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