JP2000222073A - 適応pciスロット - Google Patents

適応pciスロット

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JP2000222073A
JP2000222073A JP2000021010A JP2000021010A JP2000222073A JP 2000222073 A JP2000222073 A JP 2000222073A JP 2000021010 A JP2000021010 A JP 2000021010A JP 2000021010 A JP2000021010 A JP 2000021010A JP 2000222073 A JP2000222073 A JP 2000222073A
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pci
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card
volt
power
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Matthias Meier
マティアス・マイヤー
Samuel M Babb
サムエル・エム・バブ
Scott P Allan
スコット・ピー・アラン
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    • G06F1/263Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC
    • GPHYSICS
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4081Live connection to bus, e.g. hot-plugging

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Abstract

(57)【要約】 【課題】異なる電圧で動作する複数種類のPCIカード
を、同じタイプのPCIスロットに収容するコンピュー
タ・システムを提供する。 【選択手段】PCIコネクタは、入出力バッファに電力
を供給するための電圧入出力ピンを含む。感知回路は、
第1のタイプのPCIカードが挿入されたときに第1の
状態をとり、第2のタイプのPCIカードが挿入された
ときに第2の状態をとる感知信号を提供する。切り替え
回路は、第1の状態の感知信号に応答して電圧入出力ピ
ン上に第1の電圧レベルを提供し、第2の状態の感知信
号に応答して電圧入出力ピン上に第2の電圧レベルを提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にコンピュー
タ・システムの周辺構成要素相互接続(PCI)システ
ムに関するものであり、詳細には、外部デバイスをコン
ピュータ・システム内のマイクロプロセッサに結合する
ためにPCIカードを受け入れる、適応PCIスロット
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にコンピュータ・システムは、1つ
または複数のマイクロプロセッサを接続された外部デバ
イスと相互接続するための周辺構成要素相互接続(PC
I)システムを含む。PCIシステムは、コンピュータ
・システム内に配置されて外部からアクセス可能なPC
Iスロットを含み、そこにPCIカードを挿入できる。
互換性のある外部デバイスがPCIカードに挿入でき
る。PCIカードは拡張カードの一種である。各PCI
スロットは、一般にPCIコネクタ、およびPCIコネ
クタを制御しPCIクロックを生成するためのPCIコ
ントローラを含む。
【0003】PCI標準仕様は、5ボルト信号環境と
3.3ボルト信号環境用に別個の拡張PCIコネクタを
定義している。PCIコネクタ内の物理的キーの位置に
より、PCIシステム内でいずれのタイプの信号環境を
使用するかが制御される。5ボルト専用のPCIカード
のみが、5ボルト信号用のキーが設けられたPCIコネ
クタに物理的に適合する。同様に、3.3ボルト専用の
PCIカードのみが、3.3ボルト信号用のキーが設け
られたコネクタに物理的に適合する。PCIカードの第
3のタイプはユニバーサル・カードであり、5ボルトま
たは3.3ボルトの信号用のキーが設けられたコネクタ
に物理的に適合できる。ユニバーサル・カードは、PC
Iコネクタの信号環境に適応するように設計されてい
る。
【0004】PCI標準仕様に従うと、5ボルト信号環
境では最大33MHzのクロック速度が可能であり、ま
た3.3ボルト信号環境では最大66MHzのクロック
速度が可能である。したがって、5ボルト専用(33M
Hz)のPCIカードおよびユニバーサル(33または
66MHz)PCIカードをサポートする従来のコンピ
ュータ・システムは、33MHz動作の5ボルト用のキ
ーが設けられたPCIコネクタ、および66MHz動作
の3.3ボルト用のキーが設けられたPCIコネクタを
含む必要がある。コンピュータ・システムの入出力(I
/O)スループットは、コンピュータ・システムのフォ
ームファクターデザイン中に構成できるコンピュータ・
システム内のPCIスロットの数、およびPCIスロッ
トの最大周波数および最大データ幅動作により制限され
る。したがって、66MHzで動作し、64ビット転送
操作を処理できる高性能なPCIスロットの数を最大に
することが強く求められている。66MHz/64ビッ
トのより高性能なPCIスロットをコンピュータ・シス
テムに装備すると、コンピュータ・システムの潜在的入
出力帯域幅が最大になる。それにも関わらず、多数のコ
ンピュータ・システムでは、最大で33MHzでしか動
作しない5ボルト専用PCIカードも収容しなければな
らない。3.3ボルト・タイプのスロットと5ボルト・
タイプのスロットを含む従来のコンピュータ・システム
では、性能と接続性が共に低下する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の理由、および本
明細書の「発明の実施の形態」の節に詳しく示す他の理
由により、33MHzで動作する5ボルト専用タイプの
PCIカードと66MHzで動作するユニバーサル・タ
イプのPCIカードを、同じタイプのPCIスロットに
収容するコンピュータ・システムが望まれる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1の電圧レ
ベルを有する第1の電力レールと第2の電圧レベルを有
する第2の電力レールとを備えるコンピュータ・システ
ムを提供する。PCIコネクタは、第1の電圧レベルで
動作する入出力(I/O)バッファを有する第1のタイ
プのPCIカードを受け入れることができる。PCIコ
ネクタは、第1の電圧レベルまたは第2の電圧レベルで
動作する適応入出力バッファを有する第2のタイプのP
CIカードも受け入れることができる。PCIコネクタ
は、PCIコネクタに挿入されたPCIカードの入出力
バッファに電力を供給するための電圧入出力ピンを含
む。感知回路はいずれのタイプのPCIカードがPCI
コネクタに挿入されたかを感知し、PCIコネクタに第
1のタイプのPCIカードが挿入されたときには第1の
状態をとり、PCIコネクタに第2のタイプのPCIカ
ードが挿入されたときには第2の状態をとる感知信号を
提供する。切り替え回路は、第1および第2の電力レー
ルに接続され、第1の状態の感知信号に応答して電圧入
出力ピン上に第1の電圧レベルを提供する。切り替え回
路は第2の状態の感知信号に応答して電圧入出力ピン上
に第2の電圧レベルを提供する。
【0007】一実施形態では、PCIコネクタはPCI
コネクタに第1のタイプのPCIカードが挿入されたと
きは接地され、PCIコネクタに第2のタイプのPCI
カードが挿入されたときはオープンの状態のままであ
る、少なくとも1つのSENSEピンを含む。感知回路
は、少なくとも1つのSENSEピンに結合され、少な
くとも1つのSENSEピンが接地されるのに応答して
第1の状態の感知信号を提供する。感知回路は、少なく
とも1つのSENSEピンがオープンの状態のままであ
るのに応答して第2の状態の感知信号を提供する。
【0008】一実施形態では、第1のタイプのPCIカ
ードは最大で第1の周波数で動作する。第2のタイプの
PCIカードは、その入出力バッファが第1の電圧レベ
ルで動作するときには、最大で第1の周波数で動作し、
その入出力バッファが第2の電圧レベルで動作するとき
には、最大で第1の周波数より高い第2の周波数で動作
する。PCIコネクタは、PCIコネクタに挿入された
PCIカードが最大で第1の周波数で動作可能なときは
接地され、PCIコネクタに挿入されたPCIカードが
最大で第1の周波数より高い第2の周波数で動作可能な
ときはオープン状態のままであるSENSEピンを含
む。感知回路は、SENSEピンに結合され、SENS
Eピンが接地されるのに応答して第1の状態の感知信号
を提供する。感知回路は、SENSEピンがオープン状
態であるのに応答して第2の状態の感知信号を提供す
る。
【0009】一実施形態では、切り替え回路は感知信号
の状態を格納するためのシステム読取り可能レジスタ、
および電圧入出力ピンの電圧レベルを制御するSETV
IO信号を供給するためのシステム書込み可能レジスタ
を含む。コンピュータ・システムは、システム読取り可
能レジスタを読み取り、システム書込み可能レジスタに
書き込むためのマイクロプロセッサを含む。クロック生
成器が、第1のクロック周波数または第2のクロック周
波数を有するように制御可能なクロック信号を提供す
る。マイクロプロセッサは第1のクロック周波数のクロ
ック信号を提供するようにクロック生成器を制御する。
マイクロプロセッサは、第1のレジスタ状態をシステム
書込み可能レジスタに書き込み、それによってシステム
書込み可能レジスタは第1のSETVIO状態のSET
VIO信号を提供する。次にPCIコネクタが電力オン
になる。マイクロプロセッサはシステム読取り可能レジ
スタの状態を読み取る。システム読取り可能レジスタの
状態が、感知信号が第1の状態であることを示す場合、
PCIカードはコンピュータ・システムに接続され、初
期化される。システム読取り可能レジスタの状態が、感
知信号が第2の状態であることを示す場合、マイクロプ
ロセッサは次のステップを実行する。すなわち、PCI
コネクタを電力オフにし、第2のレジスタ状態をシステ
ム書込み可能レジスタに書き込み、それによってシステ
ム書込み可能レジスタが第2のSETVIO状態のSE
TVIO信号を提供し、第2のクロック周波数でクロッ
ク信号を提供するようにクロック生成器を制御し、PC
Iコネクタを電力オンにし、PCIカードをコンピュー
タ・システムに接続しPCIカードを初期化する。
【0010】一実施形態では、切り替え回路は、ゲート
を有する第1のトランジスタ、ゲートを有する第2のト
ランジスタ、および制御回路を含む。第1のトランジス
タは、第1の電力レールと電圧入出力ピンとの間に接続
される。第2のトランジスタは、第2の電力レールと電
圧入出力ピンとの間に接続される。制御回路は感知信号
を受信し、第1のトランジスタのゲートおよび第2のト
ランジスタのゲートを制御する。
【0011】前記実施形態の1つの形態では、コンピュ
ータ・システムは、第1および第2の電力レールを制御
するため、およびPCIコネクタの電力オンを制御する
ゲート・バイアス信号を提供するためのホットプラグ・
コントローラを含む。制御回路は、ゲート・バイアス信
号に応答して、第1および第2のトランジスタのゲート
を制御する。ゲート・バイアス信号は、PCIコネクタ
が電力オフのとき第1のゲート電圧レベルにあり、第2
のゲート電圧レベルに立ち上げられてPCIコネクタを
電力オンにする。制御回路は、第2のゲート電圧レベル
のゲート・バイアス信号に応答して、第1のトランジス
タまたは第2のトランジスタのいずれかを、感知信号の
状態に応じて切り替える。
【0012】前記実施形態の別の形態では、コンピュー
タ・システムは第3の電圧レベルを有する第3の電力レ
ールを含む。制御回路が第3の電力レールに結合され
る。第3の電圧レベルは、第1および第2のトランジス
タのゲートを制御する。
【0013】一実施形態では、PCIコネクタは第1の
タイプのカード・キー部分に対応するコネクタ・キー部
分を含む。第1のタイプのPCIカードは、第1のタイ
プのカード・キー部分を含む。第2のタイプのPCIカ
ードは、第1のタイプのカード・キー部分および第2の
タイプのカード・キー部分を含む。
【0014】本発明によるコンピュータ・システムは、
33MHzなどの第1の周波数で動作する、5ボルト専
用PCIカードなどの第1のタイプのPCIカードを受
け入れ、また66MHzなどの第2の周波数で動作す
る、ユニバーサル・タイプPCIカードなどの第2のタ
イプのPCIカードも受け入れる、適応PCIスロット
を含む。適応PCIスロットにより、コンピュータ・シ
ステム内の最大入出力帯域幅が可能になる。さらに、適
応PCIスロットでは、コンピュータ・システムのユー
ザがコンピュータ・システムのすべてのPCIスロット
を5ボルト専用(33MHz)PCIカードまたはユニ
バーサル(33または66MHz)PCIカードにカス
タマイズすることが可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】次の好ましい実施形態についての
以下の詳細な説明では、本明細書の一部であり、本発明
を実施できる特定の実施形態の説明のために示された添
付図面を参照する。他の実施形態も使用可能であり、本
発明の範囲を逸脱せずに構造的または論理的変更が可能
であることを理解されたい。したがって、以下の詳細な
説明は制限的なものではなく、本発明の範囲は特許請求
の範囲により規定される。
【0016】本発明によるコンピュータ・システム20
が、図1の20にブロック図で示される。コンピュータ
・システム20は、一連の論理演算を実行するためのマ
イクロプロセッサ22を含む。コンピュータ・システム
20は、マイクロプロセッサ22が使用する命令および
データを格納するためのメモリ24も含む。メモリ24
は、一般にランダム・アクセス・メモリ(RAM)、不
揮発性メモリ、およびハード・ディスク・ドライブを含
むが、周知のタイプの任意のメモリ記憶装置を含むこと
ができる。電源26が、マイクロプロセッサ22および
メモリ24などのコンピュータ・システム20内のデバ
イスに、調整された電圧電力を供給する。
【0017】コンピュータ・システム20は、28a、
28b、28c、および28dなどで示される多数の周
辺構成要素相互接続(PCI)スロットを含む。各PC
Iスロット28は、30a、30b、30c、および3
0dなどで示されるPCIコネクタを含む。図1に示さ
れるコンピュータ・システム20の実施形態では、各P
CIスロット28は、32a、32b、32c、および
32dなどで示される個々のPCIコントローラを含
む。一実施形態では、各PCIコントローラ32は対応
するPCIコネクタ30のための33MHzおよび/ま
たは66MHzのPCIクロックを生成する。
【0018】各PCIスロット28は、34a、34
b、34c、および34dなどで示される感知および切
り替え回路も含む。本発明の一実施形態では、感知およ
び切り替え回路の34a〜dは、PCIバック・プレー
ン36上に実装される。電源26が調整された電圧電力
を5ボルト電力レール38、3.3ボルト電力レール4
0、+12ボルト電力レール42、および−12ボルト
電力レール44に提供する。各感知および切り替え回路
34は、5ボルト専用タイプPCIカードまたはユニバ
ーサル・タイプPCIカードのいずれが対応するPCI
コネクタ30に挿入されているかを感知し、この判断に
基づき、対応するPCIコネクタ30に対して電力レー
ル38からの5ボルト調整電圧、または電力レール40
からの3.3ボルト調整電圧のいずれかを適切に切り替
える。
【0019】各PCIコネクタ30は、42a、42
b、42c、および42dなどで示されるキー部分を含
む。図1に示すように、各キー部分42は5ボルト専用
PCIカードまたはユニバーサル・タイプPCIカード
を受け入れるように構築される。5ボルト専用のPCI
カード50の例を図2のAに示す。5ボルト専用PCI
カード50はキー部分52を含み、これはコンピュータ
・システム20の各PCIコネクタ30のキー部分42
に対応するので、各PCIコネクタ30は5ボルト専用
タイプPCIカード50を受け入れることができる。5
ボルト専用PCIカード50は、5ボルト・レベルで動
作する入出力バッファ54を含む。
【0020】ユニバーサル・タイプPCIカード60を
図2のBに示す。ユニバーサル・タイプPCIカード6
0はキー部分62を含み、これはコンピュータ・システ
ム20の各PCIコネクタ30のキー部分42に対応す
るので、PCIコネクタ30はユニバーサル・タイプP
CIカード60を受け入れることができる。さらに、ユ
ニバーサル・タイプPCIカード60はキー部分63を
含み、これによって3ボルトPCIコネクタがユニバー
サルPCIカード60を受け入れることが可能になる。
ユニバーサル・タイプPCIカード60は、適応入出力
バッファ64を含み、これは5ボルト・レベルまたは
3.3ボルト・レベルで動作する。
【0021】本発明の「従来の技術」の節で説明したよ
うに、PCI標準仕様は、5ボルト信号環境で最大33
MHzのクロック速度が可能であり、また3.3ボルト
信号環境で最大66MHzのクロック速度が可能である
ことを要求する。感知および切り替え回路34は、5ボ
ルト専用タイプPCIカード50またはユニバーサル・
タイプPCIカード60のいずれがPCIコネクタ30
に挿入されたかを感知する。感知および切り替え回路3
4は、次に、挿入された5ボルト専用タイプPCIカー
ド50の入出力バッファ54に5ボルト電力レール38
から5ボルトを提供するか、または挿入されたユニバー
サル・タイプPCIカード60の入出力バッファ64に
3.3ボルト電力レール40から3.3ボルトを提供す
る。
【0022】本発明による感知および切り替え回路の一
実施形態を、図3の134に概略図で一般的に示す。感
知および切り替え回路134がPCIコネクタ30に接
続される。明確にするために、PCIコネクタ30の特
定のピン番号だけを図3に示す。示されたピン番号は、
PCI標準仕様により割り当てられた実際のピン番号で
ある。一実施形態では、PCIコネクタ30は、5ボル
ト専用タイプPCIカード50またはユニバーサル・タ
イプPCIカード60を受け入れ、また最大64ビット
のデータを伝送するために188のピンを含む。挿入さ
れたPCIカードは、1クロック・サイクルで1アドレ
スを送信し、次のクロック・サイクルでデータを送信す
ることにより、同じピン上でアドレス信号とデータ信号
を伝送する。バースト・データは、第1のクロック・サ
イクルのアドレスから始まり、連続する一連のクロック
・サイクルでデータ伝送を実施することにより伝送でき
る。
【0023】感知および切り替え回路134で使用され
る感知機構は、PCIコネクタ30上の少なくとも1つ
の接地ピンがSENSEピンに変換されることを要求す
る。一実施形態では、コネクタ30の2つの接地ピンA
12とB13が冗長性のために使用され、下記に詳細を
説明するように、SENSEピンに変換される。PCI
標準仕様に従うと、5ボルト専用タイプPCIカード
は、ピンA12とB13を接地にショートさせることを
要求され、またユニバーサル・タイプPCIカードはピ
ンA12とB13をオープンのままにしておくことを要
求される。PCIコネクタ30は、電圧入出力ピンA1
0、A16、A59、A66、A75、A84、B1
9、B59、B70、B79、およびB88を含み、こ
れらはPCIコネクタ30に挿入されたPCIカードの
入出力バッファに電力を供給する。
【0024】変換されたSENSEピンA12とB13
は、ライン102上のSENSE信号に接続する。ライ
ン102上のSENSE信号は、プルアップ抵抗104
の第1の端子およびインバータ106の入力に接続す
る。プルアップ抵抗104の第2の端子は、3.3ボル
ト電力レール40に接続する。一実施形態では、インバ
ータ106は小信号Nチャネル電界効果トランジスタ
(NFET)などの、オープンコレクタ/オープンドレ
イン・トランジスタを含む。インバータ106の出力
は、ノード108に接続する。ノード108は、抵抗1
10の第1の端子、抵抗112の第1の端子、およびイ
ンバータ114の入力に接続する。インバータ114
は、好ましくはオープンコレクタ/オープンドレイン小
信号NFETインバータなどの、インバータ106と同
じタイプのインバータである。インバータ114の出力
は、ノード116に接続する。ノード116は、抵抗1
18の第1の端子および抵抗120の第1の端子に接続
する。ライン122上のゲート・バイアス信号が、抵抗
112の第2の端子および抵抗118の第2の端子に供
給される。パワーNFET124は、ノード126に接
続されたソース、5ボルト電力レール38に接続された
ドレイン、および抵抗110の第2の端子に接続された
ゲートを有する。パワーNFET128は、3.3ボル
ト電力レール40に接続されたソース、ノード126に
接続されたドレイン、および抵抗120の第2の端子に
接続されたゲートを有する。ノード126は、コネクタ
30の電圧入出力ピンA10、A16、A59、A6
6、A75、A84、B19、B59、B70、B7
9、およびB88に接続する。
【0025】動作において、ライン122上のゲート・
バイアス信号がパワーNFETの124と128のしき
い値レベルより低い限り、NFETの124と128は
いずれもオフであり、5ボルト電力レール38または
3.3ボルト電力レール40のいずれからもノード12
6に電力は印加されない。したがって、ライン122上
のゲート・バイアス信号がパワーNFET124および
128のしきい値レベルより低い限り、コネクタ30の
電圧入出力ピンに電力は印加されない。PCIホットプ
ラグ環境については後で詳細を説明するが、この環境で
はライン122上のゲート・バイアス信号が制御され
る。図3に示すようなホットプラグではない環境では、
ライン122上のゲート・バイアス信号は制御される必
要がない。したがって、一実施形態では、ライン122
上のゲート・バイアス信号は、電源26から提供される
固定レギュレート電圧供給レールに接続され、ここで供
給レールからの固定電圧がNFET124および128
が飽和状態に達するための十分なゲート電圧をパワーN
FET124および128に提供する。たとえば、+1
2ボルト・レベルは、NFET124および128が飽
和状態に達するために十分であり、図3に示す実施形態
では、ライン122上のゲート・バイアス信号は+12
ボルト電力レール42に接続する。
【0026】PCIコネクタ30に挿入された5ボルト
専用PCIカード50は、変換されたSENSEピンA
12とB13を接地にショートし、ライン102上のS
ENSE信号を強制的に接地にする。ライン122上の
ゲート・バイアス信号が+12ボルトに等しく、かつラ
イン102上のSENSE信号が接地レベルである場
合、ノード108でのインバータ106の出力は浮動状
態になる。インバータ114への入力電流がないと仮定
すると、ライン122上のゲート・バイアス信号の+1
2ボルトは、パワーNFET124のゲートに現れる。
パワーNFET124のゲートの+12ボルトはNFE
T124をオンにするので、これによって5ボルト電力
レール38からの5ボルトがノード126に切り替わ
り、5ボルトがコネクタ30の電圧入出力ピンA10、
A16、A59、A66、A75、A84、B19、B
59、B70、B79、およびB88に提供される。イ
ンバータ114の入力がハイであると、ノード116に
おけるこの出力は接地電圧レベルに下げられる。したが
って、パワーNFET128のゲートも、接地に低下す
る。ゲートが接地レベルであるため、パワーNFET1
28はオフになる。このように、5ボルト・タイプのP
CIカードがコネクタ30に挿入されたときは、3.3
ボルト電力レール40からの3.3ボルトの供給はコネ
クタ30の電圧入出力ピンから分離される。
【0027】ユニバーサル・タイプPCIカードがPC
Iコネクタ30に挿入されたとき、上記の説明のよう
に、変換されたSENSEピンA12とB13はオープ
ンであるが、プルアップ抵抗104は、ライン102上
のSENSE信号が3.3ボルト電力レール40の3.
3ボルト・レベルに下げられることを保証する。この場
合、インバータ106の出力は、ノード108を接地に
低下させ、またインバータ114の出力はノード116
において浮動状態である。したがって、パワーNFET
128はオンになり、これによって3.3ボルト電力レ
ール40からの3.3ボルトはノード126に切り替わ
り、コネクタ30の電圧入出力ピンA10、A16、A
59、A66、A75、A84、B19、B59、B7
0、B79、およびB88に3.3ボルトを提供する。
ノード108が接地レベルであるため、パワーNFET
124はオフになり、ユニバーサル・タイプPCIカー
ドがコネクタ30に挿入されたときは、5ボルト電力レ
ール38の5ボルトはコネクタ30の電圧入出力ピンか
ら分離される。
【0028】本発明によるPCIホットプラグ・スロッ
ト200を、図4の200に一般的に示す。PCIホッ
トプラグ・スロット200は、PCIホットプラグ環境
で動作するために、本発明による感知および切り替え回
路234を含む。PCIホットプラグ・スロット200
は、ホットプラグ・コントローラ201も含む。一実施
形態では、ホットプラグ・コントローラ201が集積回
路に実装され、PCI電力レールを切り替え、各電力レ
ールの過電流および低電圧状態を監視する。ホットプラ
グ・コントローラ201は、従来のホットプラグ・コン
トローラであり、ライン203上に供給される制御信号
および状態信号を介してマイクロプロセッサ22と通信
する。既存のホットプラグ・コントローラの中には、+
12ボルトと−12ボルトの切り替えスイッチを統合し
ているものがあるが、図4に示すホットプラグ・コント
ローラ201の実施形態は、実際の電力レール切り替え
を実行せず、+12ボルトと−12ボルトの電力レール
を含むすべての電力レールは外部で切り替えられる。
【0029】図3と同様に、明確にするためにPCIコ
ネクタ30の特定のピン番号のみを図4に示す。また同
様に、示されるピン番号は、PCI標準仕様で割り当て
られた実際のピン番号である。感知および切り替え回路
234で使用される感知機構は、PCIコネクタ30の
少なくとも1つの接地ピンがSENSEピンに変換され
ることを要求する。図4に示す実施形態では、コネクタ
30の2つの接地ピンA12とB13が冗長性のために
使用され、図3の感知および切り替え回路134と同様
にSENSEピンに変換される。
【0030】変換されたSENSEピンA12とB13
は、ライン202上のSENSE信号に接続する。ライ
ン202上のSENSE信号は、プルアップ抵抗204
の第1の端子およびインバータ206の入力に接続す
る。プルアップ抵抗204の第2の端子は、3.3ボル
ト電力レール40に接続する。一実施形態では、インバ
ータ206は小信号NFETなどの、オープンコレクタ
/オープンドレイン・トランジスタを含む。インバータ
206の出力は、ノード208に接続する。ノード20
8は、抵抗210の第1の端子、抵抗212の第1の端
子、およびインバータ214の入力に接続する。インバ
ータ214は、好ましくはオープンコレクタ/オープン
ドレイン小信号NFETインバータなどの、インバータ
206と同じタイプのインバータである。インバータ2
14の出力は、ノード216に接続する。ノード216
は、抵抗218の第1の端子および抵抗220の第1の
端子に接続する。ライン222上のゲート・バイアス信
号が、抵抗212の第2の端子および抵抗218の第2
の端子に供給される。パワーNFET224は、ノード
226に接続されたソース、5ボルト電力レール38に
接続されたドレイン、および抵抗210の第2の端子に
接続されたゲートを有する。パワーNFET228は、
3.3ボルト電力レール40に接続されたソース、ノー
ド226に接続されたドレイン、および抵抗220の第
2の端子に接続されたゲートを有する。ノード226
は、コネクタ30の電圧入出力ピンA10、A16、A
59、A66、A75、A84、B19、B59、B7
0、B79、およびB88に接続し、PCIコネクタ3
0内に挿入されたPCIカードの入出力バッファに電力
を供給する。
【0031】ホットプラグ・コントローラ201は、ラ
イン222上でVGATE信号をゲート・バイアス信号
として供給する。したがって、感知および切り替え回路
234は、図3の感知および切り替え回路134とは、
ライン222上のゲート・バイアス信号が固定電圧レベ
ルではなく、ホットプラグ・コントローラ201により
制御される点が異なる。VGATE信号によりホットプ
ラグ・コントローラ201で制御される追加回路は、次
のように接続される。パワーNFET250はコネクタ
30の5ボルトPCIピンA5、A8、A61、A6
2、B5、B6、B61、およびB62に接続するソー
スを有する。パワーNFET250は、5ボルト電力レ
ール38に接続するドレインを有する。抵抗252は、
ライン222上のゲート・バイアス信号とパワーNFE
T250のゲートとの間に接続される。パワーNFET
254は、コネクタ30の3.3ボルトPCIピンA2
1、A27、A33、A39、A45、A53、B2
5、B31、B36、B41、B43、およびB54に
接続するソースを有する。パワーNFET254は、
3.3ボルト電力レール40に接続するドレインを有す
る。抵抗256は、ライン222上のゲート・バイアス
信号とパワーNFET254のゲートとの間に接続され
る。パワーNFET258は、コネクタ30の+12ボ
ルトPCIピンA2に接続するソースを有する。パワー
NFET258は、+12ボルト電力レール42に接続
するドレインを有する。抵抗260は、ライン222上
のゲート・バイアス信号とパワーNFET258のゲー
トとの間に接続される。パワーNFET262は、−1
2ボルト電力レール44に接続するソースを有する。パ
ワーNFET262は、コネクタ30の−12ボルトP
CIピンB1に接続するドレインを有する。抵抗264
は、ライン222上のゲート・バイアス信号とパワーN
FET262のゲートとの間に接続される。抵抗266
は、−12ボルト電力レール44とパワーNFET26
2のゲートとの間に接続される。
【0032】動作において、ホットプラグ・コントロー
ラ201はVGATE信号によりライン222上のゲー
ト・バイアス信号を制御する。PCIスロット200が
ホットプラグ・コントローラ201により制御されてオ
フ状態であるとき、ホットプラグ・コントローラ201
からのVGATE信号はロー論理レベルであり、これに
よってライン222上のゲート・バイアス信号にロー論
理レベルを供給する。この場合、パワーNFET22
4、228、250、254、258、および262
は、すべてオフである。マイクロプロセッサ22は、ホ
ットプラグ・コントローラ201にVGATE信号をハ
イ論理レベルに上げるように命令することにより、PC
Iスロット200を電力オンにするようにホットプラグ
・コントローラ201に命令する。一般に、マイクロプ
ロセッサ22はライン203上に対応する制御入力を設
定して、ホットプラグ・コントローラ201にPCIス
ロット200を電力オンにするように命令する。ホット
プラグ・コントローラ201はマイクロプロセッサ22
からの電力オン・コマンドに応答し、ライン222上の
ゲート・バイアス信号として供給されたVGATE信号
の電圧を立ち上げる。ライン222上のゲート・バイア
ス信号の電圧が増加するため、パワーNFET250、
254、258、および262がオンになる。さらに、
ライン202上のSENSE信号の状態により、パワー
NFET224またはパワーNFET228のいずれか
がオンになる。
【0033】PCIコネクタ30に挿入された5ボルト
専用PCIカード50は、変換されたSENSEピンA
12とB13を接地にショートし、これによってライン
202上のSENSE信号が強制的に接地される。ライ
ン222上のゲート・バイアス信号が、パワーNFET
224とNFET228が飽和状態に達するほど十分な
ゲート電圧をパワーNFET224とNFET228に
供給し、かつライン202上のSENSE信号が接地レ
ベルである場合、ノード208におけるインバータ20
6の出力は浮動状態になる。インバータ214への入力
電流がないと仮定すると、ライン222上のゲート・バ
イアス信号の増加した電圧は、パワーNFET224の
ゲートに現れる。パワーNFET224のゲートの増加
電圧はNFET224をオンにし、これによって5ボル
ト電力レール38からの5ボルトがノード226に切り
替わり、5ボルトがコネクタ30の電圧入出力ピンA1
0、A16、A59、A66、A75、A84、B1
9、B59、B70、B79、およびB88に供給され
る。インバータ214の入力がハイであると、ノード2
16におけるこの出力は接地電圧レベルに下げられる。
したがって、パワーNFET228のゲートも、接地に
低下する。ゲートが接地レベルであるため、パワーNF
ET228はオフになる。このように、5ボルト・タイ
プのPCIカードがコネクタ30に挿入されたときは、
3.3ボルト電力レール40からの3.3ボルトの供給
はコネクタ30の電圧入出力ピンから分離される。
【0034】ユニバーサル・タイプPCIカードがPC
Iコネクタ30に挿入されたとき、変換されたSENS
EピンA12とB13はオープンであるが、プルアップ
抵抗204は、ライン202上のSENSE信号が3.
3ボルト電力レール40の3.3ボルト・レベルに下げ
られることを保証する。この場合、インバータ206の
出力は、ノード208を接地に低下させ、またインバー
タ214の出力はノード216において浮動状態であ
る。したがって、パワーNFET228はオンになり、
これによって3.3ボルト電力レール40からの3.3
ボルトはノード226に切り替わり、コネクタ30の電
圧入出力ピンA10、A16、A59、A66、A7
5、A84、B19、B59、B70、B79、および
B88に3.3ボルトを供給する。接地レベルのノード
208により、パワーNFET224はオフになり、ユ
ニバーサル・タイプPCIカードがコネクタ30に挿入
されたときは、5ボルト電力レール38の5ボルトはコ
ネクタ30の電圧入出力ピンから分離される。
【0035】マイクロプロセッサ22は、ライン203
上に供給された電力オフ・コマンドを用いて、ホットプ
ラグ・コントローラ201にPCIスロット200の電
力をオフにするように命令する。電力オフ・コマンドに
応答し、ホットプラグ・コントローラ201はライン2
22上にゲート・バイアス信号として供給されたV
ATE信号の電圧を接地電圧レベルまで低下させ、これ
によってパワーNFET224、228、250、25
4、258、および262がオフになる。
【0036】本発明によるPCIホットプラグ・スロッ
トを図5の300に一般的に示す。PCIホットプラグ
・スロット300は、PCIホットプラグ環境で動作す
るために、本発明による感知および切り替え回路334
を含む。PCIホットプラグ・スロット300は、ホッ
トプラグ・コントローラ201も含む。ホットプラグ・
コントローラ201は、図4を参照して上記で説明した
ように、ライン203を介してマイクロプロセッサ22
と通信する。感知および切り替え回路334は、図4の
感知および切り替え回路234と似ているが、感知およ
び切り替え回路334では代替の感知方式が使用され、
PCIコネクタ30に挿入されているのが最大33MH
zで動作可能な5ボルト専用タイプPCIカードである
か、または最大66MHzで動作可能なユニバーサル・
タイプPCIカードであるかに基づき、コネクタ30の
電圧入出力ピンに供給するボルトを5ボルトにするか
3.3ボルトにするかを決定する点が異なる。
【0037】図3の感知および切り替え回路134なら
びに図4の感知および切り替え回路234の問題の1つ
は、PCIピンA12、A13、B12、およびB13
に接続する接地フィンガーが消失したり接続されずに残
っている5ボルト専用タイプPCIカードが、きわめて
小さな割合で存在する点である。これらの5ボルト専用
タイプPCIカードが存在する場合、これは、接地ピン
A12、A13、B12、およびB13が存在し、接地
に接続することを要求するPCI標準仕様に違反する。
図3および図4を参照して上記で説明した感知および切
り替え回路の134と234は、接地ピンA12および
B13が消失またはオープンしている5ボルト専用PC
Iカードを、ユニバーサル・カードであると誤って認識
してしまう。この結果、感知および切り替え回路134
と234は、それぞれパワーNFET128とパワーN
FET228をオンにして、コネクタ30の電圧入出力
ピンA10、A16、A59、A66、A75、A8
4、B19、B59、B70、B79、およびB88に
3.3ボルトを供給することになる。コネクタ30に挿
入された5ボルト専用PCIカードおよびコネクタ30
の電圧入出力ピンに接続された3.3ボルトにより、5
ボルト専用PCIカードが5ボルトPCIピンと電圧入
出力ピンを一緒に接続するため、5ボルト電力レール3
8と3.3ボルト電力レール40が一緒にショートされ
る。したがって、図3の感知および切り替え回路134
または図4の感知および切り替え回路234のいずれか
が使用される場合は、このようなコンピュータ・システ
ムのユーザはピンA12、A13、B12、およびB1
3を正しく接地しているベンダの5ボルト専用タイプP
CIカードを使用する必要がある。このような接地は、
PCI標準仕様で要求され、使用可能なPCIカードの
ほとんどが、PCI標準仕様に準拠してピンA12、A
13、B12、およびB13を正しく接地している。
【0038】図5の感知および切り替え回路334は、
代替のカードタイプ識別方式を使用することにより、こ
のような非準拠5ボルト専用PCIカードを受け入れ
る。感知および切り替え回路334の動作は、66MH
zユニバーサルPCICカードが完全な66MHz周波
数で実行するために、コネクタ30の電圧入出力ピンが
3.3ボルトであることが要求される点に基づく。さら
に、ユニバーサルPCIカードは、5ボルトの電圧入出
力ピンで操作できるが、ユニバーサルPCIカードが6
6MHz動作用に設計されている場合でも、5ボルトで
操作できるのは最大33MHzまでである。また、5ボ
ルト専用PCIカードは、コネクタ30の電圧入出力ピ
ンが5ボルトであることが要求され、最大33MHzの
みを操作できる。したがって、66MHz用に設計され
たPCIカードは、完全な周波数66MHz操作を可能
にするように入出力バッファに3.3ボルトを供給する
ために、電圧入出力ピンにおける電圧を3.3ボルトに
する必要がある。33MHzユニバーサル・タイプPC
Iカードは、コネクタ30の5ボルトの電圧入出力ピン
で動作することができ、また5ボルト専用タイプPCI
カードは5ボルトの電圧入出力ピンで動作しなければな
らない。
【0039】感知および切り替え回路334は、コネク
タ30に挿入されるPCIカードのM66ENピンを使
用する。33MHzPCIカードはM66ENピンを接
地に引き下げ、また66MHzPCIカードはM66E
Nピンを非接続状態のままにする。PCIカードからの
M66ENピンは、コネクタ30のピンB49に接続す
る。SENSE信号がコネクタ30のピンB49からラ
イン302に供給され、これは挿入されたPCIカード
のM66ENピンの状態に基づく。プルアップ抵抗30
4がライン302上のSENSE信号と3.3ボルト電
力レール40との間に接続される。このように、PCI
コネクタ30に挿入された33MHzPCIカードは、
ライン302上のSENSE信号を接地に引き下げる。
コネクタ30に挿入された66MHzPCIカードによ
り、ライン302上のSENSE信号はプルアップ抵抗
304により3.3ボルト・レベルになる。ライン30
2上のSENSE信号の状態は、システム読取り可能レ
ジスタ370に格納される。マイクロプロセッサ22
は、ライン372を介してシステム読取り可能レジスタ
370を読み取ることができる。システム書込み可能レ
ジスタ374は、PCIカードの識別状態を格納するた
めに、ライン376を介してマイクロプロセッサ22に
より書き込まれる。システム書込み可能レジスタ374
の出力は、ライン378からSETVIO信号としてイ
ンバータ306に供給される。
【0040】一実施形態では、インバータ306は小信
号NFETなどの、オープンコレクタ/オープンドレイ
ン・トランジスタを含む。インバータ306の出力は、
ノード308に接続する。ノード308は、抵抗310
の第1の端子、抵抗312の第1の端子、およびインバ
ータ314の入力に接続する。インバータ314は、好
ましくはオープンコレクタ/オープンドレイン小信号N
FETインバータなどのインバータ306と同じタイプ
のインバータである。インバータ314の出力は、ノー
ド316に接続する。ノード316は、抵抗318の第
1の端子および抵抗320の第1の端子に接続する。ラ
イン322上のゲート・バイアス信号が、抵抗312の
第2の端子および抵抗318の第2の端子に供給され
る。ホットプラグ・コントローラ201は、ライン32
2上にVGATE信号をゲート・バイアス信号として供
給する。パワーNFET324は、ノード326に接続
されたソース、5ボルト電力レール38に接続されたド
レイン、および抵抗310の第2の端子に接続されたゲ
ートを有する。パワーNFET328は、3.3ボルト
電力レール40に接続されたソース、ノード326に接
続されたドレイン、および抵抗320の第2の端子に接
続されたゲートを有する。ノード326は、コネクタ3
0の電圧入出力ピンA10、A16、A59、A66、
A75、A84、B19、B59、B70、B79、お
よびB88に接続し、PCIコネクタ30内に挿入され
たPCIカードの入出力バッファに電力を供給する。
【0041】感知および切り替え回路334は、感知お
よび切り替え回路234とは、ライン322上のゲート
・バイアス信号が固定電圧レベルではなく、VGATE
信号によりホットプラグ・コントローラ201で制御さ
れる点が似ている。VGAT 信号によりホットプラグ
・コントローラ201で制御される追加回路は、次のよ
うに接続される。パワーNFET350はコネクタ30
の5ボルトPCIピンA5、A8、A61、A62、B
5、B6、B61、およびB62に接続するソースを有
する。パワーNFET350は、5ボルト電力レール3
8に接続するドレインを有する。抵抗352は、ライン
322上のゲート・バイアス信号とパワーNFET35
0のゲートとの間に接続される。パワーNFET354
は、コネクタ30の3.3ボルトPCIピンA21、A
27、A33、A39、A45、A53、B25、B3
1、B36、B41、B43、およびB54に接続する
ソースを有する。パワーNFET354は、3.3ボル
ト電力レール40に接続するドレインを有する。抵抗3
56は、ライン322上のゲート・バイアス信号とドラ
イバNFET354のゲートとの間に接続される。パワ
ーNFET358は、コネクタ30の+12ボルトPC
IピンA2に接続するソースを有する。パワーNFET
358は、+12ボルト電力レール42に接続するドレ
インを有する。抵抗360は、ライン322上のゲート
・バイアス信号とドライバNFET358のゲートとの
間に接続される。パワーNFET362は、−12ボル
ト電力レール44に接続するソースを有する。パワーN
FET362は、コネクタ30の−12ボルトPCIピ
ンB1に接続するドレインを有する。抵抗364は、ラ
イン322上のゲート・バイアス信号とパワーNFET
362のゲートとの間に接続される。抵抗366は、−
12ボルト電力レール44とパワーNFET362のゲ
ートとの間に接続される。
【0042】動作において、ホットプラグ・コントロー
ラ201はVGATE信号によりライン322上のゲー
ト・バイアス信号を制御する。PCIスロット300が
ホットプラグ・コントローラ201に制御されてオフ状
態であるとき、ホットプラグ・コントローラ201から
のVGATE信号はロー論理レベルであり、これによっ
てライン322上のゲート・バイアス信号にロー論理レ
ベルを供給する。この場合、パワーNFET324、3
28、350、354、358、および362は、すべ
てオフである。マイクロプロセッサ22は、ホットプラ
グ・コントローラ201にVGATE信号をハイ論理レ
ベルに上げるように命令することにより、PCIスロッ
ト300を電力オンにするようにホットプラグ・コント
ローラ201に命令する。一般に、マイクロプロセッサ
22はライン203上に対応する制御入力を設定して、
ホットプラグ・コントローラ201にPCIスロット3
00を電力オンにするように命令する。ホットプラグ・
コントローラ201はマイクロプロセッサ22からの電
力オン・コマンドに応答し、ライン322上にゲート・
バイアス信号として供給されたVGATE信号の電圧を
立ち上げる。ライン322上のゲート・バイアス信号の
電圧が増加するため、パワーNFET350、354、
358、および362がオンになる。さらに、システム
書込み可能レジスタ374からのライン378上のSE
TVIO信号の状態により、パワーNFET324また
はパワーNFET328のいずれかがオンになる。ライ
ン378上のSETVIO信号の状態は、PCIコネク
タ30に挿入されたPCIカードからのM66EN信号
の状態に基づく。
【0043】PCIコネクタ30に挿入されたPCIカ
ードからのM66EN信号は、PCIカードが電力オン
の状態のときのみ有効である。したがって、次に説明す
るシーケンスは、図6の流れ図に示すように、コネクタ
30の電圧入出力ピンA10、A16、A59、A6
6、A75、A84、B19、B59、B70、B7
9、およびB88の正しい設定を決めるためにマイクロ
プロセッサ22が実行するシーケンスの例である。
【0044】図6に示すように、ブロック400でマイ
クロプロセッサ22はPCIコントローラ32内のクロ
ック生成器を33MHzに設定する。ブロック402に
示すように、システム書込み可能レジスタ374からの
ライン378上のSETVIO信号をローに設定するこ
とにより、コネクタ30の電圧入出力ピンは5ボルトに
なる。ブロック404で、マイクロプロセッサ22から
の命令により、ホットプラグ・コントローラ201を介
してPCIスロット300の電力がオンになる。ブロッ
ク406で、M66ENの状態がシステム読取り可能レ
ジスタ370から読み取られる。判断ブロック408
で、M66ENがローである場合、33MHzPCIカ
ードがコネクタ30に挿入され、フローはブロック41
8に進む。
【0045】判断ブロック408において、M66EN
がハイである場合は、66MHzPCIカードがコネク
タ30に挿入され、フローはブロック410に進み、こ
こでPCIスロット300の電力がオフになる。ブロッ
ク410で電力がオフになった後、ブロック412でシ
ステム書込み可能レジスタ374を介してライン378
上のSETVIO信号をハイ論理レベル設定することに
より、コネクタ30の電圧入出力ピンは3.3ボルトに
なる。ブロック414で、マイクロプロセッサ20はP
CIコントローラ32を制御し、PCIコントローラ3
2内のクロック生成器を66MHzに設定する。ブロッ
ク416で、マイクロプロセッサ22はホットプラグ・
コントローラ201に命令し、PCIスロット300の
電力をオンにする。ブロック418で、挿入されたPC
IカードがPCIバスに接続され、初期化される。
【0046】ライン322上のゲート・バイアス信号
が、パワーNFET324およびNFET328が飽和
状態に達するほど十分なゲート電圧をNFET324お
よびNFET328に供給し、かつシステム書込み可能
レジスタ374から供給されたライン378上のSET
VIO信号がロー論理レベルである場合、ノード308
におけるインバータ306の出力は浮動状態になる。イ
ンバータ314への入力電流がないと仮定すると、ライ
ン322上のゲート・バイアス信号の増加した電圧は、
パワーNFET324のゲートに現れる。パワーNFE
T324のゲートの増加電圧によりNFET324がオ
ンになるので、これによって5ボルト電力レール38か
らの5ボルトがノード326に切り替わり、5ボルトが
コネクタ30の電圧入出力ピンA10、A16、A5
9、A66、A75、A84、B19、B59、B7
0、B79、およびB88に供給される。インバータ3
14の入力がハイであると、ノード316におけるこの
出力は接地電圧レベルに低下する。したがって、パワー
NFET328のゲートが接地に低下する。ゲートが接
地レベルであるため、パワーNFET328はオフにな
る。このように、33MHzタイプのPCIカードがコ
ネクタ30に挿入されたときは、3.3ボルト電力レー
ル40からの3.3ボルトの供給はコネクタ30の電圧
入出力ピンから分離される。
【0047】システム書込み可能レジスタ374から供
給されたライン378上のSETVIO信号がハイ論理
レベルのとき、インバータ306の出力はノード308
を接地に低下させ、またインバータ314の出力はノー
ド316において浮動状態である。したがって、パワー
NFET328はオンになり、これによって3.3ボル
ト電力レール40からの3.3ボルトはノード326に
切り替わり、コネクタ30の電圧入出力ピンA10、A
16、A59、A66、A75、A84、B19、B5
9、B70、B79、およびB88に3.3ボルトを供
給する。ノード308が接地レベルであるため、パワー
NFET324はオフになり、66MHzタイプのPC
Iカードがコネクタ30に挿入されたときは、5ボルト
電力レール38の5ボルトはコネクタ30の電圧入出力
ピンから分離される。
【0048】マイクロプロセッサ22はライン203上
に供給する電源オフコマンドにより、PCIスロット3
00を電力オフにするようにホットプラグ・コントロー
ラ201に命令する。電力オフ・コマンドに応答し、ホ
ットプラグ・コントローラ201は、ゲート・バイアス
信号としてライン322に供給されたVGATE信号の
電圧を接地電圧レベルに下げる。これによって、パワー
NFET324、328、350、354、358、お
よび362の電力がオフになる。
【0049】本発明によるコンピュータ・システムは、
33MHzで動作する5ボルト専用タイプPCIカード
および66MHzで動作するユニバーサル・タイプPC
Iカードを受け入れる適応PCIスロットを含み、コン
ピュータ・システムの入出力帯域幅可能性を最大にす
る。本発明による適応PCIスロットにより、コンピュ
ータ・システムのユーザはコンピュータ・システムのあ
らゆるスロットを、5ボルト専用(33MHz)PCI
カードまたはユニバーサル(33または66MHz)P
CIカードのいずれかでカスタマイズできる。必要な場
合は、本発明によるコンピュータ・システムは、すべて
のPCIスロットに最大周波数および最大データ幅PC
Iカードを使用することにより、最大のシステム性能を
得るように構成することができる。
【0050】好ましい実施形態を説明するために、本明
細書に特定の実施形態を図示し説明したが、同じ目的を
達成するために意図された広範な代替および/または同
等の実装が、本発明の範囲から逸脱することなく、図示
し説明した特定の実施形態に置き換えられることを当業
者は理解されるであろう。化学、機械、電気機械、電
気、およびコンピュータ分野の当業者は、本発明が様々
な実施形態で実装できることを容易に理解されるであろ
う。本出願は、本明細書で説明する好ましい実施形態の
適応または変形を包含するものである。したがって、こ
の発明が特許請求の範囲およびその均等物にのみ制限さ
れることは明らかである。
【0051】この発明は例として次の実施形態を含む。 (1) 第1の電圧レベルを有する第1の電力レール
と、第2の電圧レベルを有する第2の電力レールと、前
記第1の電圧レベルで動作可能な入出力バッファを有す
る第1のタイプのPCIカードを受け入れ可能であり、
また前記第1の電圧レベルまたは前記第2の電圧レベル
で動作可能な適応入出力バッファを有する第2のタイプ
のPCIカードを受け入れ可能であり、PCIコネクタ
に挿入されたPCIカードの前記入出力バッファに電力
を供給するための電圧入出力ピンを含むPCIコネクタ
と、前記PCIコネクタにいずれのタイプのPCIカー
ドが挿入されたかを感知し、前記PCIコネクタに前記
第1のタイプのPCIカードが挿入されたときに第1の
状態をとり、前記PCIコネクタに前記第2のタイプの
PCIカードが挿入されたときに第2の状態をとる感知
信号を提供する感知回路と、前記第1および第2の電力
レールと接続され、前記第1の状態の前記感知信号に応
答して前記電圧入出力ピンに前記第1の電圧レベルを供
給し、前記第2の状態の前記感知信号に応答して前記電
圧入出力ピンに前記第2の電圧レベルを供給する切り替
え回路と、を含むコンピュータ・システム。
【0052】(2) 前記第1のタイプのPCIカード
が最大で第1の周波数で動作し、また前記第2のタイプ
のPCIカードが、その入出力バッファが前記第1の電
圧レベルで動作するときに最大で前記第1の周波数で動
作し、かつその入出力バッファが前記第2の電圧レベル
で動作するときに最大で前記第1の周波数より高い第2
の周波数で動作する、前記(1)に記載のコンピュータ
・システム。
【0053】(3) 前記PCIコネクタが、前記第1
のタイプのPCIカードが前記PCIコネクタに挿入さ
れたときには接地され、前記第2のタイプのPCIカー
ドが前記PCIコネクタに挿入されたときにはオープン
のままである少なくとも1つの感知ピンを含む、前記
(1)に記載のコンピュータ・システム。
【0054】(4) 前記感知回路が、前記少なくとも
1つの感知ピンに接続され、前記少なくとも1つの感知
ピンが接地されるのに応答して前記第1の状態の前記感
知信号を供給し、前記少なくとも1つの感知ピンがオー
プンのままであるのに応答して前記第2の状態の前記感
知信号を供給する、前記(3)に記載のコンピュータ・
システム。
【0055】(5) 前記PCIコネクタが、前記PC
Iコネクタに挿入された前記PCIカードが最大で第1
の周波数で動作可能なときには接地され、前記PCIコ
ネクタに挿入された前記PCIカードが最大で前記第1
の周波数より高い第2の周波数で動作可能なときにはオ
ープンのままである感知ピンを含む、前記(1)に記載
のコンピュータ・システム。
【0056】(6) 前記第1のタイプのPCIカード
が最大で前記第1の周波数で動作し、前記第2のタイプ
のPCIカードが、その入出力バッファが前記第1の電
圧レベルで動作するときには最大で前記第1の周波数で
動作し、その入出力バッファが前記第2の電圧レベルで
動作するときには最大で前記第2の周波数で動作する、
前記(5)に記載のコンピュータ・システム。
【0057】(7) 前記感知回路が前記感知ピンに接
続され、前記感知ピンが接地されるのに応答して前記第
1の状態の前記感知信号を提供し、前記感知ピンがオー
プンのままであるのに応答して前記第2の状態の前記感
知信号を提供する、前記(5)に記載のコンピュータ・
システム。
【0058】(8) 前記切り替え回路が、前記感知信
号の前記状態を格納するためのシステム読取り可能レジ
スタと、前記電圧入出力ピン上の前記電圧レベルを制御
するSETVIO信号を提供するためのシステム書込み
可能レジスタとを備える、前記(5)に記載のコンピュ
ータ・システム。
【0059】(9) 前記コンピュータ・システムが、
前記システム読取り可能レジスタを読み取り、また前記
システム書込み可能レジスタに書き込むためのマイクロ
プロセッサをさらに備える、前記(8)に記載のコンピ
ュータ・システム。
【0060】(10) 前記第1のクロック周波数また
は前記第2のクロック周波数のいずれかの周波数を有す
るように制御可能なクロック信号を提供するクロック生
成器をさらに備え、前記マイクロプロセッサが前記第1
のクロック周波数で前記クロック信号を提供するように
前記クロック生成器を制御するステップと、前記システ
ム書込み可能レジスタが第1のSETVIO状態の前記
SETVIO信号を提供するように、第1のレジスタ状
態を前記システム書込み可能レジスタに書き込むステッ
プと、前記PCIコネクタを電力オンにするステップ
と、前記システム読取り可能レジスタの状態を読み取る
ステップと、前記システム読取り可能レジスタの前記状
態が、前記感知信号が前記第1の状態であることを示す
場合に、前記PCIカードを前記コンピュータ・システ
ムに接続し前記PCIカードを初期化するステップと、
前記システム読取り可能レジスタの前記状態が、前記感
知信号が前記第2の状態であることを示す場合に、前記
PCIコネクタを電力オフにするステップと、前記シス
テム書込み可能レジスタが第2のSETVIO状態の前
記SETVIO信号を提供するように第2のレジスタ状
態を前記システム書込み可能レジスタに書き込むステッ
プと、前記第2のクロック周波数の前記クロック信号を
提供するように前記クロック生成器を制御するステップ
と前記PCIコネクタを電力オンにするステップと、前
記PCIカードを前記コンピュータ・システムに接続し
前記PCIカードを初期化するステップとを実行する、
前記(9)に記載のコンピュータ・システム。
【0061】(11) 前記切り替え回路が、前記第1
の電力レールと前記電圧入出力ピンとの間に結合され、
ゲートを有する第1のトランジスタと、前記第2の電力
レールと前記電圧入出力ピンとの間に結合され、ゲート
を有する第2のトランジスタと、前記感知信号を受信
し、前記第1のトランジスタの前記ゲートと前記第2の
トランジスタの前記ゲートを制御する制御回路とを含
む、前記(1)に記載のコンピュータ・システム。
【0062】(12) 前記第1および第2の電力レー
ルを制御し、前記PCIコネクタの前記電力オンを制御
するためのゲート・バイアス信号を提供するホットプラ
グ・コントローラであって、前記制御回路が前記ゲート
・バイアス信号に応答して、前記第1および第2のトラ
ンジスタの前記ゲートを制御するホットプラグ・コント
ローラをさらに備える、前記(11)に記載のコンピュ
ータ・システム。
【0063】(13) 前記ゲート・バイアス信号が、
前記PCIコネクタが電力オフのときに第1のゲート電
圧レベルにあり、前記PCIコネクタを電力オンにする
ために第2のゲート電圧レベルに引き上げられ、前記制
御回路が、前記ゲート・バイアス信号が前記第2のゲー
ト電圧レベルであるのに応答して、前記第1のトランジ
スタまたは前記第2のトランジスタのいずれかを前記感
知信号の前記状態に応じてオンに切り替える、前記(1
2)に記載のコンピュータ・システム。
【0064】(14) 第3の電圧レベルを有する第3
の電力レールであって、前記制御回路が第3の電力レー
ルに接続され、前記第3の電圧レベルが前記第1および
第2のトランジスタの前記ゲートを制御する、第3の電
力レールをさらに備える、前記(11)に記載のコンピ
ュータ・システム。
【0065】(15) 前記PCIコネクタが第1のタ
イプのカード・キー部分に対応するコネクタ・キー部分
を含み、前記第1のタイプのPCIカードが前記第1の
タイプのカード・キー部分を含み、また前記第2のタイ
プのPCIカードが前記第1のタイプのカード・キー部
分および第2のタイプのカード・キー部分を含む、前記
(1)に記載のコンピュータ・システム。
【0066】(16) PCIカードをコンピュータ・
システムに接続する方法であって、入出力バッファに電
力を供給するための電圧入出力ピンを有するPCIコネ
クタに前記入出力バッファを有するPCIカードを受け
入れるステップと、前記PCIコネクタにいずれのタイ
プのPCIカードが挿入されたかを感知し、前記PCI
カードが第1のタイプのPCIカードである場合には第
1の状態をとり、前記PCIカードが第2のタイプのP
CIカードである場合には第2の状態をとる感知信号を
提供するステップであって、前記第1のタイプのPCI
カードが第1の電圧レベルで動作可能な入出力バッファ
を有し、前記第2のタイプのPCIカードが前記第1の
電圧レベルまたは第2の電圧レベルで動作可能な適応入
出力バッファを有するステップと、前記第1の状態の前
記感知信号に応答して前記電圧入出力ピン上に前記第1
の電圧レベルを提供し、前記第2の状態の前記感知信号
に応答して前記電圧入出力ピン上に前記第2の電圧レベ
ルを提供するステップとを含む方法。
【0067】(17) 前記第1のタイプのPCIカー
ドが最大で第1の周波数で動作し、また前記第2のタイ
プのPCIカードが、その入出力バッファが前記第1の
電圧レベルで動作するときには最大で前記第1の周波数
で動作し、その入出力バッファが前記第2の電圧レベル
で動作するときには最大で前記第1の周波数より高い第
2の周波数で動作する、(16)に記載の方法。
【0068】(18) 前記PCIカードが前記第1の
タイプのPCIカードである場合には前記PCIコネク
タの少なくとも1つの感知ピンを接地し、前記PCIカ
ードが前記第2のタイプのPCIカードである場合には
前記少なくとも1つの感知ピンをオープンのままにする
ステップをさらに含む、前記(16)に記載の方法。
【0069】(19) 前記PCIコネクタが感知ピン
を含み、前記PCIカードが最大で第1の周波数で動作
可能な場合には前記感知ピンを接地し、前記PCIカー
ドが最大で前記第1の周波数より高い第2の周波数で動
作可能な場合には前記感知ピンをオープンのままにする
ステップをさらに含む、前記(16)に記載の方法。
【0070】(20) 前記第1のタイプのPCIカー
ドが最大で前記第1の周波数で動作し、また前記第2の
タイプのPCIカードが、その入出力バッファが前記第
1の電圧レベルで動作するときには最大で前記第1の周
波数で動作し、その入出力バッファが前記第2の電圧レ
ベルで動作するときには最大で前記第2の周波数で動作
する、前記(19)に記載の方法。
【0071】(21) 前記感知信号の前記状態を格納
するステップと、前記感知信号の前記格納された状態に
基づいて前記電圧入出力ピン上の前記電圧レベルを制御
するSETVIO信号を提供するステップとをさらに含
む、前記(16)に記載の方法。
【0072】(22) 前記第1のクロック周波数でク
ロック信号を提供するステップと、システム書込み可能
レジスタが第1のSETVIO状態のSETVIO信号
を提供するように、第1のレジスタ状態を前記システム
書込み可能レジスタに書き込むステップと、前記PCI
コネクタを電力オンにするステップと、前記感知信号の
前記状態を格納するステップと、前記感知信号の前記格
納された状態を読み取るステップと、前記感知信号の前
記格納された状態が、前記感知信号が前記第1の状態で
あることを示す場合に、前記PCIカードを前記コンピ
ュータ・システムに接続し前記PCIカードを初期化す
るステップと、前記感知信号の前記格納された状態が、
前記感知信号が前記第2の状態であることを示す場合
に、PCIコネクタを電力オフにするステップと、前記
システム書込み可能レジスタが第2のSETVIO状態
の前記SETVIO信号を提供するように、第2のレジ
スタ状態を前記システム書込み可能レジスタに書き込む
ステップと、前記第2のクロック周波数の前記クロック
信号を提供するステップと、前記PCIコネクタを電力
オンにするステップと、前記PCIカードを前記コンピ
ュータ・システムに接続し前記PCIカードを初期化す
るステップとを実行するステップをさらに含む、前記
(19)に記載の方法。
【0073】
【発明の効果】この発明によると、異なる種類のPCI
カードを同じタイプのPCIスロットに収容することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による適応PCIスロットを組み込んだ
コンピュータ・システムのブロック図である。
【図2】Aは5ボルト専用PCIカードを示す図であ
り、Bはユニバーサル・タイプPCIカードを示す図で
ある。
【図3】図1のコンピュータ・システムで使用される、
本発明による感知および切り替え回路を示す概略図であ
る。
【図4】図1のコンピュータ・システムで使用される、
本発明によるホットプラグ・スロットの概略を示すブロ
ック図である。
【図5】図1のコンピュータ・システムで使用される、
本発明によるホットプラグ・スロットの代替実施形態を
示す図である。
【図6】図5のホットプラグ・スロットのコネクタの電
圧入出力ピンの正しい設定を決定するために実行される
シーケンスを示す流れ図である。
【符号の説明】
20 コンピュータ・システム 22 マイクロプロセッサ 24 メモリ 26 電源 28a−d PCIスロット 30a−d PCIコネクタ 32a−d PCIコントローラ 34a−d 感知および切り替え回路 36 PCIバック・プレーン 38 5ボルト電力レール 40 3.3ボルト電力レール 42 +12ボルト電力レール 42a−d キー部分 44 −12ボルト電力レール
フロントページの続き (72)発明者 サムエル・エム・バブ アメリカ合衆国80526コロラド州フォー ト・コリンズ、フォッシル・クリーク・ド ライヴ 5317 (72)発明者 スコット・ピー・アラン アメリカ合衆国80525コロラド州フォー ト・コリンズ、レッド・オーク・コート 1323

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電圧レベルを有する第1の電力レ
    ールと、 第2の電圧レベルを有する第2の電力レールと、 前記第1の電圧レベルで動作可能な入出力バッファを有
    する第1のタイプのPCIカードを受け入れ可能であ
    り、また前記第1の電圧レベルまたは前記第2の電圧レ
    ベルで動作可能な適応入出力バッファを有する第2のタ
    イプのPCIカードを受け入れ可能であり、PCIコネ
    クタに挿入されたPCIカードの前記入出力バッファに
    電力を供給するための電圧入出力ピンを含むPCIコネ
    クタと、 前記PCIコネクタにいずれのタイプのPCIカードが
    挿入されたかを感知し、前記PCIコネクタに前記第1
    のタイプのPCIカードが挿入されたときに第1の状態
    をとり、前記PCIコネクタに前記第2のタイプのPC
    Iカードが挿入されたときに第2の状態をとる感知信号
    を提供する感知回路と、 前記第1および第2の電力レールと接続され、前記第1
    の状態の前記感知信号に応答して前記電圧入出力ピンに
    前記第1の電圧レベルを供給し、前記第2の状態の前記
    感知信号に応答して前記電圧入出力ピンに前記第2の電
    圧レベルを供給する切り替え回路と、を含むコンピュー
    タ・システム。
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