JP3607384B2 - Computer system and PC card controller and PC card used in this system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、16ビットPCカードと32ビットPCカードの双方をサポートするコンピュータシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、米国の標準化団体であるPCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)、及びJEIDAの標準仕様に準拠したPCカードのスロットを持つ機器が普及しつつある。このPCカードを、動画データの入出力制御を行うビデオキャプチャカード、MPEGデコーダカードとして用いるべく種々の開発がなされている。
【0003】
このような大量のデータを処理するために、パーソナルコンピュータにおいては、PCIローカルバスを用いたシステムアーキテクチャが普及しつつある。
しかし、PCIローカルバスを用いても、そのデータ転送能力には限界がある。このため、前述のようにPCカードをビデオキャプチャカードやMPEGデコーダカードとして使用する場合には、PCIローカルバスのデータ転送能力では不十分である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、最近では、ZV(Zoomed Video)ポートと称する動画専用のバスを使用して、PCカードとディスプレイコントローラとを直接接続する技術が開発され始めている。しかし、ZVポートを持つ従来のシステムは、通常の16ビットのPCカードにのみ対応しており、32ビットのPCカード(カードバス仕様)をZVポートに接続する仕組みはシステム側およびカード側のどちらも有していない。したがって、32ビットのPCカードを使用する場合には、ZVポートにより拡張されたバスバンド幅を有効に活用することができなかった。
【0005】
この発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、16ビットPCカードと32ビットPCカードのどちらがカードスロットに接続された場合でもそれを動画専用バスに正常に接続できるようにし、PCカードのタイプによらずに、動画専用バスによって拡大されたバスバンド幅を有効利用することが可能なコンピュータシステムおよびこのシステムで使用されるPCカードコントローラ並びにPCカードを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明によるコンピュータシステムは、16ビットPCカードおよび32ビットPCカードが選択的に接続可能なカードスロットと、システムバスに接続され、前記カードスロットに接続された前記16ビットPCカードまたは32ビットPCカードを制御するカードコントローラと、システムバスに接続され、動画データの表示処理機能を持つディスプレイコントローラと、システムバスに接続され、音声情報を入出力制御するオーディオコントローラと、前記カードコントローラと前記ディスプレイコントローラおよびオーディオコントローラとの間に配設されたビデオ・オーディオバスと、前記16ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第1の接続手段と、前記32ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第2の接続手段と、前記カードスロットに接続されたPCカードが前記16ビットPCカードと前記32ビットPCカードのいずれであるかに応じて、前記第1および第2の接続手段を選択的に使用して前記PCカードと前記ビデオ・オーディオバスとの接続を制御する接続制御手段とを具備することを特徴とする。
【0007】
このシステムにおいては、16ビットPCカードに対応する第1の接続手段と32ビットPCカードに対応する第2の接続手段とが設けられている。これら接続手段は、それぞれ対応するカードに対するビデオ/オーディオ信号線群の割り当てにしたがってPCカードをビデオ・オーディオバスに接続する。このため、16ビットPCカードと32ビットPCカードのどちらがカードスロットに接続された場合でも、その接続されたPCカードに対応する接続手段を使用することにより、接続されたPCカードを動画専用のビデオ・オーディオバスに正常に接続できるようになり、PCカードのタイプによらずに、動画専用バスによって拡大されたバスバンド幅を有効利用することが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
図1には、この発明の一実施形態に係わるコンピュータシステムの構成が示されている。このコンピュータシステムは、バッテリ駆動可能なノートブックタイプまたはラップトップタイプのポータブルコンピュータであり、そのシステムボード上には、プロセッサバス1、内部PCIバス2、内部ISAバス3、およびZVポート4が設けられている。ZVポート4は、PCカードスロットとディスプレイコントローラ14およびオーディオコントローラ21との間をポイントツーポイント形式で直接接続するビデオ・オーディオバスである。
【0009】
また、システムボード上には、CPU11、ホスト/PCIブリッジ装置12、メモリ13、ディスプレイコントローラ14、内部PCI−ISAブリッジ装置16、PCカードコントローラ17、BIOS ROM19、HDD20、オーディオコントローラ21、キーボードコントローラ(KBC)22などが設けられている。
【0010】
CPU11は、例えば、米インテル社によって製造販売されているマイクロプロセッサ“Pentium”などによって実現されている。このCPU11の入出力ピンに直結されているプロセッサバス1は、64ビット幅のデータバスを有している。
【0011】
メモリ13は、オペレーティングシステム、デバイスドライバ、実行対象のアプリケーションプログラム、および処理データなどを格納するメモリデバイスであり、複数のDRAMモジュールによって構成されている。このメモリ13は、システムボード上に予め実装されるシステムメモリと、ユーザによって必要に応じて装着される拡張メモリとから構成される。これらシステムメモリおよび拡張メモリを構成するDRAMモジュールとしては、シンクロナスDRAMやRambusなど、バンク毎にメモリクロックの供給が必要な高速メモリが利用される。
【0012】
このメモリ13は、32ビット幅または64ビット幅のデータバスを有する専用のメモリバスを介してホスト−PCIブリッジ装置12に接続されている。メモリバスのデータバスとしてはプロセッサバス1のデータバスを利用することもできる。この場合、メモリバスは、アドレスバスと各種メモリ制御信号線とから構成される。
【0013】
ホストーPCIブリッジ装置12は、プロセッサバス1と内部PCIバス2との間を繋ぐブリッジLSIであり、PCIバス2のバスマスタの1つとして機能する。このホスト/PCIブリッジ装置12は、プロセッサバス1と内部PCIバス2との間で、データおよびアドレスを含むバスサイクルを双方向で変換する機能、およびメモリバスを介してメモリ13をアクセス制御する機能などを有している。
【0014】
内部PCIバス2はクロック同期型の入出力バスであり、内部PCIバス2上の全てのサイクルはPCIバスクロックに同期して行われる。PCIバスクロックの周波数は最大33MHzである。PCIバス2は、時分割的に使用されるアドレス/データバスを有している。このアドレス/データバスは、32ビット幅である。
【0015】
PCIバス2上のデータ転送サイクルは、アドレスフェーズとそれに後続する1以上のデータフェーズとから構成される。アドレスフェーズにおいてはアドレスおよび転送タイプが出力され、データフェーズでは8ビット、16ビット、24ビットまたは32ビットのデータが出力される。
【0016】
ディスプレイコントローラ14は、ホスト/PCIブリッジ装置12と同様にPCIバス2のバスマスタの1つであり、ビデオメモリ(VRAM)143の画像データをLCD141や外部のCRTディプレイ142に表示するものであり、VGA仕様のテキストおよびグラフィクス表示の他、動画表示をサポートする。
【0017】
このディスプレイコントローラ14には、図示のように、グラフィックス表示制御回路(Graphics)144、ビデオ表示制御回路(Video )145、マルチプレクサ146、およびD/Aコンバータ147等が設けられている。
【0018】
グラフィックス表示制御回路144は、VGA互換のグラフィックスコントローラであり、ビデオメモリ(VRAM)143に描画されたVGAのグラフィクスデータをRGBビデオデータに変換して出力する。ビデオ表示制御回路145は、ZVポート4を介して転送されるデジタルYUVデータを貯えるビデオバッファ、及び同バッファに貯えられたYUVデータをRGBビデオデータに変換するYUV−RGB変換回路等をもつ。
【0019】
マルチプレクサ146は、グラフィックス表示制御回路144とビデオ表示制御回路145の出力データの一方を選択、またはグラフィックス表示制御回路144からのVGAグラフィクス上にビデオ表示制御回路145からのビデオ出力を合成してカラーLCD141、およびD/Aコンバータ147に送る。D/Aコンバータ147は、マルチプレクサ146からのビデオデータをアナログRGB信号に変換して、CRTディスプレイ142に出力する。
【0020】
内部PCI−ISAブリッジ装置16は、内部PCIバス2と内部ISAバス3との間を繋ぐブリッジLSIであり、PCIデバイスの1つとして機能する。この内部PCI−ISAブリッジ装置16には、PCIバスアービタ、およびDMAコントローラなどが内蔵されている。内部ISAバス3には、BIOS ROM19、HDD20、オーディオコントローラ21、キーボードコントローラ22などが接続されている。
【0021】
オーディオコントローラ21は、CPU11の制御の下にオーディオデータの入出力制御を行うものであり、マイク端子からの音声信号をA/D変換するためのA/Dコンバータ211と、CPU11からのデジタルオーディオデータをスピーカ端子にアナログ信号として出力するためのD/Aコンバータ212と、ZVポート4を介してPCカードから供給されるデジタルオーディオデータをアナログ信号に変換してスピーカ端子に出力するフィルタ回路214と、このフィルタ回路214からの出力とマイク端子からの音声信号を選択または合成出力するマルチプレクサ213とから構成されている。
【0022】
PCカードコントローラ17は、PCIデバイスの1つであり、CPU11の制御の下にPCMCIA仕様の16ビットPCカード(PCカード−16)とカードバス仕様の32ビットPCカード(PCカード−32)とを制御するものであり、ZVポートもサポートしている。
【0023】
ここで、PCカード−16およびPCカード−32それぞれのインターフェースについて説明する。
PCカード−16とPCカード−32は共に68ピンのインターフェースを有するが、それらピンに対する信号の割り当ては互いに異なっている。PCカード−16とPCカード−32のピンアサインの対応関係を図2および図3に示す。図2および図3から分かるように、PCカード−16にはアドレスA0〜A25とデータD0〜D15がそれぞれ異なるピンに割り当てられてており、PCカード−16のデータ転送単位は16ビット単位である。一方、PCカード−32においては、アドレスおよびデータCAD0〜CAD31が同一ピンに割り当てられており、32ビット単位のデータ転送が可能である。
【0024】
PCカードコントローラ17は、ノーマルモードとZVポートモードの2つの動作モードを有している。ノーマルモードは、モデムカードなどのような通常のPCカード−16およびPCカード−32を制御するためのものであり、PCIバス2とPCカードとの間でデータ転送を行い、ZVポートは使用しない。
【0025】
ZVポートモードは、ビデオキャプチャカードやMPEGデコーダカードなど動画を扱うPCカードがPCカードスロットに装着されている場合に使用されるモードである。このモードにおいては、PCカードコントローラ17は、PCカードから転送されるビデオデータ(ディジタルYUV)およびディジタルオーディオデータをZVポート4を介してデイスプレイコントローラ14およびオーディオコントローラ21に直接転送する。
【0026】
動作モードの切り替えは、CPU11などによって行われる。すなわち、CPU11は、PCカードスロットに装着されているPCカードから属性情報を読み取り、その属性情報によって装着されているPCカードの種類を検出する。装着されているPCカードがZVポート対応のカードであれば、CPU11は、PCカードコントローラ17をZVポートモードに切り替える。
【0027】
これらノーマルモード,ZVポートモードそれぞれにおけるPCカードインタフェースを図4および図5に示す。図4は、PCカード−16のインターフェースであり、図5はPCカード−32のインターフェースである。
【0028】
図4に示されているように、PCカード−16においては、ノーマルモードでは、68ピンから構成されるPCカードインターフェースはPCMCIA仕様で規定された標準ピンアサインルールに従って使用される。一方、ZVポートモードでは、アドレス線(A25−A7)は、PCカードからのデジタルYUVデータの出力や水平・垂直同期信号(HREF,VSYNC)の出力に使用され、I/Oカード用として用意されたI/Oポートアクノリッジ線(−INPACK)およびオーディオ出力線(−SPKR)はPCカードからのオーディオデータ(SDATA)出力および現在のオーディオデータ出力が左チャネルか右チャネルかを示す信号(LRCK)出力に使用される。
【0029】
また、図5に示されているように、PCカード−32においては、ノーマルモードにおいては、68ピンから構成されるPCカードインターフェースはカードバス仕様で規定された標準ピンアサインルールに従って使用される。一方、ZVポートモードにおいては、アドレス/データ線(CAD0〜CAD15)は、PCカードからのデジタルYUVデータの出力に使用され、CAD17,19はPCカードからの水平・垂直同期信号(HREF,VSYNC)の出力に使用され、CAD21,22,CAD27,29はPCカードからのオーディオデータ(SCLK,MCLK,LRCLK,SDATA)の出力に利用される。
【0030】
図1に示されているように、PCカードコントローラ17には、PCカード−16用コントローラ171、PCカード−32用インターフェース172、PCカード−16用ZVブリッジ173、PCカード−32用ZVブリッジ174、スイッチ回路175が設けられている。
【0031】
PCカード−16用コントローラ171は、カードスロットに装着されたPCカード−16とPCIバス2との間でデータ転送を行うために、カードスロットに装着されたPCカード−16を制御する。PCカード−32用インターフェース172は、カードスロットに装着されたPCカード−32とPCIバス2との間でデータ転送を行うために、カードスロットに装着されたPCカード−32を制御する。この場合、PCカード−32の68ピンコネクタに割り当てられたインターフェース信号はPCIバス相当であるので、PCカード−32用インターフェース172は、基本的に、PCカード−32とPCIバス2との間の信号転送のみを制御する。
【0032】
PCカード−16用ZVブリッジ173は、ZVポートモードで利用されるものであり、カードスロットに装着されたPCカード−16のインターフェースに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群がZVポート4のビデオ/オーディオ信号線群にそれぞれ対応して接続されるように、図4に示したPCカード−16に対するビデオ/オーディオ信号線の割り当てにしたがって、PCカード−16をZVポート4に接続する。同様に、PCカード−32用ZVブリッジ174もZVポートモードで使用されるものであり、カードスロットに装着されたPCカード−32のインターフェースに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群がZVポート4のビデオ/オーディオ信号線群にそれぞれ対応して接続されるように、図5に示したPCカード−32に対するビデオ/オーディオ信号線の割り当てにしたがって、PCカード−32をZVポート4に接続する。
【0033】
スイッチ回路125は、カードスロットに装着されたPCカードのタイプ(PCカード−16またはPCカード−32)や転送モード(ノーマルモードまたはZVポートモード)などに応じて、PCカード−16用コントローラ171、PCカード−32用インターフェース172、PCカード−16用ZVブリッジ173、PCカード−32用ZVブリッジ174を選択的に切り替えて使用する。
【0034】
前述したように、PCカード−16とPCカード−32とでは、ビデオ/オーディオ信号線が割り当てられるピンが異なっている。しかし、この実施形態のシステムでは、前述したように、PCカード−16用とPCカード−32用の2つのZVブリッジ173,174が設けられており、それらがスイッチ回路175によって適宜切り替えられる。このため、PCカード−16とPCカード−32のどちらがカードスロットに接続された場合でも、その接続されたPCカードからのビデオ・オーディオデータをZVポート4に正常に転送することができる。
【0035】
図6には、PCカードコントローラ17の具体的な構成が示されている。
このPCカードコントローラ17は第1および第2の2つのカードスロットに対応するものであり、ここには、図示のように、PCI−IOインタフェース176、スロットセパレータ178、カードスロット1用のインターフェースロジック179、カードスロット2用のインターフェースロジック180、カードスロット1用のカードIOインターフェース186、カードスロット2用のカードIOインターフェース187が設けられている。
【0036】
PCI−IOインターフェース176は、PCIバス2との間のデータ転送に使用されるI/Oバッファである。スロットセバレータ178は、CPU11の切り替え指示によりどちらのスロットの処理を行うかを選択する。
【0037】
カードスロット1用のインターフェースロジック179は、第1のカードスロットに接続されたPCカードを制御するためのものであり、前述したPCカード−16用コントローラ171、PCカード−32用インターフェース172、およびスイッチ回路175に加え、マルチプレクサ181、PCI−PCカード16用ブリッジ182、PCI−PCカード32用ブリッジ183、カードインターフェースデータセレクト回路184、およびカードディテクト回路185を備えている。
【0038】
マルチプレクサ181は、カードディテクト回路185の検出結果にしたがって、PCカード−16からのデータとPCカード−32からのデータを選択する。PCI−PCカード16用ブリッジ182は、PCIバス2とPCカード−16との間のデータ転送を制御をする。PCI−PCカード32用ブリッジ183は、PCIバス2とPCカード−32との間のデータ転送を制御をする。スイッチ回路175は、前述したように、PCカードからのデータをZVポート4またはPCIバス2へ接続するための切り替え制御を行うものであり、PCカード−16用とPCカード−32用の2つの切り替え回路を内蔵している。
【0039】
カードインタフェースデータセレクト回路184は、カードディテクト回路185の検出結果にしたがって、PCカードからのデータをスイッチ回路175のPCカード−16用またはPCカード−32用の切り替え回路に出力する。カードディテクト回路185は、接続されたPCカードがPCカード−16であるか、PCカード−32であるかどうかを判断する。この判断は、接続されたPCカードの4つのピン(ピン67、ピン36、ピン57、ピン43)の状態の組み合わせに基づいて行われる。
【0040】
カードスロット2用のインターフェースロジック180は、第2のカードスロットに接続されたPCカードを制御するためのものであり、インターフェースロジック179と同様に構成されている。
【0041】
さらに、PCカードコントローラ17には、CPU11からの指示により2つのスロットのどちらかを選択してPCカード−16用ZVブリッジ173に出力するスロットセレクタ188と、CPU11からの指示により2つのスロットのどちらかを選択してPCカード−32用ZVブリッジ174に出力するスロットセレクタ189と、後述するデータ転送プロトコルを制御するコントローラ190が設けられている。
【0042】
次に、ZVポート4を使用したPCカードからデイスプレイコントローラ14およびオーディオコントローラ21へのビデオ・オーディオデータ転送のためのプロトコルを説明する。
【0043】
[カード認識]
ここでは、ビデオキャプチャカードを構成するPCカード−32が使用された場合を例示して説明する。
【0044】
ビデオキャプチャカードを構成するPCカード−32が例えば第1のカードスロットに接続された場合には、カードスロット1用のインターフェースロジック179のカードディテクト回路185によって、その接続されたカードがPCカード−32であることが検出される。カードインタフェースデータセレクト回路184は、カードディテクト回路185の検出結果にしたがって、PCカード−32をスイッチ回路175のPCカード−32用の切り替え回路に接続する。また、マルチプレクサ181も、カードディテクト回路185の検出結果にしたがって、PCI−PCカード32用ブリッジ183を選択する。これにより、PCカード−32とPCIバス2との間のパスが確立され、CPU11がPCカード−32からカード属性情報を読みとることが可能となる。CPU11は、カード属性情報によってそのカードがZVポート対応のものであると認識すると、カードスロット1用のインターフェースロジック179をノーマルモードからZVポートモードに切り替える。
【0045】
[ZVポート使用可能かどうか判断]
一方、PCカード−32は、パソコン側がZVポートをサポートしているか否かを調べる。具体的には、カードコントローラ17のコンフィグレーション空間の特定のレジスタをリードすることにより判断する。この時、ZVポート利用可能ならば、ZVポートに対するI/Oアドレスもレジスタから読みとる。レジスタはコンフィグレーション空間の、例えばプレディファインドヘッダーの予約部分にも設けるか、または、デバイスディペンダント空間に設ける。
【0046】
[書き込み開始]
PCカード−32は、ZVポート用のI/Oアドレスに対してPCカード−32の通常のプロトコルに従ったI/O(バースト)ライトトランザクションを開始する。このトランザクションで指定されたI/Oアドレスは、カードコントローラ17によってPCIバス2に出力される。
【0047】
[ディスプレイコントローラの設定]
デイスプレイコントローラ14は、上記I/Oアドレスをデコードした後に、ZVポート4を通したデータ受信に備える。具体的には、I/Oバッファの切り替え等を行う。
【0048】
[カードコントローラの動作]
カードコントローラ17は上記I/Oアドレスをデコードした後、
1)スイッチ回路175によってPCカード−32のバスの一部をZVポート4側へスイッチングして、PCカード−32用ZVブリッジ174によってPCカード−32のビデオデータを直接、ディスプレイコントローラ14へ転送する。この時、スイッチングする信号線は図5で説明したとおりである。
2)スイッチングが完了したら、カードコントローラ17内にある、ZVポート4を使用中であることを示すレジスタを書き換え、使用中の設定にする。
3)ビデオデータをディスプレイコントローラ14へ転送している間は、PCカード−32にはデータ転送中であることを知らせる。すなわち、FRAME#,IRDY#,TRDY#をアサートしたままにして、I/Oライトのバースト転送中であることを知らせる。
【0049】
[転送の終了]
カードコントローラ17は、ZVポート4への切り替えが終わった時点で、PCIバス2を他のデバイスに解放する。具体的には、標準PCIプロトコルにしたがい、FRAME#をディアサートしIRDYをアサートし、マスターが開始する通常の終了(完了)を行う。
【0050】
[エラー終了]
もし、PCカード−32に不具合が起こった等で、異常終了した場合は、カードコントローラ17がPCカード32のプロトコルにおける、マスターアボートを行う。
【0051】
[強制終了]
他のデバイスまたはオペレーティングシステムなどがZVポート4による転送を強制的に終了させる場合は、カードコントローラ17に割り込みをかける。カードコントローラ17のコントローラ190は、この割り込みを検知すると、スイッチ回路175を使用して、ZVポート4へのスイッチングをPCIバス2側に切り替える。
【0052】
[レジスタの書き換え]
ZVポート4による転送が終了した場合には、ZVポート4が未使用であることを示すために、カードコントローラ17の上記レジスタを書き換える。
【0053】
なお、ZVポート4でデータ転送中に、他のデバイスからカードコントローラ17またはデイスプレイコントローラ14へ、I/OリードまたはI/Oライトの要求が起こっても、カードコントローラ17またはデイスプレイコントローラ14はTRDY#をアサートしない。すなわち、カードコントローラ17とディスプレイコントローラ14の2つのデバイスは使用中であるように、他のデバイスには見える。
【0054】
また、PCカード−16が接続された場合にも、スイッチ回路175、PCカード−16用ZVブリッジ173によって、ビデオデータなどが直接ディスプレイコントローラ14に送られる。
【0055】
以上のように、この実施形態のシステムにおいては、PCカード−16とPCカード−32とではビデオ/オーディオ信号線が割り当てられるピンが異なっているが、PCカード−16用とPCカード−32用の2つのZVブリッジ173,174が設けられており、それらがスイッチ回路175によって適宜切り替えられる。このため、PCカード−16とPCカード−32のどちらがカードスロットに接続された場合でも、その接続されたPCカードからのビデオ・オーディオデータをZVポート4に正常に転送することができる。
【0056】
また、このシステムでは、ビデオ信号をパソコンにキャプチャするPCカード−16、PCカード−32のほか、ビデオ会議システムやMPEGデコーダ(MPEG1またはMPEG2対応)として実現されたPCカード−16、PCカード−32なども同様にして使用することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、16ビットPCカードと32ビットPCカードのどちらがカードスロットに接続された場合でもそれを動画専用バスに正常に接続できるようになり、PCカードのタイプによらずに、動画専用バスによって拡大されたバスバンド幅を有効利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係るコンピュータシステムの構成を示すブロック図。
【図2】同実施形態のシステムで使用されるPCカード−16とPCカード−32のピンアサインの対応関係を示す図。
【図3】同実施形態のシステムで使用されるPCカード−16とPCカード−32のピンアサインの対応関係を示す図。
【図4】同実施形態のシステムで使用されるPCカード−16のノーマルモード,ZVポートモードそれぞれにおけるPCカードインタフェースを示す図。
【図5】同実施形態のシステムで使用されるPCカード−32のノーマルモード,ZVポートモードそれぞれにおけるPCカードインタフェースを示す図。
【図6】同実施形態のシステムにおけるPCカードコントローラの具体的な構成の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
2…内部PCIバス、3…内部ISAバス、4…ZVポート、11…CPU、12…ホスト−PCIブリッジ、13…メモリ、14…ディスプレイコントローラ、17…PCカードコントローラ、21…オーデイオコントローラ、171…PCカード−16用コントローラ、172…PCカード−32用インターフェース、173…PCカード−16用ZVブリッジ、174…PCカード−32用ZVブリッジ、175…スイッチ回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a computer system that supports both 16-bit PC cards and 32-bit PC cards.
[0002]
[Prior art]
In recent years, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), which is a standardization organization in the United States, and devices having PC card slots conforming to JEIDA standard specifications are becoming widespread. Various developments have been made to use this PC card as a video capture card or MPEG decoder card for controlling input / output of moving image data.
[0003]
In order to process such a large amount of data, a system architecture using a PCI local bus is becoming popular in personal computers.
However, even if a PCI local bus is used, its data transfer capability is limited. Therefore, when the PC card is used as a video capture card or an MPEG decoder card as described above, the data transfer capability of the PCI local bus is insufficient.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, recently, a technique for directly connecting a PC card and a display controller using a dedicated video bus called a ZV (Zoomed Video) port has begun to be developed. However, the conventional system having a ZV port is compatible only with a normal 16-bit PC card, and the mechanism for connecting a 32-bit PC card (card bus specification) to the ZV port is either the system side or the card side. It does not have. Therefore, when a 32-bit PC card is used, the bus bandwidth expanded by the ZV port cannot be used effectively.
[0005]
The present invention has been made in view of such a point, so that either a 16-bit PC card or a 32-bit PC card can be normally connected to a dedicated video bus regardless of whether it is connected to a card slot. It is an object of the present invention to provide a computer system capable of effectively using the bus bandwidth expanded by a moving image dedicated bus regardless of the type, a PC card controller used in this system, and a PC card.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The computer system according to the present invention includes a card slot to which a 16-bit PC card and a 32-bit PC card can be selectively connected, and the 16-bit PC card or the 32-bit PC card connected to the system bus and connected to the card slot. A card controller that controls the video data, a display controller that is connected to the system bus and has a video data display processing function, an audio controller that is connected to the system bus and controls audio information input and output, Card controller And a video / audio bus disposed between the display controller and the audio controller; First connection means for connecting video / audio signal lines assigned to a plurality of pins of the 16-bit PC card to video / audio signal lines of the video / audio bus, respectively; and the 32-bit PC Second connection means for connecting video / audio signal lines assigned to a plurality of predetermined pins of the card in correspondence with video / audio signal lines of the video / audio bus, respectively; Depending on whether the PC card connected to the card slot is the 16-bit PC card or the 32-bit PC card, the first and second connection means are selectively used to Connection control means for controlling connection with the video / audio bus.
[0007]
In this system, a first connection unit corresponding to a 16-bit PC card and a second connection unit corresponding to a 32-bit PC card are provided. These connection means connect the PC card to the video / audio bus according to the assignment of the video / audio signal line group to the corresponding card. For this reason, regardless of whether a 16-bit PC card or a 32-bit PC card is connected to the card slot, the connected PC card is used as a video dedicated video by using a connection means corresponding to the connected PC card. It becomes possible to normally connect to the audio bus, and it is possible to effectively use the bus bandwidth expanded by the video dedicated bus regardless of the type of PC card.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a computer system according to an embodiment of the present invention. This computer system is a notebook type or laptop type portable computer that can be driven by a battery. A
[0009]
On the system board, the
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The host-
[0014]
The
[0015]
A data transfer cycle on the
[0016]
The
[0017]
As shown, the
[0018]
The graphics display
[0019]
The
[0020]
The internal PCI-
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
Here, the interfaces of the PC card-16 and the PC card-32 will be described.
Both PC card-16 and PC card-32 have a 68-pin interface, but the assignment of signals to these pins is different from each other. The correspondence relationship between the pin assignments of the PC card-16 and the PC card-32 is shown in FIGS. As can be seen from FIGS. 2 and 3, addresses A0 to A25 and data D0 to D15 are assigned to different pins in the PC card-16, and the data transfer unit of the PC card-16 is a 16-bit unit. . On the other hand, in the PC card-32, the address and the data CAD0 to CAD31 are assigned to the same pin, and data transfer in units of 32 bits is possible.
[0024]
The
[0025]
The ZV port mode is a mode used when a PC card that handles moving images, such as a video capture card or an MPEG decoder card, is installed in the PC card slot. In this mode, the
[0026]
The operation mode is switched by the
[0027]
The PC card interface in each of these normal mode and ZV port mode is shown in FIGS. 4 shows an interface of the PC card-16, and FIG. 5 shows an interface of the PC card-32.
[0028]
As shown in FIG. 4, in the PC card-16, in the normal mode, the PC card interface composed of 68 pins is used in accordance with a standard pin assignment rule defined in the PCMCIA specification. On the other hand, in the ZV port mode, the address lines (A25-A7) are used for output of digital YUV data from the PC card and output of horizontal / vertical synchronization signals (HREF, VSYNC), and are prepared for I / O cards. The I / O port acknowledge line (-INPACK) and audio output line (-SPKR) are audio data (SDATA) output from the PC card and a signal (LRCK) output indicating whether the current audio data output is the left channel or the right channel. Used for.
[0029]
As shown in FIG. 5, in the PC card-32, in the normal mode, the PC card interface composed of 68 pins is used in accordance with the standard pin assignment rule defined in the card bus specification. On the other hand, in the ZV port mode, the address / data lines (CAD0 to CAD15) are used to output digital YUV data from the PC card, and CAD17 and 19 are horizontal / vertical synchronization signals (HREF, VSYNC) from the PC card.
[0030]
As shown in FIG. 1, the
[0031]
The PC card-16
[0032]
The ZV bridge 173 for the PC card-16 is used in the ZV port mode, and the video / audio signal line group assigned to the interface of the PC card-16 installed in the card slot is the video / audio signal group of the
[0033]
The switch circuit 125 includes a PC card-16
[0034]
As described above, the PC card-16 and the PC card-32 have different pins to which video / audio signal lines are assigned. However, in the system of this embodiment, as described above, the two
[0035]
FIG. 6 shows a specific configuration of the
The
[0036]
The PCI-
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The card interface data select
[0040]
The
[0041]
Further, the
[0042]
Next, a protocol for video / audio data transfer from the PC card using the
[0043]
[Card recognition]
Here, the case where the PC card-32 constituting the video capture card is used will be described as an example.
[0044]
When the PC card-32 constituting the video capture card is connected to, for example, the first card slot, the connected card is connected to the PC card-32 by the card detect
[0045]
[Judgment whether ZV port can be used]
On the other hand, the PC card-32 checks whether the personal computer side supports the ZV port. Specifically, the determination is made by reading a specific register in the configuration space of the
[0046]
[Start writing]
The PC card-32 starts an I / O (burst) write transaction according to the normal protocol of the PC card-32 with respect to the I / O address for the ZV port. The I / O address specified in this transaction is output to the
[0047]
[Display controller settings]
The
[0048]
[Card controller operation]
After the
1) A part of the bus of the PC card-32 is switched to the
2) When switching is completed, the register in the
3) While transferring the video data to the
[0049]
[End transfer]
The
[0050]
[Error Exit]
If the PC card-32 is abnormally terminated due to a problem or the like, the
[0051]
[forced termination]
When another device or operating system forcibly ends the transfer through the
[0052]
[Rewrite register]
When transfer by the
[0053]
Note that even if an I / O read or I / O write request is made from another device to the
[0054]
Even when the PC card-16 is connected, video data and the like are sent directly to the
[0055]
As described above, in the system of this embodiment, the PC card-16 and the PC card-32 have different pins to which video / audio signal lines are assigned, but for the PC card-16 and the PC card-32. These two
[0056]
In this system, in addition to the PC card-16 and PC card-32 for capturing video signals to a personal computer, the PC card-16 and PC card-32 implemented as a video conference system or MPEG decoder (compatible with MPEG1 or MPEG2). Can be used in the same manner.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, regardless of whether a 16-bit PC card or a 32-bit PC card is connected to the card slot, it can be normally connected to the video-dedicated bus. Regardless, it is possible to effectively use the bus bandwidth expanded by the video dedicated bus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a computer system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a correspondence relationship between pin assignments of a PC card-16 and a PC card-32 used in the system according to the embodiment;
FIG. 3 is a view showing a correspondence relationship between pin assignments of the PC card-16 and the PC card-32 used in the system according to the embodiment;
FIG. 4 is a view showing a PC card interface in each of a normal mode and a ZV port mode of the PC card-16 used in the system of the embodiment.
FIG. 5 is a view showing a PC card interface in each of a normal mode and a ZV port mode of a PC card-32 used in the system of the embodiment.
FIG. 6 is an exemplary block diagram showing an example of a specific configuration of a PC card controller in the system according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
2 ... Internal PCI bus, 3 ... Internal ISA bus, 4 ... ZV port, 11 ... CPU, 12 ... Host-PCI bridge, 13 ... Memory, 14 ... Display controller, 17 ... PC card controller, 21 ... Audio controller, 171 ... PC card-16 controller, 172 ... PC card-32 interface, 173 ... ZV bridge for PC card-16, 174 ... ZV bridge for PC card-32, 175 ... switch circuit.
Claims (6)
システムバスに接続され、前記カードスロットに接続された前記16ビットPCカードまたは32ビットPCカードを制御するカードコントローラと、
システムバスに接続され、動画データの表示処理機能を持つディスプレイコントローラと、
システムバスに接続され、音声情報を入出力制御するオーディオコントローラと、
前記カードコントローラと前記ディスプレイコントローラおよびオーディオコントローラとの間に配設されたビデオ・オーディオバスと、
前記16ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第1の接続手段と、
前記32ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第2の接続手段と、
前記カードスロットに接続されたPCカードが前記16ビットPCカードと前記32ビットPCカードのいずれであるかに応じて、前記第1および第2の接続手段を選択的に使用して前記PCカードと前記ビデオ・オーディオバスとの接続を制御する接続制御手段とを具備することを特徴とするコンピュータシステム。A card slot to which a 16-bit PC card and a 32-bit PC card can be selectively connected;
A card controller connected to a system bus and controlling the 16-bit PC card or 32-bit PC card connected to the card slot;
A display controller connected to the system bus and having a video data display processing function;
An audio controller connected to the system bus and controlling input / output of audio information;
A video / audio bus disposed between the card controller and the display controller and audio controller;
First connection means for connecting video / audio signal line groups assigned to a predetermined plurality of pins of the 16-bit PC card in correspondence with video / audio signal lines of the video / audio bus;
Second connection means for connecting video / audio signal line groups assigned to a plurality of pins of the 32-bit PC card in correspondence with video / audio signal lines of the video / audio bus;
Depending on whether the PC card connected to the card slot is the 16-bit PC card or the 32-bit PC card, the first and second connection means are selectively used to A computer system comprising connection control means for controlling connection with the video / audio bus.
システムバスに接続され、前記カードスロットに接続された前記16ビットPCカードまたは32ビットPCカードを制御するカードコントローラと、
システムバスに接続され、動画データの表示処理機能を持つディスプレイコントローラと、
システムバスに接続され、音声情報を入出力制御するオーディオコントローラと、
前記カードコントローラと前記ディスプレイコントローラおよびオーディオコントローラとの間に配設されたビデオ・オーディオバスとを具備し、
前記カードコントローラは、
前記16ビットPCカードを前記システムバスと前記ビデオ・オーディオバスに選択的に接続する第1の接続手段であって、前記ビデオ・オーディオバスに接続する際に、前記16ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第1の接続手段と、
前記32ビットPCカードを前記システムバスと前記ビデオ・オーディオバスに選択的に接続する第1の接続手段であって、前記ビデオ・オーディオバスに接続する際に、前記32ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第2の接続手段と、
前記カードスロットに接続されたPCカードが前記16ビットPCカードと前記32ビットPCカードのいずれであるかに応じて、前記第1および第2の接続手段を選択的に使用して前記PCカードと前記システムバスおよびビデオ・オーディオバスとの接続を制御する接続制御手段とを含み、
前記接続制御手段は、前記32ビットPCカードによって実行されるライトトランザクションで指定されるアドレス値にしたがって、前記32ビットPCカードの接続を前記システムバスから前記ビデオ・オーディオバスに切り替えることを特徴とするコンピュータシステム。A card slot to which a 16-bit PC card and a 32-bit PC card can be selectively connected;
A card controller connected to a system bus and controlling the 16-bit PC card or 32-bit PC card connected to the card slot;
A display controller connected to the system bus and having a video data display processing function;
An audio controller connected to the system bus and controlling input / output of audio information;
A video / audio bus disposed between the card controller and the display controller and audio controller;
The card controller
A first connection means for selectively connecting the 16-bit PC card to the system bus and the video / audio bus , wherein the predetermined plurality of pins of the 16-bit PC card are connected to the video / audio bus. A first connection means for connecting the video / audio signal line group assigned to the video / audio signal line corresponding to the video / audio signal line of the video / audio bus;
A first connection means for selectively connecting the 32-bit PC card to the system bus and the video / audio bus, and when connecting to the video / audio bus, a predetermined plurality of pins of the 32-bit PC card A second connection means for connecting the video / audio signal line group assigned to the video / audio signal line corresponding to the video / audio signal line of the video / audio bus;
Depending on whether the PC card connected to the card slot is the 16-bit PC card or the 32-bit PC card, the first and second connection means are selectively used to Connection control means for controlling connection with the system bus and video / audio bus,
The connection control means switches the connection of the 32-bit PC card from the system bus to the video / audio bus according to an address value specified by a write transaction executed by the 32-bit PC card. Computer system.
前記カードスロットに接続されたPCカードを、ディスプレイコントローラおよびオーディオコントローラに直接的に接続するためのビデオ・オーディオバスと、
前記16ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第1の接続手段と、
前記32ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する第2の接続手段と、
前記カードスロットに接続されたPCカードが前記16ビットPCカードと前記32ビットPCカードのいずれであるかに応じて、前記第1および第2の接続手段を選択的に使用して前記PCカードと前記ビデオ・オーディオバスとの接続を制御する接続制御手段とを具備することを特徴とするPCカードコントローラ。In a card controller for controlling a PC card connected to a card slot to which a 16-bit PC card and a 32-bit PC card can be selectively connected,
A video / audio bus for directly connecting a PC card connected to the card slot to a display controller and an audio controller;
First connection means for connecting video / audio signal lines assigned to a plurality of predetermined pins of the 16-bit PC card in correspondence with video / audio signal lines of the video / audio bus;
Second connection means for connecting video / audio signal lines assigned to a plurality of pins of the 32-bit PC card in correspondence with video / audio signal lines of the video / audio bus;
Depending on whether the PC card connected to the card slot is the 16-bit PC card or the 32-bit PC card, the PC card can be selectively used by using the first and second connection means. A PC card controller comprising connection control means for controlling connection with the video / audio bus.
前記32ビットPCカードに設けられたホストインターフェース用のピン群の中の所定の複数ピンを、前記ビデオ・オーディオバスにデータ出力するためのビデオ・オーディオピンとして割り当て、そのビデオ・オーディオピンを介してデータ出力することによって前記ビデオ・オーディオバスにデータを送ることを特徴とする32ビットPCカード。In a 32-bit PC card connectable to a card slot of a computer having a video / audio bus for directly connecting a PC card connected to the card slot to a display controller and an audio controller;
A predetermined plurality of pins in a host interface pin group provided on the 32-bit PC card are allocated as video / audio pins for outputting data to the video / audio bus, and the video / audio pins are used to A 32-bit PC card which sends data to the video / audio bus by outputting data.
システムバスに接続され、前記カードスロットに接続された前記16ビットPCカードまたは32ビットPCカードを制御するカードコントローラと、A card controller connected to a system bus and controlling the 16-bit PC card or 32-bit PC card connected to the card slot;
システムバスに接続され、動画データの表示処理機能を持つディスプレイコントローラと、A display controller connected to the system bus and having a video data display processing function;
システムバスに接続され、音声情報を入出力制御するオーディオコントローラと、An audio controller connected to the system bus and controlling input / output of audio information;
前記カードコントローラと前記ディスプレイコントローラおよびオーディオコントローラとの間に配設されたビデオ・オーディオバスと、A video / audio bus disposed between the card controller and the display controller and audio controller;
前記カードスロットに前記16ビットPCカードと前記32ビットPCカードのどちらが挿入されたかを判断する判断手段と、Determining means for determining whether the 16-bit PC card or the 32-bit PC card is inserted into the card slot;
前記判断手段に従って、前記16ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群、もしくは前記32ビットPCカードの所定複数ピンに割り当てられたビデオ/オーディオ信号線群を、前記ビデオ・オーディオバスのビデオ/オーディオ信号線に夫々対応して接続する接続手段とを具備することを特徴とするコンピュータシステム。The video / audio signal line group assigned to the predetermined plurality of pins of the 16-bit PC card or the video / audio signal line group assigned to the predetermined plurality of pins of the 32-bit PC card according to the determination means A computer system comprising connection means for correspondingly connecting to video / audio signal lines of an audio bus.
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