Brevet FR2722014A1 — publié le 19960105

DISPOSITIF DE MODULE D'EXTENSION DANS UN ORDINATEUR Domaine technique: Cette invention se rapporte, en général, aux systèmes de traitement de données et, en particulier, cette invention se rapporte au positionnement de modules de carte de circuit dans des systèmes de traitement de données. Encore plus particulièrement, cette invention se rapporte à un support modulaire destiné à des boîtiers de circuit intégré qui est facilement remplaçable. Description de la technique apparentée: Les systèmes de traitement de données actuels nécessitent des systèmes de conditionnement qui sont conçus pour être compacts et faciles à entretenir et à mettre à jour sur le site de l'utilisateur final. Les conceptions compacts sont nécessaires du fait qu'elles sont facilement utilisées dans des environnements de bureau o la disponibilité de l'espace est limitée ou bien des conditions d'environnement particulières sont requises par les systèmes de traitement de données, tels que par exemple, les ordinateurs centraux et les ordinateurs de milieu de gamme. En outre, les systèmes de traitement de données arrivent de façon caractéristique avec un certain nombre d'options, et l'utilisateur final peut souhaiter ajouter ou supprimer des options en tout temps après l'installation initiale. Il est souhaitable que le personnel de maintenance sur site ou l'utilisateur final soit capable d'effectuer ces modifications dans le temps le plus court possible sans nécessiter d'outils spéciaux. Un procédé courant pour atteindre les buts d'une conception compacte et d'un entretien sur site facile et une mise à jour sur site est d'utiliser une conception de carte de circuit modulaire. Un type courant de conception modulaire prévoit une carte de circuit principal, que l'on peut appeler "carte mère". La carte mère contient habituellement le circuit d'ordinateur de base essentiel pour le fonctionnement du système de traitement de données. Une carte de circuit additionnel ou plus sont utilisées pour procurer des fonctions en option ou améliorées. Les cartes de circuit contenant le circuit nécessaire pour réaliser les fonctions en option peuvent être appelées "cartes filles". Les cartes filles peuvent être reliées électriquement à la carte mère par des connecteurs de bus multibroches. Quelques conceptions modulaires sont également limitées en ne supportant qu'une seule carte logique par ensemble de couvercles modulaires. Par conséquent, il n'est pas possible d'avoir plus d'une carte logique par conditionnement modulaire. En outre, quelques systèmes de traitement de données ne procurent pas de systèmes modulaires à ajouter ou à enlever du système global. Ceci empêche la mise à jour sur site ou le remplacement des cartes logiques. Dans les systèmes de traitement de données actuels, la valeur représentée par une carte est toujours très recherchée, par conséquent, les cartes d'extension supplémentaires sont procurées sur lesquelles des composants, qui ne peuvent pas s'adapter sur la carte mère, sont alors ajoutés. Récemment, des conceptions modulaires ont été développées, lesquelles permettent le positionnement de plus d'une carte logique dans une unité modulaire. Le remplacement sur site et la mise à jour restent toujours incommodes avec ces conceptions du fait qu'elles ne prévoient pas le remplacement d'une seule carte qui pourrait être en panne ou nécessiter une mise à jour, mais nécessitent plutôt le remplacement de l'unité modulaire entière. Ceci devrait nécessiter que les groupes comprenant le système de traitement de données doivent stocker toute combinaison possible de cartes dans un conditionnement modulaire particulier. Par conséquent, ce qui est nécessaire est un conditionnement modulaire qui autorise les cartes logiques internes multiples et qui puissent être facilement mises à jour ou remplaçables soit par le remplacement du conditionnement modulaire entier, soit en changeant l'une quelconque des cartes logiques internes que l'on trouve dans le conditionnement modulaire. En outre, ce qui est également nécessaire est un conditionnement modulaire qui, non seulement, procure la fixation de cartes modulaires multiples, mais également la fixation de cartes incompatibles, telles que des modules mémoire en ligne unique (SIMM), qui ne s'adaptent pas à un dispositif de connexion d'extension standard que l'on trouve dans les systèmes de traitement de données traditionnels. RESUME DE l'INVENTION Un but de cette invention se rapporte, en général, aux systèmes de traitement de données. Un autre but de cette invention se rapporte au positionnement des modules de carte de circuit dans des systèmes de traitement de données. Encore un autre but de cette invention se rapporte à un support modulaire, pour des boîtiers de circuits intégrés, qui est facilement remplaçable. Ce qui précède de même que d'autres buts, particularités et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description écrite détaillée suivante. Conformément à la présente invention, un module d'extension amélioré pour une utilisation dans un système d'ordinateur est décrit. Le module d'extension comprend une première carte, qui comporte une unité de traitement de données et une mémoire associée, reliées ensemble par l'intermédiaire d'un bus local interne à haute vitesse et un dispositif de raccordement externe pour un dispositif périphérique externe. Un dispositif de raccordement d'extension est également procuré pour relier une seconde carte d'extension à la première carte. Le module d'extension comporte un connecteur de système destiné à connecter le module d'extension à un bus d'entrée-sortie à basse vitesse d'un système d'ordinateur. Le module peut également recevoir des modules SIMM supplémentaires en tant que mémoire associée. Le module utilise des parois latérales ou des couvercles de protection constitués d'un matériau de blindage afin de procurer un blindage électrique et une protection vis-à-vis des conditions externes. Le module d'extension peut être réalisé dans un système de traitement de données de façon à améliorer les possibilités de mise à jour et d'extension. Le système de traitement de données comprend de façon caractéristique une unité de traitement centrale, un bus système d'entrée-sortie, relié à l'unité de traitement centrale, un dispositif de mémoire à court terme relié audit bus système d'entrée-sortie, et un clavier et un moniteur vidéo pour permettre à un utilisateur d'être interfacé avec le système de traitement de données, qui sont également reliés à l'unité de traitement centrale par l'intermédiaire dudit bus d'entrée-sortie. Une pluralité de dispositifs de connexion d'extension, chacun étant relié au bus système d'entrée-sortie, peut recevoir le module d'extension, par l'intermédiaire du connecteur de système du module d'extension. Le système de traitement de données peut en outre comprendre un bâti de dispositifs de sauvegarde en mémoire à long terme, reliés au bus de données d'entrée-sortie. BREVE DESCRIPTION DES ILLUSTRATIONS La figure 1 est une représentation imagée d'un système de traitement de données qui peut être utilisé pour réaliser un système de la présente invention. La figure 2 décrit un schéma synoptique de composants sélectionnés dans le système de traitement de données illustré sur la figure 1 dans lequel un mode de réalisation préféré de la présente invention peut être réalisé. La figure 3 est une vue en perspective partiellement explosée d'un module d'extension de système de traitement de données conforme à la présente invention. La figure 4 est une vue en perspective arrière du module d'extension conforme à la revendication 3. La figure 5 est une vue en perspective d'un module d'extension placé dans un système de traitement de données. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE En faisant à présent référence aux figures et en particulier en référence à la figure 1, il est décrit une représentation imagée d'un système de traitement de données dans lequel la présente invention peut être réalisée conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention. Un ordinateur personnel 50 est décrit, lequel comprend une unité de système 52, un terminal d'affichage vidéo 54, un clavier 56, et une souris 58. L'ordinateur 50 peut être réalisé en utilisant tout ordinateur approprié tel que l'ordinateur IBM AS/400 ou un ordinateur IBM RISC SYSTEM/6000, tous les deux étant des produits de International Business Machines Corporation, situé à Armonk, New York. "RISC SYSTEM/6000" est une marque de International Business Machines Corporation et AS/400 est une marque déposée de International Business Machines Corporation. En se référant maintenant à la figure 2, il est décrit un schéma synoptique de composants sélectionnés dans l'ordinateur personnel dans lequel un mode de réalisation préféré de la présente invention peut être réalisé. L'unité de système 52 comprend de préférence un bus système 60 pour interconnecter et établir des communications entre les divers composants de l'unité de système 52. Le microprocesseur 62 est relié au bus système 60 et coprocesseur numérique 64 peut également lui être relié. Le bus système 60 peut être un bus système Micro Channel de International Business Machines Corporation. "Micro Channel" est une marque déposée de International Business Machines Corporation. Un contrôleur d'accès direct mémoire (DMA) 66 est également relié au bus système 60 et permet à divers dispositifs de s'approprier des cycles à partir du microprocesseur 62 lors de transferts d'entrée/sortie importants. Une mémoire morte (ROM) 68 et une mémoire vive (RAM) 70 sont également reliées au bus système 60. La mémoire morte 68 contient l'autotest de mise sous tension (POST) et le système d'entrée/sortie de base (BIOS), lequel commande les opérations du circuit, tels que ceux impliquant les contrôleurs de disque et le clavier. La mémoire morte (ROM) 68 est topographiée dans l'espace d'adresse du microprocesseur 62 sur la plage de 640K à 1 mégaoctet. La mémoire vive CMOS 72 est reliée au bus système 60 et contient les informations de configuration du système. Sont également reliés au bus système 60, le contrôleur de mémoire 74, le contrôleur de bus 76, et le contrôleur d'interruption 78 qui sont utilisés pour aider la commande de la circulation des données par l'intermédiaire du bus système 60 entre les divers périphériques, adaptateurs, et dispositifs. L'unité système 52 contient également divers contrôleurs d'entrée/sortie (E/S) tels que: le clavier et le contrôleur de souris 80, le contrôleur vidéo 82, le contrôleur parallèle 84, le contrôleur série 86, et le contrôleur de disquette 88. Le clavier et le contrôleur de souris 80 procurent une interface par circuit pour le clavier 90 et la souris 92. Le contrôleur vidéo 82 procure une interface de circuit pour le terminal d'affichage vidéo 54. Le contrôleur parallèle 84 procure une interface de circuit pour des dispositifs tels qu'une imprimante 96. Le contrôleur série 86 procure une interface de circuit pour des dispositifs tels qu'un modem 98. Le contrôleur de disquette 88 procure une interface de circuit pour une unité de disque souple 100. Des cartes d'extension peuvent également être ajoutées au bus système 60, tel qu'un contrôleur de disque 102, qui procure une interface de circuit pour une unité de disque dur 104. Des dispositifs de connexion vides 106 sont prévus de façon à ce que d'autres périphériques, adaptateurs, et dispositifs puissent être ajoutés à l'unité système 52. Les personnes expérimentées dans la technique se rendront compte que les circuits décrits sur la figure 2 peuvent être modifiés pour des applications spécifiques. Par exemple, d'autres dispositifs périphériques tels que: des supports de disque optique, des adaptateurs audio, ou des dispositifs de programmation de puce tels qu'un dispositif de programmation de PAL ou d'EPROM, et analogues peuvent également être utilisés en plus ou à la place des circuits déjà décrits. La figure 3 est une vue partiellement explosée d'une unité modulaire qui reçoit des cartes logiques pour être montées dans le système de traitement de données de la figure 1. Le système modulaire ou conditionnement de protection 110 contient une première carte logique 112 et une seconde carte logique 114. La figure 4 est une vue en perspective arrière d'un conditionnement de protection complètement monté 110 utilisant les mêmes références numériques correspondantes que celles décrites sur la figure 3. Un connecteur d'adaptation de face arrière 116 est fixé à la première carte logique 112, un connecteur de raccordement 118, et un connecteur de câble externe 120. La seconde carte logique comporte également un connecteur de raccordement 118. La carte logique 112 comporte également des récepteurs de modules mémoires en ligne unique (SIMM) 122 et sont recouverts par un premier couvercle d'extrémité 124, lequel se monte sur la première carte logique 112. Le couvercle d'extrémité 124 est amovible pour permettre d'accéder aux cartes SIMM placées dans les récepteurs 122 soit pour une mise à jour, soit pour un remplacement sur site. Les SIMM sont montées en utilisant un connecteur à 22,5 degrés, qui permet un passage entre le couvercle d'extrémité 124 et les SIMM elles-mêmes, de même qu'un passage entre les SIMM et la seconde carte logique 114. La première carte logique 112, qui contient les récepteurs de SIMM 122, comprend également une unité de microprocesseur ou UC 123. L'UC 123 est reliée au module mémoire par l'intermédiaire d'un bus local à haute vitesse 125. Cet agencement permet de réaliser des vitesses de traitement plus élevées sur la carte plutôt qu'en accédant à la mémoire à l'extérieur de la carte dans le système principal ou en accédant à un microprocesseur à l'extérieur de la carte dans le système principal par l'intermédiaire du bus système. Ceci réserve également le nombre de broches d'entrée/sortie nécessaires pour réaliser l'interface soit avec une seconde carte logique 114, soit avec le système de traitement de données principal, une fois fixées à celui-ci comme illustré sur la figure 5 et comme décrit ci-dessous. Une carte de raccordement 126 est utilisée pour relier électriquement l'alimentation et les signaux provenant de la première carte logique 112 à la seconde carte logique 114 par l'intermédiaire du connecteur de raccordement 118. La seconde carte logique 114 n'est pas nécessairement de la même taille que la première carte logique 112. La seconde carte logique 114 autorise aux câbles externes une certaine quantité de rayons de courbure, par exemple, d'environ quatre pouces (dix centimètres) de surmoulage ou de courbure de câble, ou les deux, lorsqu'elle est installée dans le système de traitement de données. La carte de raccordement 126 peut être enlevée ou installée au moyen d'une vis de fiche 128 et d'une entretoise 130 de vis de fiche, ou autres moyens mécaniques tel que par exemple, un agencement à clips ou une conception par emboîtement. Le moyen de montage, tel qu'une vis de fiche 128 et une entretoise 130 de vis de fiche, permet le remplacement sur site soit de la première carte logique, soit de la seconde carte logique 114, soit des SIMM. Un second couvercle d'extrémité 132 est fixé à la seconde carte logique 114. Le premier couvercle d'extrémité 124 se fixe au second couvercle d'extrémité 132 en utilisant des vis 134, ou d'autres attaches similaires ou attaches par pression. Un support de vibration 136 et un adaptateur de carte 138 se fixent aux cartes logiques 112 et 114 et immobilisent les cartes logiques entre une paire de couvercles de protection 140. Le support de vibration 136 et l'adaptateur de carte 138 procurent également un espace donné entre les première et seconde cartes logiques. Une paire de grilles de protection 142 sont fixées sur les bords du dessus et du bas des couvercles de protection 140 et sont retenues par des clips de grille 144, ou autres types de moyens d'attache. Une plaque de connecteur 146 se fixe également aux couvercles de protection 140 pour ajouter de la protection et de la robustesse. Une paire de connecteurs de module 148 sont appliqués aux parties arrières du dessus et du bas du conditionnement de protection 110. Des connecteurs de module 148 procurent une attache sûre avec le système de données, lequel est illustré sur la figure 5. Les couvercles de protection 140 sont réalisés à partir des matériaux tels que par exemple du métal de blindage, pour procurer une isolation vis à vis des champs électriques aux cartes logiques et aux modules mémoire stockés à l'intérieur du conditionnement de protection 110. Les couvercles de protection protègent également les cartes d'un endommagement mécanique ou électrostatique, ou des deux. La conception du conditionnement de protection 110 permet également de s'assurer que les connecteurs des cartes logiques sont alignés de façon appropriée avec le connecteur de partie arrière pour être rattaché à l'intérieur du système de traitement de données. REVENDICATIONS 1. Module d'extension de système d'ordinateur comprenant: une première carte comprenant une unité de traitement de données et une mémoire associée reliées ensemble par l'intermédiaire d'un bus local interne à haute vitesse, un moyen destiné à recevoir une seconde carte d'extension qui est reliée à ladite première carte, et un moyen pour relier de façon externe ledit module d'extension à un bus d'entrée-sortie à vitesse inférieure d'un système d'ordinateur. 2. Module d'extension de système d'ordinateur selon la revendication 1 dans lequel ladite mémoire associée est une mémoire compatible SIMM. 3. Module d'extension de système d'ordinateur selon la revendication 1 ou 2 comprenant en outre des parois latérales qui procurent un blindage électrique. 4. Module d'extension de système d'ordinateur selon la revendication 1, 2 ou 3 dans lequel ladite première carte comprend en outre un accès de communications pour la liaison à un dispositif périphérique audit système d'ordinateur. 5. Module d'extension de système d'ordinateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour l'utilisation dans un système de traitement de données présentant des possibilités de mise à jour et d'extension améliorées, comprenant: une unité de traitement centrale, un bus système d'entrée-sortie, relié à ladite unité de traitement centrale, et fonctionnant à une vitesse de bus inférieure à celle dudit bus local interne, un dispositif mémoire à court terme, relié audit bus système d'entrée-sortie, un moyen pour permettre à un utilisateur d'avoir une interface avec ledit système de traitement de données, relié à ladite unité de traitement centrale par l'intermédiaire dudit bus d'entrée-sortie, et une pluralité de dispositifs de connexion d'extension, chacun étant relié audit bus système d'entrée-sortie, dans lequel ledit module d'extension de système d'ordinateur est relié à l'un parmi ladite pluralité de dispositifs de connexion d'extension. 6. Système de traitement de données selon la revendication 5 comprenant en outre un bâti de dispositifs de sauvegarde en mémoire à long terme, reliés audit bus de données d'entrée- sortie. 7. Système de traitement de données selon la revendication 5 ou la revendication 6 dans lequel ledit moyen d'interface d'utilisateur comprend un clavier pour permettre la saisie des données par l'utilisateur. 8. Système de traitement de données selon la revendication 5, la revendication 6 ou la revendication 7 dans lequel ledit moyen d'interface d'utilisateur comprend un moniteur vidéo pour procurer une sortie de données à l'utilisateur. 9. Système de traitement de données selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 dans lequel ledit moyen d'interface d'utilisateur comprend une imprimante pour procurer une sortie de données à l'utilisateur. 10. Système de traitement de données selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 dans lequel lesdits dispositifs de connexion d'extension sont compatibles Micro Channel.