專利名稱：可熱插接母板總線連接方法
技術領域：
本發明涉及一種用于把集成電路卡(IC卡)連接到母板上的連接器電路。該連接是以可熱插接方式進行的，其意思是說當卡與母板連接時，不用關閉母板總線。
在先有技術中，當把新的IC卡與母板總線相連時，需要將該母板總線關閉，從而使以前已經連接的其他IC卡不能用總線。關閉是必要的，因為在插入期間新卡會將噪聲信號加到總線上，這種噪聲信號可對以前插入的已有IC卡對總線的使用產生不利的影響。例如，在插入新IC卡期間，沿著使用已有的IC卡的母板總線傳遞的數據可能會丟失。
已經開發了IC卡和母板之間的可熱插接連接，其中在插入新卡期間不需要關閉母板總線。在這些先有技術裝置中，邊緣連接器位于IC卡上，以與母板相連。當IC卡與母板上的相應插座相連，在同一連接中建立起了與IC卡上的電氣部件的電源連接和通常目的的信號連接(例如用于數據和地址的)。為了保證在連接卡時總線的穩定運行，需要保證電源和通常目的的信號連接是按照一定的順序進行的。例如，較好的是在通常目的的信號連接之前進行電源連接。
在美國專利第5，210，855號的說明書中，描述了一種連接順序，其中首先進行接地連接，然后進行電源連接，最后進行通常目的的信號連接。然而，在這些裝置中有一個問題。具體地說，當在IC卡和母板總線之間進行電源連接時，電源立即被加到卡上。這造成了母板電源總線的短路。這會造成諸如以下的很多問題。首先，會發生連接器的物理損壞，例如，連接器的鍍層會被瞬時短路所破壞。其次，通過電磁干擾，電源總線的短路會對母板總線上的信號線產生干擾。第三，母板總線上的調節電壓電平會下降到調節范圍以外，從而嚴重影響與該母板總線相連的所有其他IC卡。
上述先有技術“可熱插接”裝置的另一個問題是當包含有源元件的卡從母板上拆下時，存在在連接器中的有源電平會造成對母板總線的破壞。
本發明的一個目的是解決先有技術中的上述問題。本發明的另一個目的，是提供從母板總線以受控方式加到IC卡上的電源。電流被限制在一個安全值，直到母板總線和IC卡之間的電壓電平相等。
本發明的再一個目的是當把IC卡從母板上拆下時提供IC卡和母板之間的各個連接的受控斷開。一旦連接器完全斷開，IC卡實際上才從母板總線上拆下，從而防止發生對總線的損壞。
本發明包括一種將IC卡連接到母板上的方法，包括以下步驟(a)檢測IC卡已經被插入到位于所述母板上的連接器中;
(b)把所述母板的電源總線連接到所述IC卡的電源總線上;
(c)把所述母板的一條通用信號總線與所述IC卡的一條通用信號總線相連;
其中所述步驟(b)包括如下的子步驟(b1)僅允許低電流在所述母板的所述電源總線和所述IC卡的所述電源總線之間流動;
(b2)等待預定的時間，所述預定時間對應于所述母板和所述IC卡之間的電壓電平變得相等所需要的時間;
(b3)允許全電流在所述母板的所述電源總線和所述IC卡的所述電源總線之間流過。
在母板上設置有一個連接器，以便將IC卡的接地、電源和通用信號連接與相應的母板總線相連。在IC卡與母板相連時，連接是按照以下順序進行的。首先，進行接地連接，隨后進行電源連接，最后進行通用數據連接。
當進行電源連接時，在程序控制下，用諸如一個可變電阻電路來限制電流流動，從而使一個安全的電流量流過IC卡和母板電源總線之間的電源連接。隨后，在程序控制下，在其間母板總線和IC卡之間的電壓電平變得相等的預定時間過去之后，允許該電流達到其最大穩態值。
當把該IC卡從母板上拆下時，按照與把IC卡與母板相連接時的順序相反的順序，解除IC卡與母板總線之間的連接。即，在程序控制下，首先解除通用信號連接器，隨后解除電源連接，最后解除接地連接。
將結合附圖并通過舉例來描述本發明。


圖1顯示了基本的電路結構。
圖2顯示了用于將IC卡與母板相連的本發明連接程序的流程圖。
圖3顯示了用于將IC卡與母板分離的本發明分離程序的流程圖。
圖1顯示了本發明的基本電路結構。IC卡1經過位于母板2上的連接器電路21而與母板2相連。IC卡1的接地總線，在將該卡插入到連接器21期間，與母板2的接地總線28相連。一個控制器25分別控制位于連接器21和通用信號總線26和電源總線27之間的開關22和23，使這些開關被如下地關閉。當借助諸如監測供電電流(見圖2的步驟S1)而檢測到IC卡1已經被插入到連接器21中時，控制器25閉合開關23(步驟S2至S4，如在下面所要詳細描述的)，以將母板電源總線27與IC卡1相連。最后，控制器25閉合開關22(步驟S5)，以將母板通用信號總線26與IC卡1相連。
開關23的阻抗，可在控制器25的控制下，在預定的時期內，被設置到一定的值。該控制器對開關23的阻抗進行控制，從而使電流先被限制在一個安全的低值(步驟S2)。隨后，在預定時間(該預定時間取決于母板2和IC卡1之間的電壓電平變得相等所需要的時間)過去之后(步驟S3)，控制器25降低開關23的阻抗，以使用于IC卡1的適當的運行的最大穩態電流流過IC卡1(步驟S4)。
因此，通過以上述方式采用電流控制開關，可以防止在電流的初始急劇上升期間連接器對卡的電弧對連接器造成的損壞。另外，還可以防止電磁干擾對母板上的信號線26造成的擾動。而且，可以防止母板2的調節電壓電平的失調。當檢測到用戶希望從母板2上拆下IC卡1時，控制器25以以下方式控制開關22和23(見圖3的步驟S6)。這些開關被按照一定的順序打開，具體地說，就是按照與當把IC卡首先連接到母板連接器21上時這些開關的閉合順序相反的順序，打開這些開關。更具體地說，首先打開通用信號總線開關22(步驟S7)，隨后打開電源總線開關23(步驟S8)。隨后，給用戶一個顯示，即可以把卡1從母板連接器21上拆下(步驟S9)。當用戶把卡拆下時，接地連接被斷開。
重要的是在把IC卡1從連接器21上拆下之前將開關打開。具體地說，如果先把這些開關打開，則可以防止信號線上的機械接觸跳動。
有兩種方式來進行連接線的這種受控斷開。第一，可采用一種軟件控制技術，其中在控制器25之內設置有一個寄存器。當用戶希望拆下IC卡1時，將一預定值定入寄存器中，在軟件控制下，寄存器的內容得到持續的檢查，以判定該內容是否等于預定值。當判定寄存器的內容等于預定值時，開關22和23被打開。在這些開關被打開之后，借助諸如CRT或指示燈，向用戶表明允許將IC卡1從母板連接器21上拆下。
第二種方式是一種機械技術，其中諸如光檢測器或壓力檢測器的檢測元件檢測是否已經取下了一個存取蓋(它蓋著IC卡1)。當該存取蓋已經被取下時，顯然用戶可能正在從母板連接器21上拆下IC卡1。因此，當檢測元件檢測到存取蓋已經被取下時，開關可如上所述地被打開。
把IC卡連接到母板上的一種方法，涉及先連接地總線，隨后連接電源總線，最后連接通用信號總線。當連接電源總線時，開始允許低電流流過，隨后等預定時間過去以使IC卡和母板電壓相等，隨后允許全電流流過。把IC卡從母板上拆下的一種方法，涉及首先斷開通用信號總線，隨后斷開電源總線，最后斷開接地總線。
權利要求
1.將一個IC卡連接到母板上的方法，包括以下步驟(a)檢測IC卡已經被插入到位于所述母板上的連接器中；(b)把所述母板的電源總線連接到所述IC卡的電源總線上；(c)把所述母板的通用信號總線與所述IC卡的通用信號總線相連；其中所述步驟(b)包括如下的子步驟(b1)僅允許低電流在所述母板的所述電源總線和所述IC卡的所述電源總線之間流動；(b2)等待預定的時間，所述預定時間對應于所述母板和所述IC卡之間的電壓電平變得相等所需要的時間；(b3)允許全電流在所述母板的所述電源總線和所述IC卡的所述電源總線之間流過。
2.根據權利要求1的將IC卡從母板上拆下的方法，其特征在于以下步驟(a)判定用戶希望從所述母板上拆下IC卡;(b)把所述母板的通用信號總線與所述IC卡的通用信號總線斷開;(c)把所述母板的電源總線與所述IC卡的電源總線斷開;(d)向用戶表示可以把該卡從母板上拆下。
全文摘要
一種把IC卡連接到母板上的方法涉及先連接接地總線，隨后連接電源總線，最后連接通用信號總線。當連接電源總線時，開始允許一個低電流流過，隨后等預定時間過去以使IC卡和母板的電壓相等，隨后允許全電流流過。一種將IC卡從母板上拆下的方法涉及首先斷開通用信號總線，隨后斷開電源總線，最后斷開接地總線。
文檔編號H05K3/00GK1105135SQ9410726
公開日1995年7月12日 申請日期1994年6月30日 優先權日1993年6月30日
發明者斯蒂芬·P·維爾 申請人:哈里公司