專利名稱：一種電腦硬盤仿真卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電腦硬盤仿真卡，屬計(jì)算機(jī)外部設(shè)備領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)采用普通SSD電子盤卡來進(jìn)行電腦硬盤仿真，這種方法雖然可以在功能上達(dá)到硬盤仿真的要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高，無法普及和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。特別是現(xiàn)有技術(shù)在結(jié)構(gòu)上還另外包括一個(gè)單獨(dú)的指令產(chǎn)生電路和一個(gè)指令存貯器，更進(jìn)一步地增加了結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜程度。參見中國實(shí)用新型專利［專利號(hào)90206931.4和91217241.X］。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、成本更低、可靠性更高更便于普及應(yīng)用的電腦硬盤仿真卡。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種由數(shù)字邏輯控制器和存貯器所組成的電腦硬盤仿真卡，數(shù)字邏輯控制器包括總線接口控制電路、分頁共享式存貯器控制電路和頁地址電阻群三部分。
總線接口控制電路與微機(jī)總線上的地址總線和控制總線相連，其作用是利用地址總線和控制總線對(duì)地址進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生存貯器控制信號(hào)和分頁共享式存貯器控制電路的時(shí)序控制信號(hào)。分頁共享式存貯器控制電路與微機(jī)地址總線、數(shù)據(jù)總線和總線接口控制電路所產(chǎn)生的時(shí)序控制線相連，微機(jī)地址總線作用于分頁共享式存貯器控制電路，將存貯器在微機(jī)地址空間內(nèi)以分頁共享的形式分成兩個(gè)存貯器窗口映象，微機(jī)數(shù)據(jù)總線和總線接口控制電路所產(chǎn)生的時(shí)序控制線作用于分頁共享式存貯器控制電路，使上述兩個(gè)存貯器窗口映象共享同一塊存貯器，其中一個(gè)窗口映象是BIOS，另一個(gè)窗口映象是硬盤仿真存貯體，卡上所固化的操作系統(tǒng)、常用命令程序、漢字系統(tǒng)和其它程序就保存在這個(gè)存貯體當(dāng)中。分頁共享式存貯器控制電路所產(chǎn)生的頁地址總線，可將存貯器分成多個(gè)頁面，利用頁尋址的方式透過較小的存貯器窗口映象尋址很大的存貯器空間，上述硬盤仿真存貯體便工作于這一模式下，因此這種控制體制一方面使存貯器共享成為可能，另一方面又使存貯器的控制與尋址成為現(xiàn)實(shí)，很好地實(shí)現(xiàn)了存貯器的分頁共享功能，所帶來的積極效果就是省去了傳統(tǒng)的BIOS專用控制程序存貯器和相應(yīng)的控制電路，不但降低了成本而且簡(jiǎn)化了電路。存貯器與微機(jī)總線上的地址總線和數(shù)據(jù)總線相連，同時(shí)還與總線接口控制電路所產(chǎn)生的存貯器控制線以及分頁共享式存貯器控制電路所產(chǎn)生的頁地址總線相連，總線接口控制電路所產(chǎn)生的控制線其作用是控制存貯器的讀寫。微機(jī)地址總線和分頁共享式存貯器控制電路所產(chǎn)生的頁地址總線共同加載于存貯器，產(chǎn)生存貯器物理地址，BIOS的程序指令以及硬盤仿真存貯體內(nèi)的數(shù)據(jù)均通過微機(jī)數(shù)據(jù)總線傳送至微機(jī)。連接至存貯器的地址總線的寬度限定了存貯器窗口映象的大??；頁地址總線的寬度限定了頁面的數(shù)量。頁地址總線電阻群與分頁共享式存貯器控制電路所產(chǎn)生的頁地址總線相連，每一根頁地址線均與相應(yīng)的一支電阻相連接，頁地址總線電阻群的作用是在頁地址總線浮空的情況下，仍能保證頁地址總線上出現(xiàn)特定的頁地址，避免了該總線出現(xiàn)數(shù)據(jù)不確定狀態(tài)，為分頁共享的控制創(chuàng)造條件，頁地址總線電阻群可由電阻排或多個(gè)分立電阻構(gòu)成。存貯器由非易失性半導(dǎo)體存貯器構(gòu)成，這類存貯器包括EPROM、EEPROM、MASKROM、FLASHMEMORY、PROM等，采用非易失性存貯器的作用是保證數(shù)據(jù)的長(zhǎng)年保存以及斷電后不丟失數(shù)據(jù)，因此也提高了可靠性。存貯器可由一片大容量半導(dǎo)體存貯器芯片構(gòu)成也可由多片構(gòu)成?？偩€接口控制電路還可與一個(gè)地址選擇器相迷連，地址選擇器采用數(shù)位拔動(dòng)開關(guān)結(jié)構(gòu)，其作用是設(shè)定存貯器窗口映象在微機(jī)地址空間的起始位置，并提供若干種選擇以滿足在電腦不同配置情況下工作的需要，提高適用性?？偩€接口控制電路與分頁共享式存貯器控制電路可分別由門陣列芯片或ASIC芯片構(gòu)成，從而提高了集成度，進(jìn)一步簡(jiǎn)化以電路結(jié)構(gòu)，減少了PCB板的面積，也更進(jìn)一步降低了成本，同時(shí)還提高了硬盤仿真卡的保密程度。整個(gè)硬盤仿真卡被制成標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)插卡，可插入微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線插口并固定于機(jī)箱之上。
本實(shí)用新型具有以下突出特點(diǎn)(1)采用分頁共享式存貯器控制方式工作，使程序和數(shù)據(jù)共享同一存貯器，不但節(jié)省了程序存貯器和相應(yīng)的控制電路，而且還可以透過較小的窗口映象管理較大的存貯器空間，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了可靠性；(2)數(shù)字邏輯控制器的獨(dú)有結(jié)構(gòu)有利于采用門陣列和其他超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，因此提高了集成度，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)、提高了保密性，同時(shí)由于元器件總數(shù)的降低、PCB板面積的減少，更進(jìn)一步降低了成本，提高了可靠性；(3)能夠管理大容量?jī)?nèi)存，仿真大容量磁盤，因此功能較強(qiáng)；(4)采用微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線接口，兼容性、適用性較強(qiáng)；(5)由于材料和制造成本的降低，使該卡的價(jià)格降低，有利于推廣和普及。
附圖共有2張

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖。
在圖1給出的原理框圖中，(1)表示數(shù)字邏輯控制器，(2)表示存貯器，(3)表示總線接口控制電路，(4)表示分頁共享式存貯器控制電路，(5)表示頁地址總線電阻群，(6)表示地址選擇器，(7)表示微機(jī)總線，(8)表示總線接口控制電路和地址選擇器，(9)表示頁地址總線，(10)表示存貯器控制線，(11)表示時(shí)序控制線。
在圖2給出的優(yōu)選實(shí)施例中，U1為總線接口控制電路，由門陣列構(gòu)成，型號(hào)為16V8；U2為分頁共享式存貯器控制電路，由門陣列芯片構(gòu)成，型號(hào)為18CV8；U3為存貯器，型號(hào)為27C010、27C020或27C040。容量為1兆位至4兆位；P1為微機(jī)總線；PR1為頁地址總線電阻群，采用標(biāo)準(zhǔn)電阻排；S1為地址選擇器，由4位撥動(dòng)開關(guān)構(gòu)成。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，總線接口控制電路U1與微機(jī)總線P1上的地址總線A13～A19、控制總線／MEMR／MEMW相連，并產(chǎn)生存貯器控制信號(hào)／OE／CE與存貯器U3相連，還在17腳和18腳上產(chǎn)生兩個(gè)時(shí)序控制線與分頁共享式存貯器控制電路U2相連；地址選擇器S1有四條信號(hào)線與U1相連；U2與微機(jī)總線上的數(shù)據(jù)總線及A12地址總線相連，同時(shí)還與U1所產(chǎn)生的兩條時(shí)序控制線相連，產(chǎn)生一組頁地址總線；頁地址總線電阻群PR1與頁地址總線的每一條地址線相連，使該總線在任意工作狀態(tài)下都有確定的輸出信號(hào)；存貯器U3與P1上的地址總線A0～A11以及U2產(chǎn)生的7條頁地址總線相連，上述兩條地址總線相加構(gòu)成存貯器U3的物理地址，存貯器中的數(shù)據(jù)通過與P1相連的總線D0～D7傳送給微電腦，U3的讀取操作是在與之相連的由U1所產(chǎn)生的存貯器控制信號(hào)的作用下完成的；U1完成對(duì)微機(jī)總線P1的譯碼，將存貯體在地址空間內(nèi)分成相連的兩個(gè)窗口映象，每個(gè)窗口的大小為4K；BIOS和硬盤仿真存貯體分別占據(jù)這兩個(gè)窗口；U2又將整個(gè)存貯器U3的全部空間通過分頁的方式映射到其中的一個(gè)窗口上，這個(gè)窗口就是硬盤仿真存貯器所占據(jù)的窗口，總的頁數(shù)為128頁；BIOS和硬盤仿真存貯體就是通過上述機(jī)制共享同一塊存貯器空間；本硬盤仿真卡在與電腦一起工作時(shí)，一個(gè)窗口內(nèi)的BIOS獲取系統(tǒng)的控制權(quán)，并完成初始化操作，在這之后，對(duì)于硬盤的一切操作都由這個(gè)窗口內(nèi)的BIOS轉(zhuǎn)換為對(duì)另一個(gè)窗口內(nèi)分頁尋址的硬盤仿真存貯體的操作，從而達(dá)到了仿真硬盤的目的；S1為上述存貯器窗口地址的起始位置提供了最多達(dá)8種或16種的選擇。
本優(yōu)選實(shí)施例的電腦硬盤仿真卡僅由二片門陣列芯片、一片存貯器芯片、一個(gè)電阻排和一個(gè)四位撥動(dòng)開關(guān)以及其它少量分立元件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，并且成本較低。其物理結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)插卡，可插入微機(jī)總線擴(kuò)展槽內(nèi)，并可用螺絲將其固定于電腦機(jī)箱之上。
權(quán)利要求1.一種微電腦硬盤仿真卡，由數(shù)字邏輯控制器(1)和存貯器(2)組成，其特征在于數(shù)字邏輯控制器(1)包括總線接口控制電路(3)、分頁共享式存貯器控制電路(4)和頁地址總線電阻群(5)三部分；總線接口控制電路(3)與微機(jī)總線(7)上的地址總線和控制總線相連；分頁共享式存貯控制電路(4)與微機(jī)總線(7)上的地址總線和數(shù)據(jù)總線相連，同時(shí)與總線接口控制電路(3)產(chǎn)生的時(shí)序控制線(11)相連；存貯器(2)與微機(jī)總線(7)上的地址總線和數(shù)據(jù)總線相連，同時(shí)與總線接口控制電路(3)所產(chǎn)生的存貯控制線(10)以及分頁共享式存貯器控制電路(4)所產(chǎn)生的頁地址總線(9)相連；頁地址總線電阻群(5)與分頁共享式存貯器控制電路(4)所產(chǎn)生的頁地址總線(9)相連；存貯器在微機(jī)地址的空間內(nèi)以分頁共享的形式構(gòu)成兩個(gè)窗口映象，其中一個(gè)是BIOS，另一個(gè)是工作于頁模式的硬盤仿真存貯體；存貯器(2)由非易失性半導(dǎo)體存貯器構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦硬盤仿真卡，其特征是還有一個(gè)地址選擇器(6)與總線接口控制電路(3)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電腦硬盤仿真卡，其特征是總線接口控制電路(3)與分頁共享式存貯器控制電路(4)分別由門陣列芯片或ASIC芯片構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電腦硬盤仿真卡，其特征是全部硬件是一個(gè)可插入微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線插口并可固定于微機(jī)機(jī)箱之上的插卡。
專利摘要一種電腦硬盤仿真卡，由存貯器和數(shù)字邏輯控制器組成，可插入微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線插槽，適用于無硬盤電腦，替代硬盤由硬件直接開機(jī)啟動(dòng)?？ㄉ线€可固化常用DOS命令、應(yīng)用程序、漢字系統(tǒng)、排版系統(tǒng)等。該卡具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、可靠耐用、價(jià)格低、適用性好、功能強(qiáng)、保密度高、便于普及等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于家用電腦、工業(yè)控制、智能化終端、微機(jī)化儀器儀表和機(jī)電一體化產(chǎn)品等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G06F3/06GK2194526SQ9421137
公開日1995年4月12日 申請(qǐng)日期1994年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月23日
發(fā)明者靳奕 申請(qǐng)人:靳奕