专利名称:一种兼容内、外存功能的存储模板组的制作方法
本新型涉及一种计算机存储模板。
微型计算机需要有停电后信息不挥发且能反复读写的存储器以保存程序及数据。现有的不挥发随机存储器如X2210D等容量小、价格高，尚不能用来存储大量程序和数据。中国发明专利申请85109282提出一种采用可擦除可编程只读存储器(EPROM)作为介质的外部存储设备，在软件控制下可以进行写、读、删、擦操作，在功能上具有准随机存取的效果。但是该发明是一种计算机外部设备，不直接受计算机CPU的控制，主机不能直接运行或调用存储设备内的程序及数据，且结构较复杂。
本新型是一种计算机模板组，目的是使它可直接与广泛使用的TP801A、TP801B、CJ801等单板机及微型机、多板机相配，使这些单板机及多板机具有大容量的可存可删不挥发存储能力。本新型具有外存与内存兼容的功能，可以像通常外存那样以“转贮－加载”方式工作，也可以像内存那样“就地”直接运行其中的程序，引用其中的数据。
本新型采用模板结构，由三部分组成。第一部分是控制线路板〔1〕(图1)，其上有图2所示的控制线路，通过印刷板总线插头〔2〕(图1)或扁缆插头〔4〕与计算机总线相连，上部有印刷板插座〔3〕与第二部分－EPROM插板相连。EPROM插板由印刷电路板〔7〕、大容量EPROM〔8〕、塑料外壳〔9〕、档板〔10〕等组成。塑料外壳上有一排圆孔〔11〕对着EPROM〔8〕的石英窗，圆孔与石英窗之间有可移动的档板〔10〕档住圆孔中射入的光线，当档板向上移时，光线能穿过塑壳上的圆孔射到EPROM〔8〕的石英窗上。印刷板〔7〕的下部做成插头〔12〕可插到插座〔3〕中。控制线路板〔1〕和EPROM插板都插在导轨〔5〕内，用弹簧销〔6〕使控制线路板〔1〕不会随拔出EPROM插板而移动。第三部分紫外线擦除板见图3，由印刷线路板〔1〕、屏蔽罩〔2〕、遮光罩〔3〕、紫外线灯管〔5〕等组成。在屏蔽罩〔2〕内有可控电压转换器用来产生点燃紫外线灯的高压。此电压转换器可用“与非门”集成电路构成受逻辑电平控制的振荡器产生高频方波，经大功率三极管功率放大，驱动脉冲变压器产生高压。遮光罩〔3〕受弹簧〔6〕作用压紧到EPROM插板的外壳〔7〕上，它的表面复有黑色丝绒〔4〕以防止紫外线泄漏。在屏蔽罩内还有产生VPC电压(见图2)的线路。
图2虚线框内是(图1)插板〔7〕上的线路，其余部分是控制线路板〔1〕上的线路。为了便于64K byte寻址范围的计算机采用本设计，图2线路是按每32K byte为一存储体方式绘制的，如若扩展到更大寻址范围，基本原理不变。图2中〔1〕为选择后32K作为本存储板地址范围的“非门”，如选择前32K作为本存储板地址范围则跳过此非门，直接连A15。8D锁存器〔5〕用来锁存管理程序提供的控制信号，其中一位输出经“非门”控制“与门”〔2〕，另一位输出控制三态门〔7〕、〔8〕、〔11〕，还有三位输出经译码器后控制EPROM片选，另二位输出分别控制EPROM的OE及PGM和Vpp，剩下一位输出控制紫外线擦除模板上的可控电压转换器。在准备进行“读”的时候，〔5〕中锁存控制信号，使三态门〔7〕打开、〔8〕关闭、〔11〕关闭。〔5〕中锁存的控制信号中的经“非门”控制“与门”〔2〕的那位信号保证当A15及
MR有效时使〔2〕的输出能打开三态门〔12〕，这样计算机的地址及数据线便都与EPROM插板接通，〔5〕中锁存的控制信号中选片信号及OE，PGM信号也都准备好“读”操作。这种状态称为“打开”存储体。存储器“打开”后，CPU随时都可对存储体进行“读出”，包括执行其中的程序或引用其中的数据或把其中的程序数据搬到它处。“写”操作可在管理程序控制下进行。先在双8D锁存器〔4〕中锁存好地址，在另一个8D锁存器〔6〕中锁存好数据，然后在8D锁存器〔5〕中存入管理软件提供的“写”控制信号，使三态门〔7〕关闭，〔8〕打开，与门〔2〕关闭使三态门〔12〕关闭，〔11〕打开，OE，PGM为编程状态，PGM通过高反压门〔10〕使三极管〔3〕导通后Vpp从＋5V上升到VPC。EPROM便处于编程操作状态。
采用毫秒脉冲编程及不断测试编程效果的Don Knowlton(EDN，March，17，1983)方法并进行了改进复充电的倍率从固定的4倍改为“短期保存”、“中期保存”、“长期保存”三种倍率任选。另一改进是将Vcc保持正常而适当提高Vpp。实验证明在短脉冲编程的条件下适当提高Vpp能提高编程速度而不致损坏EPROM。经以上二项改进后，对于短期保存的数据，可以在30秒左右时间内完成16K byte数据的编程，比普通方法加快28倍，比Don Knowlton法加快4倍。
图2线路特别适合采用上述编程方法，因为在脉冲式编程和测试交替过程中不必经常送地址和数据，而采用WAIT信号保持地址和数据的方法每次交替后都要重新送数。
抹除操作分两种，一是“删除”，指逻辑地除去存储内容，实质是在文件管理表上作一“删除”标志，表示该文件已作废。另一种是“擦除”指物理地除去存储内容，实质是用紫外线将EPROM上存储的信息消除。由于“删除”操作快且有可恢复性，因此经常使用的应是“删除”方式，只有逐渐积累了许多打上删除标志的文件，才以批处理方式进行一次“擦除”。需要进行“擦除”时管理程序将指出擦除哪几块EPROM，用户应移开EPROM插板上相应的挡板然后通知计算机，计算机在管理程序控制下通过8D寄存器〔5〕(图2)给紫外线擦除模板送去控制信号，每照射数分钟后测试EPROM一次，一旦擦净就会自动关去紫外线管并通知用户。
存储模板的管理程序对文件的保存与使用进行管理，其特点是管理程序的管理与CPU的直接访问兼容，使用文件名与使用文件绝对地址兼容，目的是使外存方式与内存方式兼容。
用户应按文件分类规则将文件类型通知管理程序，文件分为三类1.记录文件与一般外存设备管理的文件相同，这类文件要加载到内存RAM中才能运行。管理系统为了充分利用存储介质中的零碎空间，这类文件是分成许多小段存储的。可以是ASCII码文件也可是机器码文件。
2.复制文件这是一些CPU可以立即访问的数据以及地址移动后可执行的机器码。管理程序将整个文件存储在连续的空间内，实现完整的文件复制。
3.改编文件为了使一般的机器码程序存入模板后能“就地”运行，在这类文件的存储过程中管理程序将分析其中与地址浮动有关的指令并进行地址的改编，即进行重新定位，使程序存入后在本存储模板内能直接运行。用户在编制这类文件时应满足一些要求，如将数据区与程序分开，在存储前，管理程序将提示用户输入一些补充信息，如数据区的地址及长度等以便于改编。
以上三类文件中第一类，把本模板作为外存使用，后二类，把本模板作为内存使用。
管理程序在每块EPROM插板上建立一张管理表，登记EPROM插板编号、已损的存储单元、文件名、文件性质、文件长度、文件存储地址及连接情况、删、擦 情况等。登记表对用户完全公开。在要求保存文件时，计算机可先送文件性质等信息然后转入管理程序的控制，也可以不先送信息而先转入，这时管理程序会提示用户输入文件性质、文件名、文件长度等信息。如果文件是二、三类文件，管理程序将提出数个适合于存储此文件的地址供用户选择。如是一类文件，则管理程序会自动将一些零碎的空间组织起来进行存储。使用文件时既可将控制转给管理程序也可由CPU直接访问，前者使用文件名，后者使用文件起始地址，起始地址可以从管理表上查到。
本实用新型的优点在于1.兼容了外部存储设备与内部存储器的功能。可对RAM中的内容进行转贮和加载，又可“就地”运行其中的程序，调用其中的子程序和引用其中的资料、数据。
2.既保持了只读存储器信息不挥发的特点又有快速写入、快速删除功能。
3.大存储量的通用EPROM插板，可像磁盘那样更换。外壳上有保护信息的抽板。
4.提出新的文件分类管理方式，适应三种不同文件特点。
5.在CPU的控制与监视下进行紫外线擦除操作。
6.采用模板结构，可与多种计算机连接。
7.对使用环境的温度、湿度、尘埃、震动、油蒸汽等要求低。
实例EPROM插板，内部有8片27128 EPROM共128K byte，组织成4个存储体，每个体32K byte。外部有黑色塑料壳，壳上8个园孔对着内部8片EPROM的石英窗、有8块挡板盖着这8个园孔。塑料外壳尺寸为250mm×70mm×15mm。
控制线路板上4个8D寄存器的端口译码器由本板自备，端口号可以用跳线变更，以避免机型不同造成困难。本板上还带有固化了管理程序的EPROM，其地址可以通过跳线变更以避免与用户的存储器地址分配产生冲突。控制线路板尺寸250mm×80mm。本板可与TP801
，MP801，CJ801等机相连。
紫外线擦除模板采用6W紫外线灯管，用4与非门集成电路组成受逻辑信号控制的振荡器，产生方波经3DD15放大，由磁芯脉冲变压器升压引起紫外线灯管发光。此板上还有从＋5V变换出VPC的电压转换线路。
权利要求
1.一种兼容内、外存功能的存储模板组，由EPROM插板、控制线路板、紫外线擦除板组成，其特征在于把大存储量EPROM与印刷板及塑料外壳组合在一起构成通用的插板，此插板与控制线路板作接插连接，控制线路板上有读、写、擦控制逻辑线路，通过接插件挂在计算机总线上。
2.权利要求
1所述的存储模板组，其特征在于EPROM插板的塑料外壳上有一排孔，它们与壳内印刷板上的一排EPROM的石英窗相对，在孔与石英窗之间有可移动的用来遮挡紫外线的档板。
3.权利要求
1所述的存储模板组，其特征在于控制线路板将插板地址线及数据线经二组三态门分别联向计算机地址总线和本板的地址锁存器及计算机数据总线和本板的数据锁存器，而这二组三态门的控制及EPROM的选片信号、编程允许、VPP电压切换控制、紫外线擦除控制等信号线都连到用来锁存控制信号的锁存器上。
4.权利要求
1所述的存储模板组，其特征在于所述的紫外线擦除模板，由电压转换器、紫外线灯管、遮光罩组成，其特征在于，产生高压的电压转换器是一种受逻辑电平控制的可控电压转换器。
专利摘要
一种兼容内、外存功能的存储模板组。由控制线路板、EPROM插板、紫外线擦除模板组成。由于设法提高了EPROM写入、擦除速度并采用了逻辑删除与物理擦除相结合的方法使模板能方便迅速地读、写和删。采用新的文件分类方法使模板不仅可转贮—加载RAM中的内容而且使存贮的程序可以“就地”运行及被RAM中的程序调用。大存储量EPROM插板有外壳和保护信息的抽板，可象磁盘那样交换。本模板可在多种单板机和微型机上使用。
文档编号G06G7/06GK86202239SQ86202239
公开日1987年2月25日 申请日期1986年4月12日
发明者盛谏 申请人:杭州自动化研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan