 2.1 und alle danach veröffentlichten Versionen (beinhaltend den PC-Karten-Standard [1995]), sind im Stand der Technik wohlbekannt. Es ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung mit anderen PCMCIA-Spezifikationen und -Standards, die jetzt verfügbar sind oder in der Zukunft verfügbar werden, ebenso wie mit anderen gleichartigen Anleitungs-Standards genutzt werden kann, die jetzt in der Industrie verfügbar sind, oder die in der Zukunft verfügbar werden. Beispiele solcher anderer Spezifikationen und Standards schließen den Cardbus-PC-Karten-Standard ein, der nun unter Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird. Zusätzliche Information hinsichtlich der Implementierung dieser Standards kann aus der Veröffentlichung D. Anderson & T. Shanley: „CARDBUS SYSTEM ARCHITECTURE" (1996) (veröffentlicht von Addison-Wesley Publishing Company) erlangt werden.
  • Bei seiner vorteilhaftesten Nutzung ermöglicht die hierin beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ISA- und/oder PCI-konformen Geräten, mit der PCMCIA-Fassung eines tragbaren Computers gekoppelt zu werden, und ermöglicht dem tragbaren Computer, auf alle der Funktionen des ISA- oder PCI-konformen Gerätes zuzugreifen. Wie im Stand der Technik bekannt, sind ISA- und PCI-konforme Geräte in der Industrie weithin verfügbar. Viele ISA- und PCI-konforme Geräte sind als „Addon-Karten" gestaltet, die Leiterplatten sind, die mit einem Randverbinder versehen sind, der in einen offenen Steckplatz aufgenommen wird, der mit der Rückseite eines Desktop-Computers gekuppelt ist. Die „Addon-Karten" sind häufig so groß wie der tragbare Host-Computer 122, mit dem die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung genutzt wird. Während die beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hierin zur Verwendung mit einem tragbaren Computer erläutert wird, kann die vorliegende Erfindung ebenso vorteilhaft mit anderen Computer-Geräten genutzt werden.
  • Durch die vorliegende Erfindung ist bereitgestellt, dass die breite Vielfalt von als Addon-Karten verfügbaren Geräten bei vernünftigen Kosten einfach mit allen tragbaren Computern, die eine PCMCIA-Fassung haben, genutzt werden kann. Ferner ermöglichen, wie in dieser Offenbarung später ausführlicher erläutert wird, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ferner einem Nutzer eines tragbaren Computers, eine Tastatur natürlicher Größe, eine Zeigervorrichtung (wie beispielsweise eine Maus), eine Video-Addon-Karte, einen Video-Monitor und andere ISA-kompatible Geräte (die im Allgemeinen mit einem Desktop-Computer genutzt würden) mittels lediglich Einführens und Entfernens eines einzigen Steckers in die PCMCIA-Fassung am tragbaren Computer zu koppeln und zu trennen. Ferner ist die vorliegende Erfindung viel flexibler und weniger kostspielig als das Bereitstellen einer proprietären Verbindungsstation bzw. Andockstation für einen tragbaren Computer, bei der beispielsweise lediglich eine unabhängige Tastatur und ein anderes Gerät, das nicht ISA-konform oder PCI-konform ist, vorgesehen sind.
  • Es ist in der Industrie selbstverständlich, dass der ISA-Standard für PC-kompatible Computer nicht von einer einzelnen Organisation veröffentlicht worden ist sondern sich über die Jahre basierend auf der ursprünglichen Architektur des IBM-PC-Personalcomputers entwickelt hat. Nichtsdestotrotz ist der ISA-Standard in der Industrie wohlbekannt. Information bezüglich des ISA-Standards ist in den Veröffentlichungen: Edward Solaris, „ISA & EISA THEORY AND OPERATION", (Annabooks Publication), Tom Shanley & Don Anderson: „ISA SYSTEM ARCHITECTURE" sowie Hans-Peter Messmer: „THE INDISPENSABLE PC HARDWARE BOOK" enthalten, wobei alle von ihnen hierin nun unter Bezugnahme aufgenommen werden. Der PCI-Standard wurde von Intel Corporation entwickelt und wird von einem Konsortium von Industriepartnern, bekannt als die PCI Special Interest Group, verwaltet. Revision 2.1 der Spezifikation für den Cardbus-Standard ist für PCI Special Interest Group verfügbar, und Revision 2.1 der Spezifikation wird nun durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen. Zusätzliche Information bezüglich des PCI-Standards kann aus der Veröffentlichung von D. Anderson & T. Shanley: „PCI SYSTEM ARCHITECTURE" (1995) (veröffentlicht von Addison-Wesley Publishing Company) erlangt werden.
  • Die hierin beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet, beinhaltet eine Übersetzer-Treiber, der vorzugsweise als Software in den tragbaren Computer 122 geladen wird, welcher Treiber es dem tragbaren Computer ermöglicht, mit ISA- und/oder PCI-konformen Geräten in einer transparenten Art und Weise, d. h. ohne Veränderung der anderen Funktionen des tragbaren Computers und ohne dass der Nutzer während des Betriebs Notiz davon nimmt, zu kommunizieren. Vorzugsweise werden alle ISA- und/oder PCI-Gerätetreiber, die mit dem ISA- und/oder PCI-konformen Gerät einhergehen, ebenfalls in den tragbaren Computer 122 geladen und in der erwarteten Art und Weise betrieben.
  • Die vorliegende Erfindung ist zu fertigen ISA- und PCI-Standards sowie den üblichen Lese- und Schreib-Zyklen bei Speicher- und E/A-Ressourcen konform. Die hierin offenbarte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ebenso mit ISA-Standard sowie fertigen DMA-Übertragungszyklen konform, und sieben DMA-Pegel sind unterstützt. Ferner sind elf Interrupts unterstützt. Die hierin beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zu den physikalischen, elektrischen und Umgebungs-Parametern des ISA-Standards konform, und entsprechende Fachleute können leicht die Information hierin nutzen, um die beschriebene Ausführungsform derart anzupassen, dass sie mit den physikalischen und elektrischen Parametern des PCI-Standards konform ist. Daher ist von der beschriebenen Ausführungsform jedes ISA- oder PCI-konforme Gerät (mit Ausnahme von Addon-Bus-Owner-Karten im Fall von PCMCIA Revision 2.1 und PC-Karten-Fassungen Revision 95) unterstützt.
  • Der in den tragbaren Computer 122 geladene Übersetzer-Treiber stellt eine transparente Schnittstelle zwischen dem in den tragbaren Computer geladenen ISA- und/oder PCI-Gerätetreiber und dem ISA- oder PCI-konformen Gerät bereit. Die ISA- und/oder PCI-Gerätetreiber werden in den tragbaren Computer 122 in der gleichen Art und Weise geladen und in ihm genutzt, als wenn die ISA- oder PCI-Gerätetreiber und die ISA- oder PCI-konformen Geräte in einem PC-kompatiblen Computer der AT-Klasse installiert wären.
  • Weiterhin Bezug nehmend auf 1A–B weist die Vorrichtung der vorliegend bevorzugten Ausführungsform ein Chassis, in dem ISA- und/oder PCI-Addon-Karten installiert werden können, sowie ISA- und/oder PCI-Anschlüsse auf, mit denen Geräte gekoppelt werden können. Das Chassis ist mit einem Gehäuse 100 versehen. Ein Kabel 118 ist vorgesehen, das vorzugsweise mit den PCMCIA-Spezifikationen konform ist. Für Cardbus-Kompatibilität bietet das Kabel 118 einen elektrischen Schaltkreis, der an seiner „CARD GND"-Leitung angeschlossen ist, welcher Schaltkreis Pufferspeicher und Resynchronisation von Hochgeschwindigkeitssignalen nach dem Bewegen zu und vom Kabel 118 bereitstellt. Der Schaltkreis stellt ferner, um die Latenz-Anforderungen des Kabels 118 sowie ISA- und/oder PCI-Addon-Karten zu beachten, intelligente Kommunikation mit dem Host-Computer 122 bereit. Ein erster Verbinder 120 ist eingerichtet, in die PCMCIA-Fassung 124 am tragbaren Computer 122 aufgenommen zu werden. Ein zweiter Verbinder 116 wird in einen am Gehäuse 100 vorgesehenen PCMCIA-Anschluss 102 aufgenommen und stellt elektrische Verbindung zu den darin enthaltenen Komponenten her. Das Kabel 118 ist vorzugsweise ein verschweißtes abgeschirmtes 68-Pin-Kabel, wie es in der Industrie erlangt oder bereits von einem Fachmann unter Verwenden der hierin enthaltenen Information leicht herstellen kann, allerdings können vorzugsweise auch Kabel mit weniger Pins und Leitungen angewendet werden.
  • An der Außenseite des Gehäuses 100 ist ein Zugang zu einem Tastatur-Anschluss 106, einem Maus-Anschluss 104, einem Seriell-Anschluss 113 und einem Parallel Anschluss 110 vorgesehen, wobei alle von ihnen zu dem AT/ISA-Industriestandard konform sind. Der Tastatur-Anschluss 106 nutzt einen Industriestandard-PS/2-Verbinder und ist unter Verwenden einer 8042-Implementierung ausgeführt. Der Maus-Anschluss 104 nutzt ebenfalls einen Industriestandard-PS/2-Verbinder und ist unter Verwenden einer 8042-Implementierung ausgeführt. Der Seriell-Anschluss 113 ist vorzugsweise am Seriell-Anschluss 2 angeordnet und ist unter Verwenden eines UART 16550 und eines DB9-Verbinders realisiert und ist konform zum RS-232C-Industriestandard. Der Parallel-Anschluss 110 ist vorzugsweise am Parallel-Anschluss 2 angeordnet und weist einen DB25-Verbinder auf und ist zu IEEE 1284 konform, Modi: konform, Nibble, ECP und späteres EPP. Eine Wechselspannungsbuchse 112 ist vorgesehen, die im Wege eines Netzkabels 114 Wechselspannungsenergie aufnimmt.
  • Ebenfalls dargestellt in 1B sind drei ISA/PCI-Addon-Karten-Zugangsöffnungen 108A–C. Installiert im Gehäuse 100 ist eine ISA-konforme Video-Addon-Karte (10 in 2), wie im Stand der Technik bekannt. Ein Videomonitor-Verbinder 12 ist an der Videokarte 10 vorgesehen. Eine Vielzahl anderer ISA- und/oder PCI-Addon-Karten kann im Inneren des Gehäuses 100, wenn gewünscht, installiert werden, und Zugang zu den an den anderen ISA- und/oder PCI-Addon-Karten vorgesehenen Verbindern wird durch die verbleibenden Öffnungen 108B–C hergestellt.
  • Bei dem Beispiel der beschriebenen Ausführungsformen lässt ein Nutzer eines tragbaren Computers vorzugsweise eine Tastatur, eine Maus oder anderes Zeigergerät, einen Videomonitor und einen Drucker an den geeigneten Verbindern angeschlossen und führt ein und entfernt lediglich den ersten Verbinder 120 von der PCMCIA-Fassung 124, wenn der tragbare Computer 122 bewegt und zurückbefördert wird.
  • Als Nächstes wird Bezug genommen auf 2, die eine perspektivische Ansicht der im Inneren des Gehäuses 100 (1A–B) angeordneten Komponenten ist. Dargestellt in 2 ist eine Logik-Platinen-Anordnung, die einen Übersetzerschaltkreis 152 und andere Komponenten, wie von entsprechenden Fachleuten bald erkannt wird, aufweist, die notwendig sind, um die vorliegende Erfindung zu implementieren. Die Logik-Platinen-Anordnung 132 in Kombination mit anderen Software-, Firmware- oder Hardware-Komponenten führt das Koppeln der vorliegenden Erfindung von ISA- und/oder PCI-konformen Geräten mit PCMCIA-Standards aus. Die Logik-Platinen-Anordnung 132 unterstützt den Tastatur-Anschluss 106, den Maus-Anschluss 104, den Seriell Anschluss 113, den Parallel-Anschluss 110 und den PCMCIA-Anschluss 102.
  • Die Wechselspannungsbuchse 112 ist über Leiter 130 mit der Logik-Platinen-Anordnung 126 gekoppelt. Eine Masse-Lasche 131 ist vorzugsweise an der Gehäuse-Masse angeschlossen. Ein Gleichspannungsenergie-Zuführ-Platine 126, wie im Stand der Technik bekannt, ist vorgesehen, um die Komponenten der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung mit Energie zu versorgen und die Spannungs- und Strom-Erfordernisse von ISA- und/oder PCI-konformen Geräten zu liefern, welche Erfordernisse höher sind als von PCMCIA-konformen Geräten sichergestellt werden kann. Die Energieversorgungs-Platine 126 ist vorzugsweise über ein 5 Ader-Kabel 128 mit der Logik-Platinen-Anordnung gekoppelt.
  • Die Logik-Platinen-Anordnung 132 ist mit einem Randverbinder 134 versehen, der in einen von vier an einer Rückwand 136 vorgesehenen Rückwand-Verbindern 138A–D eingeführt wird. Die Rückwand-Anordnung nimmt ISA- und/oder PCI-konforme Geräte auf, wie beispielsweise die ISA-konforme Videokarte 10, so wie es bei einem PC-kompatiblen Desktop-Computer der Fall sein würde. Es ist erkennbar, dass die vorliegende Erfindung Anordnungen, bei denen lediglich ein ISA- oder PCI-konformes Gerät aufgenommen ist, sowie Situationen umfasst, bei denen zahlreiche ISA- und/oder PCI-konforme Geräte aufgenommen sind. Daher kann sowohl eine größere oder kleinere Anzahl von Rückwand-Verbindern 138A–D als auch ein Weglassen von, oder mehr Geräte hinzugefügt zu der Tastatur, Maus, Seriell- und Parallel-Anschluss, vorgesehen sein. Die Video Addon-Karte 10 ist vorzugsweise irgendeine aus einer Anzahl von in der Industrie verfügbaren Videokarten und ist lediglich exemplarisch für die ISA- und PCI-konformen Geräte, die zur Rückwand-Anordnung 136 hinzugefügt werden können.
  • Es ist erkennbar, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein System und Verfahren zum Herstellen physischer und elektrischer Verbindung mit einer Host-Computer 122-PCMCIA-Fassung, normalerweise einem IBM-kompatiblen tragbaren Computer, bereitstellen und die dabei vorhandenen Signale mit ISA- und/oder PCI-konformen Signalen in Funktion, Zeitsteuerung, elektrischen und physikalischen Beziehungen koppeln, sodass beispielsweise eine ISA- und/oder PC-Video-Addon-Karte Dritter vom Host-Computer 122 genutzt werden kann.
  • Der PCMCIA-Standard und der ISA-Standard werden beide unter vollständig unterschiedlichen Umgebungen und mit vollständig unterschiedlichen Zwecken im Sinn veröffentlicht oder entwickelt. Tatsächlich sind die PCMCIA-Standards insbesondere mit Miniaturisierung und Anwendung in verkleinerten tragbaren Computern im Sinn entwickelt worden. Demgegenüber betrafen und betreffen die vor der weit verbreiteten Nutzung tragbarer Computer entwickelten ISA-Standards nicht Miniaturisierung oder Portabilität. Die Vorteile, die mit der Nutzung von Geräten, die PCMCIA-konform sind, erwachsen, sind groß genug, dass Schemata eingeführt wurden, die es ermöglichen, PCMCIA-konforme Geräte mit ISA-Standardbussen und deren Produkten zu nutzen. Solche Geräte, die es ermöglichen, dass ein PCMCIA-konformes Gerät mit einem ISA-Bus genutzt werden kann, erfordern lediglich Bereitstellen bereits implementierter Kopplung, da die PCMCIA-konformen Geräte, vor der Einführung des Cardbus-Standards, keinen irgendwelchen Signale außer im wesentlichen denen erfordern, die bereits auf dem ISA-Bus vorhanden sind. Demgegenüber ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass ISA-konforme Geräte, die Signale erfordern, die vom PCMCIA-Standard nicht unterstützt werden oder enthalten sind, über eine PCMCIA-Fassung mit einem Computer zu koppeln. Daher mussten durch die vorliegende Erfindung Signale bereitgestellt werden, die von einem ISA-Gerät benötigt werden, die beim PCMCIA-Standard keine irgendwie geartete Entsprechung haben. Die Bereitstellungen solcher Signale mit den notwendigen Zeitsteuerungs-Erfordernissen ist beim Stand der Technik ein großer Vorteil und bietet Vorteile, die zuvor in der Industrie nicht verfügbar waren.
  • Wie zuvor dargestellt, ermöglicht der Entwicklungs-Charakter des ISA-Standards, dass ISA-konforme Geräte, hauptsächlich ISA-Addon-Leiterplatten-Karten, den Vorteil lediglich einiger der Funktionen oder Signale in Anspruch zu nehmen, die auf einem ISA-Standard-Bus vorhanden sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es am bevorzugtesten, dass die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine vollständige Kompatibilität mit ISA- und/oder PCI-konformen Geräten bereitstellt. Es sollte selbstverständlich sein, dass Geräte, bei denen ISA- und PCI-Konformität angegeben ist, nicht den ISA- und PCI-Standard Anforderungen genügen können, denen die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genügt Daher bieten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise „vollständige" Kompatibilität mit den in den zuvor zitierten Veröffentlichungen dargelegten ISA- und PCI-Standards, allerdings ist es selbstverständlich, dass die Konformität mit dem entsprechenden Standard nicht die Möglichkeit ausschließt, dass ein Gerät, bei dem selbst die ISA- und PCI-Konformität angegeben ist, nicht mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompatibel sein kann.
  • Wesentlich bieten die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwenden der hierin dargestellten Information vorzugsweise vollständige Kompatibilität mit ISA- und/oder PCI-konformen Geräten, sodass es ein seltener Fall sein wird, wenn ein ISA- oder PCI-konformes Gerät nicht mit der hierin beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung korrekt funktionieren wird. In vielen Fällen muss es nicht notwendig oder erwünscht sein, Kompatibilität mit allen ISA- und PCI-konformen Geräten bereitzustellen. Daher können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise lediglich ausgewählte Signale und daher weniger als vollständige Kompatibilität mit allen ISA- und PCI-konformen Geräten bereitstellen. In einigen Fällen müssen nur bestimmte ISA- oder PCI-konforme Geräte oder eine Gruppe von ISA- oder PCI-konformen Geräten mit einem Host-Computer 122, der eine PCMCIA-Fassung hat, gekoppelt werden, und daher müssen nicht alle der hierin beschriebenen Merkmale in jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
  • Als Nächstes wird Bezug genommen auf 3, die ein Blockdiagramm ist, das die von den hierin beschriebenen Ausführungsformen ausgeführten elektrischen Funktionen zeigt. Es wird ferner auf 3A Bezug genommen, die ein Blockdiagramm ist, das die prinzipiellen funktionellen Aufgaben zeigt, die vom in 3 dargestellten Übersetzerschaltkreis 152 ausgeführt werden. Es ist erkennbar, dass die primäre Funktion der vorliegenden Erfindung als Übersetzung zwischen PCMCIA-Signalen zu ISA- und/oder PCI-Signalen beschrieben werden kann. Daher können die Komponenten der vorliegenden Erfindung mittels der Übersetzungsfunktion bezeichnet werden, die sie, wie nachstehend erläutert, ausführen. Auf 4A–B, die Flussdiagramme sind, die die relevanten Schritte darstellen, die von den Komponenten der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, wird, um den bevorzugten Betrieb am besten darzulegen, ebenfalls verwiesen. In 4A–B bezeichnet die Abkürzung „Xlator Ckt" den Übersetzerschaltkreis 152, und die Abkürzung „Xlation Prog" bezeichnet das Übersetzungsprogramm 104. Zur Klarheit der Erläuterung wird gleichzeitig auf 3, 3A sowie 4A–B Bezug genommen.
  • Dargestellt in 3 ist die am Host-Computer 122 vorgesehene PCMCIA 150-Fassung mit den damit in Zusammenhag stehenden PCMCIA-Fassung-Signalen. Die hierin beschriebene bevorzugte Ausführungsform weist ein Übersetzungsprogramm 140 auf, das im Host-Computer 122 vorkommt, und das vorzugsweise zur Hochfahr-Zeit geladen wird. Der spezifische Programmcode, um den Übersetzer-Treiber auszuführen, kann von einem Fachmann unter Verwenden der hierin dargelegten Information erreicht werden. Das Übersetzungsprogramm 140, das so gestaltet ist, was in der Industrie allgemein als ein Treiber bezeichnet wird, kann in Software, Firmware oder Hardware ausgeführt sein. Ferner dargestellt in 3 ist eine Spannungsversorgung 158 und ein Taktgeber 156, wie weiterführend kurz erläutert.
  • Ferner dargestellt in 3 ist ein Übersetzerschaltkreis 152. Der Übersetzerschaltkreis 152 in seiner bevorzugten Implementierung ist ein integrierter Schaltkreis, der die hierin beschriebenen Funktionen ausführt. Der Übersetzerhaltkreis 152 kann vorzugsweise als ein Gate-Array implementiert sein, allerdings sind andere Realisierungen der hierin beschriebenen Funktionen ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung anzusehen.
  • Definitionen vieler anderer relevanter Signal-Bezeichnungen, dargestellt in 3, 4A–B und 5A–L, können aus den zuvor zitierten Veröffentlichungen erlangt werden.
  • Die an der PCMCIA-Fassung 150 des Host-Computers 122 und den ISA-Verbindern, dargestellt bei 154, vorliegenden PCMCIA-Signale werden voneinander vom Übersetzerschaltkreis 152 sowie dem Übersetzungsprogramm 140 gepuffert, das im Host-Computer 122 vorkommt, der die PCMCIA-Fassung 150 aufweist. Die Gestaltungen der vorliegenden Erfindung bieten eine Brücke zwischen den unvereinbaren Anforderungen der PCMCIA-Fassung-Signale und der ISA-Signale.
  • Bedeutenderweise sorgen die PCMCIA-Standards für lediglich einen Hardware-Interrupt (IREQ), während der ISA (AT) -konforme Bus mehrere Hardware-Interrupts (IRQ 3 bis 7 und 9 bis 12, 14 und 15) bereitstellen muss. Daher muss die vorliegende Erfindung, um Kompatibilität mit ISA-Geräten bereitzustellen, vorzugsweise Stzukturen vorsehen, sodass zwischen dem mittels der PCMCIA-Fassung bereitgestellten einzigen Hardware-Interrupt und den mehreren Interrupts, die mittels des ISA-Busses 154 (siehe 3A bei Block 160) bereitgestellt werden, zu übersetzen. Die elf IRQ (Interrupt-Anforderung) -Signale vom ISA (AT-Standard) -Bus oder E/A-Anschluss (Anschlüssen), wie beispielsweise dem Seriell-Anschluss und dem Tastatur-Anschluss (106 und 113 in 1A–B) betreten den Übersetzerschaltkreis 152. Auf Aktivierung eines oder mehrerer der elf IRQ (Interrupt-Anforderung) -Signale mittels des(r) Anschlusses (Anschlüsse) oder ISA-konformen Addon-Karte(n) wird (werden) die Interrupt-Anforderung(en) in einem innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 vorgesehenen Interrupt-Register gespeichert (siehe Schritt 200). Jeder Interrupt hat innerhalb des Interrupt-Registers eine eindeutige Bit-Position (siehe Schritt 204). Es ist erkennbar, dass der PCI-Standard keine Interrupt-Signale erfordert und dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vollständige Konformität mit PCI-Geräten ohne Erzeugen solcher Interrupt-Signale bieten können.
  • Eine oder mehrere Interrupt-Anforderungen empfangen habend aktiviert der Übersetzerschaltkreis dann das IREQ (Interrupt Anforderung) -Signal zur PCMCIA-Fassung 150 (siehe Schritt 208). Während der Hochfahr-Zeit wurde gemäß der vorliegenden Erfindung diesem IREQ-Signal eine eindeutige Interrupt-Nummer zugeordnet, mittels der das Übersetzungsprogramm 140 aufgerufen wird. Die Zuordnung einer eindeutigen Interrupt-Nummer wird zwischen dem Übersetzungsprogramm 140 und PCMCIA-Kartendienst-Software in der üblichen Art und Weise, wie in der Industrie bekannt, ausgehandelt. Aufgerufen worden liest dann das Übersetzungsprogramm die Inhalte der Interrupt-Registers innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 und identifiziert somit die eindeutige Interrupt-Nummer (aufgrund Bit-Position) des(r) anfordernden E/A-Anschlusses (Anschlüsse) oder ISA-konformen Addon-Karte(n). Das Übersetzungsprogramm 140 kommuniziert über die PCMCIA-Fassung 150 mit dem Übersetzerschaltkreis 152 (siehe Schritte 212, 216 und 220). Daher kann das Register aus der Perspektive des Übersetzungsprogramms innerhalb eines vorbestimmten Ortes von Attribut-Speicherraum, E/A-Raum oder Speicherraum (wie durch den PCMCIA-Standard erlaubt) angeordnet sein.
  • Um potentielle Konflikte mit ISA-konformen Addon-Karten (wie beispielsweise Videokarte 10 in 2) zu vermeiden, wurde das Interrupt-Register bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung innerhalb des Attribut-Speicherraums angeordnet. Den Initial-Requester identifiziert habend leitet das Übersetzungsprogramm 140 die Interrupt-Anforderung zur ISA-Treibersoftware weiter, die diesem speziellen ISA-Anschluss oder dieser speziellen ISA-konformen Addon-Karte zugeordnet ist. Die Anforderung bedient habend schaltet das Übersetzungsprogramm 140 das Bit innerhalb des Interrupt-Registers, mittels welchen Bits der Interrupt angefordert worden ist, ab. Die Interrupt-Zuordnung des (der) Anschlusses (Anschlüsse) ist Industrie-Standard. Die Interrupt-Zuordnung der Addon-Karte(n) wird im allgemeinen mittels Platzierung von Jumper-Verbindungen auf der (den) ISA-Addon-Karte(n) sowie während der Installation der ISA-Addon-Karte(n) innerhalb der dazugehörigen ISA-Treibersoftware für die ISA-Addon-Karte(n) in der vom Hersteller der oder des ISA-konformen, mit dem Anschluss gekoppelten, Addon-Karte oder Addon-Produkts vorgeschriebenen Weise durchgeführt. Die korrekte ISA-Treibersoftware aufgerufen habend wird der Prozess abgeschlossen, wie im Stand der Technik bekannt (siehe Schritt 224).
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung in der Lage, ein Mittel für Interrupt-Übersetzung zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und dem ISA-Bus 154 bereitzustellen. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel für Interrupt-Übersetzung von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel für Interrupt-Übersetzung anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Ungünstigerweise bieten PCMCIA-Fassung 150-Signale wenig oder keine Direkt-Speicherzugriff (DMA) -Unterstützung, während der ISA-Bus 154 mehrere DMA-Hardwarekanäle und -Hardware-Unterstützungssignale (DRQ 0 bis 7; DACK 0 bis 7, AEN, TC) bereitstellen muss. Die DMA Anforderungen beim ISA-Standard sind insbesondere mit an der PCMCIA-Fassung 150 vorliegenden Signalen inkompatibel. Die vorliegende Erfindung stellt vorzugsweise Übersetzung und Kopplung der Signale derart bereit, dass vollständige ISA-DMA-Unterstützung für ISA-konforme Geräte bereitgestellt werden kann (siehe 3A bei Block 162). Es ist erkennbar, dass der PCI-Standard keine DMA-Unterstützung erfordert und dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vollständige Konformität mit PCI-Geräten ohne das Aufweisen von DMA-Unterstützung bieten können.
  • Signale, die insbesondere für das Bereitstellen von ISA-DMA-Unterstützung relevant sind, sind nachstehend aufgelistet. DRQ-Signale sind acht Signale (0 bis 7), mittels denen eine DMA-Übertragung angefordert wird. DACK-Signale sind acht Signale (0 bis 7), die vom Host-Computer 122 genutzt werden, um die DMA-Anforderung zu bestätigen. Die AEN-Signalleitung ist das Verfahren, mittels dessen ISA-konforme Addon-Karten informiert werden, dass ein DMA-Übertragungszyklus stattfindet und dass lediglich die ISA-konforme Addon-Karte mit einer aktiven DACK-Signalleitung auf die Befehls-Signalleitungen antworten kann. TC ist die Signalleitung, mittels der das Terminal Count und damit das Ende der DMA-Übertragung angekündigt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung betreten die acht DRQ (DMA Anforderung) -Signale vom ISA-Bus den Übersetzerschaltkreis 152 (Schritt 228). Auf Aktivierung eines oder mehrerer dieser Signale mittels der ISA-konforme(n) Addon-Karte(n) hin wird (werden) der(die) DRQ(s) in einem DMA-Register innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 gespeichert (siehe Schritt 232). Jeder DRQ hat innerhalb des DMA-Registers eine eindeutige Bit-Position. Eine oder mehrere DMA-Anforderungen empfangen und gespeichert habend setzt dann der Übersetzerschaltkreis 152 in seinem Interrupt-Register ein eindeutiges Bit, wie oben dargestellt (siehe Schritte 240 und 244). Eine Interrupt-Anforderung empfangen habend aktiviert dann der Übersetzerschaltkreis 152 das IREQ-Signal zur PCMCIA-Fassung 150. Mittels des IREQ-Signals wird dann das Übersetzungsprogramm 140 aufgerufen. Aufgerufen worden seiend liest dann das Übersetzungsprogramm die Inhalte des Interrupt-Registers innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152. Erkennend, dass das der DMA-Anforderung zugeordnete eindeutige Bit gesetzt worden ist, verarbeitet das Übersetzungsprogramm 140 nun die Anforderung als eine DMA-Anforderung, nicht als eine Interrupt-Anforderung. Das Übersetzungsprogramm 140 kommuniziert über die PCMCIA-Fassung 150 mit dem Übersetzerschaltkreis 152. Auf diese Weise kann das DMA-Register aus der Perspektive des Übersetzungsprogramms 140 innerhalb eines vorbestimmten Ortes eines Attribut-Speicherraums, E/A-Speichers oder -Speicherraums angeordnet sein.
  • Um potentielle Konflikte mit ISA-konformen Addon-Karten zu verringern, ist das DMA-Register vorzugsweise innerhalb des Attribut-Speicherraums angeordnet, kann allerdings gemäß der vorliegenden Erfindung irgendwo anders angeordnet sein. Die Anforderung als eine DMA Anforderung identifiziert habend liest dann das Übersetzungsprogramm 140 die Inhalte des Übersetzerschaltkreis 152 -DMA-Registers mittels Wahrnehmens, wenn die Position des eindeutigen Bits für eine bestimmte ISA-konforme Addon-Karte gesetzt ist, um zu ermitteln, welche der ISA-konformen Addon-Karte(n) die Anforderung durchgeführt hat. Die eindeutige DRQ-Nummer identifiziert habend muss das Übersetzungsprogramm 140 nun alle Interrupts und andere potentielle DRQs abschalten. Das Übersetzungsprogramm 140 setzt dann im DACK-Register innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 ein Bit (siehe Schritt 276), um anzuzeigen, welche DRQ-Nummer bedient wird. Dieses Bit wird auf die entsprechenden DACK-Signalleitungen abgebildet. Ferner deaktiviert das Übersetzungsprogramm das AEN-Bit innerhalb des Übersetzerschaltkreis-DMA-Registers im Übersetzerschaltkreis 152. Das AEN-Bit wird auf die AEN-Signalleitungen abgebildet und wie zuvor beschrieben von der(n) ISA-konformen Addon-Karte(n) genutzt. Der Übersetzerschaltkreis 152 nutzt ferner dieses Signal, um zu gewährleisten, dass E/A- und Speicher-Befehlssignale beide während der DMA-Übertragung vorhanden sind.
  • Das Übersetzungsprogramm initiiert nun unter Verwenden des DMA-Anforderung-Registers innerhalb eines DMA-Controllers die DMA-Übertragung (siehe Schritt 292). Beendet der DMA-Controller einmal die Übertragungen, wird die Kontrolle dem Übersetzungsprogramm 140 zurückgegeben. Das Übersetzungsprogramm 140 prüft das Statusregister des DMA-Controllers, um den Status von TC zu ermitteln. Ist TC aktiviert, dann schreibt das Übersetzungsprogramm 140 in das TC-Bit innerhalb des Übersetzerschaltkreis-DMA-Registers (siehe Schritt 296). Das TC-Bit innerhalb des DMA-Registers wird auf das TC-Signal abgebildet, mittels dessen die ISA-konforme(n) Addon-Karte(n) getrieben wird (werden) (siehe Schritt 284). Dass DACK-Signal wird deaktiviert, und das AEN-Signal wird aktiviert. Die Interrupts werden erneut aktiviert. Das Übersetzungsprogramm 140 endet nun, und der Systemfluss kehrt zu normal zurück.
  • Bei einigen PC-kompatiblen Computern mag ein DMA-Controller nicht vorhanden sein. Ist im Host-Computer 122 der PCMCIA-Fassung 150 ein DMA-Controller nicht vorhanden, muss eine Anpassung durchgeführt werden. Um sicherzustellen, dass ein DMA-Controller verfügbar ist, wenn einer im Host-Computer 122 nicht vorhanden ist, ist innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 ein IBM-PC kompatibler DMA-Controller, beispielsweise ein 8237A, implementiert (siehe 3A bei Block 172). Für Information hinsichtlich der Anforderungen solch eines DMA-Controllers siehe die Veröffentlichungen „ISA SYSTEM ARCHITECTURE" sowie „THE INDISPENSABLE PC HARDWARE BOOK", die zuvor zitiert wurden. Aufgrund Konvention kommen die verschiedenen Register innerhalb des DMA-Controllers an festgelegten Adressen im E/A-Raum vor. Vorzugsweise tritt die Übersetzerschaltkreis 152-Implementierung des DMA-Controllers an der gleichen Adresse wie der Host-Computer 122-DMA-Controller auf, wenn er im Host-Computer 122 vorhanden ist. Ist der DMA-Controller im Host-Computer 122 vorhanden, wird der Host Computer 122 aufgrund Konvention die PCMCIA-Fassung 150 am Erkennen jeglicher E/A-Aktivität zu den DMA-Controller-Adressen blockieren (siehe Schritt 248). Daher würde der DMA-Controller innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 ruhend sein und wird nicht mit einer Hardware oder Software interagieren. In Fällen, bei denen im Host-Computer 122 ein DMA-Controller vorhanden ist (siehe Schritt 252), werden vorzugsweise die oben in Verbindung damit, wenn der DMA-Controller im Host-Computer 122 vorhanden ist, erläuterten Schritte befolgt (siehe Schritte 260, 264 und 268).
  • Ist im Host-Computer 122 ein DMA-Controller nicht vorhanden, wird die PCMCIA-Fassung 150 jede E/A Aktivität zu den DMA-Controller-Adressen erkennen. Daher wird der DMA-Controller innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 im Wesentlichen automatisch aktiviert (siehe Schritt 256). Vorzugsweise wird bei der beschriebenen Art und Weise zwischen den beiden Controllern keine Konkurrenz bestehen. Da die PCMCIA-Standards jedoch anders als der Host-Computer 122 Bus-Master nicht erlauben, und da ein DMA-Controller erfordert, selbst ein Bus-Master zu sein, muss das Übersetzungsprogramm 140 in ein Abspielen aufgerufen werden, sodass die DMA-Übertragung bei Unterstützung des DMA-Controllers innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 emuliert wird, wenn der DMA-Controller innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 genutzt wird (siehe Schritt 272).
  • Um zu entscheiden, wie ISA-DMA-Prozeduren zu behandeln sind, muss das Übersetzungsprogramm 140 das Bedürfnis, DMA-Übertragungen gemäß dem ISA-Standard zu emulieren, ermitteln. Bei der hierin beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Übersetzungsprogramm 140 zur Hochfahr-Zeit „Lese, modifiziere Schreib, Lese" -Operationen auf eines der DMA-Controller-Nur-Lese-Register versuchen (siehe Schritt 272). Ist im Host Computer 122 ein DMA-Controller vorhanden, wird die „modifiziere Schreib" -Operation fehlschlagen. Jedoch sind die Nur-Lese (aufgrund Konvention) -Register des Übersetzerschaltkreises tatsächlich Schreib/Lese-Register, und daher wird die „modifiziere Schreib" -Operation erfolgreich sein, wenn im Host-Computer 122 kein DMA-Controller vorhanden ist (siehe Schritt 276). Auf das Herausfinden hin, dass die „modifiziere Schreib" -Operation erfolgreich ist, wird sich das Übersetzungsprogramm 140 dann selbst konfigurieren, die DMA-Übertragung zu emulieren (siehe Schritt 280).
  • Wird von einer ISA-konformen Addon-Karte über DRQx eine DMA-Anforderung durchgeführt, wird die Anforderung wie oben beschrieben bis zu der Zeit bedient, zu der das Übersetzungsprogramm 140 die DMA-Übertragung unter Verwenden des DMA-Anforderung-Registers innerhalb des DMA-Controllers initiiert. Anstelle des Verwendens des DMA-Anforderung-Registers liest die ISA-Treibersoftware die Inhalte der Register des DMA-Controllers, aufweisend die vollständige 24 Bit Adresse der aktuellen" Adresse. Das Übersetzungsprogramm 140 führt dann eine Speicher-Lese- oder Speicher-Schreib-Operation, wie vom DMA-Controller-Modus-Register diktiert, auf die innerhalb der gegenwärtigen Adress-Register enthaltene Adresse durch. Der Übersetzerschaltkreis 152 gewährleistet, dass die E/A-Befehlssignale zu der (den) ISA-konformen Addon-Karte(n) während dieser Übertragung ebenfalls aktiv sind. Das aktuelle Adress-Register wird, wenn vom DMA-Controller-Modus-Register benötigt, inkrementiert oder dekrementiert. Das aktuelle Zahl-Register wird dekrementiert. Die Übertragungen fahren fort, wie durch den Typ der Übertragung (Anforderung, Single, Block) diktiert, wie mittels der Information innerhalb des DMA-Controller-Modus-Registers und potentiell (im Fall der Anforderungs-Übertragung) des DRQ-Registers bestimmt.
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung in der Lage, ein Mittel für Direkt-Speicherzugriff-Übersetzung zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und dem ISA-Bus 154 bereitzustellen. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel für Direkt-Speicherzugriff-Übersetzung von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel für Direkt-Speicherzugriff Übersetzung anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Ungünstigerweise sorgen PCMCIA-Fassung 150-Signale nicht für ein Bus Adress Latch Enable (BALE) -Signal, das Bestandteil des ISA-Standards ist. Die vorliegende Erfindung bietet vorzugsweise Übersetzung und Koppeln der PCMCIA-Standard-Signale derart, dass das ISA-BALE-Signal ISA-konformen Geräten bereitgestellt wird. Um für ein BALE-Signale zu sorgen, wird an der Negativ-Flanke jedes E/A- oder Speicher-Befehls (Lesen oder Schreiben) ein 57 ns positiv verlaufender Impuls erzeugt, wird allerdings nicht erzeugt, wenn Attribut-Speicherraum angesprochen wird (siehe 3A bei Block 164).
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung in der Lage, ein Mittel zum Übersetzen eines Bus Adress Latch Enable-Signals zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und dem ISA-Bus 154 bereitzustellen. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel zum Übersetzen eines Bus Adress Latch Enable-Signals von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel zum Übersetzen eines Bus Adress Latch Enable-Signals anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Ungünstigerweise sorgen die PCMCIA-Fassung 150-Signale nicht für SMEMR (System Memory Read) und SMEMW (System Memory Write) -Signale, die Bestandteil des ISA-Standards sind. Die SMEMR- und SMEMW-Befehlssignale sind nur aktiv, wenn die Adressleitungen das erste eine Megabyte eines Adressraums kennzeichnen und die entsprechenden Speicher-Lese- oder Speicher-Schreib-Befehlssignale aktiv sind. Das ISA-SMEMR- und -SMEMW-Signal werden vorzugsweise direkt aus MEMR- bzw. MEMW-PCMCIA-Signalen erzeugt, wenn das untere erste Megabyte eines Speichers angesprochen wird (siehe 3A bei Block 166).
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung in der Lage, ein Mittel zum Übersetzen zwischen einem Speicher-Lese-Signal und einem Speicher-Schreib-Signal der PCMCIA-Fassung 150 sowie einem System-Speicher-Lese-Signal und einem System-Speicher-Schreib-Signal eines ISA-Busses 154 bereitzustellen. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel zum Übersetzen zwischen einem Speicher-Lese-Signal und einem Speicher-Schreib-Signal sowie einem System-Speicher-Lese-Signal und einem System-Speicher-Schreib-Signal von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel zum Übersetzen zwischen einem Speicher-Lese-Signal und einem Speicher-Schreib-Signal sowie einem System-Speicher-Lese-Signal und einem System-Speicher-Schreib-Signal anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Ungünstigerweise setzt der PCMCIA-Standard voraus, dass jeder Speicher 16 Bit ist und daher das MEMCS16-Signal nicht bereitstellt, das Bestandteil des ISA-Standards ist. Das ISA-MEMCS16-Signal ist bei einer 8 Bit ISA-konformen Addon-Karte inaktiv.
  • Die beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet vorzugsweise eine Schnittstelle, die mit 8 Bit ISA-Addon-Karten kompatibel ist, d. h. wenn MEMCS16 inaktiv ist, mittels Aktivierens des PCMCIA-WAIT-Signals, wenn der ISA-Bus-Zyklus ein „Lesen" ist. Der Übersetzerschaltkreis 152 ruft dann das Wort mit zwei geeigneten Lese-Bus-Zyklen (unter Verwenden von Auslagerungslogik innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152) zur ISA-konformen Addon-Karte ab und speichert es temporär als ein 16 Bit-Wort im Übersetzerschaltkreis 152. Das WAIT-Signal wird dann deaktiviert, und das Wort wird aus dem Übersetzerschaltkreis 152 gelesen.
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform wird während einer Schreib-Operation, um an eine 8 Bit konforme Addon-Karte zu adaptieren, d. h. wenn MEMCS16 inaktiv ist, das Wort in einen temporären Speicher innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 geschrieben. Das WAIT-Signal wird dann aktiviert, und das Wort wird zur ISA-konformen Addon-Karte unter Verwenden zweier Schreibzyklen (unter Verwenden von Auslagerungslogik [siehe 3A bei Block 174] innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152) geschrieben.
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung in der Lage, ein Mittel für Übersetzung zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und einer mit dem ISA-Bus 154 gekoppelten 8 Bit ISA-kompatiblen Addon-Speicherkarte bereitzustellen. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel zum Übersetzen zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und einer 8 Bit ISA-kompatiblen Addon-Karte von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel zum Übersetzen zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und einer 8 Bit ISA-kompatiblen Addon-Karte anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Ungünstigerweise sorgt der PCMCIA-Standards nicht für DRAM-Auffrischung, wie vom ISO-Standard erfordert. Die vorliegende Erfindung bietet vorzugsweise ISA-DRAM-Auffrischung, sodass vollständige ISA-DRAM-Unterstützung für ISA-konforme Geräte bereitgestellt werden kann.
  • Um für DRAM-Auffrischung zu sorgen, sieht die beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass alle 15 Mikrosekunden die unteren 8 Adressleitungen zu der(n) ISA-konformen Addon-Karte(n) mittels des Übersetzerschaltkreises 152 gemäß den im Refresh-Register innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 gespeicherten Adresse getrieben werden (siehe 3A bei Block 168). REFRESH wird aktiviert. Dann wird auf die ISA-konforme(n) Addon-Karte(n) ein Speicher-Lesezyklus ausgeführt. Die gespeicherte Adresse wird dann inkrementiert, REFRESH wird deaktiviert, und die Adressleitungen zu der(n) ISA-konformen Karte(n) werden mittels der PCMCIA-Fassung erneut getrieben.
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung der Lage, ein Mittel für die DRAM-Auffrischung auf dem ISA-Bus 154 bereitzustellen. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel für DRAM-Auffrischung von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel für DRAM-Auffrischung anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Ungünstigerweise bieten PCMCIA Fassung 150 -Signale keine Taktsignale. Der ISA-Standard erfordert ein Systembustakt (BCLK) -Signal, das bei 8 MHz arbeitet, sowie ein Oszillator (OSC) -Signal, das bei 14,31818 MHz, der Color Burst-Frequenz für den NTSC-Fernsehstandard, arbeitet. Durch die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise ein Taktschaltkreis 156 derart vorgesehen, dass ein Systembustakt (BCLK) -Signal, das bei 8 MHz arbeitet, und ein Oszillator (OSC) -Signal, das bei 14,31818 MHz arbeitet, erzeugt werden.
  • Bei der beschriebenen Art und Weise ist die vorliegende Erfindung in der Lage, ein Mittel zum Bereitstellen eines Taktsignals, wie vom ISA-Bus 154 benötigt, zu bieten. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel zum Bereitstellen eines Taktsignals von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel zum Bereitstellen eines Taktsignals anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Nachteiligerweise stellt die PCMCIA-Fassung 150 nicht ausreichend elektrischen Strom bei +5 Volt, sodass die Erfordernisse der meisten ISA-konformen Addon-Karten erfüllt sind, bereit. Ferner gewährleistet der PCMCIA-Standard nicht die Verfügbarkeit der vom ISO-Standard erforderlichen –5 Volt, +12 Volt und –12 Volt. Eine Spannungsversorgung 158 bietet die notwendigen ISA-konformen Spannungen und Strom.
  • Daher wird durch die vorliegende Erfindung ein Mittel zum Zuführen von Energie einem ISA-konformen Gerät bereitgestellt. Wie zuvor dargestellt, kann das Mittel zum Zuführen von Energie den ISA-konformen Geräten von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen sein. Ferner kann das Mittel zum Zuführen von Energie einem ISA-konformen Gerät anders, als hierin beschrieben, implementiert sein, und jede alternative Implementierung, die die gleichen oder äquivalente Funktionen ausführt, ist bestimmt, innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu fallen.
  • Nachteiligerweise sind die PCMCIA-Standard-Zeitsteuerungs-Anforderungen wesentlich rasanter, als eine ISA-konforme Addon-Karte absichern kann. Daher umfasst die vorliegende Erfindung Mittel zum Übersetzen der Zeitsteuerung zwischen der PCMCIA-Fassung 150 und dem ISA-Bus 154 (siehe 3A bei Block 172).
  • 5A–L sind detaillierte Zeitdiagramme, die die Signale zeigen, die gemäß dem PCMCIA-Standard, dem ISA-konformen Gerät und den Bus-Übersetzer-Anordnungen der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. In 5A–D kennzeichnet die fettkursive Schrift eine Funktion, die mittels der Bus-Übersetzer-Anordnungen der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, während die einfache Schrift ein Signal kennzeichnet, das Bestandteil des PCMCIA- und ISA-Standards ist. Die geklammerten Bezeichnungen kennzeichnen, ob das dargestellte Signal gemäß dem PCMCIA-Standard [PCMCIA] vom tragbaren Host-Computer (122 in 1) oder von dem ISO-konformen Gerät oder einer Addon-Karte [Karte] oder von den hierin beschriebenen Übersetzer-Anordnungen [Xlator] erzeugt wird. Ein Stern kennzeichnet, dass eine negative Spannung Aktivierung des Signals ist. In 5A–D werden Zeitmessungen an der PCMCIA-Fassung durchgeführt, wenn die PCMCIA-Fassung beteiligt ist; anderenfalls wird die Zeitmessung am Übersetzerschaltkreis 152 durchgeführt. In 5E–L werden die Zeitmessungen an der CPU durchgeführt.
  • Die Zeitdiagramme von A–L zeigen jeden der Buszyklen (Lesen oder Schreiben) für jeden der Zugriffstypen (E/A oder Speicher) für jeden der Standards (PCMCIA oder ISA) sowie für die Übersetzung von PCMCIA zu ISA. Die Standard-Zeitsteuerung ist mit einfachem Aussehen gezeigt. Die Anforderungen des Übersetzerschaltkreises 152 innerhalb der Übersetzerschaltung sind mit fettgedrucktem Aussehen gezeigt. Die mit den Zeitsteuerungs-Zahlen mit fettgedrucktem Aussehen im Zusammenhang stehenden Pfeile gehen vom Signalübergang aus, der genutzt wird, um (nach der mittels des fettgedruckten Aussehens dargestellten Verzögerung der Zeitsteuerung) den mittels des Pfeilkopfes aufgezeigten Signalübergang zu erzeugen. Beispielsweise wird beim Zeitdiagramm von 5B durch den Negativ-Übergang von IOWR* nach 0 ns Minimum der Positiv-Übergang von BALE erzeugt. Durch den Positiv-Übergang von BALE (wiederum) werden unter Verwenden von in der Übersetzerschaltung enthaltenen Taktsignalen, Zeitverzögerungsleitungen und Schaltkreis-Fortgangs-Verzögerungen Zeitverzögerungen erzeugt.
  • Insbesondere wichtig ist die Erzeugung von IOIS16* von IOCS16*. Wie den Zeitdiagrammen von 5A und 5B gezeigt, wird die ISA-konforme Addon-Karte IOCS16* erzeugen, sodass es für dieses zu spät ist, direkt vom Übersetzerschaltkreis 152 genutzt zu werden, IOIS16* zu erzeugen. Um das IOIS16*-Signal innerhalb ISA-Zeitsteuerung-Spezifikationen bereitzustellen, muss der Übersetzerschaltkreis 152 vorher wissen, ob die ISA-konforme Addon-Karte IOCS16* aktivieren wird. Dies wird mittels der Nutzung des Übersetzungsprogramms und eines speziellen Speichers, bezeichnet hierin als IOCS16*-Speicher, der innerhalb des Übersetzerschaltkreises 152 angeordnet ist (siehe 3A bei Block 170), erreicht. Der IOCS16*-Speicher enthält die Adress-Positionen für alle 8 Bit E/A-Addon-Karten. Daher muss der Übersetzerschaltkreis 152, wenn solch eine ISA-konforme Addon-Karte angesprochen wird, nicht warten, zu erkennen, ob die Addon-Karte IOCS16* aktivieren wird. Der Übersetzerschaltkreis 152 wird stattdessen auf den IOCS16*-Speicher schauen, um zu ermitteln, ob IOIS16* erzeugt werden sollte.
  • Das Schreiben von 8 Bit E/A-Addon-Karte-Adressen in den IOCS16*-Speicher wird während der Hochfahr-Zeit erreicht. Während der Hochfahr-Zeit tastet das Übersetzungsprogramm 140 den E/A-Raum mit aufeinander folgenden Lesezyklen ab. Das Daten-Lesen wird verworfen, allerdings wird, wenn sie andere als FFFFh sind und IOCS16* nicht aktiviert ist, die Adresse innerhalb des IOCS16*-Speichers aufgezeichnet. Der Übersetzerschaltkreis ist für diese Abtast-Zeitdauer früher vorbereitet, und seine Anforderungen zum Aufzeichnen von Adress-Position über die PCMCIA-Konfigurations-Register sind im Stand der Technik bekannt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Übersetzerschaltkreis 152 für seine Abtast-Zeitdauer und seine Anforderungen zum Aufzeichnen von Adress-Positionen über die PCMCIA-Konfigurations-Register früher vorbereitet sein.
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei allen E/A-Adressen angenommen, dass sie, wenn sie nicht im IOCS16*-Speicher aufgezeichnet sind, 16 Bit sind. Während der Laufzeit wird es über IOCS16* ersichtlich werden, ob innerhalb des IOCS16*-Speichers ein Aufzeichnungsfehler aufgetreten ist. Dies kann aufgrund eines Nur-Schreib-Registers auftreten, oder es kann als ein Ergebnis von sich verändernden Bedingungen auftreten. Stimmen IOCS16*-Signale mit IOCS16*-Speicher zu spät überein (wie durch die PCMCIA-Spezifikation definiert), muss der Zyklus, wie mittels IOCS16*-Speichers dargestellt, mittels Wiederherstellung fortgefahren werden, wie nachstehend beschrieben.
  • Für ein 16 Bit-Lesen, dass ein 8 Bit-Lesen sein sollte, wird WAIT* aktiviert, bis zwei Lesezyklen die Daten in den Übersetzerschaltkreis-Byte-Auslagerungs-Schaltkreisen speichern. Das WAIT-Signal wird deaktiviert, und die Inhalte des temporären Speichers innerhalb des Übersetzerschaltkreises werden dann über die PCMCIA-Fassung 150 zum Host-Computer 122 gelesen.
  • Für ein 16 Bit-Schreiben, dass ein 8-Bit-Schreiben sein sollte, werden die Daten in die Übersetzerschaltkreis-Byte-Auslagerungs-Schaltkreise geschrieben, dann wird WAIT* aktiviert, und schließlich werden die innerhalb des Übersetzerschaltkreises gehaltenen temporären Daten in zwei Lesezyklen zur ISA-konformen Addon-Karte geschrieben.
  • Für ein 8 Bit-Lesen, dass ein 16 Bit-Lesen sein sollte, werden die Daten korrekt, allerdings langsam, behandelt (d. h. zwei Lesezyklen anstelle von einem). Für ein 8 Bit-Schreiben, dass ein 16 Bit-Schreiben sein sollte, werden die Daten korrekt, allerdings langsam, behandelt (d. h. zwei Schreibzyklen anstelle von einem). Für jeden Fall, bei dem es einen Fehler im IOCS16*-Speicher gibt, wird der Fehler während des Zyklus' korrigiert, in dem er gefunden worden.
  • Eine alternative Implementierung der vorangegangenen Anordnung, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegt, ist, nach IOCS16*-Aktivierungen abzutasten und sich an deren Adressen zu erinnern (eine Beachtung von Daten ist nicht erforderlich). Um aufzuzeichnen, ist beides ausreichend, da, wenn die ISA-konforme Addon-Karte nicht eine ist, es die andere sein muss. Das Aufzeichnen von 8 Bit E/A-Positionen ist komplizierter, resultiert allerdings in einer geringeren Anforderung für IOCS16*-Speicher als das Aufzeichnen von 16 Bit E/A-Positionen.
  • Ferner ist relevante Information in Bezug auf die Signal-Zeitsteuerungs-Anforderungen in 5A–L dargelegt. Unter Verwenden der hierin dargelegten Information werden entsprechende Fachleute bei zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ankommen. Eine Kurzbeschreibung jedes der Zeitdiagramme, wie in 5A–L dargestellt, wird nachstehend bereitgestellt.
  • 5A stellt die bevorzugte Zeitsteuerung einer PCMCIA-ISA-Übersetzungs-E/A-Lese-Operation dar.
  • 5B stellt die bevorzugte Zeitsteuerung einer PCMCIA-ISA-Übersetzungs-E/A-Schreib-Operation dar.
  • 5C stellt die bevorzugte Zeitsteuerung einer PCMCIA-ISA-Übersetzungs-Speicher-Schreib-Operation dar.
  • 5D stellt die bevorzugte Zeitsteuerung einer PCMCIA-ISA-Übersetzungs-Speicher-Lese-Operation dar.
  • 5E zeigt die Zeitsteuerung einer PCMCIA-E/A-Schreib-Operation.
  • 5F zeigt die Zeitsteuerung einer PCMCIA-E/A-Lese-Operation.
  • 5G zeigt die Zeitsteuerung einer PCMCIA-Speicher-Schreib-Operation.
  • 5H zeigt die Zeitsteuerung einer PCMCIA-Speicher-Lese-Operation.
  • 5I zeigt die Zeitsteuerung einer ISA-E/A-Schreib-Operation.
  • 5J zeigt die Zeitsteuerung einer ISA-E/A-Lese-Operation.
  • 5K zeigt die Zeitsteuerung einer ISA-Speicher-Schreib-Operation.
  • 5L zeigt die Zeitsteuerung einer ISA-Speicher-Lese-Operation.
  • Aus dem Vorangegangen wird erkennbar, dass die vorliegende Erfindung ein System und Verfahren zum einfachen Erweitern eines Computers unter Verwenden weithin verfügbarer Peripheriegeräte bereitstellt, selbst wenn solche Geräte nicht dazu bestimmt sind, mit dem Computer genutzt zu werden. Die vorliegende Erfindung bietet ferner ein System und Verfahren zum Erweitern der Fähigkeiten eines tragbaren Computers und insbesondere eines Laptop oder kleineren Computers unter Verwenden von Geräten, die bestimmt sind, in einem Desktop-Computer installiert zu werden, und insbesondere werden durch die vorliegende Erfindung ISA- und/oder PCI-konforme Erweiterungs-Addon-Leiterplatten-Karten einfach und zuverlässig mit einer PCMCIA-konformen Fassung gekoppelt.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner Ausweitung der Anzahl an Anschlüssen, die an einem Laptop oder kleineren Computer zu finden sind, über die am Computer zu findende PCMCIA-Fassung und sorgt für das Koppeln eines Gerätes, das irgendeine einer Anzahl von unterschiedlichen Interrupt-Anforderungen benötigt, mit einem Computer-Gerät, das lediglich eine Interrupt-Anforderung bereitstellt. Die vorliegende Erfindung bietet ferner eine Schnittstelle für ein Gerät, das einen Direkt-Speicherzugriff erfordert, mit einem Computer-Gerät, das keinen Direkt-Speicherzugriff bereitstellt, und übersetzt präzise die Zeitsteuerung von ISA- und/oder PCI-konformen Signalen in PCMCIA-konforme Signale und übersetzt präzise PCMCIA-konforme Signale in ISA- und/oder PCI-konforme Signale in einer Art und Weise, die für die beteiligten Geräte und den Benutzer des Computers transparent ist. Ferner werden durch die vorliegende Erfindung 8 Bit-Peripherie-Speichergeräte mit einem Computer-Gerät, dass lediglich an 16 Bit-Speichersignale angepasst ist, gekoppelt und ferner die Spannungs- und Strom-Anforderungen einer ISA- und/oder PCI-konformen Addon-Erweiterungs-Leiterplatten-Karte, die von einem Host-Computer nicht unterstützt werden können, unterstützt.
  • Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt sein. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in allen Beziehungen lediglich als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten. Der Schutzumfang der Erfindung wird daher durch die angehängten Ansprüche anstelle der vorangegangenen Beschreibung dargestellt.

Claims (13)

  1. Computersystem, welches umfasst: a) einen tragbaren Computer (122), der eine Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) besitzt, wobei der tragbare Computer (122) angepasst ist, Ausgabesignale für designierte Peripheriegeräte zu erzeugen; b) eine physikalisch entfernte Steuereinheit (132), die mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers verbunden ist; c) eine Vielzahl von Peripheriegeräten, die mit der Steuereinheit verbunden sind, wobei mindestens eines der Peripheriegeräte ein Eingabegerät für Benutzer ist, welches angepasst ist, Eingabesignale zu erzeugen, d) wobei die Steuereinheit (132) einen Schaltkreis (152) umfasst, wobei der Schaltkreis (152) angepasst ist zum: i) Umwandeln der Ausgabesignale von der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers in eine Form, die mit dem designierten Peripheriegerät kompatibel ist; ii) Weiterleiten des umgewandelten Signals zu dem designierten Peripheriegerät; iii) Umwandeln des Eingabesignals von dem designierten Peripheriegerät in eine Form, die mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers kompatibel ist; und gekennzeichnet dadurch, dass der Schaltkreis (152) des Weiteren angepasst ist zum iv) Priorisieren des Zugangs der Eingabesignale zu der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124).
  2. Computersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) eine PCMCIA-Schnittstelle umfasst.
  3. Computersystem gemäß Anspruch 1, welches eine Verbindungsstation (100) zum Anschließen der Vielzahl von Peripheriegeräten an den physikalisch entfernten tragbaren Computer (122), welcher eine Motherboarderweitungsschnittstelle (124) besitzt, wobei die Verbindungsstation (100) umfasst: a) eine Verbindungsstationsschnittstelle (102), die angepasst ist, Eingabe- und Ausgabesignale mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers (122) zu kommunizieren; b) einen Schaltkreis, welcher Ausgabesignale, die von der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers erzeugt werden, in eine Form umwandelt, die mit den designierten Peripheriegeräten kompatibel ist; c) einen Schaltkreis, der die umgewandelten Signalen zu den designierten Peripheriegeräten weiterleitet; d) einen Schaltkreis, welcher die Eingabesignale, die von den Peripheriegeräten erzeugt werden, in eine Form umwandelt, die mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers kompatibel ist; und e) einen Schaltkreis, welcher den Zugang der Eingabesignale zu der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) priorisiert.
  4. Computersystem gemäß Anspruch 3, wobei die Verbindungsstation (100) eine Steuereinheit (132) umfasst.
  5. Verbindungsstation gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei mindestens eines der Peripheriegeräte ein Eingabegerät für Benutzer ist.
  6. Verbindungsstation gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) eine PCMCIA-Schnittstelle umfasst.
  7. System gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Verbindungsstation (100) einen Controller umfasst, der angepasst, die Vielzahl der physikalisch entfernten Peripheriegeräte mit einer Motherboarderweiterungsschnittstelle eines tragbaren Computers zu verbinden, wobei der Controller Ausgabesignale von der Motherboarderweiterungsschnittstelle des tragbaren Computers in eine Form, die mit dem entfernten Peripheriegeräten kompatibel ist, umwandelt und Eingabesignale von den entfernten Peripheriegeräten in eine Form, die mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle des tragbaren Computers kompatibel ist, umwandelt, wobei der Controller des Weiteren Zugang der Peripheriegeräte zu der Motherboarderweiterungsschnittstelle priorisiert.
  8. Verfahren zum Verbinden eines entfernten Peripheriegerätes, welches ein Eingabesignal erzeugt, mit einem tragbaren Computer (122), welcher Ausgabesignale erzeugt, mittels einer Motherboarderweiterungsschnittstelle (124), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Treiben von Daten, die zu dem Peripheriegerät zu schreiben sind, auf der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124); b) Umwandeln der Ausgabesignale von der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Computers in eine Form, die mit dem designierten Peripheriegerät kompatibel ist; c) Weiterleiten des konvertierten Signals zu dem designierten Peripheriegerät; und d) Umwandeln des Eingabesignals von dem designierten Peripheriegerät in eine Form, die mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des tragbaren Gerätes kompatibel ist, des Weiteren einen Schritt des Priorisierens von Zugang zu der Motherboarderweiterungsschnittstelle des tragbaren Computers durch die Eingabesignale umfassend.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Motherboarderweiterungsschnittstelle eine PCMCIA-Schnittstelle umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Verbinden mittels Aktivierens eines Schreib-Signals eine Periode vor einem Standard-Schreibsignal durchgeführt wird.
  11. System gemäß Anspruch 1, welches eine Universal-Verbindungsstation zum Verbinden der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des physikalisch entfernten tragbaren Computers mit einer Vielzahl von Peripheriegeräten umfasst, wobei mindestens eines der Peripheriegeräte ein Eingabegerät für Benutzer ist, mindestens eines der Eingabegeräte für Benutzer angepasst ist, ein Schreib-Kommando zu empfangen, und der tragbare Computer angepasst ist, Daten zu schreiben, wobei die universale Verbindungsstation umfasst: a) eine Verbindungsstationsschnittstelle, die angepasst ist, mit der Motherboarderweiterungsschnittstelle (124) des physikalisch entfernten tragbaren Computers verbunden zu werden; b) Peripheriesteuereinheiten, die angepasst sind mit der Vielzahl von Peripheriegeräten verbunden zu werden, wobei die Peripheriegeräte mit unterschiedlichen Busübertragungscharakteristiken arbeiten; c) eine Verbindungsstationssteuereinheit, die mit der Verbindungsstationsschnittstelle und den Peripheriesteuereinheiten verbunden ist; und d) wobei die Verbindungsstationssteuereinheit wahlweise Daten zwischen der Verbindungsstationsschnittstelle und einem der Peripheriesteuereinheiten überträgt.
  12. System gemäß Anspruch 11, wobei die Peripheriesteuereinheiten angepasst sind, mit beiden, Speichergeräten und Nicht-Speichergeräten, verbunden zu werden.
  13. System gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die universale Verbindungsstation eine Steuereinheit (32) umfasst.
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