專利名稱：控制外設及軟盤裝置的方法、外設、軟盤裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個由一個系統(tǒng)單元和一個與之相連的外圍設備組成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，更具體地說，是涉及該外圍設備的一個附加功能。
目前在日本，3.5寸軟磁盤廣泛使用的是1.2M(格式化后)的容量格式;而在日本之外的大多數(shù)國家，采用的720K/1.44M(格式化后)的容量格式。目前人們已經(jīng)找到了一種既能讀寫720K/1.44M軟盤也能讀/寫1.2M軟盤的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。但是，在目前的技術中，為了使只能讀/寫720K/1.44M軟盤的系統(tǒng)單元也能讀/寫1.2M的軟盤，需要給系統(tǒng)單元加上一個硬件模塊，如能被該系統(tǒng)單元的主CPU訪問的I/O寄存器。此外，還需加上一根連接著系統(tǒng)單元和軟盤驅(qū)動器的電纜，用作把控制信號從系統(tǒng)單元送至軟盤驅(qū)動器的信號線，從而使該軟盤驅(qū)動器也能讀/寫1.2M軟盤。因此，人們迫切希望的是一種只作一些小改動就能把只適用于720K/1.44M二種容量格式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及變成能適用于720K/1.2M/1.44M三種容量格式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
下面是對適合于720K/1.44M二種容量格式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及由這種適合于720K/1.44M二種容量格式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)改成的適合于720K/1.2M/1.44M三種容量格式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所作的描述。
圖4示出了一種只能讀/寫720K軟盤和1.44M軟盤的常規(guī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)單元1包括主CPU3，用于存貯包括設備驅(qū)動程序(BIOS)6在內(nèi)的程序的主存貯器5，軟盤驅(qū)動器7，部分或者全部安裝在軟盤驅(qū)動器7內(nèi)的一組I/O寄存器9，以及連接器11。連接器11可以有(比方說)34根連接針，并通過一根雙模式FDD電纜21(也叫標準FDD電纜)與一個軟盤驅(qū)動裝置31相連。電纜21上裝有多個電纜連接器(＃0)和(＃1)，從而可使多個軟盤驅(qū)動裝置31可以接在系統(tǒng)單元1上。
I/O寄存器9被映射到主CPU3的I/O地址空間內(nèi)。這些I/O地址可以是(比方說)03F1，03F2，…等等。存貯器5中的程序中含有一個用來從系統(tǒng)單元1控制軟盤驅(qū)動裝置31的FDD設備驅(qū)動程序或者BIOS6。CPU3從I/O寄存器9中讀入或者向I/O寄存器9中寫入位型(bitpattern)，從而與FDC7進行通訊。當CPU向I/O寄存器9中寫入位型時，F(xiàn)DC7根據(jù)CPU3寫入的位型向連接器的一根或多根連接針送出信號。當FDC7根據(jù)來自軟盤驅(qū)動設備31向I/O寄存器9寫入位型時，CPU3讀出FDC7寫入的位型。
軟盤驅(qū)動設備31具有一個連接器33、一個標準邏輯電路35。讀/寫電路36。讀/寫頭37。用于使讀寫頭37移動的步進電機38、用于驅(qū)動步進馬達38的步進馬達驅(qū)動電路39、用于使軟盤旋轉(zhuǎn)的主軸電機42以及用于驅(qū)動主軸電機42的電機驅(qū)動電路43。在720K和1.44M這二種模式下，主軸電機42的旋轉(zhuǎn)速度都被調(diào)整到300轉(zhuǎn)/分(rpm)。只是系統(tǒng)單元/和裝置31之間的數(shù)據(jù)傳送速度在720K和1.44M這二種模式之間是不同的。連接器33與＃0號電纜連接器或者＃1號電纜連接器相連。
標準電纜21中包括2號連接針和4號連接針。在表1中，2號針專用于數(shù)據(jù)傳送速率的選擇，而4號針則與軟盤驅(qū)動裝置的識別線相連。如果2號針上的數(shù)據(jù)率選擇位號為真，則表示，軟盤驅(qū)動器31工作在1.44M模式下(數(shù)據(jù)率為500Kbps)，相反，如果2號針上的數(shù)據(jù)速率選擇信號為假，則表示軟盤驅(qū)動器31工作在720K模式下(數(shù)據(jù)率為250Kbps)。驅(qū)動識別線專門用于把裝置31的狀態(tài)通知系統(tǒng)單元，當驅(qū)動選擇信號(4號針)處于“真”電平時，則表示裝置31處于工作狀態(tài)。
表1<
圖5中示出了工作在三種模式即720K、1.2M及1.44M下的現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。為了在720K及1.44M模式之外也能在1.2M模式下工作，主軸馬達除了以300轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)之外也能以360轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)單元101除了現(xiàn)有的I/O寄存器組之外還需要一個附加的I/O寄存器20。這個附加I/O寄存器20的I/O地址也是一個保留地址，比方說可以是097F。
圖6示出了該附加I/O寄存器20的位定義。第0位確定了與一根三模式電纜26上的＃0連接器相連的一個軟盤驅(qū)動裝置131中的主軸馬達42的旋轉(zhuǎn)速度。第3位確定與＃1連接器相連的軟盤驅(qū)裝置131中的主軸馬達42的旋轉(zhuǎn)速度。如果第0位為0，則與＃1連接器相連的FDD裝置131中的主軸馬達以300轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)(1.44M/720K模式);如果第0位為1，則主軸馬達42以360轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)(1.2M模式)。如果第3位為0，與＃0連接器相連的FDD裝置131的主軸馬達42以300轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)(1.44M/720K模式);如果第3位為1，則主軸馬達42以360轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)(1.2M模式)。CPU3還需要一個設備驅(qū)動程序，以便從寄存器20中讀出數(shù)據(jù)或者向寄存器20中寫入數(shù)據(jù)。
如圖5中所示的常規(guī)系統(tǒng)需要專用用于支持三種模式操作的電纜26。而圖4中所示的那種標準電纜不能使用。三模式FDD電纜26中的2號針確定與連接器＃0相連的FDD131的主軸馬達的旋轉(zhuǎn)速度，而4號針則確定與連接器＃1相連的FDD131的主軸馬達42的旋轉(zhuǎn)速度。在圖5中，2號針只與連接器＃0進行電連接，而不與連接器＃1進行連接。4號針不與連接器＃1連接，而與連接器＃0連接。4號針與連接器＃0的連接點與2號針與連接器＃1的連接點相對應。
表2
圖5中所示的系統(tǒng)具有檢測裝置45和速度變換裝置46。檢測裝置45用于檢測指示著主軸電機轉(zhuǎn)速的信號，而速度變換裝置46則通過改變加到電機42上的是電壓來改變主軸電機42的旋轉(zhuǎn)速度。電機對來自2號針的信號作出響應，工作在300轉(zhuǎn)/分或者360轉(zhuǎn)/分。
綜上所述，常規(guī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為了能工作在三種模式下，需要額外的硬件結(jié)構(gòu)，并且在系統(tǒng)單元101，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動裝置131以及電纜26中都需進行硬件改動。這種硬件改動將使得硬件的可靠性測試大大延長，這將導致成本增加和開發(fā)周期的延長。因此，人們迫切希望的是只作一些不包括系統(tǒng)單元以及系統(tǒng)單元與FDD間的電纜方面的硬件改動在內(nèi)的小改動，就能使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)工作在三種模式下。
更進一步，人們不僅希望對只能工作在二種模式下的數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)只作一些小改動就能得到能工作在三種模式下的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，而且還希望對現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的少量特征作一些改動后能給軟盤驅(qū)動裝置加上新的功能。更進一步來講，對于軟盤驅(qū)動裝置之外的任何處圍設備，人們也希望只對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的少數(shù)特征作些變動而不改動相應的硬件(如系統(tǒng)單元以及系統(tǒng)單元與外設之間的接口)就能給外圍設備增加新的功能。
本發(fā)明的一個目的是通過對一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作少量修改但是不對系統(tǒng)單元以及系統(tǒng)單元門外圍設備之間的接口部分作硬件修改就給外圍設備加上一種新的功能。
本發(fā)明的另一個目的是通過對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作少量修改但不對系統(tǒng)單元以及連接著系統(tǒng)單元和軟盤驅(qū)動裝置的電纜作硬件改動就能給處圍設備如軟盤驅(qū)動裝置加工一種新的功能。
根據(jù)本發(fā)明，在一個包括一個系統(tǒng)單元(該系統(tǒng)單元具有一個CPU和用于存貯被CPU運行的程序以及與程序相關的數(shù)據(jù)的主存貯器)和與該系統(tǒng)單元相連的一個外圍設備的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，設置了用于檢測系統(tǒng)單元以預定狀態(tài)送出的預定的控制信號的接收的檢測裝置(上述的預定控制信號原來是一個使該外圍設備執(zhí)行一個第一預定操作的信號)以及響應于上述的檢測裝置執(zhí)行一個不同于第一操作的第二操作的裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，外圍設備如軟盤驅(qū)動裝置被裝上了用于檢測預定的控制信號的接收狀況的檢測裝置(上述的預定控制信號最初是使上述的裝置執(zhí)行一個第一預定操作的信號)，以及響應于上述的檢測裝置執(zhí)行一個不同于第一預定操作的第二操作的裝置。
另外，本發(fā)明還提供了一種控制外圍的設備如軟盤驅(qū)動裝置的方法，即以預定的方式發(fā)出一個預定的控制信號，這個預定的控制信號原本是使外圍設備執(zhí)行一個第一預定操作的裝置，從而使該外圍設備執(zhí)行一個不同于上述的第一預定操作的第二預定操作。
下面，結(jié)合附圖描述本發(fā)明的一個實施例附圖中，

圖1.是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個實施例的主體結(jié)構(gòu)框圖。
圖2.是表示該實施例的更詳細結(jié)構(gòu)的一個方框圖。
圖3.是表示上述實施例中的各種信號的波形圖。
圖4.是表示常規(guī)的只能在二種模式下工作的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖5.是表示常規(guī)的能在三種模式下工作的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖6.是表示常規(guī)的能在三種模式下工作的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的一個附加寄存器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在各圖中使用的參考標記的意義如下3…主CPU，5…主存貯器。
616，56…設備驅(qū)動程序，7…軟盤控制器，21…二模式標準電纜，35…標準邏輯電路，36…讀/寫電路，
37…讀/寫頭，38…步進馬達，39…步進馬達驅(qū)動電路，42…主軸馬達，43…主軸馬達驅(qū)動電路，201…系統(tǒng)單元231…軟盤驅(qū)動裝置。
下面，我們開始參照附圖描述本發(fā)明的一個實施例。其中，與上面描述過的常規(guī)設備中相同或相似部分的描述將被省略或者簡化，并在附圖中用相同的符號來表示。圖2示出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個實施例，在該圖中，對系統(tǒng)單元201在硬件方面未作改動。因此，就硬件而言，它與圖4中的常規(guī)系統(tǒng)單元1沒有區(qū)別，電纜也與圖4中的標準電纜21完全相同。如表3中所示，20號針專門用于一個叫做步進結(jié)號(-STEP)的控制信號。這個步進信號是一個只持續(xù)幾微秒的脈沖，它使讀/寫頭37一個脈沖只移動一個磁跡道。讀/寫頭的運動方向取決于18號針上的方向信號(-DIRECTION)的狀態(tài)。
表3
二個相鄰的步進信號之間的時間間隔可以用由CPU3發(fā)給FDC7的一個命令來加以改變。由CPU3發(fā)至FDC7的每個命令都由一個多字節(jié)傳送開始，其結(jié)果也由一個多字節(jié)傳送返回至CPU3中，這種通過命令在CPU3和FDC7之間進行的信息轉(zhuǎn)移是使用FDC7內(nèi)部的一個I/O寄存器來進行的。這個I/O寄存器叫做數(shù)據(jù)寄存器，其I/O地址是圖2中所示的03F5。這個確定步進信號間時間隔的命令叫做指定命令(SPECIFY)。這個指定命令含有稱之為步進速率時間(SRT)位的一個4位部分。SRT中的4個數(shù)據(jù)位的十六種組合確定了二個相鄰的步進信號之間的時間間隔。這個時間間隔可以根據(jù)SRT從16個值中進行選擇。在本技術領域內(nèi)，步進信號的時間間隔通過確定SRT的值已經(jīng)是可調(diào)的。讀/寫頭37對步進信號變化的響應速度的能力取決于軟盤驅(qū)動裝置231的種類和性能。因此，為了解決讀/寫頭速度不同這一問題，人們已經(jīng)做到了時間間隔可調(diào)。
在本實施例中，步進信號不僅用來使讀/寫頭37移動一個磁道，而且還用來改變主軸電機42的旋轉(zhuǎn)速度。如圖1中所示，當三次接收到時間間隔為8ms的步進信號時，主軸電機42以300轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)(720K/1.44M);當四次接收到時間間隔為8ms的步進信號時，主軸電機42即以360轉(zhuǎn)/分的速度工作。如果串行的步進信號的時間間隔不為8ms，而是3ms，4ms或者6ms等等，則使讀/寫頭37進行尋找操作。上面的命令由設備驅(qū)動程序56發(fā)出。
圖2中，檢測裝置51檢測步進信號是否以上面描述的那種方式送入軟盤驅(qū)動裝置231。裝置52對檢測裝置51作出響應，改變電機42的旋轉(zhuǎn)速度。響應裝置53在接收到處于上述狀態(tài)的步進信號時，向系統(tǒng)單元1送出一個0道信號。這個0道信號最初是軟盤驅(qū)動裝置231在讀/寫頭位于軟盤的0道上時間系統(tǒng)單元201發(fā)出的一個狀態(tài)信號。但在本實施例中，0道信號被用來通知系統(tǒng)單元軟盤驅(qū)動裝置231接收到了一個改變電機速度的命令。0道信號通過與標準電纜21相連的26號針被送入系統(tǒng)單元201。
圖3示出了電機速度被從360轉(zhuǎn)/分變換到300轉(zhuǎn)/分時步進信號、0道信號及其他類似信號的波形圖。當標準電纜21的3號針上的直流電源、16號針上的電機開動信號以及12號針上的驅(qū)動選擇信號均為有效并且18號針上的方向信號指示著讀/寫頭運動方向向內(nèi)同時讀/寫頭37定位于軟盤的O道上時，如果三次收到時間間隔為8ms的步進信號，則電機速度從360轉(zhuǎn)/分改變?yōu)?00轉(zhuǎn)/分。
根據(jù)上述的實施例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無需對圖4中的系統(tǒng)單元201以及標準電纜21作硬件改動就可以工作在三種模式下。
雖然在上面的實施例中使用的預定條件是步進信號的預定時間以及連續(xù)的步進信號之間的預定時間間隔，但是，只要能被軟盤驅(qū)動系統(tǒng)檢測到的其它條件也可以使用。另外，步進信號之外的任何其它信號也可以用來變改容量模式。還應該理解的是，本發(fā)明不僅可以用來增加容量模式功能，也可以用來增加其他功能，以及給軟盤驅(qū)動器之外的任何外設有存貯裝置，打印機，顯示單元和通訊裝置等增加功能。
根據(jù)本發(fā)明，通過對數(shù)據(jù)處理部分的一小部分進行改動但不改動硬件特別是系統(tǒng)單元以及系統(tǒng)單元和外圍設備之間的接口部分，就能給外圍設備增加功能。
權(quán)利要求
1.一種控制外圍設備的方法，其中該外圍設備響應于收到的一個預定的控制信號而執(zhí)行一個第一預定操作，其特征在于上述的外圍設備響應于接收到的處于預定狀態(tài)下的上述預定的控制信號，執(zhí)行一個不同于上述的第一預定操作的第二預定操作。
2.一種控制外圍設備的方法，其中該外圍設備響應于收到的一個預定的控制信號而執(zhí)行一個第一預定操作，該外圍設備還發(fā)出一個指示著該外圍設備處于某個預定狀態(tài)下的狀態(tài)信號，其特征在于該外圍設備響應于接收到的處于一種預定狀態(tài)下的所述預定控制信號而執(zhí)行一種不同于上述的第一預定操作的第二預定操作;另外，上述的外圍設備響應于接收到的處于上述預定狀態(tài)下的預定控制信號而發(fā)出上述的狀態(tài)信號。
3.一種控制軟盤驅(qū)動裝置的方法，其中，該裝置響應于接收到的一個預定控制信號而執(zhí)行一個第一預定操作，其特征在于上述裝置響應于以預定次數(shù)接收到的具有預定的時間間隔的上述預定控制信號而執(zhí)行不同于上述的第一預定操作的一個第二預定操作;該裝置還響應于以上述次數(shù)接收到的具有上述的時間間隔的上述預定控制信號而將多個狀態(tài)信號中的一個送出;這些狀態(tài)信號用于對外指示上述裝置分別處于某個預定狀態(tài)。
4.一種外圍設備，該設備具有用來檢測一個預定的控制信號的接收的檢測裝置，上述的信號要求該裝置執(zhí)行一個第一預定操作，其特征在于上述裝置中還具有用來檢測收到的處于一個預定狀態(tài)中的上述信號的檢測裝置，以及響應于收到的處于預定狀態(tài)下的上述信號執(zhí)行一個不同于上述的第一預定操作的第二預定操作的裝置。
5.以及響應于收到的處于預定狀態(tài)下的上述的預定控制信號發(fā)出多個狀態(tài)信號中預定的一個的應答裝置，上述的多個狀態(tài)信號分別對外指出上述裝置處于某個狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求4中所述的外圍設備，其特征在于上述的預定條件是接收到預定次數(shù)的具有預定的時間間隔的上述控制信號，上述的第二預定操作是改變所驅(qū)動的軟盤的存貯容量。
7.如權(quán)利要求6中所述的外圍設備，其特征在于上述的控制信號是用于使讀/寫頭一個脈沖移動預定數(shù)量的磁道的控制信號。
8.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括一個系統(tǒng)單元和一個外圍設備，上述系統(tǒng)單元具有一個CPU和一個主存貯器，該主存貯器用以存貯將被CPU運行的程序以及與程序有關的數(shù)據(jù)，上述外圍設備與上述的系統(tǒng)單元相連，上述的外圍設備響應于來自系統(tǒng)單元的預定控制信號而執(zhí)行一個第一預定操作，其特征在于上述的外圍設備中具有檢測收到的處于預定狀態(tài)下的上述預定控制信號的檢測裝置，以及響應于上述檢測裝置執(zhí)行不同于上述的第一預定操作的第二預定操作的裝置。
9.如權(quán)利要求8中所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于上述的外圍裝置還具有響應于接收到的菽于上述預定條件的預定控制信號而送出多個狀態(tài)信號中預定的一個的應答裝置，上述的多個狀態(tài)信號分別用于對外指出上述的裝置處于某個預定的狀態(tài)下。
10.如權(quán)利要求9中所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的外圍設備是一個軟盤驅(qū)動裝置。
11.如權(quán)利要求10中所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于上述的處于一個預定條件的上述預定控制信號的接收是指預定次數(shù)的具有預定的時間間隔的上述控制信號的接收，上述的第二預定操作是改變被驅(qū)動的軟盤的存貯容量的操作。
12.如權(quán)利要求11中所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于上述的預定控制信號是每一個脈沖使軟盤驅(qū)動裝置中的讀/寫頭移動預定數(shù)量的磁道的控制信號，上述的狀態(tài)信號是指示著上述的讀/寫頭處于一個預定位置的狀態(tài)信號。
全文摘要
本發(fā)明旨在通過只對一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的小部分作修改但不改動硬件特別是系統(tǒng)單元和接口(比方說連接著系統(tǒng)單元和軟盤驅(qū)動設備等外設的電纜)。來給外圍設備加軟盤驅(qū)動裝置增加附加功能。在本發(fā)明中，一個原來是用來使外圍設備如軟盤驅(qū)動裝置執(zhí)行一個第一操作的信號被作為預定控制信號以預定的狀態(tài)送入上述的外圍設備中，從而使上述的外圍設備執(zhí)行一個與第一預定操作不同的第二預定操作。
文檔編號G11B19/20GK1071018SQ92110048
公開日1993年4月14日 申請日期1992年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月26日
發(fā)明者英博司, 小谷康博, 佐藤暢哲, 山本修 申請人:國際商業(yè)機器公司