JPS6344799A - 回路モジュ−ルの挿入・取出方法及び装置 - Google Patents

回路モジュ−ルの挿入・取出方法及び装置

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JPS6344799A
JPS6344799A JP62180174A JP18017487A JPS6344799A JP S6344799 A JPS6344799 A JP S6344799A JP 62180174 A JP62180174 A JP 62180174A JP 18017487 A JP18017487 A JP 18017487A JP S6344799 A JPS6344799 A JP S6344799A
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ディヴィッド ヴァーン ピータース
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  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電子回路モジュールに係り、特に、電子回路装
置の一部を構成するコネクタ内へ回路モジュールを挿入
しまたそこから取出す方法及びその装置に関する。
先行技術の説明 回路基板やその他の電気部品保持体の如き電子回路モジ
ュールは、一般に回路モジュールが挿入されるバスとコ
ネクタとによって池の回路に接続される。システムの動
作中にコネクタから回路モジュールを取出すと、そのコ
ネクタでアークが発生することがあるため、従来は、回
路基板にスイッチを設けて、コネクタへの回路基板の挿
入及びそこからの取出操作中にはその基板への通電を遮
断していた。回路基板は通常、コネクタに接続されたバ
ックブレーン・バス装置によって他の回路と通信や相互
伝送を行っている。ところが、このようにバスに接続さ
れた基板に突然給電したり、それを遮断したりすると、
バスに電気的過渡現象が起こり、このようなバスの乱れ
は、このバスに接続された回路全体に誤動作を引き起こ
す恐れがある。そこで、基板を挿入又は取出す時には、
システム全体の動作を中断することがよ(行われている
。しかしこの従来のシステムには問題が存在する。即ち
、N源の再投入時に、システム全体又はその一部を再初
期化しなければならず、更に中断されたバス通信の復帰
を行わねばなろないといった問題がある。このようなシ
ステムの動作中断及び再初期化は、時間を要し煩わしい
ことである。
マルチプロセッサ・ンステム即ち、数個のプロセッサー
が独立に作用しかつ通常いくつかの基板を取外した状態
で作動するシステムにあっては、上述の問題点は特に重
大である。
発明の要約 本発萌は、従来装置の上述した問題やその他の問題を解
決し更に改良を加えるもので、回路モジュールをバスに
接続したシステムにおいて、バスに接続されたコネクタ
にモジュールを挿入し又はそこから取出す動作中にはバ
スの動作を禁止しかつモジュールの挿入又は取出の終了
後にバスを再作動させるものである。モジュールをその
コネクタから取出す際には、モジュールに付設したスイ
ッチが作動し禁止信号をそのコネクを介して制御回路に
送りバスの動作を禁止するっこのモジュールがコネクタ
から取出されると、禁止信号が不作動状態にされ(de
activated) 、制御回路が再びバスを使用可
能にしシステムの残りのモジュールに対して正常なバス
機能を果させる。同様にモジュールをコネクタに挿入す
る場合には、モジュールのスイッチが禁止信号をそのコ
ネクタを介して制御回路に送る。これに応じて制御回路
はバスの動作を禁止する。コネクタへのモジュールの挿
入が完了すると、スイッチは第2状態になり、制御回路
に送られていた禁止信号が不作動状態にされる。
この結果、制御回路は、再びバスを使用可能にし正常動
作を行わせる。このような手続は、遊び期間にバスを介
して伝送しようとした他の回路にとっては、伝送遅延を
生ずることにはなるが、しかしバスに接続された回路部
の他の動作に同ら支障を与えることはない。本発明の実
施例では、制御回路は、禁止信号に応じてバスの制御を
占有し、バスに対する動作を制御するクロック信号を休
止させ、これにより他の回路がバスを占有する即ちバス
でデータ伝送することを防止する。禁止信号が不作動状
態にされると、クロックパルスの発生が再開されて、バ
スに接続された全回路にとってバスの使用が可能となる
。本発明の装置は、挿入又は取出中のモジュールに係る
回路以外の回路の動作にはバス・アクセスの遅延の可能
性を除けば、何ら障害とはならず、長時間にわたる電力
低下(power down)や再初期化を回避するこ
とができる。・本発明の一実施例によると、回路基板が
挿入されるコネクタには、その頂部と底部とに特別の長
さの一対のピンが設)すられている。これらの長ビンは
、アクチュエータによって作動されるスイッチに接続さ
れており、このようなピン構成によって、これらの長ピ
ンは他のビンに先立って接触する。更に、一実施例によ
れば、スイッチは、双投スイッチと、この双投スイッチ
に並列接続された光アイソレータとから構成され、双投
スイッチは基板用の電源に電源ユニット禁止信号を送出
する回路部分を有している。完全に挿入された基板のス
イッチが初期時に開放されても、この開放は、このスイ
ッチが光アイソレータによって短絡されているので、電
源ユニットの動作に影響を及ぼすことはない。しかしな
から、バス制御クロックパルスが正しく禁止された後で
は、信号が制御回路によって光アイソレータに伝送され
、これによって電路が開放されて電源ユニットが停止さ
れる。
基板がコネクタに挿入されると、光アイソレータ制御信
号は、光アイソレータが基板の最初の挿入時に開放状態
をとるような状態にセットされる。
基板が完全に挿入されてスイッチが操作されると、電力
制御電路が閉成され、これにより電源が新挿入の基板に
給電する。
本発明は、図面を参照した以下の本発明の一実施例の詳
細な説明から更に明らかになるであろう。
詳細な説明 第1図は、多重導体バス150と複数の回路基板101
.102と、回路基板103上の制御回路部とを示して
いる。多数の基板が、第2図に示した回路基板コネクタ
によってバックプレーン(backplane)  に
差し込まれてバス150に接続されているが、これらの
基板のうちの代表的なモジュールだけが図示されている
。バス150に接続された回路基板には、通常、基板1
01に示した回路部の外に多数の回路要素やその他のバ
ス接続部が設けられている。これらの基板の一例として
は、プロセッサ又は制御器とバスとをインターフェース
スルバス・インターフェース基板がアル。
尚、基板上の補助的接続部や回路は、本発明を理解する
上で不要であるので、図示されていない。
バス150は、多重導体バスとして図示されているが、
このような多重導体バスとしてはIEEE規格のS−1
00バス又は周知のマルチパス(Multibus) 
IIのような標準バスを使用することができる。バスに
接続された複数の回路基板間の通信は、アドレス・リー
ド線やデータ・リード線やその他の制御リード線を含む
導体を介して行われる。本実施例におけるアドレス・リ
ード線は転送先(デスティネーション) ID (即ち
DID)’1−ド線0〜6で表わされている。多数のユ
ニットがこのバスを介して通信されるので、アービトレ
ーション(優先度調停、arb 1trat io口)
機構が設けられている。このアービトレーション機構は
、例えばマクチバス■又はS−100バスと共に広く用
いられている周知のものを使用できる。本図示システム
では、各回路基板には、アービター(arbiter)
回′I4107が設けられ、このアービター回路107
は、数本のバス・リード線をモニターすることによって
、バスにアクセスできる時点を決定する。回路がバスへ
のアクセスを得たときに、それは、バス1500制御リ
ード線の一本であるHOLD!J−ド線の使用を宣言(
アサート)して、このバスが占有されていることを他の
回路に通知する。
制御基板103は、複数の回路基板101の一枚の取出
及び挿入に関連して作動されるバス制御回路部を収容す
るものとして図示されており、この制御回路部は、通常
基板上の回路部のほんの一部にすぎない。DC−DCコ
ンバーター1[5it、回路基板101に標準的な方法
で給電する。これと同様の不図示の電源回路が、基板1
03やバスに接続された他の回路基板用に設けられてい
る。
第1図の基板101の一部として示された二極双投スイ
ッチ113は、接点114と116とを有する。このス
イッチは第2図に示した掛金210によって開放位置及
び閉成位置に作動される。この基板がコネクタに完全に
挿入されると、掛金210は第2図に破線で示した開成
位置となる。
この開成位置では、スイッチ接点114が開放され、接
点116が閉成されている。コネクタからの基板の取出
の標準が整った状態及びこの基板をコネクタに挿入する
前の状態では、掛金210は第2図に実線で示した開放
位置に操作される。この掛金の開放状態では、接点11
4が閉成し、接点116が開放されている。この接点1
14の開成によって、バス150のMTCHLDリード
線153と接地リード線151とが接続される。これは
MTHGLD!J−ド線を論理0にしたのと等価である
。以下の段落で更に説明するように、このリード線のア
サーション(assert 1on)  は、制御基板
103上の回路部を動作開始させるのに使用される。
掛金210の閉成状態では、接点116によって接地リ
ード線151とDC−DCコンバータ1050制御人力
とが制御リード線115を介して接続される。DC−D
Cコンバータは、標準型の電源回路であり、制御リード
線115の状態に応答し、このリード線115を介した
接地との接続が開放されると基板101への給電を止め
る。
この電源は、バス150に接続された複数の基板101
の各々毎に一つずつ設けてもよいし、または、各基板に
共用の電源を使用して、各基板との接続を個々に断つよ
うにしてもよい。光アイソレータ118がスイッチ接点
116に並列に接続されている。この光アイソレータは
、市販の光装置であり、電気的に制御されて電気回路を
開放又は閉成する。以下の段落で説明するように、光ア
イソレータは、制御基板103によって制御され、基板
の取出の隙の掛金210の開放位置への作動によってス
イッチ接点116が開放された時に、このスイッチ接点
116の両端子間に電流路を形成する。制御基板103
からの制御信号は、適時に光アイソレータの電流路を開
放する。
第2図は、部分的に破断して示した回路基板コネクタ2
03に差込可能に係合される回路基板101を示したも
ので、基板101の複数の接点205は、コネクタ20
3の多数のコネクタピン207と係合可能に配列されて
いる。このコネクタ203はバックブレーン209に固
定され、ピン207はこのバックプレーンを貫通し、こ
れらのピン207はバックブレーンのワイヤラップ又は
プリント配線によって通常の方法で結線されている。バ
ス150 (第2図では不図示)はバックブレーン20
9に設けられており、回路基板101には掛金210が
設けられている。この掛金210は実線で示した開放、
即ち作動位菅と点線で示した開成位置とを取る。掛金は
、第1図の回路面に示したトグル・スイッチ113を作
動する。具体的には、掛金が閉成されたときスイッチ1
13をオン位置に、掛金が開放されたときスイッチ11
3をオフ位置にする。スイッチ113は、所謂プリント
配線導体によって接点205のうちのいくつかの接点に
接続され、また基板がコネクタ203に挿入されるとピ
ン207を介してバックブレーン209に接続される。
スイッチ113は更に、第1図に示した光アイソレータ
118を有する。
第2図では、ピン207のうちで最も上方に位置する一
対のピン202と、最も下方に位置する一対のピン20
6は、残りのピンよりも長く、例えば178インチだけ
長く定められている。この上方ピン対202の一方のピ
ンと、下方ビン対206の一方のピンとは接地リード線
151 (第1図)に接続され、上記両ビン対の夫々他
方のピンはMTCHLDリード線153 (第1図)に
接続されている。基板101上の対応する接点は、第2
図に示すように並列に接続され、またバックプレーン2
09上の接点も同様である。尚、上記上端と下端のピン
対を他のピンよりも長く設定した理由は、以下の通りで
ある。即ちこの設定によって、これらの長いピンとこれ
に対応する接点205との電気的接触が、他のピン間の
接触に必らず先立って行われる。これにより、後に説明
するように、基板の挿入又は取出の際に正しいシーフェ
ンスが確保される。
第3図は、基板103上の制御回路部の一部を構成する
第1図の状態マンーン120の機能を表わした状態説明
図であり、この第3図に示した一連の機能は回路基板1
01の挿入及び取出に関連して実行される。状態マシー
ン120は、順序論理回路から構成され、第3図の状態
図の一連の機能を実行する。これは、標准の論理回路ビ
ルディング・ブロックを用いて容易に実現することがで
きる。状態マンーン120は、MTCHLDリード線1
53、タイミイング回路125.126.127及びA
NDゲート121やANDゲート122から人力信号を
受け、またクロック回路112とHOLDリード線15
7と電力降下(power  down) イネーブル
(PRDNEN)  リード線155とに制御信号を出
力する。制御レジスタ123は、A N Dゲート12
2を選択的に動作可能にするビットを有する。クロック
回路112は、バス・クロック・パルスを発生できるも
のであれば、公知のクロック回路のうちの任意のものを
使用することができる。本実施例では、位相の90度ず
れた二対のクロック・バ/L4CLOCK1及びCLO
CK2がバス150に出力され、これらのクロックパル
スによって、バスに接続された種々の回路がバス・クロ
ック速度でバスを介して通信可能となる。特に、これら
のクロック・リード線はバスに接続された各回路内のア
クセス回路部(不図示)内に使用される。バスでの通信
)ま、状態マシーン120によって制御されCLOCK
lとCLOCK2 !J−ド線の禁止によって禁止さる
。この禁止によってバスへのアクセスを阻止して、回路
基板の挿入及び取出中にバスに生ずる過渡現象から回路
を分離(アイソレート)する。しかし、このCLOCK
I及びCLOCK2リード線の禁止は、状態マシーン1
20の動作を制御するクロック回路の如き、基板103
上の他のクロック回路(不図示)の動作に影響を与える
ことはない。更に上記禁止はバスに接続されたその他の
回路基板の同期動作に支障を加えることもない。
このような特長によって、他の回路は、バス・アクセス
を必要としない機能の実行を続けることができると共に
、システム全体はCLOCKI及びCLOCK2のリー
ド線の信号が復帰した時に再初期化することなく動作を
再開することができる。
上述したように、掛金210を第2図に実線で示した開
放位置にもたらすと、スイッチ接点114が閉成されス
イッチ接点116が開放される。回路基板がコネクタに
完全に挿入された場合には、掛金が開放されている時論
理0がスイッチ接点114を介してバス150のMTC
HLDリード線153に宣言される(asserted
)、即ち出力される。他方掛金が開放位置にある状態で
、基板が挿入途中である場合には、接点205が、この
挿入動作中に二対の長ビン202.206のいずれか一
方と電気的に接触した時に上記信号がMTCHLDリー
ド線に印加される。
このMTCHLD’J−ド線の信号は、制御レジスタ1
23に適当なイネーブル・ビットがセットされている場
合には、ANDゲート122を介して伝達される。即ち
このイネーブル・ビットは、状態マシーンがMTCHL
D信号に応答するか否かを制御している。状態マシーン
120は、初期状態では第3図のブロック301に示し
たアイドル状態であるが、ANDゲー)122からの信
号に応答して第3図のブロック303の状態1に移る。
この状態に移ると、20マイクロ秒(μ5ec)タイマ
ーであるT1タイマー125が起動し、状態マシーンは
上記20μsecの期間の経過まで状態1を保つ。これ
は、MTcHLD!J−ド線に現れる過渡信号によって
プロセスが開始することを防止するために行われる。も
し、MTCHLD信号がこの期間中に取消された(ne
gajed)場合には、上記アイドル状態に戻る。状態
1で20μSeCの期間が経過すると、ブロック305
の状態2に移る。この状態2では、HOLD!J−ド線
157が状態マシーン120によって宣言される(as
serted)。
この宣言は、たとえこのHOLD!J−ド線が既にバス
の他の回路によって宣言されていても、行われる。とい
うのは、制御回路部によるH OL D IJ−ド線の
宣言は、他の回路がバスの現時点のユーザーによる完成
時にバスを占有しようとすることを防止するからである
。しかしながら、状態マシーンは、バスが現地点のユー
ザーによって開放されるまで、バスを禁止するいかなる
動作も行わない。この為に、ANDゲート121がバス
・アドレス・リード線DIDO〜DID6をモニターす
る。本実施例では、バスが動作(activity)中
であるときはDID’、l−ド線の一本が論理「0」に
なっている。従って、ANDゲート121は、バスがフ
リーであるとき、符号rFREEJ  (フリー)を付
したリード線を介して状態マシーンに論理「1」の出力
を送出する。このF RE E IJ−ド線が論理「l
」になりかつ同時にMT’CHLD!J−ド線が依然と
して動作中であると、第3図のブロック306に示した
状態3に移る。状態1.2又は3のいずれかの時に、M
TCHLD’l−ド線が不動作状態になった場合には、
アイドル状態に戻ることになる。また、何らかの原因に
よりFREE’l−ド線が取消された場合には、状態3
から状態2に戻る。状態3に移ると、1マイクロ秒(μ
5ec)のT2タイマー126が作動される。1μse
c経過すると、第3図のブロック307に示した状態4
に移る。尚、この1μsecの遅延は、バスがその禁止
前に実際にフリーになることを確保するものである。
このブロック307では、バスは、状態マシーン120
が導体128を介してクロック回路112に送る停止ク
ロック信号によって禁止される。この停止クロック信号
によってバス・クロック・リード線CLOCK1及びC
LOCK2のクロックパルスが不作動状態となる。バス
に接続された回路のバス・アクセス回路部がこれらのク
ロック信号に依存しているので、バスが生ずる過渡現象
に他の回路が応答することは、上記不作動によって防止
される。この停止クロック信号の発生後に、状態マシー
ンのサイクルは、ブロック309に示した状態5に移り
、この状態5では、電力降下イネーブル信号がPRDN
ENリード線155に印加される。この信号は、基板1
01の光アイソレータ118とバスに接続された全回路
基板の同様の光アイソレータとに印加され、これにより
、各光アイソレータは回路を開放する。基板の取出途中
では、スイッチ接点116は、掛金2′10の開放によ
り開放されており、従って制御信号が光アイソレータに
印加されると、スイッチの回路が開放される。掛金が閉
成状態のままである他の基板は、光アイソレータ装置の
開放によって何ら影響をうけることはない。基板を取り
出す為には、この基板に関連するDC−DCコンバータ
ー電源105と接地リード線151との間の電流路を遮
断して、電力供給を止める。この時点において、回路部
にアークやその他の電気的過渡現象を生ずることなく、
基板を取出すことができる。基板の挿入動作中では、掛
金210とスイッチ接点116は共に開放位置にあり、
同様に、光アイソレータも開放位置であり、従って、P
 RD N E N ’)−ド線の信号は挿入中の基板
の光アイソレータには何ら影響を及ぼさない。
ブロック301のアイドル状態からブロック309の状
態までの進行時間は、200 ミIJ秒(msec)未
満しか要しない。こうして、基板の取出の際の電力の中
断は、掛金の初期接作後であって操作者がコネクタと回
路基板との係合を解除する機会を持ったであろう前に起
こる。状態マシーンは、MTCHLD!J−ド線が宣言
された状態である間、即ち回路基板とスイッチ接点11
4とを通る電流路が形成されている間、電力降下状B5
のままである。MTCHLDリード線153とGRD 
U−ド線151はコネクタ203の二対の特別長ビン2
02と206を介して基板に接続されている。このため
、基板の取8動作中、〜fTcHLDリード線の信号は
、他のすべてのコネクタビンがその基板との接続を断た
れた後に初めて取消される(negated>。掛金2
10は、基板の挿入動作中に、その手動基板挿入操作に
伴い閉成される。
これが起こると、スイッチ接点114は開放し、スイッ
チ接点116は閉成される。この結果、)AT CHL
 D IJ−ド線の信号は取消され、電源制御信号が導
体115に宣言されて、DC−DCコンバータ105が
新挿入基板に通常の方法によって給電する。このM T
 CHL D信号の取消(r+egation)によっ
て、状態5から第3図のブロック311に示した状態6
に移る。基板の取出の結果、MTCHL D IJ−ド
線に偽信号が生じた場合には状態5に戻る。状態6に移
ると、200ミリ秒(msec)のT3タイマー127
が起動し、このT3タイマーは、基板の取出の場合に接
続の遮断を完全にすると共に、基板の挿入の場合には基
板に正しく給電するのに必要な時間を確保している。こ
の時間が経過すると、第3図のブロック313に示した
状態7に移り、この状態において、バス150のHOL
Dリード線157が開放される。更に、PRD NE 
N i−ド線が状態7において取消され、これにより、
全部の基板の光・アイソレークが使用可能になる。状態
マシーンのその後のサイクルで、アイドル状態301に
移り、この状態において導体128の停止クロック信号
が解放されて、これによりクロック回路112が再びリ
ード線CL○CK1 とCLOCK2にバス・クロック
・パルスを発生可能となる。この時点でバスは、このバ
スに接続された回路すべてにとって使用可能になる。
しかしながら、残りの回路(上記バスに接続されていな
い回路)の動作は、バスへのアクセスの拒絶から生ずる
ものを除き、何ら支障をきたしていない。
上述の装置は、本発明の原理の一適用例にすぎず、当業
者であれば本発明の精神及び範囲内から逸脱することな
く種々の変形や変更を考え得るであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、バスに接続された回路基板に設けられたレバ
ー作動スイッチと、回路基板の挿入及び取出中にバスを
制御する制御回路部とを示したブロック図、 第2図は1.レバー作動スイッチを備えた回路基板とコ
ネクタとの関係を示した概略図、第3図は第1図の制御
回路部の状態を示した説明図である。 101.102 回路モジューノベ 103 制御器、 150−バス、 203 コネクタ、 207−導体、 出願人 : アメリカン テレフォン アンドテレグラ
フ カムバニー r7−ア゛、。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、信号伝送用の伝送バス(150)と、 回路モジュール(101、102)を受領かつ保持し、
    この回路モジュール(101、102)を上記バス(1
    50)に接続する導体(207)を有するコネクタ(2
    03)と、 を具備する装置において、 上記バス(150)には制御器(103)が接続され、
    この制御器は、上記コネクタ(203)への回路モジュ
    ール(101、102)の挿入又はそこからの取出を表
    わす第1制御信号に応じて上記バス(150)での信号
    伝送を禁止すると共に、上記コネクタ(203)への回
    路モジュール(101、102)の挿入完了又はそこか
    らの取出完了を表わす第2制御信号に応じて上記バス(
    150)での信号伝送を可能にすることを特徴とする装
    置。 2、上記制御器(103)は、上記バス(150)にお
    ける信号伝送を制御するクロックパルスを発生するクロ
    ック回路(112)と、上記第1制御信号に応答し上記
    クロック回路(112)によるクロックパルスの発生を
    阻止すると共に上記第2制御信号に応答し上記クロック
    回路(112)によるクロックパルスの発生を可能にす
    る制御回路(120)とを含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の装置。 3、上記制御器(103)は、上記伝送用バス(150
    )に接続されバスの占有を検知するバス・アービター(
    107)を含み、上記制御回路(120)は、このアー
    ビター(107)に応答し、上記バス(150)が占有
    されていない時にのみクロック回路(112)を停止さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の装
    置。 4、電力供給回路(105)が上記回路モジュール(1
    01、102)と上記制御器(103)とに接続され、
    この電力供給回路(105)は、上記バスに接続された
    回路モジュール(101、102)に電力を供給し、上
    記制御回路(120)は、更に上記第1制御信号に応答
    し上記バス(150)に接続された複数の回路モジュー
    ル(101、102)への上記電力供給回路(105)
    による給電を選択的に禁止することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の装置。 5、上記回路モジュール(101、102)は、上記第
    1及び第2制御信号発生用のスイッチ(113、210
    )を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の装置。
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