Устройства PC Card Большинство портативных компьютеров имеют как минимум одно гнездо PC Card. (Часто в документации по системе Linux для обозначения устройств PC Card используется старый термин PCMCIA. Устройства PC Card можно подключать и удалять в процессе работы компьютера. Поскольку

Outlook Express Как и Internet Explorer, Outlook Express входит в стандартную поставку операционной системы Windows и является почтовым клиентом, предназначенным для отправки и получения писем c почтового сервера, такого как, например, www.mail.ru. Outlook Express имеет намного меньше параметров rundll32.exe,

Outlook Express Еще одной программой, настройки которой будут рассмотрены, является стандартный почтовый клиент Outlook Express. Как и раздел о браузере Internet Explorer, этот раздел будет содержать сведения только о тех параметрах, доступ к которым нельзя получить с помощью стандартных

Программа Data Doctor Recovery – SIM Card Индийская компания Pro Data Doctor Pvt. Ltd (http://www.datadoctor.in) выпускает полную линейку программных продуктов для восстановления данных. В качестве универсального решения предлагается пакет Data Doctor DreamPack, в который входят 14 утилит для извлечения данных

Outlook Express Outlook Express – это одна из самых известных почтовых программ, т. е. программ, которые используются для работы с почтой в электронном виде. Большинство продвинутых пользователей электронного бизнеса (по всей видимости, к нам это не относится) пользуются The Bat. У этой

ГЛАВА 9. Чемоданные построения: Blue Card для айтишников Сегодня у нас интервью, посвященное, по-моему, вечно актуальной теме иммиграции для определенной подгруппы отечественных ИTспециалистов. В отличие от уже истоптанных целыми поколениями путей-дорожек в традиционные

Модуль поиска не установлен.

Технология PCMCIA (PC Card) - расширение функциональных возможностей ноутбука

Андрей Ирхин

Любой современный ноутбук имеет один или два слота для подключения к нему карт расширения стандарта PCMCIA, также именующихся PC Card. Эта технология расширения возможностей ноутбуков и подключения к ним внешних устройств является наиболее выигрышной, так как, при весьма небольших размерах и весе самих PC Card ноутбук не перегружается дополнительными встроенными контроллерами, а замена карт позволяет легко и просто конфигурировать компьютер под конкретные пользовательские задачи.

Аббревиатура PCMCIA означает Personal Computer Memory Card International Association (ее официальный сайт - http://www.pcmcia.org). Принятая этой ассоциацией спецификация была сразу же поддержана такими грандами компьютерной индустрии, как AT&T, IBM, Intel, NCR и Toshiba.

Работа ассоциации PCMCIA над спецификацией проходила в сотрудничестве с организацией JEIDA (Japan Electronic Industry Development Association, Ассоциация по развитию электронной промышленности Японии). Кстати говоря, в 2000 году JEIDA объединилась с EIAJ (Electronic Industries Association of Japan) и преобразовалась в JEITA (Japan Electronic and Information Technology Industries Association). Ее официальный сайт располагается по адресу http://www.jeita.or.jp .

PC Card Type I имеют следующие размеры: 54 мм в ширину и 85,6 мм в длину. Модули должны иметь толщину 3,3 мм. Все PC Card оснащены 68-контактным разъемом (разработка компании Fujitsu) с двухрядным расположением контактов (расстояние между контактами в ряду и между рядами - 1,27 мм). Как правило, в стандарте PC Card Type I выполнены карты энергонезависимой флэш-памяти с типичной на сегодняшний день емкостью от 128 Мбайт до 2 Гбайт и более. Они являются электронным аналогом дискет и жестких дисков, их можно размечать на разделы и форматировать. Записав на флэш-карту наиболее важную и конфиденциальную информацию, ее можно всегда носить с собой. В этом же стандарте PC Card Type I выполнены и некоторые продвинутые звуковые карты вроде Creative Sound Blaster Audigy 2 ZS Notebook, которые позволяют частично ликвидировать отсутствие широких мультимедийных возможностей некоторых ноутбуков.

PC Card Type II имеют такие же размеры, как и Type I: 54 мм в ширину и 85,6 мм в длину. Но модули, соответствующие размерам Type II, должны иметь другую толщину - 5 мм в середине и 3,3 мм по краям. Начиная со второй версии спецификации PCMCIA, предусматривается также и утолщение в средней части платы - так называемая "область подложки". Ширина этого участка - 48 мм, а длина - 75 мм. В стандарте PC Card Type II выполняются карты факс-модемов, адаптеры локальных сетей, SCSI-адаптеры для подключения внешней периферии, адаптеры FireWire (IEEE-1394a), Bluetooth, Wi-Fi, навигационные приемники GPS и многие другие.

Также, в соответствии со стандартом PCMCIA 2.0, платы Type I и II могут выпускаться с увеличенной на 50 мм длиной (то есть длина платы - 135 мм). Соответственно, это позволяет разместить большее количество компонентов, но плата будет выступать из слота на 51 мм.

PC Card Type III имеют толщину 10,5 мм и непригодны для использования в слотах для модулей Type I и II. Для этого типа модулей необходимы так называемые "слоты двойной высоты". Кстати, толщина модуля Type III по краям также равна 3,3 мм. По стандарту PC Card Type III в основном выпускаются жесткие диски форм-фактора 1,3 дюйма, которые используются, когда емкости сменных флэш-карт становится недостаточно. Такой жесткий диск обладает рядом преимуществ: во-первых, простой процедурой настройки после установки его в слот PCMCIA, а во-вторых, если на ноутбуке требуется хранить большие объемы важной и конфиденциальной информации, то жесткий диск, выполненный в стандарте PC Card, будет оптимальным решением.

Но не стоит путать эти жесткие диски с Hitachi Microdrive (разработка IBM) и им подобными, которые выпускаются в стандарте Compact Flash Type 2 и подключаются к ноутбуку посредством переходника PC Card Type II. Адаптер PCMCIA для подсоединения Hitachi Microdrive к ноутбуку намного сложнее, чем тот, который используется для подключения карт стандарта Compact Flash Type 1.

Как правило, обычные модели ноутбуков имеют два слота Type II или один слот Type III. Ультрапортативные и тонкие модели обычно имеют один слот Type II. Если ноутбук оснащен PCMCIA-слотом Type III, то вместе с ним могут также использоваться модули Type I и Type II. Но бывают и модели типа RoverBook Partner E415, E417 (на самом деле производства ECS) и E510, которые вовсе обделены слотами для PC Card. :)

PC Card имеют так называемую "симметричную геометрию". То есть пользователь, что случается сплошь и рядом, может случайно вставить плату в слот "вверх ногами". Но это не страшно, так как любая неправильно вставленная плата просто не будет работать. В результате ни компьютер, ни сама плата не пострадают и не выйдут из строя...

PC Card требуют соответствующего контроллера, который обычно не встраивается в настольные ПК из-за цены и потому, что к настольным системам можно подключить любую необходимую периферию посредством USB или PCI. Компьютер, поддерживающий стандарт PCMCIA, теоретически может иметь от одного до 255 адаптеров PCMCIA, а каждый адаптер может обслуживать до 16 портов. Таким образом, еще вторая версия стандарта позволяла использовать до 4080 PC Card!

В настоящее время в любой из фирм, специализирующихся на продаже портативных компьютеров, в ассортименте представлены карты стандарта PCMCIA, которые позволяют получить факс-модемную связь и доступ к локальным сетям (LAN) типа Ethernet.

Практически все предлагаемые факс-модемы, выполненные в стандарте PC Card (кроме некоторых не очень новых и бывших в употреблении моделей, продающихся на вторичном рынке), обладают сходными характеристиками и поддерживают самые современные протоколы передачи, сжатия и коррекции данных. Некоторые модели позволяют подключить телефонный кабель без специального переходника на линию к разъему RJ45, который находится прямо на корпусе карты, что позволяет обойтись без дополнительных кабелей. Существуют также специальные кабели, которые позволяют подключить модем PC Card к сотовому телефону.

Также выпускаются варианты комбинированных PC Card, в которых совмещены факс-модем и адаптер локальной сети. Это весьма удобно, так как при этом оказывается занят всего один слот PC Card Type II. Что же касается собственно сетевых карт, то на сегодняшний день выпускаются сетевые адаптеры, позволяющие подключить компьютеры к большинству локальных сетей. Но преимущественно предлагаются адаптеры Ethernet с возможностью подключения к сети, выполненной на витой паре или тонком коаксиальном кабеле.

Также следует сделать одно весьма существенное замечание, касающееся совместимости... Производители ноутбуков предусматривают два уровня управления устройствами PC Card. На нижнем уровне оно осуществляется с помощью программ обслуживания контроллера слотов PCMCIA. Для доступа к карте и распределения ресурсов ноутбука имеются специальные драйверы, ориентированные на определенный тип устройства PC Card (флэш-память, жесткий диск, факс-модем, сетевая карта и т.п.). Как правило, производители ноутбуков пытаются создавать универсальное программное обеспечение для устройств класса PC Card, которое могло бы поддерживать управление картами разных производителей, ориентируясь при этом на существующие стандарты PCMCIA.

В настоящее время существует множество производителей, выпускающих различные карты расширения стандарта PCMCIA. Но далеко не все из них оказываются совместимыми с конкретной моделью ноутбука... Несовместимыми могут оказаться программные интерфейсы - тогда проблему можно решить, используя поставляемые с данной картой драйверы. Но если несовместимость имеется на аппаратном уровне - карта никогда не сможет работать с конкретной моделью ноутбука. Поэтому перед покупкой устройства PC Card следует внимательно ознакомиться с рекомендациями по использованию карт для конкретного ноутбука. Эти полезные сведения о совместимости можно посмотреть в руководстве пользователя, или же в Интернете - на сайте производителя ноутбука или карты расширения.

Кстати говоря, относительно недавно было объявлено о выпуске спецификаций стандарта ExpressCard Version 1.0 для ноутбуков и настольных ПК (см. информацию на официальном сайте - http://www.expresscard.org). Ранее форм-фактор ExpressCard был известен общественности под рабочим названием NewCard. Стандарт ExpressCard разработан содружеством OEM-производителей, разработчиков карт и компонентов, среди которых Dell, HP, IBM, Intel, Lexar Media, Microsoft, SCM Microsystems и Texas Instruments. Основой разработки явилось тесное сотрудничество между рабочими группами следующих организаций: PCMCIA, USB Implementers Forum (USB IF) и Peripheral Component Interconnect-Special Interest Group (PCI-SIG). Таким образом, технология ExpressCard поддерживает и спецификации последовательной передачи данных: USB 2.0 и PCI Express (PCI-E).

Стандарт ExpressCard Version 1.0 предусматривает два форм-фактора, различающихся по ширине: ExpressCard/34 (34 мм) и ExpressCard/54 (54 мм). В обоих случаях длина модуля составляет 75 мм, а толщина - 5 мм. Каждый модуль имеет 26 контактов (напомню, что у PCMCIA их было 68). Приблизительное тепловыделение составляет 1,3 Вт. Хост-системы будут поставляться со слотами под обе версии карт. Выпуск широкой версии ExpressCard/54 обусловлен тем, что на рынке присутствуют широкие устройства под разъем CardBus, например, карты Compact Flash и 1,8-дюймовые жесткие диски.

Все, кому захочется узнать о новом стандарте больше, могут ознакомиться со следующими официальными документами: http://www.expresscard.org/files/ExpressCardBrochure.pdf (1,87 Мбайт) и http://www.expresscard.org/files/ExpressCardWP.pdf (255 Кбайт).

В статье использован ряд информационных материалов официальных сайтов PCMCIA и ExpressCard, а также "Компьюлента" и "Компьюнити".

) - организации, ведущей разработку стандартов на шины и разъемы для подключения внешних устройств к портативным компьютерам. На сегодняшний день в ее состав входит около 500 компаний. По названию организации и получил свое имя первый разработанный ею стандарт PCMCIA, а соответствующие этому стандарту устройства также стали называть PCMCIA-карты.

Уже по названию можно догадаться, что с самого начала PCMCIA-карты разрабатывались только как модули расширения памяти. Позднее стандарт был существенно переработан и сейчас обеспечивает поддержку большого количества устройств, различных по своему функциональному назначению. История стандарта PCMCIA берет начало в 1990 году, когда была утверждена его первая версия: PCMCIA Standard Release 1.0, в которой была определена спецификация только на карты памяти. После этого стандарт достаточно активно развивался, и в 1992 году была принята версия PCMCIA Standard Release 2.01, в которую вошла спецификация на ATA-карты, что позволило начать выпуск жестких ATA-дисков с интерфейсом PCMCIA. В этой же версии появилась спецификация на карты с форм-фактором Type III. Последний вариант собственно стандарта PCMCIA (почему «собственно», станет ясно немного позднее) был принят в 1993 году - PCMCIA Standard Release 2.1.

Следует заметить, что PCMCIA-интерфейс разрабатывался на основе спецификации ISA-шины, так что у них много общего. Так, в ранних версиях стандарта были определены спецификации на 8- и 16-битную PCMCIA-шину с тактовой частотой 8 МГц и напряжением на шине в 5 В.

Очередная версия стандарта PCMCIA была принята в 1995 году. В новую версию были внесены существенные изменения, а сам стандарт переименован в PC Card - было очевидно, что фраза Memory Card в названии противоречит наличию разнообразия устройств, выпускаемых в «карточном» типоразмере. Но новое название так окончательно и не прижилось. И по сей день название PCMCIA-карта употребляется гораздо чаще, чем PC Card, причем даже в фирменной документации на соответствующие устройства.

Особенности стандарта PC Card и шина CardBus

Так что же нового появилось в стандарте PC Card по сравнению с PCMCIA? Самое главное заключалось в появлении новой шины CardBus - 32-битного интерфейса с тактовой частотой 33 МГц и поддержкой режима Bus Mastering. Не правда ли, все это очень напоминает PCI? Так оно и есть. Шина CardBus была разработана на основе спецификации PCI-интерфейса и унаследовала характерные черты последнего, а работа CardBus-интерфейса и CardBus-устройств сильно напоминает работу их PCI-аналогов. Вследствие этого шина CardBus легко интегрируется с PCI-подсистемой компьютера. Впрочем, CardBus может также сочетаться и с другими системными шинами.

CardBus была разработана с целью увеличения производительности по сравнению со старым 16-битным интерфейсом (который теперь получил название PC Card-16) и имеет пиковую пропускную способность в 132 Мбайт/с. Кроме того, напряжение на шине было понижено до 3,3 В, что снизило энергопотребление CardBus-карт по сравнению с PCMCIA-картами. Помимо этого CardBus поддерживает Bus Mastering. Это означает, что CardBus-устройства сами могут становиться «мастер-устройствами» CardBus-шины и брать на себя управление потоком данных, передаваемых по ней. В этом заключается еще одно отличие CardBus-устройств от устройств PC Card-16, которые всегда управляются системными «мастер-устройствами».

Кроме того, в спецификации на шину CardBus предусмотрена поддержка DMA (Direct Memory Access), APM (Advanced Power Management, интерфейс управления энергопотреблением) и многофункциональных карт, когда, например, одна и та же карта может работать или как сетевой адаптер, или как модем.

В стандарте PC Card предусмотрено три варианта физического исполнения карт: Type I, II и III. Карты всех трех типов имеют 68-контактный разъем, одинаковую длину и ширину, но разную толщину. Помимо этого карты различного типа используются для изготовления устройств вполне определенного назначения: например, Type I характерен для карт памяти, Type II - для модемов и сетевых адаптеров, Type III - для жестких дисков. Коль скоро карты разного типа физически отличаются только толщиной, то в слот для более толстой карты всегда можно установить более тонкую: например, в слот Type III можно установить карту Type I, но не наоборот. Если быть более точным, то в отсек Type II помещается две карты Type I, а в отсек Type III - одновременно по одной карте Type II и Type I.

Zoomed Video и Thermal Ratings

Следующая версия стандарта PC Card была утверждена в 1997 году. Из всех нововведений, появившихся в ней, наиболее значительными стоит признать три: спецификации Flash Translation Layer (FTL), Thermal Ratings и Zoomed Video (ZV) Interface. Flash Translation Layer - это спецификация на формат данных, хранящихся в накопителях формата PC Card, изготовленных с использованием флэш-технологии.

Thermal Ratings представляет собой систему мер, направленных на предупреждение перегрева PC Card-карты. Смысл ее заключается в следующем: каждой карте и каждому компьютеру присваивается специфический показатель, называемый «температурным рейтингом» (thermal rating). Для этого сначала исследуется рабочий температурный режим карты, на основании чего вычисляется ее температурный рейтинг, который по сути является показателем степени нагрева карты во время ее работы. Значение температурного рейтинга хранится в самой PC Card-карте. Далее вычисляется значение температурного рейтинга для компьютера. В этом случае смысл его несколько другой: он фактически указывает на то, насколько хорошо поглощается компьютером тепло, генерируемое картой, установленной в его слот PC Card, и каков максимально допустимый уровень тепловой мощности, рассеиваемой этой PC Card-картой, при котором она еще остается работоспособной. Для измерения температурного рейтинга компьютера в его слот PC Card устанавливается эталонный нагреватель, размеры которого совпадают с размерами стандартной карты. После этого остается только изучить температурный режим нагревателя (а фактически слота PC Card) в зависимости от изменения рассеиваемой им (нагревателем) тепловой мощности и рассчитать температурный рейтинг компьютера. Тогда во время работы «реальной» PC Card-карты, установленной в этот слот, можно измерить потребляемую ею суммарную электрическую мощность. Зная последнюю, а также температурные рейтинги компьютера и карты, можно точно предсказать, перегреется карта или нет, и если да, то как скоро.

Третья радикальная инновация стандарта PC Card - Zoomed Video (ZV) Interface. Это специальный интерфейс, который в последнее время широко используется в PC Card-картах, обрабатывающих видеоданные. Карта с таким интерфейсом имеет специальный порт - Zoomed Video (ZV) Port, через который видеоданные от PC Card-карты напрямую передаются в фрейм-буфер VGA-контроллера. Таким образом, ZV-порт обеспечивает прямое соединение между PC Card-картой и VGA-контроллером. При этом видеоданные передаются без задержки, в реальном времени и без какой-либо буферизации со стороны PC Card-карты. В свою очередь, это избавляет ее от необходимости работать в режиме Bus Мastering и брать на себя функции управления шиной (bus arbitration logic), как это было бы в случае с PCI-шиной или какой-либо еще системной шиной, так как видеоданные передаются по выделенной ZV-шине (ZV bus).

Назначение и устройство порта Zoomed Video

Почему же потребовалась дополнительная шина? Дело в том, что во время работы подавляющего большинства мультимедийных приложений системе приходится обрабатывать поток видеоданных, полученных в результате аппаратного или программного декодирования (например, при проигрывании видеоролика). Такой поток может существенно загрузить PCI-шину, что приводит как к снижению общей производительности системы, так и к ухудшению качества видеопотока (например, к выпадению кадров). Проблему можно было бы решить, добавив в систему вторую PCI-шину для передачи мультимедийных данных, но это увеличивает стоимость. Другой вариант - использовать дополнительную дешевую шину для разгрузки PCI-шины. ZV-шина - именно такое альтернативное дешевое решение проблемы.

Достаточно интересен механизм «включения» ZV-порта. В спецификации на ZV Port определен специальный мультимедийный режим (multimedia mode или ZV Port mode) работы карты PC Card. При переключении в этот режим изменяется назначение контактов («распиновка») на разъеме карты. В стандарте содержится подробное описание, каким образом ZV Port PC Card-карта переключается из режима работы «как карта памяти» (memory mode, режима по умолчанию для всех PC Card) в режим ZV Port. Стандарт PC Card содержит также спецификации как на аппаратный, так и на программный интерфейс для ZV Port PC Card-карт. Эти спецификации обеспечивают совместимость карт ZV Port PC Card с другими PC Card-картами, так что multimedia mode PC Card-карты соответствуют всем требованиям power-on и hot plug-in для «обычных» карт. В тот момент, когда ZV-карта устанавливается в слот и переключается в multimedia mode, тут же изменяется ее «распиновка». Если же в слот устанавливается не ZV PC Card-карта, то хост-адаптер не переключается в специальный multimedia-режим и PC Card-карта ведет себя как обычно. Поясним, что здесь под host adapter понимается слот, в который устанавливается карта; на самом деле это не «простой» разъем, а действительно адаптер с некоторым интеллектом; host означает «головной», «ведущий» - по отношению к PC Card-карте.

Таким образом, Zoomed Video Port - это недорогое решение, альтернативное традиционному методу вывода видеоинформации, которое обеспечивает недорогой и, что называется, full frame-rate-видеоканал для таких приложений и аппаратных средств, как MPEG-декодеры (видеоролики, игры, MPEG-адаптеры), TV-тюнеры, программные пакеты для ввода «живого» видео и видеозахвата. Плюс ко всему использование ZV-порта позволяет разгрузить PCI-шину.

Что же касается интеграции PC Card-подсистемы с другими системными устройствами в современных компьютерах с PC-архитектурой, то для этого используется специальный CardBus-контроллер, который напрямую соединяется с PCI-шиной и графическим адаптером, а также с контроллером, выполняющим функции South Bridge, - через ISA-шину. Таким образом, CardBus-контроллер выполняет три функции: моста между 32-битными CardBus-устройствами и PCI-шиной, моста между CardBus-устройствами с ZV Port’ом и графическим адаптером, а также моста между 16-битными PC Card-картами и Southbridge-контроллером.

Small PC Card - куда уж меньше?

Последней утвержденной на сегодняшний день версией стандарта PC Card является спецификация PC Card Standard Release 7.0, в которую была включена поддержка стандарта управления энергопотреблением PCI Power Management, а также спецификация на карты нового типа - Small PC Card.

Карты Small PC Card имеют 16-битный интерфейс и ту же функциональность, что и обычные карты PC Card, но меньше последних по размеру. Предполагается, что карты Small PC Card будут широко использоваться в переносных цифровых устройствах: цифровых камерах, handheld-компьютерах, диктофонах и сотовых телефонах. Разъем у карт Small PC Card имеет те же 68 контактов, что и у карт PC Card, но с меньшим расстоянием между контактами, так что, например, карту Small PC Card типа Type I нельзя непосредственно установить в слот для карт PC Card этого же типа - Type I. Однако устройства типа Small PC Card все же можно устанавливать и в полноразмерные слоты PC Card, но для этого нужен специальный адаптер-переходник.

КомпьютерПресс 9"1999

Модуль расширения, который разработан Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA). Порт используется в основном в ноутбуках, а модули, изготовленные по спецификацией PCMCIA обычно называются PC-карты (PC Card).

Изначально аббревиатура PCMCIA расшифровывалась как Peripheral Component Microchannel Interconnect Architecture. Немного позже название стандарта стали расшифровывать в соответствии с название организации, стандартизовавшей шину: Международная Ассоциация компьютерных карт памяти - Personal Computer Memory Card International Association. Сложность расшифровки аббревиатуры привела к тому, что начиная со второй версии спецификации модули используют термин PC Card .

С самого начала спецификация разрабатывалась для стандартизации карт расширения памяти и интерфейса для подключения этих же карт. Со временем спецификация была доработана и стало возможно использовать PCMCIA для подключения всевозможных периферийных устройств. Обычно через интерфейс PCMCIA подключают сетевые карты, модемы, НЖМД.

В прошлом большинство ноутбуков оснащалось двумя слотами для карт типа II, что позволяло подключить к ноутбуку либо две карты типа II, либо одну карту типа III. По мере того, как из ноутбуков исчезали «старые» медленные интерфейсы ввода-вывода (например, RS-232 или LPT-порт), и нормальным явлением стали встроенные высокопроизводительные интерфейсы (например, USB, IEEE1394, Ethernet), надобность в PCMCIA стала отпадать и большинство современных ноутбуков оснащается лишь одним слотом типа II.

Карты PC card (PCMCIA) имеют размер 85,6 мм в длину и 54 мм в ширину.

Версия 1.x спецификации PCMCIA описывала карты типа I (Type I), оснащённые 16-разрядным интерфейсом. Карты типа I использовались только для расширения памяти. Они имели толщину 3,3 мм и использовали разъём с одним рядом контактов.

Карты типа II (Type II) оснащаются либо 16-, либо 32-разрядным интерфейсом; разъём имеет два ряда контактов. Карты имеют толщину 5 мм. Карты типа II поддерживают устройства ввода-вывода, что позволяет использовать их для подключения периферийных устройств.

Карты типа III поддерживают 16- или 32-разрядный интерфейс, используют четыре ряда контактов. Эти карты имеют толщину 10,5 мм, что позволяет устанавливать на карту стандартные разъёмы внешних интерфейсов и избавиться таким образом от дополнительных кабелей. Например, в карту-модем высотой 10,5 мм можно встроить полноценный телефонный разъём RJ-11, что позволяет подключать её к телефонной сети стандартным кабелем.

В начале 90-х годов организация PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association — Международная ассоциация производителей карт памяти для персональных компьютеров) начала работы по стандартизации шин расширения блокнотных компьютеров, в первую очередь предназначенных для расширения памяти. Первым появился стандарт PCMCIA Standard Release 1.0/JEIDA 4.0 (июнь 1990 года), в котором был описан 68-контактный интерфейсный разъем и два типоразмера карт: Type I и Type II PC Card. Поначалу стандарт касался электрических и физических требований только для карт памяти. Был введен метаформат информационной структуры карты CIS (Card Information Structure), в которой описываются характеристики и возможности карты, — ключевой элемент взаимозаменяемости карт и обеспечения механизма PnP.

Следующая версия PCMCIA 2.0 (1991 год) для того же разъема определила интерфейс операций ввода-вывода, двойное питание для карт памяти, а также методики тестирования. В версии 2.01 были добавлены спецификация PC CardATA, новый типоразмер Type III, спецификация автоиндексируемой массовой памяти AIMS (Auto-Indexing Mass Storage) и начальный вариант сервисной спецификации (Card Services Specification). В версии 2.1 (1994 год) расширили спецификации сервисов карт и сокетов (Card and Socket Services Specificaiton) и развили структуру CIS.

Стандарт PC Card (1995 год) явился продолжением предыдущих; в нем введены дополнительные требования для улучшения совместимости и новые возможности: питание 3,3 В, поддержка DMA, а также 32-битной шины PCI — CardBus. В дальнейшем в стандарт были введены и другие дополнительные возможности.

Все карты PCMCIA и PC Card имеют 68-контактный разъем, назначение контактов у которого варьирует в зависимости от типа интерфейса карты. Тип интерфейса «заказывается» картой при установке ее в слот, который, естественно, должен поддерживать требуемый интерфейс. Интерфейс памяти обеспечивает 8- и 16-битные обращения с минимальным временем цикла 100 нс, что дает максимальную производительность 10 и 20 Мбайт/с соответственно. Интерфейс ввода-вывода имеет минимальную длительность цикла 255 нс, что соответствует 3,92/7,84 Мбайт/с для 8-/16-битных обращений. Интерфейс CardBus поддерживает протокол обмена PCI; тактовая частота 33 МГц, разрядность 32 бита. Здесь используется та же система автоматического конфигурирования, что и в PCI (через регистры конфигурационного пространства). В интерфейс заложены дополнительные возможности для цифровой передачи аудиосигнала, причем как в традиционной форме ИКМ (PCM), так и в новой (забытой старой) форме ШИМ (PWM). Для дисковых устройств ATA в формате PC Card имеется специальная спецификация интерфейса.

Существует несколько конструктивных типов PC Card: у них у всех размер в плане 54×85,5 мм, но разная толщина (меньшие адаптеры встают в большие гнезда):

• PC Card Type I — 3,3 мм — карты памяти;
• PC Card Type II — 5 мм — карты устройств ввода-вывода, модемы, адаптеры локальных сетей;
• PC Card Type III — 10,5 мм — дисковые устройства хранения;
• PC Card Type IV — 16 мм.

Есть еще и маленькие карты Small PC Card размером 45×42,8 мм с тем же коннектором и теми же типами по толщине.

Большинство карт PC Card выпускается с поддержкой технологии PnP и предусматривает «горячее» подключение — интерфейсные карты могут вставляться и выниматься без выключения компьютера. Для этого контакты шин питания имеют большую длину, чем сигнальные, обеспечивая их упреждающее подключение и запаздывающее отключение. Два контакта обнаружения карты CD1# и CD2# (Card Detect) короче остальных — их замыкание для хоста означает, что карта полностью вставлена в слот. Несмотря на возможность динамического конфигурирования, в некоторых случаях при изменении конфигурации требуется перезагрузка системы.

Первоначально карты и хост-системы использовали напряжение питания логики +5 В. Для перехода на низковольтное питание (3,3 В) был введен механический ключ, не допускающий установки карты на 3,3 В в слот, дающий только 5 В. Кроме того, были определены контакты 43 (VS1#) и 57 (VS2#) для выбора питающего напряжения. На картах с питанием 5 В они оба свободны; на картах 3,3 В контакт VS1# заземлен, а VS2# свободен. По этим линиям хост, допускающий оба варианта напряжения питания, определяет потребности установленной карты и подает соответствующее напряжение. Если хост не способен обеспечить требуемый номинал, он должен не подавать питание, а выдать сообщение об ошибке подключения. Карты обычно поддерживают управление энергопотреблением (APM), что особо актуально при автономном питании компьютера.

В стандарте PC Card выпускают самые разнообразные устройства — память, устройства хранения, коммуникационные средства, интерфейсные порты, игровые адаптеры, мультимедийные устройства и т. п., правда, все они существенно дороже своих крупногабаритных аналогов. Через слот PC Card портативные компьютеры могут подключаться к док-станциям, в которые может быть установлена обычная периферия. Недостаточно строгое следование производителей стандарту иногда приводит к проблемам совместимости.

Слоты PC Card подключаются к системной шине блокнотного ПК через мост; для компьютеров с внутренней шиной PCI это будет мост PCI-PC Card. В блокнотных ПК могут быть и слоты Small PCI (SPCI, см. выше), но они недоступны без вскрытия корпуса и не допускают «горячей» замены устройств.

Настольный ПК можно снабдить слотами PC Card с помощью специальной карты адаптера-моста, устанавливаемой в слот PCI или ISA. Сами слоты PC Card(1-2 штуки) оформляются в корпус трехдюймового устройства и выводятся на лицевую панель ПК; этот корпус соединяется с картой-мостом ленточным кабелем-шлейфом.

Таблица. Разъем PC Card (PCMCIA)

Таблица. Назначение сигналов карт памяти и ввода-вывода

Продолжение таблицы

Интерфейс карт памяти и ввода-вывода прост — он практически совпадает с интерфейсом статической асинхронной памяти. Карта выбирается сигналами CE#, действующими одновременно с установленным адресом. Чтение памяти и конфигурационных регистров выполняется по сигналу OE#, запись — по сигналу WE#. Признаком, разделяющим в этих обращениях основную память и конфигурационные регистры, принадлежащие области памяти атрибутов карты, является сигнал REG#, действующий одновременно с CE# и адресом. Для обращения к портам ввода-вывода служат отдельные сигналы IORD# и IOWR#; во время их действия должен быть активен и сигнал REG#. В процессе обращения к портам карта может выдать признак возможности 16-битных обращений сигналом IOSC16# (как на шине ISA). Чтение порта устройство должно подтверждать сигналом INPACK#, устанавливаемым и снимаемым картой по сигналу CE#. Благодаря этому сигналу хост может убедиться в том, что он читает не пустой слот.

Для мультимедийных карт имеется возможность переключения интерфейса в специальный режим ZV Port (Zoomed Video), в котором организуется отдельный двухточечный интерфейс передачи данных между картой и хост-системой. По смыслу интерфейс напоминает коннектор VFC графических карт — выделенная шина для передачи видеоданных, не связанная с остальными шинами (и не загружающая их), но имеет иной протокол. В режиме ZV Port адресные линии A, а также линии BVD2/SPKR#, INPACK# и I0IS16# получают иное назначение — по ним передаются видеоданные и 4 цифровых аудиоканала. Для обычного интерфейса остаются лишь 4 адресные линии, позволяющие адресоваться к 16 байтам общей памяти и атрибутов карты.

Интерфейс порта ZV соответствует временным диаграммам CCIR601, что позволяет декодеру NTSC в реальном времени доставлять видеоданные с карты в экранный буфер VGA. Видеоданные могут поступать на карту как с внешнего видеовхода, так и с декодера MPEG.

Карты имеют специальное выделенное пространство памяти атрибутов, в котором находятся конфигурационные и управляющие регистры карты, предназначенные для автоконфигурирования. Стандартом описан формат информационной структуры карты (Card Information Structure, CIS). Карты могут быть многофункциональными (например, комбинация модема и сетевого адаптера). В спецификации MFPC (Multiple Function PC Cards) для каждой функции предусматриваются отдельные конфигурационные регистры и определяются правила разделения (совместного использования) линии запроса прерывания.

Для устройств внешней памяти стандарт описывает форматы хранения данных, совместимые с FAT MS-DOS, а также ориентированные на флэш-память как основной носитель информации. Для непосредственного исполнения модулей ПО, хранящихся в ПЗУ карты, имеется спецификация XIP (eXecute In Place), описывающая программный интерфейс вызова этих модулей (вместо загрузки ПО в ОЗУ).

Стандарт описывает программный интерфейс сервисов карт (Card Services), обеспечивающий унификацию взаимодействия его клиентов (драйверов, прикладного ПО и утилит) с устройствами. Имеется также и интерфейс сервисов сокета (Socket Services), с помощью которого выполняются операции, связанные с обнаружением фактов подключения-отключения карт, их идентификации, конфигурирования питания и аппаратного интерфейса.

В стандарте имеются описания специфических особенностей, свойственных двум организациям, ведущим стандарт PC Card:

• PCMCIA описывает автоиндексируемую массовую память (AIMS) для хранения больших массивов данных (изображений, мультимедийных данных) на блочно-ориентированных устройствах. Имеется также спецификация 15-контактного экранированного разъема для подключения модемов и адаптеров локальной сети (15-pin Shielded Modem I/O connector) и 7-контактного для подключения модемов (7-pin Modem I/O connector);
• JEDIA для карт памяти предлагает формат файлов Small Block Flash Format, упрощающий файловую систему. Формат SISRIF (Still Image, Sound and Related Information Format) предназначен для записи изображений и звука на карты памяти. Имеется и спецификация для карт динамической памяти.