FI104921B - Laajennuskortti, korttiliitäntä ja elektroniikkalaite - Google Patents

Description

1 104921

Laajennuskortti, korttiliitäntä ja elektroniikkalaite

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen laajennuskorttiin, patenttivaatimuksen 4 johdanto-osan 5 mukaiseen laajennuskorttiliitäntään ja patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukaiseen elektroniikkalaitteeseen.

PCMCIA-liitäntä (Personal Computer Memory Card International Association) on eräs tunnettu liitäntä, jota käytetään elektroniikkalaittei-10 den yhteydessä laajennuskorttien, kuten muistikorttien (esim. FLASH-muistikorttien), modeemien ja erilaisten tulo/lähtökorttien (I/O, Input/Output) kytkemiseksi elektroniikkalaitteeseen. Tällöin elektroniikkalaitteessa ja PCMCIA-kortissa on PCMCIA-standardin mukaiset liittimet esim. siten, että elektroniikkalaitteen liitin on ns. urosliitin, eli siinä 15 on liitinnastat, ja kortin liitin on ns. naarasliitin, eli siinä on liitinholkit, jolloin PCMCIA-kortin ollessa liitettynä elektroniikkalaitteen PCMCIA-liittimeen kunkin liitinnastan ja vastaavan liitinholkin välille muodostuu sähköinen kytkentä. PCMCIA-standardissa on määritelty se, mikä toiminta kullakin liitinnastalla ja vastaavasti liitinholkilla tavallisesti on. 20 Tällöin esimerkiksi sovelluksessa, jossa PCMCIA-liitäntä on toteutettu tietokoneessa, tietokoneen dataväylän kukin datalinja on yhdistetty yhteen PCMCIA-liittimen nastaan. Lisäksi ainakin osa osoite- ja ohjauslin-joista on johdettu liittimelle.

• « 25 PCMCIA-kortit ovat luottokortin kokoisia (85,6 mm x 54 mm), mutta • 1 . . korttien paksuus voi olla 3,3 mm (tyyppi I), 5,0 mm (tyyppi II) tai 10,5 :·γ mm (tyyppi III). Sähköisesti PCMCIA-kortit liittyvät elektroniikkalaittee-seen 8/16-bittisenä l/O-liityntänä tai muistina. PCMCIA-standardin mukaisessa kortissa on elektroniikkalaitteen luettavissa oleva muistialue, 30 jossa on tietoa kortin identifioimiseksi. Tätä tietoa tässä selityksessä kutsutaan informaatiorakenne-tietokannaksi (Card Information Struc-:T: ture, CIS).

• ! Erityisesti kannettavien tietojenkäsittelylaitteiden (PC) yhteyteen on ’ 35 kehitetty matkaviestinsovelluksia, joissa ainakin matkaviestimen lähe-·: ·: tin/vastaanotinyksikkö TX/RX on muodostettu PCMCIA-standardin kort- ·:· : timuotoon. Kuvissa 1a ja 1b on esitetty pelkistettynä lohkokaaviona 2 104921 erään matkaviestimen lähetin/vastaanotinyksikkö, jota esittää lohko 1, PCMCIA-kortille sijoitettuna. Kortin toiminnan ohjaavana yksikkönä käytetään edullisesti mikro-ohjainta (MCU), jossa on mm. suoritin, muistia (RAM, ROM), ja l/O-linjoja mikrosuorittimen kytkemiseksi muu-5 hun kortin elektroniikkaan. Lisäksi mikro-ohjaimen 12a yhteyteen voi olla kytketty ulkoista muistia 4.

Lähetin TX käsittää mm. modulaattorin lähetettävän signaalin modu-loimiseksi, suodattimia erityisesti harhalähetteiden vaimentamiseksi, 10 sekoittimen, jossa moduloitu signaali sekoitetaan paikallisoskillaattori-taajuuteen radiotaajuisen signaalin muodostamiseksi, ja pääteasteen lähetettävän signaalin vahvistamiseksi. Vahvistettu signaali johdetaan antenniin ANT, joka on esim. kaapelin välityksellä kytketty korttiin. Vastaanotin RX käsittää mm. suodattimia vastaanotettujen signaalien 15 suodattamiseksi, sekoittimen vastaanotettavan radiotaajuisen signaalin muuntamiseksi välitaajuudelle tai suoramuunnostyyppisessä vastaan-ottimessa kantataajuudelle ja detektorin vastaanotetun signaalin demo-duloimiseksi. Lisäksi kortilla on liitäntäpiirejä, kuten ohjainpiiri 12b (ASIC), signaalien välittämiseksi PC:n ja lähetin/vastaanottimen välillä. 20 Lähetin/vastaanotinyksiköllä ei ole omaa teholähdettä, vaan tehon-syöttö on järjestetty PC.stä PCMCIA-liitännän kautta.

:·. Laajennuskortin valvontapiiri RESET pitää kortin mikro-ohjaimen 12a !···. alkutilassa silloin, kun kortin käyttöjännite on jostain syystä liian pieni.

25 Tällä estetään mikro-ohjaimen virhetoiminnot esim. jännitteiden kytke-. . misen aikana.

Usein tällaisilla laajennuskorteilla, kuten PCMCIA-korteilla, on ao. stan-: dardin mukaisen toimintamoodin lisäksi yksi tai useampi toimintamoodi, 30 joka poikkeaa ainakin osittain standardin määrityksistä. Standardin mu-kaisesta toimintamoodista tässä selityksessä käytetään nimitystä nor-:T: maalitoimintamoodi ja standardista poikkeavista toimintamoodeista ; . käytetään nimitystä erikoistoimintamoodi. Näitä erikoistoimintamoodeja | voidaan käyttää esimerkiksi kortin valmistuksen yhteydessä toiminnan 35 testauksessa ja käytön aikana mahdollisesti ilmenevien toimintahäiriöi-·:··: den selvittämisessä ja korjauksessa. Erikoistoimintamoodin eräänä 3 104921 mahdollisena käyttötarkoituksena on vielä tilanne, jossa ei ole käytettävissä standardin mukaisella korttiliitännällä varustettua elektroniikka-laitetta. Liitäntäkortti on toteutettu siten, että ainakin osa kortin ominaisuuksista toimii asettamalla se erikoistoimintamoodiin, mikä laajentaa 5 liitäntäkortin käyttömahdollisuuksia ja käyttökohteita. Ongelmana on kuitenkin se, miten kortin toimintamoodi saadaan asetettua halutuksi.

Elektroniikkalaitteiden korttiliitännät on toteutettu kulloinkin käytettävän standardin määritysten mukaisesti. PCMCIA-standardissa ei ole kuiten-10 kaan määritetty muita toimintamoodeja kuin PCMCIA-toimintamoodi, jolloin moodinvalintaa ei myöskään ole toteutettu standardiin. PCMCIA-liitännässä ei ole ylimääräisiä tai yleiskäyttöön tarkoitettuja liitäntänasto-ja, joilla tällainen moodinvalinta olisi toteutettavissa.

15 Kuvissa 1a ja 1b on esitetty eräs tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu liitäntäkortin toimintamoodin valitsemiseksi. Liitäntäkortilla 1 on moo-dinvalintaelin 5, joka on toteutettu edullisesti ohjauslogiikkapiirissä (SMART ASIC) tai mikro-ohjaimessa 12a. Moodinvalintaelimeen johdetaan moodinvalintalinja 3 (MODE_SEL), joka on yhdistetty laajennus-20 kortin liittimen nastaan, joka tässä tapauksessa on toinen käyttöjännitteen syöttönasta Vcc2. Tällöin laajennuskortille syötetään käyttöjännite vain ensimmäisestä käyttöjännitteen syöttö nastasta Vcc1.

Moodinvalintaelin tutkii moodinvalintalinjan tilan laajennuskortin käyn-!··. nistyksen yhteydessä. Moodinvalintalinja on johdettu tavallisesti laajen-25 nuskortin ohjauslogiikkapiirin johonkin liityntälinjaan (I/O, Input-Output) . ‘ tai suoraan laajennuskortin mikro-ohjaimen 12a liityntälinjaan, jolloin •*V laajennuskortin mikro-ohjaimen 12a sovellusohjelmistossa linjan tilan ’· j·* perusteella suoritetaan kortin toimintamoodin alustustoimenpiteet, v : Mikäli linja on ensimmäisessä tilassa (esim. looginen 1-tila), kuten ku- 30 vassa 1a, missä laajennuskortti on liitetty standardin mukaiseen laajen-nuskorttiliitäntään, siirtyy laajennuskortti toimimaan normaalitoiminta-:T: moodissa. Vastaavasti, mikäli linja on toisessa tilassa (esim. looginen # # ‘0-tila), kuten kuvassa 1b, missä laajennuskortti on liitetty ei-standardin ! mukaiseen laajennuskorttiliitäntään esimerkiksi testausta varten, siirtyy * 35 laajennuskortti toimimaan erikoistoimintamoodissa. Vastus R1 toimii ·:··: lähinnä moodinvalintalinjan tilaa stabiloivana elimenä virhetulkintojen 4 104921 välttämiseksi. Kuvien 1a ja 1b mukaisen menetelmän käyttöä rajoittavana tekijänä on mm. se, että liitäntäkortille on käyttöjännite syötettävissä vain yhtä käyttöjännitteen syöttölinjaa pitkin, mikä rajoittaa liitäntäkortin suurimmaksi sallituksi virrankulutukseksi 0,5 A käytännön so-5 velluksissa. Tämä rajoitus johtuu lähinnä siitä, että liittimen nastojen kautta johdettavan virran suurin sallittu arvo on mainittu 0,5 A. Useissa sovelluksissa, kuten edellä esitetyssä matkaviestinsovelluksessa, vir-rankulutus voi olla suurempi kuin 0,5 A, jolloin tämä moodinvalintajär-jestely ei ole käyttökelpoinen.

10

Hakijan aikaisemmassa patenttihakemuksessa FI-935272 on esitetty laajennettu PCMCIA-liitäntä, jossa yksi käyttöjännitenasta ja enintään kolme maapotentiaalinastaa on kytketty standardin mukaiseen jännitteeseen nähden toiseen jännitteeseen. Jokin näistä nastoista olisi täl-15 löin valittavissa moodinvalintatarkoitukseen. Lisäksi moodinvalintatar-koituksessa käytettävää käyttöjännitenastaa tai maapotentiaalinastaa ei voida käyttää enää alkuperäisessä tehonsyöttötarkoituksessa. Tämä saa aikaan mm. sen, että laajennuskortille syötettävissä oleva teho pienenee, koska saman tehon syöttämiseen käytettävissä olevia 20 liitäntänastoja on vähemmän. Tässä julkaisussa esitetty ratkaisu soveltuu lähinnä sellaisiin laajennuskortteihin, joiden virrankulutus ei ole kovin suuri.

‘· · ·. Nyt esillä olevan keksinnön tarkoitus on vähentää edellä mainittuja epä- 25 kohtia ja aikaansaada laajennuskortti, jossa on ainakin kaksi toiminta- moodia, joista yksi kulloinkin valitaan käynnistyksen yhteydessä, ja :: : laajennuskorttiliitäntä, jolla laajennuskortin toimintamoodi on valittavissa ja silti saavutetaan mahdollisimman suuri virransyöttökyky laajennus-: kortille. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että käytetään moodinva- 30 lintalinjana sellaista liitäntänastaa, joka liitäntäkorttia ohjaavan elektro-niikkalaitteen kannalta on tulolinja, ja jota voidaan tarvittaessa käyttää myös alkuperäisessä tarkoituksessa. Toimintamoodin valinnassa ; . voidaan käyttää myös useampaa kuin yhtä moodinvalintalinjaa | erityisesti sellaisia kortteja varten, joissa on useampi kuin yksi erikois- \ ' 35 toimintamoodi. Keksinnön mukaiselle laajennuskortille on tunnus-·:·: omaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnus- ·:··! merkkiosassa. Keksinnön mukaiselle laajennuskorttiliitännälle on tun- 5 104921 nusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 4 tunnus-merkkiosassa. Keksinnön mukaiselle elektroniikkalaitteelle on vielä tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 7 tun-nusmerkkiosassa.

5

Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun tekniikan mukaisiin ratkaisuihin verrattuna. Keksinnön mukainen toimin-tamoodin valinta ei rajoita laajennuskortille syötettävissä olevaa virran-voimakkuutta, koska moodinvalintalinjana ei käytetä käyttöjännitelinjoja 10 ja maapotentiaalilinjoja. Lisäksi standardin mukaisella liitännällä varustettuun elektroniikkalaitteeseen kytkettynä laajennuskortti toimii kyseisen standardin mukaisesti. Vielä eräänä etuna on se, että moodinvalin-talinjaksi voidaan erityisesti PCMCIA-standardin mukaisissa laajennus-korteissa valita useista tarkoitukseen soveltuvista liitäntälinjoista, koska 15 kortin käyttötarkoituksesta riippuen jokin näistä linjoista on tavallisesti käyttämätön.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa 20

Kuva 1a esittää pelkistettynä lohkokaaviona erästä tunnetun tekniikan mukaista moodinvalintakytkentää laajennuskortille, joka on liitetty standardin mukaiseen laajennuskorttiliitäntään, 25 Kuva 1b esittää pelkistettynä lohkokaaviona erästä tunnetun tekniikan mukaista moodinvalintakytkentää laajennuskortille, joka :·γ on liitetty ei-standardin mukaiseen laajennuskorttiliitäntään, » · « • · · • · · • · · v : Kuva 2a esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään edulli- 30 sen suoritusmuodon mukaista moodinvalintakytkentää laa- jennuskortilla, joka on liitetty standardin mukaiseen laajen-:T: nuskorttiliitäntään,

Kuva 2b esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään edulli-35 sen suoritusmuodon mukaista moodinvalintakytkentää laa- jennuskortilla, joka on liitetty ei-standardin mukaiseen laa-:·! jennuskorttiliitäntään, 104921 6

Kuva 2c esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista moodinvalintakytkentää, jossa moodinvalintalinja on valittavissa kytkimillä, ja 5

Kuva 3 esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista laajennuskorttiliitäntää sijoitettuna puhelimen kuoriin.

10 Oheisissa kuvissa 2a—2c ja 3 on esitetty vain ne lohkot, jotka keksinnön ymmärtämiselle ovat tarpeen. Kuvan 2a mukaisessa suoritusmuodossa laajennuskortti 1 on liitetty elektroniikkalaitteeseen 2, kuten kannettavaan tietokoneeseen, jossa on PCMCIA-standardin mukainen laajennuskorttiliitäntä. Laajennuskortti 1 voi olla mikä tahansa laajen-15 nuskortti. Tässä selityksessä käytetään esimerkkinä matkaviestimen lähetin/vastaanotinyksikön TX/RX käsittävää laajennuskorttia. Kuvissa 2a ja 2b on liittimen 6 osalta esitetty vain muutamia liitäntälinjoja, kuten käyttöjännitteen syöttölinjat V^, Vcc2, ohjelmointijännitteen syöttölinjat Vpp-j, Vpp2, maalinjat GND1—GND4, käynnistyslinja RST ja kaiuttimen 20 ohjauslinja SPKR#. Osoiteväylä (Address), dataväylä (Data) ja ohjaus-väylän (Control) muut linjat on esitetty kukin omana nuolenaan elektroniikkalaitteessa 2 sekä laajennuskortilla 1. Kaiuttimen ohjauslinja :·. SPKR# on laajennuskorttiliitäntää ohjaavan elektroniikkalaitteen 2 kan- '···, naita tulolinja, eli elektroniikkalaite 2 ei ohjaa linjaa, vaan siihen on kyt- 25 ketty ylösvetovastus R2. Kuvien 2a ja 3 esimerkeissä on moodinvalinta-linja 3 yhdistetty liittimessä 6 kaiuttimen ohjauslinjaan SPKR#. Muut vastaavat tulolinjat PCMCIA-standardissa ovat keskeytyspyyntölinja IREQ#, l/O-portin leveydenvalintalinja IOIS16#, odotustilojen käyttölinja : WAIT#, ja kortin tilanmuutoslinja STSCHG#, joita myös voidaan käyttää 30 nyt esillä olevan keksinnön ajatuksen mukaisesti moodinvalintalinjana 3 seuraavin edellytyksin.

»· · • « · « · · ; . Kaiuttimen ohjauslinja SPKR# on käytettävissä silloin, kun laajennus- kortti 1 ei välitä audiosignaaleja elektroniikkalaitteelle 2. Keskeytys-35 pyyntölinjaa IREQ# voidaan käyttää, mikäli laajennuskortti 1 ei muodosta keskeytyspyyntöjä elektroniikkalaitteelle 2. l/O-portin leveydenvalin-·;·· talinja IOIS16# on käyttökelpoinen silloin, kun laajennuskortin l/O-portti 7 104921 on 8 bittiä leveä. Odotustilojen käyttölinja WAIT# on käytettävissä, mikäli laajennuskortin 1 käytössä ei tarvita odotustiloja (wait states), eli laajennuskortti 1 pystyy dataväylän kautta välittämään tietoa riittävän nopeasti elektroniikkalaitteelle 2. Kortin tilanmuutoslinjaa STSCHG# 5 voidaan käyttää mm. muistikorteilla ilmaisemaan muistin tilassa tapahtuneita muutoksia, jolloin tällaisella laajennuskortilla ei mainittua tilanmuutoslinjaa voi käyttää moodinvalintalinjana 3. Taulukossa 1 on vielä yhteenvetona esitetty mainittujen linjojen PCMCIA-standardin mukaiset nimet, nastanumerot, käyttötarkoituksen ja sen, missä tilanteessa nas-10 taa voidaan käyttää moodinvalintalinjana 3. Keksinnön puitteissa on mahdollista käyttää myös muita elektroniikkalaitteen 2 tulolinjaksi sopivia linjoja kuin edellä mainitut.

Liittimellä 6 tarkoitetaan tässä selityksessä sekä elektroniikkalaitteen 2 15 liitintä 6a ja laajennuskortin 1 liitintä 6b. Liittimen 6 nastat on nimetty PCMCIA-standardin mukaisesti, mutta keksintöä voidaan soveltaa myös muiden liitäntästandardien yhteydessä, jolloin myös liittimien rakenne ja nastajärjestys voi olla erilainen.

Nimi Nasta- Käyttötarkoitus Käyttö moodinvalintaan numero _ SPKR#/BVD2__62 Kaiutinsignaali__Kaiutin ei tarpeen_ :''': IREQ#__16 Keskeytyspyyntö__Keskeytyksiä ei käytössä IOIS16#/WP__33 l/O-portti 16-bittinen__l/O-portti 8-bittinen_ : , , WAIT#__59 Väyläjakson pidennys__Odotusjaksoja ei tarvita II» | . .·. STSCHG#/BVD1 63 Kortin statuksen muutos Muistin statussignaaleja ei • · · __käytetä_ TAULUKKO 1 :·. 20 • · · \... PCMCIA-standardissa on määritelty, että PCMCIA-laajennuskortti toimii käynnistysvaiheessa muistikortin tavoin riippumatta laajennuskortin 1

tyypistä. Elektroniikkalaite 2 lukee informaatiorakenne-tietokannan CIS

heti laajennuskortin 1 paikoilleen asennuksen jälkeen. Tämän tiedon .,',: 25 perusteella elektroniikkalaite 2 tietää sen, mitä toimintoja laajennuskortti • · . 1 sisältää ja miten sitä käytetään. Tässä vaiheessa elektroniikkalaitteen 2 laajennuskorttiliitännän kaiuttimen ohjauslinjaa SPKR# käytetään 8 104921 akun statuksen ilmaisimena (BVD2), jolloin laajennuskortti 1 voi ilmoittaa elektroniikkalaitteelle 2 sen, onko laajennuskortin 1 akku kunnossa. Kaikissa laajennuskorteissa ei akkua kuitenkaan käytetä, jolloin linjaan on laajennuskortille 1 edullisesti kytketty ylösvetovastus R1. Myös elek-5 troniikkalaitteessa 2 tulisi vastaavassa linjassa olla ylösvetovastus R2.

ClS-tietokanta on tallennettuna edullisesti sinänsä tunnettuun haihtu-mattomaan luku/kirjoitusmuistiin 4 (NVRAM, Non Volatile Random Access Memory), joka tässä esimerkissä on toteutettu FLASH-muistipii-10 reinä. ClS-tietokanta näkyy muistina tietyssä paikassa. Mm. PCMCIA-standardissa on määritelty, että ClS-tietokanta alkaa attribuuttimuistin osoitteesta 0. ClS-tietokannan lukeminen suoritetaan siten, että elektroniikkalaitteen ohjausyksikkö 11 asettaa korttiliitännän osoitelinjoihin AO—A15 osoitteeksi ClS-tietokannan alkuosoitteen, siirtosuunnan oh-15 jauslinjan DIR tilaan, jossa datalinjojen D0—D7 tiedonsiirtosuunta on kortista elektroniikkalaitteeseen, datapuskureiden sallinta -linjan OE tilaan, jossa datapuskurit DBUFF aktivoituvat, ja lukulinjaan IORD datan lukutilan. Tällöin liitännän dataväylässä on elektroniikkalaitteen luettavissa ClS-tietokannan ensimmäinen tavu. Seuraava tavu luetaan vas-20 taavalla periaatteella, asettamalla osoitelinjaan seuraavan tavun osoite. Ohjauslinjojen DIR, OE, IORD mainitut tilat riippuvat kulloinkin käytetystä sovelluksesta ja voivat sinänsä tunnetusti olla alhaalla aktiivisia, eli looginen 0-tila (jännitearvo n. 0V tavallisilla CMOS- ja TTL-piireillä) ]. aktivoi toiminnon, tai ylhäällä aktiivisia, eli looginen 1-tila (n. käyttöjänni- "L 25 tettä vastaava jännite tavallisilla CMOS- ja TTL-piireillä) aktivoi toiminnon.

:.i.: Luettuaan informaatiorakenne-tietokannan CIS tiedot, elektroniikkalaite • · · : 2 asettaa laajennuskortin 1 l/O-tilaan, jos kyseessä on l/O-tyyppinen 30 laajennuskortti. Tällöin kaiuttimen ohjauslinja SPKR# on käytettävissä audiosignaalien johtamiseen laajennuskortilta 1 elektroniikkalaittee-seen 2.

Vastaavasti laajennuskortille 1 moodinvalintaelin 5 lukee moodinvalinta-35 linjan 3 tilan. Kuvassa 2a laajennuskortti on liitetty laajennuskorttiliitti-meen 6 elektroniikkalaitteessa 2, joka käsittää standardin mukaisen laajennuskorttiliitännän, jolloin moodinvalintalinjaan 3 kytketty ylösveto- 9 104921 vastus R1 ja elektroniikkalaitteen ylösvetovastus R2 asettavat linjan oleellisesti käyttöjännitettä vastaavaan jännitearvoon, eli loogiseen 1-tilaan. Tämän perusteella moodinvalintaelin 5 asettaa laajennuskortin 1 erikoistoimintamoodiin, joka tässä suoritusmuodossa on standardin 5 mukainen toimintamoodi.

Kuvassa 2b laajennuskortti 1 on liitetty laajennuskorttiliittimeen 6 elektroniikkalaitteessa 2, joka käsittää standardista ainakin osittain poikkeavan laajennuskorttiliitännän, jossa on kaiuttimen ohjauslinjaa SPKR# 10 vastaava nasta kytketty maapotentiaaliin. Tällöin moodinvalintalinjaan 3 kytketystä ylösvetovastuksesta R1 huolimatta linja on oleellisesti maa-potentiaalia vastaavassa jännitearvossa, eli loogisessa 0-tilassa. Tämän perusteella moodinvalintaelin asettaa laajennuskortin erikoistoimintamoodiin, joka tässä suoritusmuodossa on standardista poik-15 keava toimintamoodi.

Laajennuskortin 1 moodinvalintaelin 5 lukee moodinvalintalinjan 3 tilan siis kortin paikoilleen asettamisen jälkeen jännitteiden päällekytkemisen yhteydessä, mutta myös silloin, kun kortti jostain syystä käynnistetään 20 uudelleen esim. asettamalla käynnistyslinjaan RST hetkeksi looginen 1-tila.

Moodinvalinta suoritetaan edullisesti vain käynnistyksen yhteydessä ja moodinvalintaelin 5 sopivimmin pitää valitun toimintamoodin käytössä 25 seuraavaan käynnistykseen saakka, joten moodinvalintalinja 3 on moodin valinnan jälkeen tarvittaessa käytettävissä myös muuhun tar-koitukseen tekemällä kytkentään ja mahdollisesti myös sovellusohjel-mistoon vastaavat muutokset.

• · · 30 Ensimmäinen ja toinen jännitteen syöttölinja V^, on tämän esi-. merkin mukaisessa liitännässä muodostettu kahden liitäntänastan :T. avulla mm. suuremman virransyöttökapasiteetin aikaansaamiseksi laa- ' . jennuskortille 1. Teholähteenä käytetään erityisesti kannettavissa elektroniikkalaitteissa akkua 7, jota tarvittaessa ladataan latauslaitteella 8. 35 Elektroniikkalaitteissa voi olla myös jännitteentasauspiiri 9, kuten regulaattori ja puskurointielimet 10 elektroniikkalaitteella 2 tarvittavien jännit-·:··· teiden muodostamiseksi. Elektroniikkalaitteen lohkojen osalta ei ole 10 104921 esitetty käyttöjännitteiden syöttölinjoja, mutta tämä on alan asiantuntijan tuntemaa tekniikkaa. Elektroniikkalaitteen ohjausyksikkö 11 käsittää edullisesti mikro-ohjaimen 11a ja ohjauslogiikkapiirin 11b, kuten ASIC-piirin. Nämä huolehtivat mm. laajennuskorttiliitännän toiminnasta ja sig-5 naalien välittämisestä laajennuskortille 1 ja laajennuskortin muodostaminen signaalien lukemisesta. Ohjausyksikön 11 ajoitussignaalit muodostetaan ensimmäisellä oskillaattorilla 22, esim. kideoskillaattorilla. Elektroniikkalaitteen ohjausyksikköön on edullisesti kytketty muistia 21, kuten lukumuistia (ROM) ja luku/kirjoitusmuistia (RAM).

10

Haluttaessa asettaa laajennuskortti 1 erikoistoimintamoodiin, on siis moodinvalintalinja 3 asetettava tätä vastaavaan tilaan, joka on looginen 0-tila tässä esitetyissä suoritusmuodoissa, mutta joissakin sovelluksissa tämä tila voi olla myös esim. looginen 1-tila. Elektroniikkalaite 2 voi olla 15 esim. testilaitteisto, jossa on ohjaus- ja mittauselektroniikkaa laajennus-kortin 1 ominaisuuksien testaamiseksi tai vikojen paikallistamiseksi. Liittimen 6 moodinvalintalinjaa vastaava nasta on tällöin kytketty toiseen tilaan kuin standardin mukaisessa liittimessä. Moodinvalinta voidaan toteuttaa myös siten, että esim. kytkimillä S1, S2 (kuva 2c) asete-20 taan erikoistoimintamoodin mukaiseen tilaan se liittimen linja, joka on kulloinkin liitettävässä liitäntäkortissa 1 moodinvalintalinjana. Tämän järjestelyn etuna on mm. se, että samaan liittimeen 6 on liitettävissä eri tyyppisiä laajennuskortteja 1 esim. testausta varten. Kuten edellä taulukossa 1 on esitetty, moodinvalintalinjana 3 käytettävä liittimen nasta voi 25 vaihdella laajennuskortin 1 tyypin mukaan.

*·· · Moodinvalintaelin 5 on edullisesti toteutettu laajennuskortin 1 ohjaustani.5 giikkaan 12, joka tavallisimmin PCMCIA-korteilla käsittää ns. SMART

• · · v : ASIC -piirin 12b. Eräänä vaihtoehtoisena toteutuksena voidaan käyttää 30 mikro-ohjainta 12a, jonka l/O-nastaan johdetaan moodinvalintalinja 3, jolloin mikro-ohjaimen 12a sovellusohjelmistoon on toteutettu moodin-valintalinjan 3 lukeminen ja moodin valinta ao. linjan tilan perusteella. Tämä on alan ammattilaisen tuntemaa tekniikkaa, joten sen tarkempi käsittely tässä yhteydessä ei ole tarpeen.

35

Kytkimet S1, S2 voivat olla mekaanisia kytkimiä, tai voidaan käyttää ·:· myös sinänsä tunnettuja puolijohdekytkimiä, jolloin kytkimien ohjaus 11 104921 voidaan suorittaa esimerkiksi elektroniikkalaitteesta 2, kuten testauslait-teesta. Testauslaitteeseen on järjestettävissä eri tyyppisiä laajennus-kortteja 1 varten valintaelimet moodinvalintalinjaa 3 vastaavan kytkimen S1, S2 asettamiseksi ja korttityypin mukaisten testaustoimenpiteiden 5 suorittamiseksi.

Laajennuskortin ohjauslogiikan ajoitussignaalit muodostetaan toisella oskillaattorilla 13, esim. kideoskillaattorilla.

10 Kuva 3 esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista laajennuskorttiliitäntää, jossa elektroniikkalaite 2 on puhelimen kuoriosa 14, jonka laajennuskorttiliitäntä on PCMCIA-standardista poikkeava ainakin osittain. Puhelin on esim. matkaviestin, kuten GSM-matkaviestin. Kuoriosassa 14 on edullisesti mikrofoni 15, 15 kuuloke 16, näytönohjain 17a, näyttö 17b ja näppäimistö 18. Laajennuskortti 1 on kiinnitettävissä laajennuskorttiliittimeen 6a esim. työntämällä kuoriosaan 14 muodostetun aukon (ei esitetty) kautta. Mikrofoni 15 on kytketty laajennuskorttiliittimen 6a mikrofoniliitäntänastaan MIC mikrofonivahvistimen 19 kautta, ja kuuloke 16 on liitetty laajennus-20 korttiliittimen 6a kuulokeliitäntänastaan EAR kuulokevahvistimen 20 kautta. Laajennuskortilla 1 mikrofoni- ja kuulokelinjat johdetaan lähe-tin/vastaanotinyksikölle TX/RX. Näytönohjain 17a ja näppäimistö 18 on :·. kytketty ohjausyksikköön 11, jolloin ohjausyksikön mikroprosessorin ]···. 11a sovellusohjelmisto huolehtii näppäimistöltä tulevien ohjauksien vä- « « '**. 25 littämisestä laajennuskortille 1 sekä vastaavasti laajennuskortilta 1 tulevien näyttöviestien välittämisestä näytönohjaimen 17a kautta näytölle « « « 17b. Signaalien välitys voi olla esimerkiksi rinnakkaismuotoista, kuten :.:V kuvassa 3 olevassa suoritusmuodossa, tai voidaan käyttää myös sarja-··· : muotoista tiedonsiirtoa elektroniikkalaitteen 2 ja laajennuskortin 1 välil- 30 lä.

• · • · • o Lähetin/vastaanotinyksikölle TX/RX käyttöjännite otetaan ohjelmointi-* . jännitteen syöttönastoista Vpp1, Vpp2, koska lähetin/vastaanotinyksikön TX/RX virrankulutus voi nousta niin suureksi, että käyttöjännitteen \ 35 syöttönastojen V^, suurin sallittu virranvoimakkuus voisi ylittyä, jos lähetin/vastaanotinyksikön TX/RX käyttöjännite otettaisiin käyttö- : · , jännitteen syöttönastoista Vcci. Vcc2· 12 104921

Sellaisella liitäntäkortilla, jolla on useampia kuin yksi erikoistoiminta-moodi, on myös moodinvalintalinjoja 3 useampia kuin yksi. Tällöin moodinvalintalinjojen loogiset tilat asetetaan haluttua toimintamoodia 5 vastaaviin tiloihin. Taulukossa 2 on esitetty eräs esimerkki, jossa laajennuskortille on kahdeksan toimintamoodia: yksi normaalitoiminta-moodi ja seitsemän erikoistoimintamoodia. Kahdeksan mahdollisen toimintamoodin valitsemiseksi tarvitaan tällöin vähintään kolme moo-dinvalintalinjaa (23=8), joista kukin on asetettavissa kahteen loogiseen 10 tilaan (0/1). Moodinvalintalinjoina käytetään esimerkiksi kaiuttimen oh-jauslinjaa SPKR#, keskeytyspyyntölinjaa IREQ# ja l/O-portin leveyden-valintalinjaa IOIS16#. P tarkoittaa normaalitoimintamoodia ja X1—X7 tarkoittavat erikoistoimintamoodeja. Normaalitoimintamoodi P valitaan asettamalla kaikki moodinvalintalinjat SPKR#, IREQ#, IOIS16# loogi-15 seen 1-tilaan. Ensimmäinen erikoistoimintamoodi X1 valitaan asettamalla ensimmäinen moodinvalintalinja, eli tässä tapauksessa kaiuttimen ohjauslinja SPKR# loogiseen 0-tilaan muiden moodinvalintalinjojen IREQ#, IOIS16# ollessa loogisessa 1-tilassa. Vastaavasti toinen erikoistoimintamoodi X2 valitaan asettamalla ensimmäinen moodinva-20 lintalinja SPKR# ja kolmas moodinvalintalinja, joka tässä esimerkissä on l/O-portin leveydenvalintalinja IOIS16#, loogiseen 1-tilaan sekä toisena moodinvalintalinjana käytettävä keskeytyspyyntölinja IREQ# loogiseen 0-tilaan. Moodinvalintalinjojen SPKR#, IREQ#, IOIS16# loogiset tilat (0/1) myös muiden erikoistoimintamoodien X3—X7 valitsemiseksi 25 ilmenevät taulukosta 2.

« 1 ' « *“.* Moodinvalintalinja Toimintamoodi

• Il I I I- I

P X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 #·« SPKR#__1__0__1__0__1__0__1__0_ IREQ# 1 1 0 0 1 1 0 0 : IQIS16#__i__1__1__1 0 0 0 0 0*; TAULUKKO 2 « · •;· Mainittakoon vielä se, että moodinvalintalinjoja 3 voi olla useampia kuin ; < yksi myös sellaisessa tilanteessa, jossa valittavissa olevia toiminta- , 30 moodeja on vain kaksi. Tällöin esimerkiksi normaalitoimintamoodi valitaan silloin, kun kaikki moodinvalintalinjat ovat loogisessa 1-tilassa ja 13 104921 erikoistoimintamoodi silloin, kun ainakin yksi moodinvalintalinja on loogisessa 0-tilassa. Myös muut moodinvalintalinjojen kombinaatiot tulevat kyseeseen kahden toimintamoodin valinnan suorittamiseksi.

5 Nyt esillä oleva keksintö ei rajoitu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Mm. elektroniikkalaitteena 2 voidaan käyttää myös muita elektroniikkalaitteita kuin edellä esitetyt. Oheisissa patenttivaatimuksissa suluissa esitetyt liitinnastojen ym. tunnukset on mainittu vain sel-10 ventävinä esimerkkeinä, mutta keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan niihin.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa laajennuskortti 1 käsittää ainakin matkaviestimen, kuten GSM-matkaviestimen, tehovahvistimen.

I <

* I i I

I I I

I « I ( i tili

t I

I [ I ( ♦ ·· · • · · • · · ··· • « · I » I • · · • · • » • ·« «·· • · · • · · • · c > ·

III

Claims (11)

14 104921

1. Laajennuskortti (1), joka käsittää ainakin yhden laajennuskorttiliitti-men (6b) elektroniikkalaitteen (2) laajennuskorttiliittimeen (6a) liittämi- 5 seksi, jolla laajennuskortille (1) on ainakin standardin mukainen nor-maalitoimintamoodi ja yksi tai useampi, mainitusta standardista ainakin osittain poikkeava erikoistoimintamoodi, ja joka toimintamoodi on järjestetty valittavaksi ainakin yhdellä moodinvalintalinjalla (3), tunnettu siitä, että moodinvalintalinja (3) on yhdistetty laajennuskorttiliittimen (6b) 10 sellaiseen liitinnastaan, jota vastaava elektroniikkalaitteen (2) laajennuskorttiliittimen (6a) liitinnasta (SPKR#, IREQ#, IOIS16#, WAIT#, STSCHG#) mainitussa standardissa on määritelty elektroniikkalaitteen tulolinjaksi, ja että moodinvalintalinja (3) on järjestetty käytettäväksi tarvittaessa alkuperäisessä tarkoituksessa moodinvalinnan jälkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laajennuskortti (1), tunnettu siitä, että standardi on PCMCIA-standardi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laajennuskortti (1), tunnettu 20 siitä, että yksi moodinvalintalinja (3) on yhdistetty laajennuskorttiliittimen (6) kaiuttimen ohjauslinjaan (SPKR#), keskeytyspyyntölinjaan (IREQ#), l/O-portin leveydenvalintalinjaan (IOIS16#), odotustilojen käyttölinjaan (WAIT#), tai kortin tilanmuutoslinjaan (STSCHG#).

4. Elektroniikkalaitteen (2) laajennuskorttiliitäntä, joka käsittää ainakin yhden laajennuskorttiliittimen (6) laajennuskortin (1) liittämiseksi elek- ..·. troniikkalaitteeseen (2), jolla laajennuskortilla (1) on ainakin standardin .···. mukainen normaalitoimintamoodi ja yksi tai useampi, mainitusta stan- • · · dardista ainakin osittain poikkeava erikoistoimintamoodi, ja joka toimin-30 tamoodi on järjestetty valittavaksi ainakin yhdellä moodinvalintalinjalla • · (3), tunnettu siitä, että moodinvalintalinjaksi (3) on jäljestetty sellainen : laajennuskorttiliittimen (6) liitinnasta (SPKR#, IREQ#, IOIS16#, WAIT#, ·:*·· STSCHG#), joka mainitussa standardissa on määritelty elektroniikka- laitteen (2) tulolinjaksi, ja että moodinvalintalinja (3) on järjestetty 35 käytettäväksi tarvittaessa alkuperäisessä tarkoituksessa moodinvalinnan jälkeen. I I 15 104921

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laajennuskorttiliitäntä, tunnettu siitä, että standardi on PCMCIA-standardi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laajennuskorttiliitäntä, tunnet-5 tu siitä, että yksi moodinvalintalinja (3) on yhdistetty laajennuskorttiliit- timen (6) kaiutti men ohjauslinjaan (SPKR#).

7. Elektroniikkalaite (2), joka käsittää ainakin yhden laajennuskorttiliitti-men (6a) laajennuskortin (1) liittämiseksi elektroniikkalaitteeseen (2), 10 jolla laajennuskortilla (1) on ainakin standardin mukainen normaalitoi-mintamoodi ja yksi tai useampi, mainitusta standardista ainakin osittain poikkeava erikoistoimintamoodi, ja joka toimintamoodi on järjestetty valittavaksi ainakin yhdellä moodinvalintalinjalla (3), tunnettu siitä, että moodinvalintalinjaksi (3) on järjestetty laajennuskorttiliittimen (6a) sel-15 lainen liitinnasta (SPKR#, IREQ#, IOIS16#, WAIT#, STSCHG#), joka mainitussa standardissa on määritelty elektroniikkalaitteen (2) tulolin-jaksi, ja että moodinvalintalinja (3) on järjestetty käytettäväksi tarvittaessa alkuperäisessä tarkoituksessa moodinvalinnan jälkeen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen elektroniikkalaite (2), tunnettu siitä, että se käsittää PCMCIA-standardin mukaisen laajennuskorttiliittimen (6a).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen elektroniikkalaite (2), tunnettu 25 siitä, että se käsittää välineet (R2, SPKR#) laajennuskortin moodin-valintalinjan asettamiseksi normaalitoimintamoodia vastaavaan tilaan.

• '·»* 10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen elektroniikkalaite (2), tunnet- ν' : tu siitä, että se käsittää välineet (P!N#62) laajennuskortin moodinvalin- 30 talinjan (3) asettamiseksi erikoistoimintamoodia vastaavaan tilaan. • · • · • «· • :T:

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen elektroniikkalaite (2), tun- nettu siitä, että moodinvalintalinjan (3) normaalitoimintamoodia vas-' ’ taava tila on looginen 1-tila ja moodinvalintalinjan (3) erikoistoiminta- 35 moodia vastaava tila on looginen 0-tila. 4 ( 16 104921