מצגת סוף פרוייקט

1. מצגת סוף פרוייקט • שם הפרוייקט: • PCMCIA Core • שמות המנחים: • נתנאל סגל • דרור נחום • שמות הסטודנטים: • אריטוטפלד • אריאלהבנאסוס

2. חלק א':תאור כללי והגדרת הפרויקט: מטרת הפרוייקט הנה לכתוב בשפת VHDL מנשק המתאר את עקרון הפעולה הבסיסי של הכרטיס עבור אופני הפעולה השונים המוגדרים בסטנדרט.

3. מה זה כרטיס PCMCIA? מחשב נייד PCMCIA PCMCIA

4. חלק ב' – רקע: • למה PCMCIA נוצר? • התפתחות המחשבים הניידים הביאה צורך לסטנדריזציה וקומפטיביליות. • שרותי ה- CARD הוספו כממשק בין שרותי ה- SOCKET, מערכת ההפעלה והאפליקציות.

5. PC - CARD • PC Card הוא התקן קטן, בגודל של כרטיס אשראי. • הארכיטקטורה הגמישה של ה- CARD מאפשרת אינטגרציה של כמעט כל רכיב זיכרון אוI/O.

6. PC - CARD • ישנם שלושה סוגים של כרטיסים הנבדלים לפי צורתם החיצונית, ונקראים טיפוס אחד, שנים ושלוש.

7. תאור הכרטיס הPC: • הסטנדרט המתאר את טכנולוגיית הכרטיס מורכב משתי רמות: • רמת החומרה ודרישותיה. • הרמה הלוגית ודרישותיה.

9. רמת החומרה: • ברמה הנמוכה בחומרה נמצא ה- Socket Controller. • הוא מהווה ממשק בין ה- HOST והכרטיס. • ל- Socket Controller מחוברים הכרטיסים. • הכרטיסים יכולים להיות מסוג CardBus Card, 16 – bit Memory Card, 16 – bit I/O PC Card. • צורת החיבור של כל הכרטיסים זהה.

10. רמת התוכנה: • הרמה הראשונה של התוכנה הנה Socket Services. • היא מהווה הפשטת חומרה המשמשת כממשק בין ה-Socket Controller והתוכנה. • מקנה שרותיםלאתחול ה- Socket והכרטיס. • ברוב המערכות, מי שעושה שימוש ב- Socket Services הוא Card Services. • Card Services הוא הממשק בין האפליקציות והדרייברים למשאבי הכרטיס, ולקוחותיו הם כל תוכנה שתרצה להשתמש בכרטיס.

11. חלק ג' – סכמאות חומרה • כרטיס ה- PC יכול להיות כרטיס זיכרון, כרטיסI/O או שניהם. • בפרוייקט זה אנו ממשים כרטיס שהוא גם כרטיסI/O וגם כרטיס זיכרון. • PC Card I/O מכילים תמיד מינימום של 2 מרחבי כתובות, אחד לרכיבI/O עצמו, והשני ל- MEMORY ATTRIBUTE.

12. PC CARD INTERFACE • PC CARD INTERFACE של 16 סיביות מכילים 68 פינים. • 6 מהם מיועדים לחיבור לספק, והשאר לסיגנלים. • כאשר מבצעים RESET, ה-SOCKET CONTROLLER וה- PC CARD אמורים לעבור למצב MEMORY ONLY.

13. סיגנלים החשובים לפרוייקט: • CE#1 ו- CE2# הם פינים ה- Card Enable. • #REG הוא הפין הנותן גישה, כאשר הוא בנמוך, הגישה מתבצעת לזיכרון ה- ATTRIBUTE. • CARD ADDRESS הם 26 קווים הנותנים מרחב זיכרון מקסימלי של M64. • DATA BUS 16 קווי ה- DATA. • #WE הוא הפין המאפשר כתיבה לזיכרון.

14. סיגנלים – המשך • #OE הוא הפין המאפשר קריאה מהזיכרון. • #IORD הוא הפין המאפשר קריאה מרכיבI/O בכרטיס ה- PC. • #IOWR מאפשר כתיבה לרכיבI/Oכרטיס ה- PC. • #WAIT מאפשר לכרטיס להרחיב את המחזור של הזיכרון, או של הקלט פלט.

15. סיגנלים – המשך • INPACK# מוצב כאשר הכרטיס נבחר והוא עונה לקריאה מהתקן הקלט פלט. • #READY הוא בנמוך כאשר הכרטיס "עסוק", כאשר הוא לא יכול לבצע פעולות העברת נתונים. • WP מחזירים ל- host סיגנל זה לדיווח סטטוס. הוא מחובר ל- VCC בצד של ה- host.

16. I/O Connector Data Bus Buffers Address Decoder Common Memory Array Address Bus Buffers SA[0..25] D[0..15] I/O Device Card Configuration Registers CE1 CE2 OE WR REG CONTROL LOGIC Attribute Memory IORD IOWR

17. PC Memory Card: Components and Functions

18. Common Memory Area • הוא מכיל את הזיכרון הראשי, גם אם הוא לקריאה/כתיבה, או לקריאה בלבד. • הוא יכול להיות מסוגים שונים כגון: FLASH, SRAM, ROM או EPROM. • הסטנדרט מציין שחייבת להיות תמיכה גם לגישה ל- 16 סיביות, וגם ל- 8.

19. Common Memory Area (המשך) • בדרך כלל זיכרון ה- common נמצא בכתובות הנמוכות של הכרטיס. בכרטיסים אשר יש בהם CIS, ה- CIS נמצא בכתובת אפס ומייד אחריו זיכרון ה- common. כרטיסים אשר אין בהם CIS, זיכרון ה- common נמצא בכתובת אפס. • ברירת המחדל למהירות של זיכרונות FLASH או SRAM הנה 250ns וכמו כן, גם מהירות הגישה ל- CIS הנה 250ns.

20. Attribute Memory Area • הוא מכיל את ה- CIS, המתאר את טכנולוגית הזיכרון, מהירות גישה, אלגוריתמי תכנות ותכונות אחרות של כרטיס הזיכרון. למרות שה- CIS גם יכול להיות בזיכרון ה- common היותו בזיכרון ה- attribute מקל על זיהוי סוג הזיכרון על ידי הדרייברים.

21. Attribute Memory Area (המשך) • זיכרון זה יכול להיות ממומש על ידי ROM או EEPROM. יתרון ה- EEPROM הנו שאפשר לשנותו אם הכרטיס הסטנדרטי משתנה. • הסטנדרט מכתיב שכל כרטיס PC שהם כרטיסי זיכרון, חייבים לכלול זיכרון attribute לא נדיף. כך מובטח שהדרייברים יוכלו לקרוא את ה- CIS בצורה נכונה.

22. Attribute Memory Area (המשך) • אם זיכרון זה אינו בשימוש, כל קריאה חייבת להחזיר 0FFh. כך הדרייבר ידע שזיכרון ה- attribute הנו Null Attribute Memory ויניח שה- tuple הראשון נמצא בזיכרון ה- common בכתובת אפס. • ברירת המחדל למהירות של זיכרון ה- attribute הנה 300ns ב- 5V, וב- 3.3V המהירות גישה הנה 600ns.

23. Address Decoder • רמת הפענוח של הסטנדרט לא מוגדרת היטב. קיימות שתי דרכים בהן הסטנדרט מפענח כתובות. • ישנם כרטיסים אשר מפענחים את כל 26 הקווים, וישנם כרטיסים אשר מפענחים רק את הקווים הדרושים לפענוח הזיכרון.

25. I/O PC Card Components and Functions

26. Attribute Memory For I/O PC Cards • כל כרטיס קלט פלט חייב לכלול זיכרון attribute. זיכרון זה נותן מידע ל- host לגבי סוג הכרטיס וכיצד לקנפגו. • בזיכרון ה- attribute נמצאים ה- FCRS. הם אוגרים של 8 סיביות אשר כתובתם הנה לפי הבית הזוגי.

27. Attribute Memory For I/O PC Cards (המשך) • כמעט כל כרטיס קלט פלט מממש את זיכרון ה- attribute שלו על ידי ROM או EEPROM. • גודל זיכרון זה תלוי בסוג הכרטיס ומספר הקונפיגורציות המאופשרות בכרטיס.

28. Function Configuration Registers • נמצאים בזיכרון ה- attribute. הסטנדרט מגדיר כמה סוגים של FCRS. • האוגרים הנם אוגרי 8 סיביות אשר ניתן לקרוא ולכתוב אליהם והגישה נעשית דרך זיכרון ה- attribute. • הם נמצאים בכתובות הנמוכות של זיכרון ה- attribute אחרי ה- CIS.

30. תאור של עשרת האוגרים • 1) Function Configuration Register - בוחר את הקונפיגורציה של הפונקציות, ומבקר על הפסיקות וה- reset • 2) Function Configuration and Status Register - מבקר על power down וישנה סיבית המבקרת על ה- audio • 3) Pin Replacement Register - מספק סטטוס על פיני ממשק הזיכרון שהוחלפו לסיגנלי קלט פלט

31. תאור של עשרת האוגרים (המשך) • 4) Socket and Copy Register - מבדיל בין כרטיסים שונים אשר יכולים להימצא במערכת • 5) Extended Status Register • 6) I/O Base Register - מציין את ה- LSB של כתובת מרחב ה- I/O שבשימוש על ידי הכרטיס • 7) I/O Base Register 1- מרחב כתובת הקלט פלט, בית I

32. תאור של עשרת האוגרים (המשך) • 8) I/O Base Register 2- מרחב כתובת הקלט פלט, בית II • 9) I/O Base Register 3- מציין את ה- MSB של כתובת מרחב ה- I/O שבשימוש על ידי הכרטיס • 10) I/O Size Register - מגדיר את אורך בלוק הקלט פלט

33. האוגר הראשון, אוגר ה- COR • סיביות 0-5 Configuration Index כאשר ששת הסיביות האלו הנן אפסים, הכרטיס נמצא במוד זיכרון. כאשר אין אפסים, הכרטיס נמצא במוד קלט פלט • סיבית 6 LevIREQ כאשר היא 1, מוד הפסיקות הנו level. כאשר היא 0, המוד הנו pulse

34. האוגר הראשון, אוגר ה- COR (המשך) • סיבית 7 SRESET Soft Reset כאשר סיבית זו היא 1, הכרטיס נכנס ל- reset. התוכנה חייבת להוריד סיבית זו לאפס לאחר reset.

35. האוגר השני, אוגר ה- FCSR • האוגר השני, Function Configuration and Status Register, מקנפג את ההתנהגות של שינוי סטטוס הכרטיס. • אוגר ה- FCSR גם מחזיר את סטטוס הפסיקה וסטטוס הסיביות שהוחלפו בכרטיס. • אוגר זה הוא אופציונלי, אבל חייבים לממש אותו אם הכרטיס תומך בקול.

36. I/O Address Decoder • ישנן שתי שיטות לפענח כתובות קלט פלט, independent ו- overlapping. • בשיטה הראשונה ה- host socket controller הוא זה שמספק את פענוח הכתובות. כרטיס ה- PC רק חייב לפענח מספיק קווים בכדי לבחור בין ה- port הממומש בכרטיס.

37. I/O Address Decoder(המשך) • למרות שהסטנדרט מאפשר מרחב כתובות של M 64, ה- socket controller רק מאפשר מרחב כתובות לקלט פלט של K 64. • בשיטה השניה, overlapping, כל הקווים המקושרים למרחב הקלט פלט מפוענחים.

38. I/O Address Decoder

39. Interrupt Generation • הכרטיס הסטנדרטי מגדיר שני סוגים של פסיקות, pulse mode ו- level mode. • מערכת ה- host בוחרת את סוג הפסיקה על ידי אוגר ה- COR. • כרטיס אשר יכול ליצר פסיקות מכיל סיגנל יציאה יחידה הנקראת IREQ#. • ה- socket controller ממפה סיגנל זה ל- IRQ אשר לא בשימוש במערכת.

40. Interrupt Generation (המשך) • פסיקות ב- Level mode מוצבות כאשר מציבים רמה נמוכה ב- IREQ#. • הפסיקה תישאר עד שה- host יודיע שקיבל את הפסיקה. • פסיקות ב- Pulse mode מתבצעות על ידי הצבה של פולס ב- IREQ#. פולס זה נמשך מינימום 500 ns.