ES2102660T5 - Tarjeta de memoria de masa con funcion de entrada/salida. - Google Patents

Tarjeta de memoria de masa con funcion de entrada/salida.

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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A LAS TARJETAS DE MEMORIA CONECTABLES EN LOS ORDENADORES PERSONALES. LOS ORDENADORES PORTATILES COMPRENDEN A MENUDO UN CONECTOR DESTINADO PARA RECIBIR UNA EXTENSION DE MEMORIA EN FORMA DE TARJETA DE CIRCUITOS INTEGRADOS CONECTABLE. LA INVENCION PROPONE UNA ESTRUCTURA DE TARJETA DESTINADA A LA COMUNICACION ENTRE EL ORDENADOR Y EL EXTERIOR (FAX. MODEM, ETC) PUDIENDO ESTA TARJETA SER CONECTADA EN EL CONECTOR DE EXTENSION DE MEMORIA, SIN NECESIDAD DE CAMBIAR EL PROTOCOLO DE UTILIZACION DE ESTE CONECTOR. LA TARJETA COMPRENDE UN CONECTOR (CNC) DE CONEXION AL ORDENADOR, UN CONECTOR (CNX) DE ENLACE CON EL EXTERIOR, UN MICROPROCESADOR INTERNO (MP), UNA MEMORIA NO VOLATIL (MNV) QUE CONTIENEN PROGRAMAS EJECUTABLES POR EL MICROORDENADOR Y QUE CONTIENEN DATOS DE ORGANIZACION DEL CONJUNTO DE LAS MEMORIAS DE LA TARJETA, Y UNA MEMORIA VOLATIL (MV) QUE CONTIENEN AL MENOS UN FICHERO QUE SIRVE PARA LA TRANSFERENCIA DE LOS DATOS A INTERCAMBIAR.

Description

Tarjeta de memoria de masa con función de entrada/salida.
Las tarjetas de memoria de masa amovibles para microordenadores (u ordenadores personales o PC, del inglés "personal computer") aparecieron recientemente como accesorios de los ordenadores personales, sobre todo para los ordenadores portables. Éstas podrían reemplazar en un futuro los disquetes y otros medios de almacenamiento de masa de tipo magnético. Pueden servir de memoria de masa de igual capacidad que los disquetes magnéticos (orden de capacidad: el millón de octetos): sus dimensiones no son mayores (formato tarjeta de crédito, grosor de 3 a 5 milímetros): son mucho más rápidas de acceso (varios millares de veces más rápidas).
Incluso pueden servir de memoria viva de programa directamente ejecutable por el ordenador personal. En este caso, contrariamente a las memorias de masa magnética, no es necesario cargarlas en la memoria viva (RAM) del PC para poder ser ejecutadas a continuación. Los programas que contiene pueden ser ejecutados directamente por el ordenador personal.
Las tarjetas de memoria de masa, también denominadas a veces PC-Cards, comprenden varios chips de memoria y un conector (conector hembra de 68 husillos según la norma PCMCIA de "Personal Computer Memory Card Internacional Association" 1030B East Duane Avenue Sunnyvale, California). La tarjeta se enchufa en un conector correspondiente (macho) del ordenador. Las conexiones son tales que la memoria pueda enviarse por un puerto de entrada-salida paralelo del PC, ya sea como si la memoria fuese una memoria de masa magnética, o bien como si fuese una extensión de memoria viva del ordenador.
Por otra parte, existen tarjetas personales para ordenador que tienen funciones de comunicación entre el ordenador y el exterior, y que comprenden así pues, no solamente un conector destinado a ocuparse del enlace con el ordenador personal, sino asimismo medios de conexión hacia el exterior. A estar tarjetas se les denomina "tarjetas con función Entrada/Salida" o "tarjetas con función I/O". El ejemplo típico de una función de comunicación es el módem, que está conectado por un primer conectador al ordenador y por un segundo conectador a una línea telefónica para enviar los datos digitales a la línea. Otro ejemplo de tarjeta con función de comunicación sería una tarjeta para red en zona cercana en donde la comunicación con el exterior se hace ya no por un conector de contactos materiales, sino por transmisión hertziana en un entorno cercano.
Las tarjetas de comunicación existentes utilizan por lo general la salida RS232C de los ordenadores, la cual proporciona datos digitales en forma serie, bien adaptada a la comunicación por módem o por radio; e incluso las tarjetas de comunicación están directamente montadas en el interior del ordenador y no se presentan en forma de tarjetas de circuito impreso.
Para ordenadores portables especialmente y de manera más general cada vez que se desea economizar sitio, es preferible que los órganos periféricos se monten de manera con clavija y utilizados solamente cuando se necesitan.
De todos modos, se podrán consultar los documentos EP 0 275 510 y WO 90/13096 en los que las tarjetas con microprocesador se utilizan como tarjetas de crédito, así como el documento EP 0 383 518 en el que una tarjeta con microprocesador permite cargar un programa en una memoria interna, esta carga se hace por mediación del microprocesador de la tarjeta y de un programa de cambio insertado en su memoria ROM.
Según el invento, se ha pensado que el conector de extensión de memoria, presente en numerosos ordenadores, especialmente los ordenadores portables, podía utilizarse para conectar tarjetas que tengan cualquier función de comunicación, sin que aparezca ningún problema de protocolo de comunicación debido a la utilización de ese conector a pesar que de que el conector no esté previsto normalmente para ello, puesto que su función consiste normalmente en constituir una extensión de memoria del ordenador.
Para ello, se propone que la tarjeta que está destinada conectarse en un ordenador comprenda las características según las reivindicaciones.
Estos datos pueden ser las propias informaciones o instrucciones de transferencia de información, como lo veremos más adelante, es decir que se puede colocar en el fichero de interfaz por ejemplo 1 u 0 (datos a intercambiar), e incluso instrucciones de transferencia de 1 e instrucciones de transferencia de 0.
Con esta estructura de tarjeta de comunicación, se funcionará por lo tanto conservando el protocolo normal de intercambio de señales que se utiliza entre el ordenador y las memorias externas: señales de lectura/escritura, selección de chip, bus de dirección, bus de datos, etc. No es necesario añadir señales específicas destinadas a la comunicación con el exterior como se debería hacer normalmente.
Por consiguiente, se utiliza el estándar mínimo de intercambios de datos con una memoria, sin añadir otras señales específicas que tuviesen el inconveniente de depender cada vez del tipo de comunicación prevista (módem, fax, red radio, etc.).
Cabe mencionar que el archivo interfaz en memoria volátil sólo contiene datos o instrucciones de tránsito y no necesita ninguna batería o pila de guarda; los datos que deben conservarse en memoria (organización de los archivos, programas de funcionamiento de la tarjeta) están en memoria no volátil (ROM, EPROM, EEPROM, Flash EPROM).
El invento se describe más precisamente a propósito de las tarjetas según la norma PCMCIA, pero puede utilizarse evidentemente con otras normas de tarjetas con memoria de circuito impreso en un microordenador.
Se habrá comprendido que el invento no propone realizar una tarjeta de comunicación cuya sola particularidad fuese de tener un conector del mismo formato que el de una tarjeta con memoria PCMCIA; sino que el invento propone realizar la tarjeta de tal modo que pueda enchufarse en el conector PCMCIA que ya existe en el ordenador y cuya función sigue siendo una función de conexión hacia una memoria externa.
Otras características y ventajas del invento se pondrán de manifiesto cuando se lea la descripción detallada que se da a continuación y que se hace en referencia a los dibujos anexos en los que:
La figura 1 representa una vista de una tarjeta con memoria al estándar PCMCIA;
La figura 2 representa esquemáticamente la constitución interna de la tarjeta de comunicación según el invento;
La figura 3 representa la distribución de las funciones entre la memoria no volátil y la memoria volátil de la tarjeta según el invento.
Una tarjeta con memoria de masa para microordenador, al estándar PCMCIA se representa con la referencia 10 en la figura 1; es una tarjeta cuyo formato es más o menos el de una tarjeta de crédito (superficie de 5 cm x 8 cm de lado aproximadamente), con un grosor más importante (3 a 5 milímetros en general), con un conector (referencia 12) al extremo de la tarjeta, enchufable en un conector complementario de un microordenador.
El invento se interesa a las tarjetas cuya función consiste en permitir la comunicación de datos entre el microordenador y el exterior. Esta tarjeta comprenderá por tanto circuitos electrónicos que permiten efectuar esta comunicación y principalmente un conector suplementario. Si la comunicación con el exterior se hace por vía electromagnética (frecuencia radio en ondas métricas, o hiperfrecuencias en ondas decimétricas a milimétricas), la tarjeta no comprenderá entonces mejor dicho un conector suplementario, pero comprende una antena de emisión/recepción hertziana, para cumplir la función de este conector.
Una tarjeta de comunicación según el invento se representa esquemáticamente en la figura 2. Es una tarjeta que comprende memorias MNV, MV y un microprocesador MP. Las memorias son de dos tipos, memorias volátiles (RAM) y memorias no volátiles (ROM o EPROM o EEPROM o flash EPROM en la tecnología actual). En la figura se ha representado una sola memoria no volátil MNV y una sola memoria volátil MV, pero evidentemente cada una de esas memorias puede realizarse con varios chips de circuito integrado si la capacidad de memoria requerida es demasiado elevada por un solo chip.
El microprocesador ejecuta tareas bajo el comando de programas que están almacenados en su propia memoria de programa R (ROM). Estos programas incluyen programas que permiten la comunicación de datos entre la tarjeta y el exterior por mediación de un conector CNX. El microprocesador está empalmado al conector CNX por mediación de un circuito de interfaz IF1.
Según una variante de realización, microprocesador podría tener los programas de comando registrados en la memoria no volátil MNV. El microprocesador estaría entonces conectado a ésta última por un bus de direcciones y de datos del mismo modo que con la memoria de programa R.
La memoria volátil MV y la memoria no volátil MNV pueden comunicar directamente con el microordenador PC por mediación del conector CNC (correspondiente al conector 12 de la figura 1) que está enchufado en el conector complementario CNP del microordenador. Pero el microprocesador MP no puede comunicar directamente con el microordenador.
En la figura 2, se han representado esquemáticamente estas posibilidades de comunicación: el microprocesador interno está conectado a la memoria volátil por un bus de direcciones AD2, un bus de datos BD2, y un bus de señales de control SC2.Por otra parte, las memorias son accesibles por el ordenador personal PC, por un bus de dirección, AD, un bus de datos BD y un bus de señales de control, estos tres bus proceden del conector CNC.
Según el invento, la tarjeta se asimila a una tarjeta con memoria vista del lado del microordenador: contiene archivos de memoria, volátiles y no volátiles, y una estructura de organización de dichos archivos, exactamente como si esta tarjeta electrónica no fuera más que un disquete magnético flexible o un disco duro.
Además, la función de las memorias MNV y MV está determinada de la siguiente manera: la memoria no volátil no solamente contiene programas ejecutables por el microordenador PC, sino que contiene igualmente todos los datos de organización de las memorias de la tarjeta, es decir los datos que permiten al microordenador PC de comprender su organización (del mismo modo que un disquete magnético contiene, en sus primeras pistas, datos generales de organización de archivos del disquete).
En particular, si nos referimos a la organización clásica de los archivos de memoria de masa en los microordenadores que funcionan con un sistema DOS, los datos de organización de la memoria podrán comprender en general:
- eventualmente un archivo de identificación ID mediante el cual el microordenador puede saber a que tipo de tarjeta está conectado;
- un archivo BOOT, denominado archivo de entrada;
- un archivo FAT, denominado tabla de asignación de archivos, que define el plan de ocupación de la memoria por el conjunto de los archivos, es decir el emplazamiento físico de los diferentes archivos.
- un archivo DIR que es el directorio raíz que contiene informaciones sobre los archivos: los nombres de los archivos (nombre y extensión), el tamaño del archivo, la fecha y hora de creación o modificación del archivo, los eventuales atributos del archivo (oculto o no, etc.);
- un archivo BIO que es un archivo de sistema no accesible al usuario;
- y por último, todos los archivos utilizables, de los que la mayoría están en memoria no volátil y del que por lo menos 1 está en memoria volátil. Entre esos archivos, puede existir evidentemente un archivo de lanzamiento (AUTOEXEC, BAT) que irá a buscar archivos ejecutables que permitan el lanzamiento de la aplicación.
Por consiguiente, según el invento, la tarjeta contiene todos estos datos de organización en memoria no volátil MNV, y los programas de funcionamiento directamente ejecutables por el microordenador están también todos ellos (o en ciertos casos casi todos) en memoria no volátil. El nombre, el emplazamiento físico y otros atributos de cada archivo programa están en memoria volátil.
Por último, existen en la memoria no volátil los datos de organización referentes a un archivo de interfaz FI; el nombre de este archivo está almacenado en el archivo no volátil DIR, la dirección de su emplazamiento físico se define en el archivo no volátil FAT; el emplazamiento físico de este archivo de interfaz se encuentra en la memoria volátil MV.
Este archivo de interfaz sirve para almacenar temporalmente datos que deben transferirse al ordenador PC hacia el exterior o del exterior hacia el ordenador por mediación de la tarjeta, o eventualmente las instrucciones de transferencia de datos (es decir que en vez de contener datos 1 u 0, el archivo puede recibir instrucciones tales como "transferencia de 1", "transferencia de 0", etc. interpretables por el microprocesador interno.
La memoria volátil MV es una memoria con doble acceso: el ordenador PC puede inscribir o leer en ella datos o instrucciones interpretables por el microprocesador interno, y el microprocesador interno MP puede igualmente leer o inscribir en ella datos o instrucciones, bajo el comando de programas de lectura o de escritura contenidos en su propia memoria de programa R.
La memoria no volátil puede o no ser de doble acceso según los casos.
El funcionamiento de la tarjeta de comunicación es por ejemplo el siguiente: el ordenador PC puede intentar escribir en el archivo de interfaz un dato que debe transmitirse al exterior o una instrucción de transmisión de datos. Esta operación de escritura puede detectarla el microprocesador interno MP. Éste último está activado por esta detección. Entonces toma el relevo para ejecutar su programa interno bajo el control de la memoria no volátil. Este programa es por ejemplo un programa de transmisión hacia el exterior (por el conector CNX) del dato recibido por el archivo de interfaz. El microprocesador leerá entonces los datos escritos en el archivo volátil CNX por mediación del circuito de interfaz. Cuando se ha terminado la tarea, el microprocesador transmite el relevo al microordenador, y al contrario, si se trata de recibir datos y transmitirlos al ordenador, el microprocesador ejecutará un programa de transferencia en el otro sentido, escribirá allí los datos en un archivo volátil de la memoria de interfaz y transmitirá el relevo al ordenador para éste pueda leerlos.
La comunicación entre el ordenador PC y la tarjeta es por lo tanto únicamente la comunicación estándar de una tarjeta con memoria, que permite ir a leer o escribir en archivos elegidos, en este caso sobre todo en el archivo de interfaz FI.
Ya no es necesario prever en el protocolo de comunicación entre el ordenador y la tarjeta otras señales que las señales de intercambio mediante una simple tarjeta con memoria: bus de direcciones, de datos, señal de lectura/escritura, señal de selección, de unidad, etc.. A partir de entonces ya se puede utilizar el conector de extensión de memoria del ordenador PC, incluso para insertar en él una tarjeta de comunicación (módem, fax, etc..).
Esta tarjeta de comunicación comprende al mismo tiempo memoria no volátil y memoria volátil, como muchas tarjetas con memoria, pero contrariamente a éstas últimas, no necesita ninguna pila ni batería para guardar el contenido de la memoria volátil. En efecto, ésta no contiene datos que necesitan conservarse después de haberlos utilizado. En principio, solamente contiene datos o instrucciones transmitidos a medida entre el ordenador y el exterior.
Una aplicación particular del presente invento, fuera de la comunicación con una línea telefónica es la siguiente: la tarjeta de comunicación es un lector de tarjetas de crédito con contactos enrasados, es decir que la tarjeta comprende no solamente un conector enchufable en un conector correspondiente del ordenador, sino que también comprende un conector de seis u ocho contactos que pueden recibir una tarjeta con chip plana con el formato tarjeta de crédito que tendrá seis u ocho contactos enrasados. Mediante el sistema según el invento, podemos leer por ejemplo el contenido de la tarjeta con contactos enrasados, o mandar ejecutar por el microordenador programas contenidos en esta tarjeta, e incluso escribir en la tarjeta de contactos enrasados, etc.
Por ejemplo, el funcionamiento puede ser el siguiente: el ordenador escribe en el archivo de interfaz una instrucción destinada al microprocesador interno; esta instrucción puede ser: "lectura de cuatro octetos de la memoria de la tarjeta con contactos enrasados". El microprocesador, "estimulado" por esta escritura, interpretará la instrucción. Los octetos leídos son transferidos en un archivo de la memoria volátil y puede leerlos el ordenador.
Los datos así recuperados del exterior por el conector CNX pueden colocarse ya sea en el mismo archivo de interfaz FI que los datos o instrucciones emitidos a partir del ordenador PC, ya sea en otro archivo, igualmente en la memoria volátil MV. Este otro archivo posee asimismo sus parámetros de organización (nombre, extensión, emplazamiento, etc.) que están colocados en memoria no volátil MNV.
En un ejemplo particular de realización, la memoria volátil MV comprende un primer archivo destinado a recibir instrucciones interpretables por el microprocesador interno, y un segundo archivo destinado a contener datos que deben intercambiarse entre el microprocesador PC y el exterior.

Claims (2)

1. Tarjeta de comunicación destinada a enchufarse en un ordenador, dicha tarjeta comprende:
-
un microprocesador interno (MP);
-
un conector (CNC) que permite enchufar la tarjeta en el ordenador,
-
memorias no volátiles (MNV) que contienen programas de trabajo ejecutables por el ordenador y datos de formato que conciernen la estructura de organización de los archivos de memoria de la tarjeta.
-
Una memoria volátil (MV) conectada al microprocesador interno mediante un bus de direcciones (AD2) de datos (BD2) y de señales de control (SC2). Esta memoria comprende un emplazamiento físico reservado para el almacenamiento temporal de los datos que deben transferirse del ordenador hacia el exterior o del exterior hacia el ordenador, la dirección de este emplazamiento físico y el nombre del archivo para este emplazamiento físico están memorizados en la memoria no volátil.
-
Estas memorias. son directamente accesibles por el ordenador personal mediante un bus de direcciones (AD), de datos (BD) y de señales de control (SC), estos tres bus proceden de dicho conector (CND).
-
Un circuito de interfaz suplementario (IF1)
2. Tarjeta de comunicación según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende un conector suplementario (CNV) que es un conector de enlace con una tarjeta con chip de contactos enrasados, y porque los programas en memoria no volátil comprenden programas de lectura y/o de escritura de datos en la tarjeta con chip.
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