Brevet FR2587141A1 — publié le 19870313

La présente invention concerne un système de connexion pour une carte d'extension entrée-sortie série de micro-ordinateur. Certaines applications des micro-ordinateurs nécessitent la connexion simultanée de nombreux périphériques tels par exemple que des terminaux claviers-écrans, soit directement, soit par 1' intermédiaire du téléphone. Ces applications sont notamment les systèmes multi-postes, qui admettent plusieurs utilisateurs simultanés et les systèmes serveurs télématiques qui peuvent être consultés par téléphone au moyen du Minitel, par plusieurs correspondants à la fois. Ces applications particulières demandent la mise en place dans le micro-ordinateur d' une carte électronique d' extension spéciale nommée carte d' entrée-sortie série, qui comporte un certain nombre de "voies" correspondant à autant de périphériques connectables sur la carte. La puissance de traitement croissante des ordinateurs actuels pourrait permettre en principe de servir un nombre de voies très important par appareil pour la connexion d'un maximum d'utilisateurs.Cependant un tel accroissement du nombre de voies se heurte à deux problèmes - les dimensions ~ des cartes sont imposées par les fabricants d'ordinateurs ce qui limite le nombre de circuits de connexion qu'elles peuvent contenir; et - les circuits directement au contact des terminaux ou des lignes de téléphone sont soumis à des parasites et agressions électriques diverses qui les mettent parfois hors d' usage. En conséquence, plus on augmente le nombre de voies par carte et plus on accroit le risque de panne paralysant le système. Par ailleurs, les cartes couramment rencontrées sur le marché comportent des voies identiques, généralement huit voies à la norme RS 232 C qui est la plus courante pour les terminaux. Or on souhaite de plus en plus souvent connecter des équipements d'autres types que ceux qui sont compatibles avec cette norme : Minitel, autre micro - ordinateur etc. et ce d' autant plus que 1' on dispose de plus de voies. On a alors besoin de voies différentes et adaptées aux différentes normes de connexion, ce que n'offre pas une carte ayant des voies toutes identiques. La présente invention propose un système de connexion qui répond au besoin d'accroissement du nombre de voies disponibles en doublant la capacité de branchement d'une carte sans en modifier les dimensions. Ce système facilite en outre le dépannage en autorisant le fonctionnement du reste de la carte durant la réparation d' une voie hors d' usage. Il autorise enfin l'utilisation de normes de connexion variées, voie par voie, à la volonté de l'utilisateur. Selon l'invention, le système de connexion est caractérisé en ce qu'il comporte - une carte principale portant les circuits électroniques nécessaire à la transmission des données et une série de fiches de connexion; - une série d'autant de boîtiers de raccordement que l'on souhaite disposer de voies "entrée-sortie", chaque boitier contenant un circuit imprimé supportant deux connecteurs et les circuits d'interface ligne; - une série de câbles reliant respectivement un connecteur de chaque boitier de raccordement à une fiche de connexion de la carte principale. Le circuit imprimé du boitier de raccordement comporte deux circuits d'interface réalisant respectivement l'émission et la réception entre le périphérique et le micro-ordinateur, des résistances et condensateurs prévus pour assurer la protection contre les signaux parasites ainsi que le découplage des alimentations. Le système selon l'invention consiste donc à ne plus placer les circuits d' interface ligne sur la carte elle-même mais à les déporter sur une petite carte située dans le capot protecteur du connecteur de ligne de chaque voie. On libère ainsi sur la carte principale de la place permettant d' ajouter des voies supplémentaires, on peut changer individuellement les circuits en panne sans démonter la carte principale et par le choix des circuits d' interface dans chaque capot et le choix du connecteur, on s'adapte, voie par voie aux diverses normes de connexion ( RS 232, RS 422, TTL, etc...). L'ensemble constitué par les circuits d' interface et le connecteur de ligne est appelé ci-dessous boitier de raccordement pour des raisons de facilité d'exposition de l'invention. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma représentant les éléments constitutifs du système de connexion selon l'invention; - la figure 2 représente un exemple de raccordement de divers périphériques à un micro-ordinateur grâce au système de l'invention; - la figure 3 représente la carte principale; - la figure 4 représente un boitier de raccordement selon l'invention; et - la figure 5 est le schéma électrique du circuit contenu dans le boitier de raccordement. La forme de réalisation décrite ci-dessous concerne une application spécifique de l'invention à un micro-ordinateur "IBM4'C" équipé d'une carte série mais on comprendra naturellement que l'invention peut s'appliquer b tout autre type de micro-ordinateur. Les cartes actuellement commercialisées permettent de disposer au maximum de huit voies identiques à la norme RS 232 C. L'invention a permis, sans changer les dimensions de ce type de carte de disposer de seize voies pouvant assurer un raccordement sur des périphériques de normes diverses. L'ensemble selon l'invention comprend dans ce cas particulier - un circuit imprimé qui prend place dans le micro-ordinateur et qui contient les circuits de communication qui assurent émission et réception des données, détection des erreurs de transmission, commande des équipements de ligne etc ... - 16 boitiers de raccordement qui sont composés d' un petit circuit imprimé supportant deux connecteurs entre lesquels on trouve les circuits d'interface ligne. - quatre câbles assurant la liaison entre carte principale et boîtiers. La figure 1 présente l'ensemble en dehors du micro-ordinateur. La carte principale (1) outre les circuits électroniques traditionnels non représentés ici, supporte quatre connecteurs à cinquante points (2). Chaque connecteur reçoit un câble en nappe de cinquante conducteurs (3). A l'autre extrémité, le câble est séparé en quatre nappes plus petites. Chaque petite nappe entre dans un boitier de connexion (4), contenant les circuits d'interface et supportant le connecteur normalisé (5). La figure 2 représente la carte utilisée dans un micro-ordinateur "IBM PC". La carte principale (1) prend place dans le boitier de l'ordinateur (6). Les quatres câbles en nappe (3) sortent à l'arrière de la machine et portent les boîtiers de raccordement (4). Nous montrons ici à titre d'exemple le raccordement d'un Minitel (7) par une ligne de téléphone (8) et un MODEM (9), et le raccordement direct d'un Minitel (10). Les boîtiers de raccordement contiennent des circuits différents suivant le type de liaison. La figure 3 représente la carte principale. Elle mesure 332 x 100 millimètres. Elle comporte un connecteur (11) qui permet de 1' enficher dans les emplacements d' extension de 1' "IBM PC" . Elle supporte quatre groupes (12) de deux circuits de type "SCN 2681" de marque "Signetics" qui sont des émetteurs-récepteurs série asynchrones à deux voies. Chaque groupe transmet ses signaux vers le connecteur 50 points (2) qui supporte un câble de sortie en nappe. Elle comporte aussi divers circuits logiques (13) dont le détail est sans importance pour la compréhension de l'invention. La figure 4 représente - le boitier de raccordement utilisé pour connecter un terminal RS 232 . Il est composé d' une petite carte de dimensions 60 x 70 millimètres. Cette carte comporte un connecteur 14 points (14) qui reçoit une petite nappe provenant du câble 50 points, un circuit d'interface (15) , de type "1488" qui réalise 1' émission vers le terminal, un circuit d' interface (16), de type "1489" réalisant la réception. Le connecteur (17) est le connecteur à 25 points requis par les normes usuelles de connexion RS 232. Les résistances (18) et les condensateurs (19) assurent la protection contre les signaux parasites lorsque le boitier n'est pas connecté ainsi que le découplage des alimentations. Le boitier est normalement protégé par un capot de matière plastique dure, non représenté ici. La figure 5 est le schéma électrique de ce boitier. On y retrouve les éléments de la figure 4. A gauche, le connecteur (14) reçoit la petite nappe de 14 conducteurs conduisant les signaux depuis la carte. Les niveaux électriques sur ses bornes sont à la norme TTL ( O volts/ +5 volts ). On retrouve le circuit d'interface (15) de type "1488" qui reçoit les signaux TTL en entrée et les transforme en signaux à la norme RS 232 ( +12 volts/ 12 volts ). Il sert à l'émission vers le terminal. En réception, le circuit d'interface (16) de type "1489" transforme les signaux RS 232 qui entrent en signaux TTL, qui vont vers la carte. A droite, le connecteur (17) normalisé à 25 points assure le branchement vers le terminal.Les numéros de référence des signaux de ce connecteur sur la figure correspondent à la numérotation normalisée de l'avis V24 du CCITT. Le tableau ci-dessous donne les noms de ces différents signaux ainsi que le numéro de la broche du connecteur (17) sur laquelle est relié chacun. - 101 : mise à la terre de protection broche No 1 - 102 : terre de signalisation broche No 7 - 107 : poste de données prêt broche No 6 - 106 : prêt à émettre broche No 5 - 109 : détecteur de signal broche No 8 - 104 : réception des données broche No 3 - 103 : émission des données broche No 2 - 105 : demande pour émettre broche No 4 - 108 : prêt à émettre broche No 20 - 126 : sélecteur de fréquence broche No 11 Les résistances (18) fixent l'état des signaux (105), (108) et (126) afin de les rendre inactifs lorsqu'aucun périphérique n'est relié sur le connecteur (17) et d'éviter des signaux parasites à l'entrée du micro-ordinateur. Le signal (103) n'est pas équipé de résistance et reste donc actif même en l'absence de périphérique, ce qui permet au micro-ordinateur de détecter par logiciel la présence ou l'absence de périphérique sur une voie quelconque. REVENDICATIONS 1) Système de connexion pour carte d'extension entrée-sortie série de microordinateur caractérisé en ce qu'il comporte: - une carte principale (1) portant les circuits électroniques (12) nécessaires à la transmission des données et une série de fiches de connexion (2) - une série d'autant de boîtiers de raccordement (4) que l'on souhaite disposer de voies "entrée-sortie", chaque boitier contenant un circuit imprimé supportant deux connecteurs (14-17) et les circuits d'interface ligne (15-16); - une série de câbles (3) reliant respectivement un connecteur (14) de chaque boitier de raccordement à une fiche de connexion (2) de la carte principale (1). 2) Système de connexion selon la revendication 1 caractérisé en ce que le deuxième connecteur (17) de chaque boitier de raccordement est relié à un périphérique unique. 3) Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que chaque fiche de connexion (2) de la carte principale est raccordée à plusieurs boîtiers de raccordement (4). 4) Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le circuit imprimé du boîtier de raccordement comporte deux circuits d'interface réalisant respectivement l'émission et la réception entre le périphérique et le micro-ordinateur. 5) Système de connexion selon la revendication 4 caractérisé en ce que des résistances (18) et condensateurs (19) sont prévus sur le circuit imprimé du boitier de raccordement pour assurer la protection contre les signaux parasites ainsi que le découplage des alimentations.