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Dokumentenidentifikation DE69830881T2 06.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000910090
Titel Schnittstellenverbindung für Hauptrechner
Anmelder Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa, JP
Erfinder Kirinaka, Masaki, Yokohama-shi, Kanagawa 222-0033, JP;
Watanabe, Hiroaki, Yokohama-shi, Kanagawa 222-0033, JP;
Endoh, Tetsuhiko, Kawasaki-shi, Kanagawa 211-8588, JP;
Tanaka, Ryuji, Kawasaki-shi, Kanagawa 211-8588, JP
Vertreter W. Seeger und Kollegen, 81369 München
DE-Aktenzeichen 69830881
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.03.1998
EP-Aktenzeichen 983021429
EP-Offenlegungsdatum 21.04.1999
EP date of grant 20.07.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.04.2006
IPC-Hauptklasse G11C 5/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G06K 7/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Peripherievorrichtung, die mit einem Host-Gerät verbunden ist, und insbesondere eine verbesserte Einrichtung zum Anschließen und zur Schnittstellenverbindung der Peripherievorrichtung mit dem Host-Gerät.

In jüngerer Zeit wurden Erweiterungsvorrichtungen des Kartentyps, wie z.B. PC-Karten, zum Anschließen einer Peripherievorrichtung an ein Host-Gerät, wie z.B. einen Microcomputer, verwendet, um die Funktionen des Host-Geräts zu erweitern. Eine Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps schließt eine Speicherkarte ein, die einem Host-Gerät eine Speicherfunktion verleiht, und eine Kommunikationskarte, die das Host-Gerät mit einer Schnittstellenschaltungsfunktion versieht. Derartige Erweiterungsvorrichtungen des Kartentyps umfassen allgemein eine Platine in Kreditkartengrösse mit darauf montierten Funktionsschaltungen.

Ein Host-Gerät hat einen Kartenschlitz zum Einbauen der Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps. Wenn der Steckverbinder der Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps mit dem Steckverbinder des Kartenschlitzes des Host-Geräts verbunden ist, erhält die Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps über die Steckverbinder Betriebsleistung von dem Host-Gerät und kommuniziert mit dem Host-Gerät, um eine vorbestimmte Funktion zu erfüllen.

In einigen Fällen passen jedoch möglicherweise die physischen Kennwerte, wie z.B. die Versorgungsspannung sowohl der Erweiterungsvorrichtung als auch des Host-Geräts nicht zueinander, obgleich die Form der Steckverbinder zueinander passt. Beispielsweise kann eine Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps, die mit einer Betriebsversorgungsspannung von 3 V versorgt wird, nicht in einem Host-Gerät verwendet werden, das eine Betriebsversorgungsspannung von 5 V an angeschlossene Vorrichtungen abgibt. Im Hinblick darauf sollte jeder Benutzer die technischen Daten eines Host-Geräts überprüfen und eine zur Verwendung in dem Host-Gerät geeignete Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps auswählen.

Die US-A-5329491 beschreibt eine nicht flüchtige Speicherkarte, die einen Leistungsversorgungseingang zum Erhalt einer Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung für die Speicherkarte und eine Vielzahl von Speichern enthält, die in einer Gruppe angeordnet sind. Jeder der Vielzahl von Speichern enthält eine Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung von dem Leistungsversorgungseingang. Jeder der Vielzahl von Speichern empfängt ein Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung-Anzeigesignal, das den Spannungspegel der Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung anzeigt und Schaltungen innerhalb jedes der Vielzahl von Speichern so konfiguriert, dass sie in Übereinstimmung mit dem Spannungspegel der Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung arbeiten. Eine Spannungserfassungsschaltung ist mit dem Leistungsversorgungseingang gekoppelt, um den Spannungspegel der Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung zu erfassen und das Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung-Anzeigesignal zu erzeugen. Eine Logik ist mit der Spannungserfassungsschaltung und jedem der Vielzahl von Speichern gekoppelt, um (1) das Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung-Anzeigesignal von der Spannungserfassungsschaltung zu empfangen, (2) das Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung-Anzeigesignal an jeden der Vielzahl von Speichern anzulegen, sodass die Schaltungen jedes der Vielzahl von Speichern in Übereinstimmung mit dem Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung-Anzeigesignal konfiguriert werden, und (3) Daten der nichtflüchtigen Speicherkarte im Hinblick auf den Spannungspegel der Vorrichtungsleistungsversorgungsspannung an externe Schaltungen zu liefern.

Entsprechend schaffen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Verbindung zwischen einem Host-Gerät und einer Kartenvorrichtung, bei der es nicht erforderlich ist, dass der Benutzer die Kompatibilität der Versorgungsspannung überprüft.

Die Erfindung ist in den beigefügten unabhängigen Patentansprüchen definiert, auf die nun Bezug genommen wird. Ferner sind bevorzugte Merkmale in den angefügten Unteransprüchen zu finden.

In einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Lesen von Informationen, die in einer an einem Host-Gerät anbringbaren Kartenvorrichtung gespeichert sind. Die Kartenvorrichtung erhält eine Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte: Anbringen einer Kartenvorrichtung an dem Host-Gerät; die Kartenvorrichtung erzeugt ein Spannungssignal, das den in der Kartenvorrichtung gespeicherten Karteninformationen entspricht; und das Host-Gerät erfasst die Karteninformationen von dem erzeugten Spannungssignal, bevor die Betriebsversorgungsspannung der Kartenvorrichtung zugeführt wird.

In einem zweiten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Kartenvorrichtung, die eine Betriebsversorgungsspannung von einem Host-Gerät erhält. Die Kartenvorrichtung enthält: eine Kartenhauptschaltung, um einem Host-Gerät eine vorbestimmte Funktion zu verleihen, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist und von dem Host-Gerät die Betriebsversorgungsspannung erhält; und eine Karteninformationshalteschaltung zum Speichern von vorbestimmten Karteninformationen, welche Karteninformationshalteschaltung ein analoges Signal erzeugt, das den vorbestimmten Karteninformationen entspricht, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist und bevor die Kartenvorrichtung die Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält.

In einem dritten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Host-Gerät zum Erfassen einer vorbestimmten Funktion von einer Kartenvorrichtung, die eine vorbestimmte Funktion hat, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist und eine Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält. Die Kartenvorrichtung hat darin gespeicherte Spezifikationsinformationen und erzeugt ein analoges Signal, das den Spezifikationsinformationen entspricht, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden wird. Das Host-Gerät enthält eine Karteninformationsleseschaltung zum Empfangen des analogen Signals von der Kartenvorrichtung und zum Bestimmen der Spezifikationsinformationen auf der Basis des analogen Signals, bevor das Host-Gerät die Kartenvorrichtung mit der Betriebsversorgungsspannung versorgt.

In einem vierten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Ansteuerungseinheit, die zwischen einer Kartenvorrichtung und einem Host-Gerät angeschlossen werden kann. Die Kartenvorrichtung speichert Karteninformationen und erzeugt ein erstes, den Karteninformationen entsprechendes Signal, wenn sie mit der Ansteuerungseinheit verbunden wird. Die Kartenvorrichtung erhält entweder von der Ansteuerungseinheit oder dem Host-Gerät eine Betriebsversorgungsspannung. Die Ansteuerungseinheit enthält eine Karteninformationsleseschaltung zum Empfangen des ersten Signals von der Kartenvorrichtung, Bestimmen der Karteninformationen daraus und Zuliefern der Karteninformationen zu dem Host-Gerät, bevor die Kartenvorrichtung die Betriebsversorgungsspannung erhält.

In einem fünften Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Schnittstellenverbindung einer Peripherievorrichtung des Kartentyps mit einem Host-Gerät. Das Verfahren enthält die Schritte: die Peripherievorrichtung wird an einen Steckverbinder des Host-Geräts angeschlossen; das Host-Gerät liest die auf der Peripherievorrichtung gespeicherten Informationen; das Host-Gerät erzeugt eine Betriebsspannung auf der Basis der aus der Peripherievorrichtung gelesenen Informationen; und das Host-Gerät gibt die erzeugte Betriebsspannung an die Peripherievorrichtung ab und ermöglicht dadurch der Peripherievorrichtung die Ausführung ihrer vorgesehenen Funktion.

In einem sechsten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine an ein Host-Gerät anschließbare Kartenvorrichtung, die eine Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält. Die Kartenvorrichtung enthält: eine Kartenhauptschaltung zur Durchführung einer vorbestimmten Funktion, wenn sie mit der Betriebversorgungsspannung von dem Host-Gerät versorgt wird; und eine Karteninformationshalteschaltung zum Speichern von Spezifikationsinformationen der Kartenvorrichtung, wobei die Karteninformationshalteschaltung ein analoges Spannungssignal erzeugt, das den Spezifikationsinformationen der Kartenvorrichtung entspricht, wenn die Kartenvorrichtung an das Host-Gerät angeschlossen wird und bevor die Kartenvorrichtung die Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, die als Beispiel die Prinzipien der Erfindung verdeutlichen.

Als Beispiel wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen:

1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Host-Geräts und einer Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Karteninformationsleseabschnitt des Host-Geräts und einen Karteninformationshalteabschnitt der Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps, die beide in 1 dargestellt sind, zeigt;

3 ist ein schematisches Schaltbild einer Kartenerfassungseinrichtung in dem Karteninformationsleseabschnitt in 2;

4 ist ein Diagramm der Wellenform, das den Betriebsablauf der Kartenerfassungseinrichtung in 3 erläutert;

5 ist ein Flussdiagramm für einen Kartenerfassungsprozess gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Karteninformationsleseabschnitt und einen Karteninformationshalteabschnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

7A bis 7F sind Schaltbilder, die weitere Beispiele des Karteninformationshalteabschnitts gemäß vorliegender Erfindung zeigen.

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Host-Geräts 11, wie zum Beispiel eines Personalcomputers, und einer Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps. Das Host-Gerät 11 hat einen Kartenschlitz 12, der einen Host-Steckverbinder 13 zum Aufnehmen der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps hat. Die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps hat einen Kartensteckverbinder 22, der an den Host-Steckverbinder 13 anschließbar ist

Das Host-Gerät 11 enthält eine Host-Hauptschaltung 14, einen Kartensteuerabschnitt 15 und einen Karteninformationsleseabschnitt 16. Die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps enthält eine Kartenhauptschaltung 23 und einen Karteninformationshalteabschnitt 24.

Die Host-Hauptschaltung 14 enthält verschiedene Schaltungen (nicht dargestellt), wie zum Beispiel eine CPU, einen Speicher und eine Schnittstellenschaltung, die die Hauptfunktionen des Host-Geräts 11 bereitstellen. Die Host-Hauptschaltung 14 enthält einen Kartencontroller (nicht dargestellt), der mit der Kartenhauptschaltung 23 der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps über die Steckverbinder 13 und 22 Daten austauscht.

Die mit dem Steckverbinder 22 verbundene Kartenhauptschaltung 23 verleiht der Host-Hauptschaltung 14 eine voreingestellte Funktion (zum Beispiel eine Speicherfunktion eines RAM, ROM oder dergleichen oder eine Schnittstellenfunktion für die Erweiterungsvorrichtung 21 einer externen Einheit 25).

Der Karteninformationshalteabschnitt 24 speichert für verschiedene zugehörige Erweiterungsvorrichtungen des Kartentyps voreingestellte Karteninformationen. Die Karteninformationen schließen die Funktion der Kartenhauptschaltung 23 und die physische Spezifikation der Betriebsversorgungsspannung der Kartenhauptschaltung 23 ein. Der Karteninformationshalteabschnitt 24, der mit dem Steckverbinder 22 verbunden ist, sendet ein die Karteninformationen anzeigendes analoges Signal Vi an den Steckverbinder 22, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps mit dem Host-Gerät 11 verbunden ist.

Der Karteninformationsleseabschnitt 16 erfasst das Einbauen und das Entfernen der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps und liest die in dem Karteninformationshalteabschnitt 24 gehaltenen Informationen, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps in den Kartenschlitz 12 eingeführt und mit dem Host-Gerät 11 verbunden wird. Der Karteninformationsleseabschnitt 16 erkennt die Funktion und die physische Spezifikation der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps basierend auf den gelesenen Karteninformationen, die durch das analoge Signal Vi zu ihm übertragen wurden. Auf der Basis der Erkennung der Funktion und der physischen Spezifikation sendet der Karteninformationsleseabschnitt 16 ein Befehlssignal S2 an den Kartensteuerabschnitt 15. Der Kartensteuerabschnitt 15 gibt ein Kartensteuersignal an die Erweiterungsvorrichtung 21 aus, um die Kartenhauptschaltung 23 ansprechend auf das Befehlsignal S2 zu steuern.

Die Kartenhauptschaltung 23 wird freigegeben, wenn sie das Kartensteuersignal von dem Kartensteuerabschnitt 15 über die Steckverbinder 13 und 22 empfängt. Das heißt, dass das Host-Gerät 11 die Funktion und die physische Spezifikation der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps bestimmt und das Kartensteuersignal für den Betrieb der bestimmten Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps ausgibt, die mit dem Host-Gerät 11 verbunden wurde. Gemäß vorliegender Ausführungsform wird eine Kartenspannung Vc, die einen der Betriebsversorgungsspannung entsprechenden Wert hat, der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps von dem Host-Gerät 11 zugeführt. Diese ermöglicht es einem Benutzer, die Erweiterungsvorrichtung 21 in dem Host-Gerät 11 einzubauen, ohne dass die Funktion und die physische Spezifikation der Erweiterungsvorrichtung 21 festgelegt werden muss. Anstatt dass die Kartenhauptschaltung 23 das Kartensteuersignal erhält, kann die Host-Hauptschaltung 14 das Kartensteuersignal erhalten und direkt auf die Kartenhauptschaltung 23 zugreifen.

Wie 2 zeigt, haben der Host-Steckverbinder 13 und der Kartensteckverbinder 22 die gleiche Anzahl von Kontakten (in diesem Fall vier) Ta1 bis Ta4 und Tb1 bis Tb4. Die ersten Kontakte Ta1 und Tb1 werden verwendet, um eine Versorgungsspannung mit hohem Potenzial (die Betriebsversorgungsspannung der Host-Hauptschaltung 14) Vdd von dem Host-Gerät 11 der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps zuzuführen. Die zweiten Kontakte Ta2 und Tb2 werden verwendet, um in dem Karteninformationshalteabschnitt 24 gespeicherte Karteninformationen (z.B. Daten) dem Karteninformationsleseabschnitt 16 zuzuliefern. Die dritten Kontakte Ta3 und Tb3 werden verwendet, um das Kartensteuersignal von dem Host-Gerät 11 der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps zuzuliefern. Die vierten Kontakte Ta4 und Tb4 werden verwendet, um eine Versorgungsspannung mit niedrigem Potenzial (0 V oder Erde GND in dieser Ausführungsform) von dem Host-Gerät 11 der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps zuzuliefern.

Der Karteninformationshalteabschnitt 24 enthält vorzugsweise einen Widerstand Rc, dessen Widerstandswert den Karteninformationen der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps entspricht. Der Widerstand Rc hat einen ersten Kontakt, der mit dem zweiten Kontakt Tb des Kartensteckverbinders 22 verbunden ist, und einen zweiten Kontakt, der mit der Erde GND verbunden ist. Der zweite Kontakt Tb2 des Kartensteckverbinders 22 ist mit dem Karteninformationsleseabschnitt 16 über den zweiten Kontakt Ta2 des Host-Steckverbinders 13 verbunden.

Der Karteninformationsleseabschnitt 16 enthält einen AD-(Analog-Digital)-Wandler (ADC) 31, eine CPU 32, eine Kartenerfassungseinrichtung 34, einen Widerstand Rh und einen ersten Schalter SW1. Der ADC 31 hat einen Eingangskontakt, der an den zweiten Kontakt Ta2 des Steckverbinders 13 angeschlossen ist. Der Widerstand Rh hat einen ersten Kontakt, der ebenfalls an den zweiten Kontakt Ta2 angeschlossen ist, und einen zweiten Kontakt, der über den ersten Schalter SW1 an die Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd angeschlossen ist.

Wenn die beiden Steckverbinder 13 und 22 miteinander elektrisch verbunden sind, schaltet (schließt) die CPU 32 den ersten Schalter SW1 ein, um die Karteninformationen zu lesen. Anschließend werden die Widerstände Rc und Rh zwischen der Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd und Erde GND in Reihe geschaltet. Folglich wird die Potenzialdifferenz zwischen der Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd und der Erde GND in Übereinstimmung mit den Widerstandswerten der Widerstände Rc und Rh geteilt und die geteilte Spannung wird an den zweiten Kontakt Ta2 und den ersten Kontakt des Widerstands-Rc angelegt. Der ADC 31 empfängt ein Spannungssignal Vi des Widerstands Rc (ein die Karteninformationen darstellendes analoges Signal) und wandelt das analoge Signal in ein digitales Signal um, das wiederum an die CPU 32 angelegt wird. Wenn die beiden Steckverbinder 22 und 13 nicht elektrisch miteinander verbunden sind, wird die Spannung an dem zweiten Kontakt Ta2 des Steckverbinders 13 auf der Versorgungsspannung mit hohem Potenzial Vdd gehalten.

Wie 3 zeigt, enthält die Kartenerfassungseinrichtung 34 einen Widerstand R1, einen zweiten Schalter SW2 und eine Flip-Flop-Schaltung (FF) 35. Der Widerstand R1 und der Schalter SW2 sind zwischen der Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd und Erde GND in Reihe geschaltet. Die FF-Schaltung 35 hat einen Takteingangskontakt CK, der mit einem Knoten zwischen dem Widerstand R1 und dem Schalter SW2 verbunden ist, einen Dateneingangskontakt D, einen Ausgangkontakt Q zum Ausgeben eines Erfassungssignals S3, einen invertierenden Ausgangskontakt /Q, der mit dem Dateneingangskontakt D verbunden ist, und einen Rückstellkontakt R zum Empfangen eines Rückstellsignals RST von der CPU 32.

Der zweite Schalter SW2, der vorzugsweise einen federnden Schalter umfasst, ist normalerweise ausgeschaltet. Der zweite Schalter SW2 wird durchgehend eingeschaltet oder ausgeschaltet, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps eingesteckt oder abgenommen wird. Das Einstecken oder Abnehmen der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps verursacht daher, dass ein Impulssignal S4 an den Takteingangskontakt CK der FF-Schaltung 35 angelegt wird. Ansprechend auf das Abfallen des Impulssignals S4 gibt die FF-Schaltung 35 das Erfassungssignal S3 aus, das einen hohen Pegel (H) oder einen niedrigen Pegel (L) hat. Wie 4 zeigt, gibt beispielsweise die FF-Schaltung 35 das Erfassungssignal S3 mit dem Pegel H aus, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps eingesteckt und an das Host-Gerät 11 angeschlossen wird, und gibt das Erfassungssignal S3 mit dem Pegel L aus, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps von dem Host-Gerät 11 abgenommen wird. Die CPU 32 (2) empfängt das Erfassungssignal S3 von der Kartenerfassungseinrichtung 34 und bestimmt in Übereinstimmung mit dem Pegel des Erfassungssignals 53, ob die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps angeschlossen ist oder nicht.

Die CPU 32 enthält einen ROM 33, in dem ein Kartenerfassungsprogramm vorab gespeichert wurde. Das Kartenerfassungsprogramm enthält ein Programm zum Erfassen des Einsteckens/Abnehmens der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps und ein Programm zum Lesen der Karteninformationen. Die CPU 32 erhält Leistung von der Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd, führt das geeignete Programm aus und liefert das Befehlssignal S2 an den Kartensteuerabschnitt 15.

Der Kartensteuerabschnitt 15 enthält vorzugsweise einen Kartenspannungsgenerator, der eine Ansteuerspannung Vc für den Betrieb der Kartenhauptschaltung 23 in der vorliegenden Ausführungsform erzeugt. Der Kartensteuerabschnitt 15 kann eine Schaltung zum Erzeugen des Kartensteuersignals oder eine Kombination aus einem Kartenspannungsgenerator und einem Kartensteuersignalgenerator enthalten. Der Kartensteuerabschnitt 15 erzeugt die Kartenspannung Vc, die einen in der Versorgungsspannungsspezifikation, die in den Karteninformationen enthalten ist, festgelegten Wert hat. Der Kartensteuerabschnitt 15 liefert die Kartenspannung Vc über die dritten Kontakte Ta3 und Tb3 zu der Kartenhauptschaltung 23. Die Kartenhauptschaltung 23 erhält Leistung von der Kartenspannung Vc, die es ihr ermöglicht, dem Host-Gerät 11 eine vorbestimmte Funktion zur Verfügung zu stellen.

Der Betriebsablauf der CPU 32 gemäß dem Datenerfassungsprogramm wird nachfolgend unter Bezug auf das Flussdiagramm in 5 erörtert.

In Schritt 41, wenn das Host-Gerät 11 eingeschaltet wird, initialisiert die CPU 32 in internen Registern (nicht dargestellt) gespeicherte Daten, wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist. Anschließend schaltet in Schritt 42 die CPU 32 den ersten Schalter SW1 in 2 ein. In dem nächsten Schritt 43 gibt die CPU 32 das Rückstellsignal RST aus, um die FF-Schaltung 35 rückzustellen, was die Kartenerfassungseinrichtung 34 initialisiert.

In Schritt 44 bestimmt die CPU 32, ob die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps beim Einschalten an dem Host-Gerät 11 angebracht war. Im Einzelnen wird dann, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps an dem Host-Gerät 11 angebracht ist, das digitale Signal S1, das von dem ADC 31 aus dem spannungsgeteilten Spannungssignal erzeugt wird, das von dem Widerstand Rh des Host-Geräts 11 und dem Widerstand Rc der Erweiterungsvorrichtung 21 erhalten wird, der CPU 32 zugeliefert. Wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps nicht an dem Host-Gerät 11 angebracht ist, wird der CPU 32 das digitale Signal S1 zugeliefert, das von der ADC 31 aus dem Spannungssignal von der Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd erzeugt wird. Auf der Basis des Wertes des von der ADC 31 erzeugten digitalen Signals S1 bestimmt daher die CPU 32, ob die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps vorhanden ist.

Wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps mit dem Host-Gerät 11 beim Einschalten nicht verbunden ist, bestimmt die CPU 32 in Schritt 45 auf der Basis des Erfassungssignals S3 von der Kartenerfassungseinrichtung 34, ob die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps später in den Kartenschlitz 12 eingesteckt wurde. Die CPU 32 führt Schritt 45 wiederholt aus, bis die Erweiterungsvorrichtung 21 mit dem Host-Gerät 11 verbunden wird. Wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps in dem Kartenschlitz 12 erfasst wird, geht die CPU 32 zu Schritt 46 weiter.

Wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps bereits an dem Host-Gerät 11 angebracht wurde (Schritt 44) oder eingesteckt wird (Schritt 45), liest die CPU 32 die Karteninformationen in Schritt 46 auf der Basis des digitalen Signals S1 von dem AGC 31, der das von dem Karteninformationshalteabschnitt 24 empfangene analoge Spannungssignal umwandelt. Die CPU 32 führt dann das Befehlssignal S2 in Übereinstimmung mit den gelesenen Karteninformationen dem Kartensteuerabschnitt 15 zu. Es ist bevorzugt, dass die CPU 32 mit einer Anzeigeeinrichtung 36 verbunden ist, wie z.B. einer LED, LCD oder dergleichen, sodass die Karteninformationen oder eine Mitteilung, die angibt, dass die Spannungsspezifikation falsch ist, angezeigt werden kann. An Stelle der Anzeigeeinrichtung 36 kann eine Kommunikationseinrichtung verwendet werden, um eine andere Einrichtung über die Karteninformationen oder die Mitteilung zu informieren. Ansprechend auf das Befehlssignal S2 erzeugt der Kartensteuerabschnitt 15 die Kartenansteuerungsspannung Vc, die einen durch die Kartenspezifikationen festgelegten Wert hat, und führt über die Steckverbinder 13 und 22 die Kartenansteuerungsspannung Vc der Kartenhauptschaltung 23 zu. Die Kartenhauptschaltung 23 erhält die Leistung von der Kartenspannung Vc und stellt dem Host-Gerät 11 die Funktion der Karte zur Verfügung. Daher führt auch das Anbringen der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps an dem Host-Gerät 11 ohne Überprüfung ihrer Spezifikationen nicht zu einer Beschädigung der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps oder verursacht eine Fehlfunktionen der Vorrichtung 21.

In Schritt 47 schaltet die CPU 32 den ersten Schalter SW1 aus, um den Stromfluss über den Widerstand Rh zu hemmen, während die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps angebracht ist. Dies unterdrückt einen Leistungsverlust des Host-Geräts 11.

In Schritt 48 bestimmt die CPU 32 auf der Basis des Erfassungssignals S3 von der Kartenerfassungseinrichtung 34, ob die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps eingesteckt bleibt oder abgenommen oder getrennt wurde. Die CPU 32 wiederholt Schritt 48, solange die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps eingesteckt ist, und geht zu Schritt 49 weiter, wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 aus dem Kartenschlitz 12 entnommen oder von diesem getrennt wird.

Die CPU 32 schaltet in Schritt 49 den ersten Schalter SW1 ein und geht anschließend zu Schritt 45. Schritt 45 wird wiederholt, bis die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps wieder mit dem Host-Gerät 11 verbunden wird.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird von der Betriebsversorgungsspannung Vc der Kartenhauptschaltung 23 zum Zeitpunkt des Lesens der Karteninformationen keine Leistung zugeführt. Auch wenn die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps in den Kartenschlitz 12 ohne Überprüfung der Spezifikationen der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps eingeführt wird, führt dies nicht zu einer Fehlfunktion der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps. Da bei dem gewöhnlichen Verfahren zum Lesen der Karteninformationen (das nachfolgend erörtert wird) Leistung von der Betriebversorgungsspannung der Kartenhauptschaltung 23 zugeliefert wird, sobald die Erweiterungsvorrichtung 21 angeschlossen wird, kann eine Fehlfunktion der Erweiterungsvorrichtung 21 auftreten, wenn die Spezifikation der Betriebsversorgungsspannung für das Host-Gerät 11 sich von derjenigen für die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps unterscheidet (insbesondere dann, wenn die Betriebsversorgungsspannung der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps niedriger ist als die des Host-Geräts 11). In einem herkömmlichen Karteninformationsleseverfahren werden die in dem ROM der Kartenhauptschaltung 23 vorab gespeicherten Informationen als parallele Daten oder serielle Daten dem Host-Gerät 11 zugeliefert. In diesem Fall benötigt die Kartenhauptschaltung 23 Leistung von der Betriebsversorgungsspannung, um die Karteninformationen aus dem ROM auszulesen und sie zu dem Host-Gerät 11 zu senden.

Die vorliegende Ausführungsform kann wie in 6 dargestellt modifiziert werden. In dem Karteninformationshalteabschnitt 24 ist der Widerstand Rc zwischen die Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd und den zweiten Kontakt Tb2 geschaltet. Der Widerstand Rh in dem Karteninformationsleseabschnitt 16 ist zwischen den zweiten Kontakt Ta2 und Erde GND geschaltet. Der ADC 31 empfängt das spannungsgeteilte Spannungssignal, das über die Widerstände Rc und Rh erhalten wird, als das analoge Signal Vi und sendet das digitale Signal S1 an die CPU 32. Es ist bevorzugt, dass der erste Schalter SW1 zwischen den zweiten Kontakt Ta2 und den Widerstand Rh geschaltet ist.

Der Karteninformationshalteabschnitt 24 kann wie folgt modifiziert werden. Der in 7A gezeigte Karteninformationshalteabschnitt 24 enthält eine Vielzahl von Dioden D, die zwischen dem zweiten Kontakt Tb2 und Erde GND in Reihe geschaltet sind. Der Karteninformationshalteabschnitt 24 in 7D enthält eine Vielzahl von Dioden D, die zwischen der Leistungsversorgung mit hohem Potenzial Vdd und dem zweiten Kontakt Tb2 in Reihe geschaltet sind. Der Inhalt der Karteninformationen kann verändert werden, indem die Anzahl der Dioden D geändert wird, um unterschiedliche analoge Spannungssignale Vi zu erzeugen. In diesem Fall wird das verwendete analoge Spannungssignal Vi durch die Vorwärtsspannung der Dioden D mal der Anzahl der Dioden D bestimmt. Die Anzahl der Dioden D kann ohne weiteres geändert werden, indem die Dioden D angeschlossen oder getrennt werden. Da sich das analoge Spannungssignal Vi gemäß der Anzahl der Dioden D schrittweise ändert, erfasst die CPU 32 exakt unterschiedliche analoge Spannungssignale Vi oder Karteninformationen.

Es ist bevorzugt, eine Siliciumdiode, Germaniumdiode oder Schottky-Diode als die Diode D zu verwenden. Die Vorwärtsspannung einer Siliciumdiode beträgt annähernd 0,6 V. In diesem Fall hat das analoge Spannungssignal Vi einen Wert N (die Anzahl der Dioden D) × 0,6 V in 7A und einen Wert Vdd – (N × 0,6 V) in 7D. Die Vorwärtsspannung einer Germaniumdiode beträgt annähernd 0,2 V. In diesem Fall hat das analoge Spannungssignal Vi einen Wert N × 0,2 V in 7A und einen Wert Vdd – (N × 0,2 V) in 7D. Die Vorwärtsspannung einer Schottky-Diode beträgt annähernd 0,3 V. In diesem Fall hat das analoge Spannungssignal Vi einen Wert N × 0,3 V in 7A und einen Wert Vdd – (N × 0,3 V) in 7D.

Der Karteninformationshalteabschnitt 24 in 7B enthält eine Vielzahl von Zener-Dioden ZD, die zwischen dem zweiten Kontakt Tb2 und Erde GND in Reihe geschaltet sind. Der Karteninformationshalteabschnitt 24 in 7E enthält eine Vielzahl von Zener-Dioden ZD, die zwischen der Stromversorgung mit hohem Potenzial Vdd und dem zweiten Kontakt Tb2 in Reihe geschaltet sind. Das analoge Spannungssignal Vi hat einen Wert N (die Anzahl der Zener-Dioden ZD) × Vz (Zener-Spannung) in 7B und einen Wert Vdd – (N × Vz) in 7E.

Der Karteninformationshalteabschnitt 24 in 7C enthält eine Vielzahl von Dioden D, eine Vielzahl von Zener-Dioden ZD und einen Widerstand Rc, die alle zwischen dem zweiten Kontakt Tb2 und Erde GND in Reihe geschaltet sind. Der Karteninformationshalteabschnitt 24 in 7F enthält eine Vielzahl von Dioden D, eine Vielzahl von Zener-Dioden ZD und einen Widerstand Rc, die alle zwischen der Stromversorgung mit hohem Potenzial Vdd und dem zweiten Kontakt Tb2 in Reihe geschaltet sind.

Die vorliegende Erfindung kann an eine Erweiterungsvorrichtung des Kartentyps angepasst werden, die mit der gleichen Betriebsversorgungsspannung wie die Betriebsversorgungsspannung Vdd des Host-Geräts 11 arbeitet. In diesem Fall arbeitet die Kartenhauptschaltung 23 mit der von der Versorgungsspannung mit hohem Potenzial Vdd erhaltenen Leistung.

Die vorliegende Erfindung kann ferner an ein Host-Gerät 11 oder eine Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps angepasst werden, die eine Platine mit einem Kontaktflecken an einer Kante haben, die mit dem zugehörigen Steckverbinder verbunden wird.

Die Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps kann mit dem Host-Gerät 11 über eine Ansteuerungseinheit (nicht dargestellt) verbunden werden. Es ist bevorzugt, den Karteninformationsleseabschnitt 16 in der Ansteuerungseinheit vorzusehen. Die Ansteuerungseinheit liest Karteninformationen aus der Erweiterungsvorrichtung 21 des Kartentyps und sendet die gelesenen Karteninformationen zu dem Host-Gerät 11.

Für den Durchschnittsfachmann ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen bestimmten Formen ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung an ein Host-Gerät angepasst werden, das eine digitale Kamera, eine digitale Videokamera, eine Audioeinheit oder dergleichen enthält. Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als erläuternd und nicht als einschränkend zu betrachten.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Lesen von Informationen, die in einer Kartenvorrichtung (21) gespeichert sind, die eine erste Widerstandseinrichtung hat und an einem Host-Gerät (11) anbringbar ist, das eine zweite Widerstandseinrichtung hat, bei welchem die Kartenvorrichtung eine Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält, welches Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist:

    Anbringen der Kartenvorrichtung an dem Host-Gerät;

    Erzeugen eines analogen Spannungssignals (Vi), das den in der Kartenvorrichtung gespeicherten Karteninformationen entspricht, indem die erste und die zweite Widerstandseinrichtung in Reihe zwischen eine Leistungsversorgung mit hohem Potenzial und eine Leistungsversorgung mit niedrigem Potenzial geschaltet werden; und

    wobei das Host-Gerät die Karteninformationen aus dem erzeugten Spannungssignal erfasst, bevor die Betriebsversorgungsspannung der Kartenvorrichtung zugeliefert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schritt, dass das Host-Gerät ein Steuersignal zum Steuern der Kartenvorrichtung basierend auf den gelesenen Karteninformationen erzeugt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schritt, dass das Host-Gerät die Betriebsversorgungsspannung der Kartenvorrichtung basierend auf den gelesenen Karteninformationen zuliefert.
  4. Kartenvorrichtung (21), die eine Betriebsversorgungsspannung von einem Host-Gerät (11) erhält, enthaltend eine erste Widerstandseinrichtung, gekennzeichnet durch:

    eine Kartenhauptschaltung (23) um für ein Host-Gerät eine vorbestimmte Funktion zur Verfügung zu stellen, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist und die Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält; und

    eine Karteninformationshalteschaltung (24), die eine zweite Widerstandseinrichtung hat und zum Speichern von vorbestimmten Karteninformationen dient, welche Karteninformationshalteschaltung ein analoges Signal entsprechend der vorbestimmten Karteninformationen erzeugt, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist und die erste und die zweite Widerstandseinrichtung in Reihe zwischen eine Leistungsversorgung mit hohem Potenzial und eine Leistungsversorgung mit niedrigem Potenzial geschaltet sind und bevor die Kartenvorrichtung die Betriebsversorgungsspannung von dem Host-Gerät erhält.
  5. Host-Gerät (11) zum Erfassen einer vorbestimmten Funktion von einer Kartenvorrichtung (21), die eine vorbestimmte Funktion hat, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden wird und von dem Host-Gerät eine Betriebsversorgungsspannung erhält, wobei auf der Kartenvorrichtung Spezifikationsinformationen gespeichert sind und sie eine erste Widerstandseinrichtung zum Erzeugen eines analogen, den Spezifikationsinformationen entsprechenden Signals hat, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist, wobei das Host-Gerät gekennzeichnet ist durch:

    eine Karteninformationsleseschaltung (16), die eine zweite Widerstandseinrichtung enthält, die das analoge Signal erzeugt, wenn die erste und die zweite Widerstandseinrichtung zwischen eine Leistungsversorgung mit hohem Potenzial und eine Leistungsversorgung mit niedrigem Potenzial in Reihe geschaltet werden, wobei die Karteninformationsleseschaltung das analoge Signal von der Kartenvorrichtung erhält und die Spezifikationsinformationen basierend auf dem analogen Signal bestimmt, bevor das Host-Gerät die Betriebsversorgungsspannung der Kartenvorrichtung zuliefert.
  6. Host-Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Karteninformationsleseschaltung ein Kartenlesesignal erzeugt, das anzeigt, dass die Spezifikationsinformationen gelesen wurden; und das Host-Gerät eine Kartensteuerschaltung (15) enthält, die mit der Karteninformationsleseschaltung verbunden ist, um das Kartenlesesignal von der Karteninformationsleseschaltung zu empfangen und ein Steuersignal zur Steuerung der Kartenvorrichtung zu erzeugen.
  7. Host-Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Karteninformationsleseschaltung (16) erfasst, ob die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist, und die Spezifikationsinformationen aus der Kartenvorrichtung liest, wenn die Kartenvorrichtung mit dem Host-Gerät verbunden ist.
  8. Host-Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartensteuerschaltung (15) die der Kartenvorrichtung zuzuliefernde Betriebsversorgungsspannung basierend auf dem Kartenlesesignal erzeugt.
  9. Host-Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Karteninformationsleseschaltung (16) enthält: einen Analog-Digital-Wandler (AD) (31) zum Empfangen des analogen Signals von der Kartenvorrichtung und Umwandeln des analogen Signals in ein digitales Signal; und eine Steuerschaltung (32), die an den AD-Wandler angeschlossen ist, das digitale Spannungssignal von dem AD-Wandler empfängt und ein den erkannten Spezifikationen entsprechendes Betriebsbefehlssignal erzeugt.
  10. Host-Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Karteninformationsleseschaltung (16) einen Eingangsanschluss zum Empfangen des analogen Signals und einen zwischen den Eingangsanschluss und eine Leistungsversorgung geschalteten Widerstand (Rh) enthält.
  11. Ansteuerungseinheit, die zwischen einer Kartenvorrichtung (21) und einem Host-Gerät (16) angeschlossen werden kann, welche Kartenvorrichtung Karteninformationen speichert und eine erste Widerstandseinrichtung zum Erzeugen eines analogen, den Karteninformationen entsprechenden Signals hat, wenn sie mit der Ansteuerungseinheit verbunden wird, wobei die Kartenvorrichtung eine Betriebsversorgungsspannung entweder von der Ansteuerungseinheit oder dem Host-Gerät erhält, welche Ansteuerungseinheit gekennzeichnet ist durch:

    eine Karteninformationsleseschaltung (16), die eine zweite Widerstandseinrichtung enthält, die das analoge Signal erzeugt, wenn die erste und die zweite Widerstandseinrichtung in Reihe zwischen eine Leistungsversorgung mit hohem Potenzial und eine Leistungsversorgung mit niedrigem Potenzial geschaltet sind, wobei die Karteninformationsleseschaltung das analoge Signal von der Kartenvorrichtung erhält, die Karteninformationen daraus bestimmt und die Karteninformationen dem Host-Gerät zuliefert, bevor die Kartenvorrichtung die Betriebsversorgungsspannung erhält.
  12. Verfahren zur Schnittstellenverbindung einer Peripherievorrichtung des Kartentyps (21), die eine erste Widerstandseinrichtung hat, mit einem Host-Gerät (11), das eine zweite Widerstandseinrichtung hat, gekennzeichnet durch die Schritte:

    Anschließen der Peripherievorrichtung an einen Steckverbinder (13) des Host-Geräts;

    Erzeugen eines analogen Spannungssignals (Vi), das einer in der Peripherievorrichtung gespeicherten Peripherievorrichtungsinformation entspricht, indem die erste und die zweite Widerstandseinrichtung in Reihe zwischen eine Leistungsversorgung mit hohem Potenzial und eine Leistungsversorgung mit niedrigem Potenzial geschaltet werden;

    wobei das Host-Gerät das analoge Spannungssignal von der Peripherievorrichtung empfängt;

    wobei das Host-Gerät eine Betriebsspannung auf der Basis des von der Peripherievorrichtung empfangenen analogen Spannungssignals erzeugt; und

    wobei das Host-Gerät die erzeugte Betriebsspannung an die Peripherievorrichtung abgibt, um dadurch der Peripherievorrichtung die Ausführung ihrer vorgesehenen Funktion zu ermöglichen.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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