Доклад: Интерфейсы модемов

Хотя в действующем стандарте PCMCIA оговорено наличие только 16 линий данных, он все же достаточно гибок и предусматривает мультиплексную 32-разрядную обработку специализированными системами. При правильной реализации такая плата будет работать и со стандартным 16-разрядным интерфейсом в устройствах, удовлетворяющих требованиям версии 2.0 стандарта, но полную 32-разрядную мощность она сможет обеспечить только на компьютерах, соответствующих "фирменной" модификации стандарта.

Наличие 26 адресных линий позволяет прямо адресовать 64 Мбайт данных. Области памяти каждой платы независимы друг от друга, т.е. каждая PC Card может определить собственный диапазон адресов в качестве своей общей памяти. Для некоторых моделей компьютеров не все это пространство является прямо адресуемым. Адресация всего диапазона 64 Мбайт в таких компьютерах может быть реализована при помощи окна PCMCIA.

В дополнение к общей памяти каждая плата имеет второе адресное пространство объемом 64 Мбайт, отведенное под память атрибутов, в которой хранится информация о конфигурации платы. Фактически же на большинстве PC Card для хранения данных CIS отведено только несколько килобайт имеющегося диапазона адресов.

Сигнал Register Select ("Выбор регистра", контакт 61) переключает 26 адресных линий, обычно используемых для обращения к общей памяти, на адресацию ячеек памяти атрибутов. Адресное пространство, выделенное для памяти атрибутов, не обязательно должно иметь свой блок памяти, отдельный от общей памяти. Чтобы избежать необходимости работы с двумя различными системами памяти, PC Card может иметь такую организацию, чтобы сигнал Register Select просто указывал на блок общей памяти, отведенный для хранения установочных данных.

Чтобы открыть или закрыть доступ к данным, считываемым с PC Card, процессор компьютера формирует сигнал на линии "Разрешение выхода" платы (контакт 9). По линии "Готово/Занято" (контакт 16) на платах памяти служит сигналом о том, что плата занята обработкой данных и не может выполнять обмен данными. Этот же контакт используется на платах ввода-вывода для реализации запросов прерывания компьютеру. Однако в процессе установки плата ввода-вывода может опять вернуть контакту 16 его функцию "Готово/Занято". Платы PC Card 2.0, будь то платы памяти или платы ввода-вывода, также имеют возможность задерживать завершение текущей операции при появлении сигнала "Расширенный цикл шины" на контакте 59 разъема, что приводит к замедлению работы компьютера для согласования с быстродействием платы.

Сигнал "Защита от записи" (контакт 33) передает состояние переключателя защиты от записи на платах памяти компьютеру. На платах ввода-вывода этот контакт используется для указания, разрядности порта ввода-вывода (16 разрядов).

На контакты 62 и 63 плат памяти поступают два сигнала состояния аккумуляторной батареи. Сигнал на контакте 63 — признак состояния батареи:

наличие сигнала указывает на хорошее состояние, отсутствие сигнала — на необходимость замены батареи. Сигнал на контакте 62 уточняет ситуацию, показывая, достаточен ли уровень зарядки батареи для того, чтобы поддерживать работу памяти на плате без сбоев; отсутствие этого сигнала указывает на возможное нарушение целостности содержимого памяти из-за недостаточной мощности батареи.

Платы памяти, использующие элементы ERPROM, часто требуют более высоких по сравнению с напряжением питания значений напряжения для их перепрограммирования. При необходимости эти напряжения подаются через контакты 18 и 52 интерфейса PCMCIA.

Те же 26 линий, которые используются для адресации общей памяти и памяти атрибутов, служат для передачи адресов портов на платах ввода-вывода. Наличие сигнала на линиях "Считывание с периферийного устройства" (44) и "Запись на периферийное устройство" (45) указывает на то, что адресные линии будут использоваться для идентификации портов и определения типа операции: чтение или запись.

В отличие от адресов памяти средства ввода-вывода, доступные всем платам PC Card в той или иной системе, делят между собой диапазон адресов портов размером 67108864 байт (64 Мбайт). Даже при выделении 16 Кбайт портов каждой из возможных 4080 плат PC Card в системе останется ряд свободных адресов. Разрядность порта (8 или 16 бит) указывается сигналом на контакте 33.

Каждая из плат ввода-вывода PC Card имеет один сигнал запроса прерывания. Этот сигнал поступает на одну из линий прерывания компьютера, т.е. PC Card формирует "родовое" прерывание, а компьютер сам направляет это прерывание по соответствующему каналу.

Стандарт PCMCIA требует, чтобы все платы PC Card имели возможность формировать прерывания как по фронту сигнала (на шинах PC и AT), так и по уровню (на шине Micro Channel и в некоторых режимах на шине EISA). Каждая плата подстраивается под требования компьютера.

В платах ввода-вывода PC Card имеется также линия звукового сигнала. Однако она не предназначена для высококачественного воспроизведения звука, поскольку пропускает только двоичные цифровые ("Включено/Выключено") сигналы. Линии звукового сигнала всех плат PC Card в системе объединяются логической схемой XOR ("Исключающее ИЛИ"), выход которой подключен к одному общему громкоговорителю.

Для всех плат PC Card стандарта PCMCIA 2.0 добавлен сигнал RESET ("Сброс платы в исходное состояние", контакт 58). Когда компьютер формирует этот сигнал, плата устанавливается в предшествующее инициализации состояние, а платы ввода-вывода возвращаются в состояние эмуляции платы памяти при включении питания.

Помимо расширения возможностей PCMCIA, ориентированных на использование 32-разрядной шины данных и режим главного абонента шины, в настоящее время разрабатываются стандарты, позволяющие объединить конкретные типы устройств в систему. Уже полностью описаны требования механизма XIP, который позволяет выполнять программы непосредственно из памяти платы PC Card, т.е. без необходимости их загрузки в обычное системное ОЗУ (как это делается с диска). Кроме того, разрабатываются также стандарты PCMCIA на подключение жестких дисков с контроллером IDE через разъемы PC Card.

В настоящее время имеет место активное продвижение на рынок продуктов, ориентированных на использование нового интерфейса — "Универсальной последовательной шины" (USB — Universal Serial Bus). Эта шина в перспективе должна заменить последовательные и параллельные порты, а также порт для подключения клавиатуры, т.е. все внешние устройства, включая модем, будут подключаться одному разъему. Однако сейчас говорить о новой шине USB как о стандарте пока еще преждевременно. Поэтому мы оставляем ее рассмотрение за рамками данной книги.