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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein System zum Erfassen der Identifikation
einer Karte gerichtet, die in einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
installiert ist, und insbesondere auf ein System zum Identifizieren
des Typs einer Karte, die in einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
zwischen zwei elektronischen Komponenten installiert sein kann,
wie beispielsweise einem Peripheriegerät und einem Peripheriesteuergerät.
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Da
sich die Funktionsfähigkeiten
elektronischer Produkte weiterhin erweitern, werden weiterhin neue
Produkte entwickelt, die über
Produktlinien von Herstellern hinweg kompatibel sein müssen. Dies
ist besonders auf den Gebieten von Personalcomputern offensichtlich,
die zu Hause und in Umgebungen großer und kleiner Firmen verwendet
werden und die eventuell in einem Netzwerk oder dem Internet verbunden
sind oder nicht. Derartige Personalcomputer sind für gewöhnlich wirksam
mit Peripheriegeräten verbunden,
wie beispielsweise Druckern verschiedener Arten, Plottern, Scannern,
Faxmaschinen, Kopierern und dergleichen, einschließlich Multifunktionsperipheriegeräten, die
mehr als eine Aufgabe von diesen durchführen können, die oben erwähnt sind.
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Einer
der relativ jüngeren
Fortschritte bei dem Entwurf von Peripheriegeräten ist die Erweiterung der
Betriebsfähigkeiten
derselben durch die Verbindung von Kassetten oder Karten, die in
eine gemeinschaftlich verwendete Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle des
Peripheriegeräts
eingesteckt werden können,
das in Verbindung mit einem Steuergerät wirksam sein soll. Derartige
Karten können
sogenannte peripheriegeräteabhängige Karten
sein, die eine grundlegende Funktionalität implementieren können, oder
dieselben können
Smartcards sein, die typischerweise ein Betriebsprotokoll umfassen,
das die Funktionsfähigkeit
des Peripherie geräts
in Verbindung mit einem Steuergerät erhöhen kann, wie beispielsweise
einem Druckserver.
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Weil
unterschiedliche Typen von Karten eventuell in die Schnittstelle
eingesteckt werden, ist es notwendig, die Identität des Typs
einer Karte zu kennen, die in die Schnittstelle eines Peripheriegeräts eingesteckt
ist, so dass die Funktionalität
und Konfiguration in dem System unterstützt werden. Da das Peripheriegerät das Gerät ist, das
allgemein als das Master-Gerät
in einem System betrachtet wird, das die Peripheriegerätefunktion
durchzuführen wünscht, d.
h. ein Drucker beispielsweise, muss dasselbe die notwendigen Eingangssteuerbefehle
aufweisen, um ordnungsgemäß wirksam
zu sein. Es ist das Peripheriegerät, das die Karten unterstützen muss,
die eventuell in die Peripheriegeräteschnittstelle eingesteckt
werden.
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Falls
das Peripheriegerät
eine spezielle Karte nicht unterstützt, dann kann ohne weiteres
eine Beschädigung
an der Karte und/oder dem Peripheriegerät auftreten, falls Ausgangssignale
nicht an Ausgangsleitungen angelegt werden und Eingangssignale nicht
an Eingangsleitungen angelegt werden. Es ist deshalb extrem wichtig,
dass das System geeignet konfiguriert ist, so dass eine Beschädigung, die
aus einer Geräteverbindungsinkompatibilität resultiert,
nicht auftritt.
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Die
US 5,459,725 offenbart ein
Adapter- und Steuerkartensystem für einen digitalen Computer zum
Koppeln des Computers mit einer auswählbaren Auswahl von Kommunikationsmedien.
Ein Code identifiziert den Typ einer Adapterkarte eindeutig, die mit
der Host-Karte verbunden ist. Die Medienidentifikationscodes sind
in einem Register an der Host-Karte gespeichert. Der Code wird durch
einen Softwaretreiber gelesen, der in dem Speicher des Steuersystems
resident ist.
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Die
US 5,887,145 offenbart eine
Peripheriegerätekarte,
die extern mit einem Hostsystem abnehmbar gekoppelt ist. Die Peripheriegerätekarte
ist in einen Mutterkartenabschnitt und einen Tochterkartenabschnitt
partitioniert. Identifizierende Daten umfassen ein Typfeld, das
den Typ des Peripheriegeräts identifiziert,
zu dem die Tochterkarte gehört.
Wenn die Tochterkarte mit dem Hostsystem oder der Mutterkarte gekoppelt
ist, ist eine umfassende Steuerung in der Lage, zu identifizieren,
welchen Typ eines Peripheriegeräts
dieselbe steuert, und sich entsprechend zu konfigurieren und anzupassen.
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Die
EP 0780813 offenbart eine
IS-Karte, die einen Kartenkörper,
einen Speicherabschnitt, der im Inneren des Kartenkörpers vergraben
ist und angepasst ist, um Dateninformationen und Steuerinformationen
zu speichern, und einen Schnittstellenabschnitt umfasst. Der Schnittstellenabschnitt
gibt die Dateninformationen, die in dem Speicherabschnitt gespeichert
werden sollen, ein, und gibt die Dateninformationen, die in dem
Speicherabschnitt gespeichert sind, aus. Der Schnittstellenabschnitt
gibt ferner die Steuerinformationen aus, die in dem Speicherabschnitt
gespeichert sind. Der Speicherabschnitt speichert Steuerinformationen,
einschließlich Kartenherstelleridentifikationsinformationen,
die nach außen
berichtet werden sollen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Erfassen
der Identifikation des Typs einer Karteneinrichtung vorgesehen,
die in einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
installiert ist, die eine erste und eine zweite elektronische Vorrichtung
elektrisch verbindet, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Erfassen der Identifikation des Typs einer Karteneinrichtung vorgesehen,
die in einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle installiert ist, die
eine erste und eine zweite elektronische Vorrichtung elektrisch
verbindet, wie es in Anspruch 7 beansprucht ist.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren
zum Erfassen der Identifikation des Typs einer Karte oder Kassette,
die eventuell in eine elektronische Schnittstelle eingesteckt ist,
die zwei elektronische Vorrichtungen (Geräte) verbindet, wie beispielsweise
ein Peripheriegerät
und ein Peripheriesteuergerät.
Weil die Karten eventuell eine unterschiedliche Funktionalität aufweisen
und unterschiedliche Konfigurationen nutzen, ist es wichtig, dass
das Peripheriegerät
die Funktionalität
der Karte unterstützt,
die in die Schnittstelle eingesteckt ist. Auf ein. Einschalten hin
erzeugt das Peripheriegerät
ein Signal, das bewirkt, dass die Karte eine digitale Identifikation
erzeugt, die durch das Peripheriegerät empfangen wird. Falls die
Identifikation angibt, dass dieselbe ein Typ einer Karte ist, den
das Peripheriegerät
unterstützt,
dann ist das Peripheriegerät
in der Weise wirksam, die für
diesen Kartentyp spezifiziert ist. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der
Karte ist eine Implementierung, die lediglich einen einzigen Anschlussstift
erfordert, um einen Chip rückzusetzen
und die digitalen Informationen zu erzeugen, und erfordert deshalb
lediglich einen minimalen Mehraufwand bei dem Entwurf und Betrieb
der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle.
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Eine
Anzahl bevorzugter Ausführungsbeispiele
wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines vorderen Abschnitts eines Druckerperipheriegeräts des Typs
ist, der einen Schlitz aufweist, in den eine Karte (z.B. eine Kassette)
eingebracht ist, wobei die Karte zumindest etwas der Funktionalität des Geräts steuert.
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2 eine
perspektivische Ansicht einer gedruckten Schaltungsplatine ist,
an der eine Schnittstelle angebracht ist, die eine metallische „Garage" umfasst, in der
eine Karte eingebracht sein kann, und zusammen mit einer allgemeinen
Rückansicht
einer Karte gezeigt ist.
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3 eine
andere perspektivische Ansicht (ähnlich 2)
der gedruckten Schaltungsplatine, an der die Schnittstelle angebracht
ist, die eine Vorderansicht der metallischen Garage umfasst, ist
und zusammen mit einer allgemeinen Vorderansicht der Karte gezeigt
ist.
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4 ein
schematisches Schaltungsdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist.
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5 ein
Zeitdiagramm des Betriebs des bevorzugten Ausführungsbeispiels ist, das in 4 gezeigt
ist.
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Allgemein
gesagt ist die vorliegende Erfindung auf ein System zum Erfassen
oder Bestimmen der Identifikation des Typs einer Karte gerichtet,
die in einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
installiert ist, die zwei elektronische Vorrichtungen (Geräte) elektrisch
verbindet, wie beispielsweise ein Peripheriegerät und ein Peripheriesteuergerät. Die Identifikation ermöglicht,
dass die Geräte
bestimmen, ob dieselben miteinander kompatibel sind, und verhindert
eine Erzeugung von Signalen durch jedes zu dem Anderen, die eventuell
inkorrekt sind und deshalb eine Beschädigung an einem oder beiden
bewirken könnten.
Der Grund dafür,
dass inkorrekte Signale erzeugt werden könnten, besteht darin, dass
Karten entwickelt werden, die eine unterschiedliche Funktionalität und unterschiedliche
Konfigurationen aufweisen.
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In
dieser Hinsicht kann eine Schnittstelle eine relativ große Anzahl
von elektrischen Leitern oder Leitungen aufweisen, beispielsweise
mehrere Dutzend in einigen Fällen,
und einige der Leitungen weisen zweckgebundene Funktionen auf, während andere
allgemeine Eingabe/Ausgabe-Leitungen sind. Einige der Karten können sogenannte
peripheriegeräteabhängige Karten
sein, die eine grundlegende Funktionalität aufweisen, während andere Karten
Smartcards sein können,
die ein spezifisches Protokoll aufweisen, das die Schnittstelle überlagert. Die
Verwendung einer digitalen Identifikation ermöglicht, dass die Funktionalität der Karte
spezifisch definiert sein kann, was unter anderem spezifiziert,
welche der allgemeinen Eingabe/Ausgabe-Leitungen Eingabeleitungen
sind und welche Ausgabeleitungen sind.
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Die
Konfiguration einer Karte muss jedoch vorbestimmt sein, ob dieselben
innerhalb der Produktlinie des Herstellers sind oder durch Dritthersteller
geliefert werden. Falls eine spezielle Karte mit dem Peripheriegerät kompatibel
ist und für
eine Verwendung mit einem Peripheriegerät konfiguriert werden kann,
dann kann die Konfiguration derselben spezifiziert und eine digitale
Identifikation definiert und eine Bibliothek derartiger Identifikationen
und zugeordneten Konfigurationen in einen geeigneten Speicher in
dem Peripheriegerät
geladen werden (typischerweise in einen ROM oder einen Flash-Speicher
oder dergleichen gebrannt werden). Wenn das Peripheriegerät eine digitale
Identifikation empfängt, kann
dieses dieselbe mit digitalen Identifikationen innerhalb der Bibliothek
vergleichen und sich selbst gemäß den Spezifikationen
derselben konfigurieren. Falls es keinen positiven Vergleich gibt,
dann wird die spezielle Karte durch das Peripheriegerät nicht
unterstützt
und dasselbe erzeugt ein Flag oder eine andere Fehlernachricht und
gestattet sich selbst nicht, Signale von der Karte zu erzeugen oder
zu empfangen. Dies verhindert, dass inkorrekte Signale die Schnittstelle überqueren,
die entweder die Karte oder das Peripheriegerät beschädigen könnten.
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Unter
jetziger Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere 1 ist
ein Drucker 10 mit einer Karte 12 gezeigt, die
in einen Schlitz 14 eingesteckt ist. Wie es aus der vorherigen
Erörterung
offensichtlich sein sollte, kann die Karte 12 eine peripheriegeräteabhängige Karte
oder eine Smartcard sein und kann durch den Druckerhersteller oder
einen Dritten hergestellt sein. Mit Bezug auf 2 und 3 passt
die Karte 12 in eine Schnittstelle, die allgemein bei 16 angegeben
ist und die an einer gedruckten Schaltungsplatine 18 angebracht
ist, die innerhalb des Druckers 10 oder eines anderen Peripheriegeräts installiert
ist, wie beispielsweise einem Scanner, einem Plotter, einer Faxmaschine,
einem Kopierer, einem Multifunktionsgerät oder dergleichen. Die gezeigte
Schnittstelle 16 weist eine Metallumhüllung oder eine Garage 20 auf,
die eine Öffnung 22 an
dem vorderen Ende aufweist, durch die die Karte eingebracht werden
kann. Die Öffnung
erstreckt sich gemeinsam mit dem Schlitz 14 des Druckers 10.
Die Karte 12 weist einen mehrpoligen Verbinder 24 auf,
der ausgerichtet ist, um einen anderen mehrpoligen Verbinder 26 in
der Schnittstelle in Eingriff zu nehmen, wenn die Karte in die Schnittstelle 16 eingebracht
ist. Der Verbinder 26 weist eine rechtwinklige Verbindung
mit der gedruckten Schaltungsplatine 18 auf. Obwohl es
nicht detailliert gezeigt ist, weisen die dargestellten Verbinder 40 Anschlussstifte
(und deshalb 40 elektrische Leiter oder Leitungen) auf,
die die Karte 12 mit dem Drucker 10 verbinden.
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Um
die digitale Identifikation zu erzeugen, weist die Karte 12 vorzugsweise
ein 8-Bit-Schieberegister mit parallelem Eingang und seriellem Ausgang auf,
das in 4 allgemein bei 28 angegeben ist, vorzugsweise
eine hochleistungsfähige
Siliziumgatter-CMOS-Schaltung, wie beispielsweise das Modell MC74HC165A,
das durch Motorola verkauft wird. Es ist jedoch klar, dass andere
Geräte
verwendet werden könnten,
einschließlich
Geräten,
die durch andere Verkäufer
als Motorola hergestellt werden, und die eine größere oder kleinere Anzahl von
Bits aufweisen könnten.
Durch ein Verwenden von 8 Bit, könnten 256
unterschiedliche Kartenidentifikationen aufgenommen werden. Es ist
klar, dass eine größere oder eine
kleinere Anzahl von Bits verwendet werden kann, falls eine größere oder
kleinere Anzahl unterschiedlicher Kartenidentifikationen erwünscht sind. Das
Schieberegister 28 ist ein Teil der Karte 12 und weist
einen seriellen Eingang SA und acht parallele Eingänge A-H
auf, wobei der Eingang H das niederstwertige Bit ist. Eine serielle
Ausgabeleitung 30 erstreckt sich zu der Peripheriegeräteseite
und trägt das
serielle digitale 8-Bit-Identifikationssignal CFG_DATA
zu dem Peripheriegerät,
wenn dasselbe ausgegeben wird. Ein Taktsignal von dem Peripheriegerät ist an
einer Leitung 32 angelegt und ein Rücksetzsignal (NRESET) ist an
einer Leitung 34 an die Karte 28 durch das Peripheriegerät angelegt.
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Die
eindeutige digitale Identifikation wird durch ein Anlegen der geeigneten
logischen Pegel an die Eingänge
A-H erzeugt. Falls beispielsweise die digitale ID 2 ist, würde diese
durch ein Aufweisen der Eingänge
A-G und H bei einer logischen 0 und des Eingangs G bei einer logischen
1 erzeugt. Auf ähnliche
Weise würde
eine Karten-ID 0 erzeugt, wenn alle Eingänge A-H auf einer logischen
0 liegen, und eine ID 255 würde
erzeugt, wenn alle Eingänge
auf einer logischen 1 liegen. Diese logischen Werte werden stetig
an die parallelen Eingänge
für jeden
Kartentyp angelegt, wie es vorhergehend beschrieben ist.
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Gemäß einem
wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung und mit Bezug auf das
Zeitdiagramm von 5, wird die Erzeugung der digitalen Identifikation
begonnen, sobald das Rücksetzsignal an
der Leitung 34 angelegt ist. Bedeutsamerweise wird die
digitale Identifikation lediglich angefordert, wenn das Peripheriegerät eingeschaltet
wird oder wenn eine Karte in die Schnittstelle 16 eingebracht wird.
Sobald das Peripheriegerät
die Einbringung einer Karte erfasst, hält dasselbe NRESET für mindestens
zusätzliche
100 Millisekunden niedrig. Die zusätzliche Zeit für die Aktivierung von
NRESET ermöglicht
der Karte genügend
Zeit, um ordnungsgemäß rückzusetzen
und den 8-Bit-Kartenidentifikationswert in das Schieberegister zu
laden. Das Taktsignal CFG_CLK muss vor der Deaktivierung von NRESET
niedrig sein. Nach der Deaktivierung von NRESET wird das Identifikationsbit
0 (Eingang H) nach Td Zeit an CFG_DATA ausgegeben. An jeder ansteigenden
Flanke von CFG_CLK wird das nächste
niederstwertige Bit an der CFG_DATA-Leitung 30 ausgegeben.
Nach sieben aufeinanderfolgenden Taktzyklen, die durch das Peripheriegerät an die
Leitung 32 angelegt werden, wird die vollständige digitale
8-Bit-Identifikation an der Leitung 30 ausgetaktet.
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Ein
wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die Anlegung des Rücksetzsignals
bewirkt, dass das erste Bit in das Schieberegister geladen wird.
Dies steht im Gegensatz zu der üblichen Übereinkunft
eines Rücksetzsignals,
das eine integrierte Schaltung rücksetzt,
und eines getrennten Signals an einer anderen Leitung, um die Eingänge in das
Schieberegister zu laden. Die Bedeutung eines simultanen Beginnens,
das Schieberegister zu laden, auf eine Anlegung des Rücksetzsignals
hin besteht darin, eine einzige Leitung anstelle von zwei zu verwenden.
Dies reduziert den Mehraufwand erheblich, der erforderlich ist,
um die digitale ID zu erzeugen. Da das Taktsignal für einen
Betrieb der Karte erforderlich ist, sind insgesamt drei Leitungen zum
Anfordern und Empfangen des digitalen Identifikationssignals erforderlich.
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Aus
dem Vorhergehenden sollte ersichtlich sein, dass ein System zum
Erfassen einer digitalen Identifikation einer Karte, die bei einer
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle verwendet wird, beschrieben wurde,
das viele erwünschte
Vorteile und Attribute aufweist. Die Erfindung nutzt kostengünstige Komponenten
auf eine einzigartige Weise, um die digitale Identifikation mit
geringem Mehraufwand hinsichtlich eines Verwendens wertvoller elektrischer
Leitungen und Verbinder anschlussstifte anzufordern und von einer
Karte zu einem Peripheriegerät
zu kommunizieren, und ist sehr zuverlässig.
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Während verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist klar,
dass andere Modifikationen, Ersetzungen und Alternativen einem Durchschnittsfachmann
auf dem Gebiet ersichtlich sind. Derartige Modifikationen, Ersetzungen
und Alternativen können
vorgenommen werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen,
der aus den beigefügten
Ansprüchen
bestimmt sein sollte.
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Verschiedene
Merkmale der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.