פרוייקט סוף פרוייקט מצגת סוף מצגת

:שם הפרוייקטPCMCIA Core:שמות המנחיםנתנאל סגלדרור נחום

:שמות הסטודנטיםארי טוטפלדאריאלה בנאסוס

::''חלק אחלק אתאור כללי והגדרת תאור כללי והגדרת

הפרויקט:הפרויקט: בשפת לכתובמטרת הפרוייקט הנה

VHDL מנשק המתאר את עקרוןהפעולה הבסיסי של הכרטיס עבור אופני הפעולה השונים המוגדרים

בסטנדרט.

כרטיס זה כרטיס מה זה ??PCMCIAPCMCIAמה

מחשב

נייד

PCMCIAPCMCIA

חלק ב' – רקע:חלק ב' – רקע: למהPCMCIA ?נוצר התפתחות המחשבים הניידים

הביאה צורך לסטנדריזציה וקומפטיביליות.

-שרותי הCARD הוספו כממשק ביןמערכת , SOCKETשרותי ה-

ההפעלה והאפליקציות.

PCPC - - CARDCARDPC Card הוא התקן קטן, בגודל של

כרטיס אשראי.

-הארכיטקטורה הגמישה של הCARD מאפשרת אינטגרציה של כמעט כל רכיב

.I/Oזיכרון או

PCPC - - CARDCARD ישנם שלושה סוגים של כרטיסים

הנבדלים לפי צורתם החיצונית, ונקראים טיפוס אחד, שנים ושלוש.

::PCPCתאור הכרטיס התאור הכרטיס ה

הסטנדרט המתאר אתטכנולוגיית הכרטיס מורכב

משתי רמות:

.רמת החומרה ודרישותיה.הרמה הלוגית ודרישותיה

רמת החומרה:רמת החומרה: -ברמה הנמוכה בחומרה נמצא הSocket

Controller. -הוא מהווה ממשק בין הHOST .והכרטיס -לSocket Controller .מחוברים הכרטיסים הכרטיסים יכולים להיות מסוגCardBus Card,

16 – bit Memory Card, 16 – bit I/O PC Card..צורת החיבור של כל הכרטיסים זהה

רמת התוכנה:רמת התוכנה: הרמה הראשונה של התוכנה הנהSocket

Services. היא מהווה הפשטת חומרה המשמשת כממשק בין

והתוכנה. Socket Controllerה- -מקנה שרותים לאתחול הSocket .והכרטיס -ברוב המערכות, מי שעושה שימוש בSocket

Services הואCard Services.Card Services הוא הממשק בין האפליקציות

והדרייברים למשאבי הכרטיס, ולקוחותיו הם כל תוכנה שתרצה להשתמש בכרטיס.

חלק ג' – סכמאות חלק ג' – סכמאות חומרהחומרה

-כרטיס הPC ,יכול להיות כרטיס זיכרון או שניהם.I/Oכרטיס

בפרוייקט זה אנו ממשים כרטיס שהוא וגם כרטיס זיכרון.I/Oגם כרטיס

PC Card I/O מכילים תמיד מינימום של עצמו, I/O מרחבי כתובות, אחד לרכיב2

.MEMORY ATTRIBUTEוהשני ל-

PCPC CARDCARD INTERFACEINTERFACE

PC CARD INTERFACE 16של פינים.68סיביות מכילים

6 מהם מיועדים לחיבור לספק, והשאר לסיגנלים.

כאשר מבצעיםRESET ,-הSOCKET CONTROLLER -והPC CARD אמורים

.MEMORY ONLYלעבור למצב

סיגנלים החשובים לפרוייקט: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 קווים הנותנים 26הם .M64מרחב זיכרון מקסימלי של

DATA BUS 16 -קווי הDATA.#WE .הוא הפין המאפשר כתיבה לזיכרון

סיגנלים – המשךסיגנלים – המשך

#OE הוא הפין המאפשר קריאהמהזיכרון.

#IORD הוא הפין המאפשר קריאה.PC בכרטיס ה- I/Oמרכיב

#IOWR מאפשר כתיבה לרכיבI/O .PCכרטיס ה-

#WAIT מאפשר לכרטיס להרחיב אתהמחזור של הזיכרון, או של הקלט פלט.

סיגנלים – המשךסיגנלים – המשך

INPACK #והוא נבחר הכרטיס כאשר מוצב. פלט הקלט מהתקן לקריאה עונה

#READY הכרטיס כאשר בנמוך הוא ," פעולות" לבצע יכול לא הוא כאשר עסוק

. נתונים העברתWP - ל לדיווח hostמחזירים זה סיגנל

- ל. מחובר הוא - VCCסטטוס ה של בצדhost.

DataBus

Buffers

Address Decoder

Address

Bus

Buffers

CONTROL

LOGIC

CommonMemory

Array

Card Configuration

Registers

CE1CE2OE

WRREG

SA[0..25] D[0..15]

I/O Device

AttributeMemory

I/O Connector

IORD

IOWR

PC Memory Card:PC Memory Card:

Components and Functions

Common Memory AreaCommon Memory Area

הוא מכיל את הזיכרון הראשי, גם אם הואלקריאה/כתיבה, או לקריאה בלבד.

:כגון שונים מסוגים להיות יכול הוא FLASH, SRAM, ROM או EPROM.

גם תמיכה להיות שחייבת מציין הסטנדרט .8 סיביות, וגם ל- 16לגישה ל-

Common Memory AreaCommon Memory Area) (המשך ) המשך )

-בדרך כלל זיכרון הcommon נמצא בכתובות הנמוכות של הכרטיס. בכרטיסים אשר יש בהם

CIS -ה ,CIS נמצא בכתובת אפס ומייד אחריו . כרטיסים אשר אין בהם commonזיכרון ה-

CIS -זיכרון ה ,common.נמצא בכתובת אפס ברירת המחדל למהירות של זיכרונותFLASH

וכמו כן, גם מהירות 250ns הנה SRAMאו .250ns הנה CISהגישה ל-

Attribute Memory AreaAttribute Memory Area

-ה את מכיל את CISהוא המתאר ,גישה, מהירות הזיכרון, טכנולוגית של אחרות ותכונות תכנות אלגוריתמי

שה- למרות הזיכרון. יכול CISכרטיס גם היותו בזיכרון ה- commonלהיות בזיכרון ה-

attribute ידי זיהוי סוג הזיכרון על מקל על הדרייברים.

Attribute Memory AreaAttribute Memory Area) (המשך ) המשך )

זיכרון זה יכול להיות ממומש על ידיROM הנו EEPROM. יתרון ה- EEPROMאו

שאפשר לשנותו אם הכרטיס הסטנדרטי משתנה.

הסטנדרט מכתיב שכל כרטיסPC שהם כרטיסי זיכרון, חייבים לכלול זיכרון

attribute לא נדיף. כך מובטח שהדרייברים בצורה נכונה. CISיוכלו לקרוא את ה-

Attribute Memory AreaAttribute Memory Area) (המשך ) המשך )

אם זיכרון זה אינו בשימוש, כל קריאה. כך הדרייבר ידע 0FFhחייבת להחזיר

Null Attribute הנו attributeשזיכרון ה- Memory -ויניח שה tuple הראשון נמצא

בכתובת אפס.commonבזיכרון ה- -ברירת המחדל למהירות של זיכרון ה

attribute 300 הנהns -5 בV -3.3, ובV .600nsהמהירות גישה הנה

Address DecoderAddress Decoder

מוגדרת לא הסטנדרט של הפענוח רמתהסטנדרט. בהן דרכים שתי קיימות היטב

. כתובות מפענח כל את מפענחים אשר כרטיסים 26ישנם

רק, מפענחים אשר כרטיסים וישנם הקווים . הזיכרון לפענוח הדרושים הקווים את

I/O PC CardI/O PC Card

Components and Functions

Attribute Memory For I/O PC Attribute Memory For I/O PC CardsCards

כל כרטיס קלט פלט חייב לכלול זיכרוןattribute -זיכרון זה נותן מידע ל .host לגבי

סוג הכרטיס וכיצד לקנפגו. -בזיכרון הattribute -נמצאים ה FCRS .

סיביות אשר כתובתם 8הם אוגרים של הנה לפי הבית הזוגי.

Attribute Memory For I/O PC Attribute Memory For I/O PC CardsCards) (המשך ) המשך )

כמעט כל כרטיס קלט פלט מממש את או ROM שלו על ידי attributeזיכרון ה-

EEPROM . גודל זיכרון זה תלוי בסוג הכרטיס ומספר

הקונפיגורציות המאופשרות בכרטיס.

Function Configuration RegistersFunction Configuration Registers

- ה בזיכרון הסטנדרט. attributeנמצאיםשל סוגים כמה .FCRSמגדיר

אוגרי הנם ניתן 8האוגרים אשר סיביותדרך נעשית והגישה אליהם ולכתוב לקרוא

- ה . attributeזיכרון - ה זיכרון של הנמוכות בכתובות נמצאים הם

attribute - ה .CISאחרי

האוגרים עשרת של האוגרים תאור עשרת של תאור

1 )Function Configuration Register בוחר - את הקונפיגורציה של הפונקציות, ומבקר על

resetהפסיקות וה- 2 )Function Configuration and Status

Register - מבקר עלpower down וישנה audioסיבית המבקרת על ה-

3 )Pin Replacement Register מספק -סטטוס על פיני ממשק הזיכרון שהוחלפו

לסיגנלי קלט פלט

האוגרים עשרת של האוגרים תאור עשרת של תאור) (המשך) המשך)

4 )Socket and Copy Register -בין מבדילבמערכת להימצא יכולים אשר שונים כרטיסים

5 )Extended Status Register6 )I/O Base Register - ה - את של LSBמציין

- ה מרחב הכרטיס I/Oכתובת ידי על שבשימוש

7 )I/O Base Register 1 -הקלט כתובת מרחבבית, Iפלט

האוגרים עשרת של האוגרים תאור עשרת של תאור) (המשך) המשך)

8 )I/O Base Register 2 -כתובת מרחב , בית פלט IIהקלט

9 )I/O Base Register 3 - ה- את MSBמציין - ה מרחב כתובת ידי I/Oשל על שבשימוש

הכרטיס10 )I/O Size Register - אורך את מגדיר

פלט הקלט בלוק

- , ה אוגר הראשון - האוגר , ה אוגר הראשון CORCORהאוגר

0-5סיביותConfiguration Index כאשרהכרטיס אפסים, הנן האלו הסיביות ששת אפסים, אין כאשר זיכרון. במוד נמצא

הכרטיס נמצא במוד קלט פלט 6סיבית LevIREQ היא מוד 1כאשר ,

הנו היא levelהפסיקות כאשר המוד 0. ,pulseהנו

- , ה אוגר הראשון - האוגר , ה אוגר הראשון CORCORהאוגר) (המשך) המשך)

7סיביתSRESETSoft Reset סיבית כאשרהיא - 1זו ל, נכנס התוכנה. resetהכרטיס

לאחר לאפס זו סיבית להוריד .resetחייבת

- , ה אוגר השני - האוגר , ה אוגר השני FCSRFCSRהאוגר

,האוגר השניFunction Configuration and Status Register ההתנהגות את מקנפג ,

של שינוי סטטוס הכרטיס. -ה אוגר FCSR סטטוס את מחזיר גם

שהוחלפו הסיביות וסטטוס הפסיקה בכרטיס.

חייבים אבל אופציונלי, הוא זה אוגר לממש אותו אם הכרטיס תומך בקול.

I/O Address DecoderI/O Address Decoder

,ישנן שתי שיטות לפענח כתובות קלט פלטindependent -ו overlapping.

-ה הראשונה host socketבשיטה controller פענוח את שמספק זה הוא

ה- כרטיס לפענח PCהכתובות. חייב רק ה- בין לבחור בכדי קווים portמספיק

הממומש בכרטיס.

I/O Address DecoderI/O Address Decoder) (המשך) המשך)

כתובות מרחב מאפשר שהסטנדרט למרות- M 64של רק socket controllerה,

של פלט לקלט כתובות מרחב Kמאפשר64.

, השניה הקווים, overlappingבשיטה כל . מפוענחים פלט הקלט למרחב המקושרים

I/O Address DecoderI/O Address Decoder

Function REG#

CE2#

CE1# A0 IORD# IOWR# D[15:8] D[7:0]

16- bit I/O Read L L L L L H OddByte

EvenByte

16- bit I/O Write L L L L H L OddByte

EvenByte

Interrupt GenerationInterrupt Generation

של סוגים שני מגדיר הסטנדרטי הכרטיס- pulse modeפסיקות, .level modeו

- ה על hostמערכת הפסיקה סוג את בוחרת - ה אוגר .CORידי

סיגנל מכיל פסיקות ליצר יכול אשר כרטיסהנקראת יחידה #.IREQיציאה

-הsocket controller - ל זה סיגנל ממפהIRQ. במערכת בשימוש לא אשר

Interrupt GenerationInterrupt Generation) (המשך ) המשך )

-ב כאשר Level modeפסיקות מוצבות #.IREQמציבים רמה נמוכה ב-

-הפסיקה תישאר עד שהhost יודיע שקיבל את הפסיקה.

-פסיקות בPulse mode ידי מתבצעות על ב- פולס של זה IREQהצבה פולס .#

.ns 500נמשך מינימום