Brevet FR2695790A1 — publié le 19940318

li existe de nombreux systèmes d'interfaçage de cartes électroniques sur le marché actuel. Cependant, ces systèmes sont tous à orientation industrielle et leur utilisation en milieu didactique n'est pas toujours aisée. L'invention se propose de décrire un système d'interfaçage de cartes utilisables en milieu scolaire. Le système pédagogique est composé, d'après l'invention, de trois cartes. Une première carte (1) est destinée à un ordinateur PC/AT et s'insère dans l'un de ses connecteurs. Cette carte assure la liaison de l'ordinateur avec les deux autres cartes extérieures appelées "CPU" (2) et "Application" (3). Elle a pour but de déporter les signaux du bus PC/AT vers ces deux cartes extérieures. L'utilisateur dispose ainsi de tous les signaux PC/AT nécessaires pour réaliser une application sur des cartes extérieures à l'ordinateur. La liaison entre la carte du PC/AT et les deux autres cartes extérieures s'effectue soit par un câble parallèle muni d'amplificateurs (circuits appelés "buffers"), soit par un câble série. Dans ce dernier cas, les informations seront sérialisées et parallélisées de chaque côté du câble. Pour être d'une utilisation pratique, les deux cartes CPU (2) et Application (3) ne doivent pas être de trop petites dimensions. Il est intéressant d'opter pour le format A4, soit 21 x 29,7 cm.. Les deux cartes (2) et (3) sont mises à plat, l'une dans le prolongement de l'autre et forment ainsi un plan de travail au format A3, fort intéressant pour un usage pédagogique. La connectique s'effectue ainsi bord à bord. En ce qui concerne les connecteurs, l'utilisation de DIN41612 à trois rangées de 32 points (soit 96 points) est souhaitable car ces connecteurs existent en "coudés mâles et femelles". Deux connecteurs 96 points sont prévus pour l'interfacage de la carte CPU avec la carte TP. La cosse 1 de chaque connecteur est orientée vers le haut. La rangée de chaque connecteur la plus près du bord de la carte se trouve à environ 5mm dudit bord. La cosse 1 des connecteurs (4) et (5) est à environ 38 mm (soit 15 pas de 2,54mm) du bord supérieur de la carte. La cosse 1 des connecteurs (6) et (7) se trouve à environ 177 mm (soit 70 pas de 2,54mm) du bord supérieur de la carte. Ces cotes ont été étudiées pour maintenir une certaine rigidité de l'ensemble. Les deux connecteurs (4) et (5) véhiculent les signaux du microprocesseur ainsi que quelques signaux supplémentaires. L'utilisateur peut donc interfacer directement le bus du microprocesseur à différents périphériques programmables. A cet effet, un signal /CS est créé sur la carte CPU. De plus, certains signaux comme /RD, /WR, R/W et E coexistent de façon à rendre l'interfaçage aisé quelque soit le type de microprocesseur utilisé. Ces deux connecteurs (4) et (5) véhiculent également des signaux PC/AT provenant de la carte (1) mise dans l'un des connecteurs de l'ordinateur. li n'est donc pas indispensable que la carte CPU dispose de son propre microprocesseur. Par contre, cette carte CPU (2) devra avoir un système de commutation du bus des connecteurs (4-5) vers le microprocesseur de la carte CPU ou vers la carte (1) PC/AT, ceci pour éviter les conflits. En effet, si la carte CPU (2) contient un microprocesseur 68000 par exemple, les connecteurs (4 -5) véhiculeront des signaux 68000. Si l'utilisateur désire utiliser les signaux d'un 386 de PC/AT, il devra effectuer une commutation pour éviter tout conflit.Cette commutation pourra être réalisée soit à l'aide d'interrupteurs traditionnels ("dip-switch"), soit à l'aide d'un multiplexeur ou de tout autre dispositif de commutation même logiciel. Les deux autres connecteurs, (6) et (7), véhiculent les signaux d'entrées-sorties asynchrones d'interfaces programmables mis sur la carte CPU (2). Ces signaux peuvent être délivrés par des PIA 6820, des Pll 68230 ou d'autres interfaces programmables parallèles. L'invention prévoit que la carte CPU (2) comprendra plusieurs modèles différents d'interfaces programmables mises en parallèle les unes avec les autres, ceci dans le but d'offrir au professeur qui assure les travaux pratiques un choix de circuits. Par exemple, un circuit 68230 pourra être mis en parallèle avec un 6821. La sélection d'un modèle parmi "n" s'effectuera en retirant les interfaces programmables non utilisées de leur support. li n'y aura qu'une seule interface programmable active à la fois, ce qui évite les conflits de bus. Les entrées-sorties communes seront disponibles sur le connecteur (6). Avec ces deux types de connecteurs, (4-5) et (6 - 7), l'utilisateur peut actionner les éléments électroniques de la carte Application (3) de deux manières différentes, soit en les connectant directement sur le bus du microprocesseur, soit en les mettant sur les lignes d'entrées-sorties des interfaces programmables. De plus, une telle connectique est indépendante du type de microprocesseur. En effet, pour concevoir une carte d'application (3), il importe peu de connaître le type de périphérique utilisé car les entrées-sorties et les signaux du microprocesseur sont banalisés. L'alimentation des deux connecteurs s'effectue vers le centre de la connectique. De la sorte, les différences de potentiel sont réduites au minimum. Par ailleurs, la disposition des signaux sur les connecteurs a été étudiée de façon à ce que l'utilisateur puisse réaliser des applications simples en utilisant seulement les deux rangées extérieures. Avec cette disposition, la rangée du centre (rangée b) n'est pas strictement indispensable pour des applications minimales. Le brochage des connecteurs (4) et (5) est donné ci-dessous. Rangée a Rangée b Rangée c 1 DO FC0 A0 2 D1 FC1 3 D2 FC2 A2 4 D3 /IACKA A3 5 D4 /IACKB A4 6 D5 /1ACKC As 7 D6 /HALT A6 8 D7 /IPLO A7 9 D8 /IPL1 A8 10 D9 /IPL2 A9 11 D10 /BERR A10 12 D11 /BG A11 13 D12 /BGACK A12 14 D13 /BR A13 15 D14 BAIE A14 16 D15 /IO-CS16 A15 17 lINTO /SBHE A16 18 CLK /INT1 A17 19 /IOW /INT2 A18 20 /IOR /INT3 A19 21 /WRL(/MEMW) /INT4 A20 22 /WRH /INT5 A21 23 'RDL(/MEMR) /INT6 A22 24 /RDH /INT7 A23 25 /AS(/AEN) /INT8 R/W 26 /IDS /VPA E 27 /UDS /VMA /RESET 28 /CS /DTACK RESET 29 -12V Vcc +12V 30 Vcc Vcc Vcc 31 Gnd Gnd Gnd 32 Gnd Gnd Gnd Le brochage des connecteurs (6) et (7) est donné ci-dessous. Rangée a Rangée b Rangée c 1 Gnd Gnd Gnd 2 Gnd Gnd Gnd 3 Vcc Vcc Vcc 4 Vcc Vcc Vcc 5 PAO --- PD0 6 PAl --- PD1 7 PA2 --- PD2 8 PA3 --- PD3 9 PA4 --- PD4 10 PA5 --- PD5 11 PA6 --- PD6 12 PA7 --- PD7 13 PBO --- PE0 14 PB1 --- PE1 15 PB2 --- PE2 16 PB3 --- PE3 17 PB4 --- PE4 18 PB5 --- PE5 19 PB6 --- PE6 20 PB7 --- PE7 21 H1 --- H5 22 H2 --- H6 23 H3 --- H7 24 H4 --- H8 25 PC0 --- PF0 26 PC1 --- PF1 27 PC2 --- PF2 28 PC3 --- PF3 29 PC4 --- PF4 30 PC5 --- PF5 31 PC6 --- PF6 32 PC7 --- PF7 Dans les deux connecteurs décrits ci-dessus, les signes "---" indiquent des cosses libres. L'utilisateur a donc la possibilité d'installer sur ces cosses des signaux particuliers non décrits ci-dessus. Revendications 1. Dispositif d'interfaçage de systèmes électroniques caractérisé en ce qu'il comprend trois cartes électroniques, l'une (1) mise dans l'un des connecteurs internes d'un ordinateur du type PC/AT et assurant la liaison avec deux autres cartes extérieures, "CPU" (2) comprenant des interfaces programmables, et "Application" (3), reliées entr'elles par une connectique synchrone (4 et 5) et asynchrone (6 et 7). 2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux cartes extérieures sont disposées à plat, l'une dans le prolongement de l'autre, l'interfaçage électrique s'effectuant bord à bord par deux connecteurs coudés sur chaque carte. 3. Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cosse 1 des connecteurs (4 et 5) est mise à 15 pas de 2,54mm du bord supérieur de chaque carte, et que la cosse 1 des connecteurs (6 et 7) se trouve à 70 pas de 2,54mm du même bord supérieur de chaque carte. 4. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur supérieur de chaque carte extérieure (4 ou 5) est réservé aux signaux du bus du microprocesseur tandis que le connecteur inférieur (6 ou 7) véhicule les signaux d'entrées/sorties asynchrones des interfaces programmables qui se trouvent sur la carte CPU (2). 5. Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que la carte CPU (2) comprend plusieurs modèles d'interfaces programmables mis en parallèle et ayant des entrées-sorties communes, la sélection d'un modèle s'effectuant en retirant les interfaces programmables non utilisées de leur support de façon à ne laisser qu'un seul circuit actif à la fois. 6. Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que le connecteur supérieur dispose, en plus des signaux du bus, de signaux créés pour faciliter l'interfacage des périphériques programmables sur la carte d'application. 7. Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que la carte extérieure CPU (2) dispose d'un système de commutation qui oriente vers son connecteur supérieur (4) soit les signaux du bus du microprocesseur qui pilote ladite carte, soit les signaux du PC/AT interfacés par la carte (1). 8. Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que les deux rangées extérieures de chaque connecteur (rangées a et c) comprennent les signaux principaux, tandis que la rangée du centre (rangée b) est constituée de cosses vides ou de signaux particuliers qui ne sont pas indispensables à la réalisation d'une petite application courante.