PC-kaart

PC-kaart
Loomise aasta	1991
Kiirus	133 MB/s
Stiil	paralleelühendus
Käigultvahetuse liides	jah
Väline liides	jah

PC-kaart (algselt PCMCIA-kaart) on lisaseadmete riistvaraliides sülearvutite jaoks. PC-kaardi (nagu ka selle järeltulija ExpressCardi) standardi töötas välja grupp firmasid ühise nime all Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA).

1989. aastal lõid üle 100 USA arvutitööstuse ettevõtte ühenduse Personal Computer Memory Card International Association, et konkureerida Jaapani JEIDA mälukaardi seadmetega. 1991. aastal need kaks standardit ühendati (JEIDA 4.1 või PCMCIA 2.0).

PC-kaart oli algselt mõeldud arvuti mälu laiendamiseks, kuid sülearvuti lisaseadmete ühtse standardi olemasolu viis selleni, et hakati tootma ka teisi seadmeid. Tüüpilised seadmed olid võrgukaardid, modemid ja kõvakettad. Kõik modernsed PC-kaardi seadmed on käigult vahetatavad.

Paljud sülearvutid tulid 1990. aastatel kahe tüüp II pesaga üksteise peal, ilma lahutava seinata. Selline lahendus lubas kasutada kas kahte tüüp II kaarti, ühte topeltpaksu kaarti või ühte tüüp III kaarti.

PC-kaardi pesa on tänapäeva sülearvutitest peaaegu kadunud. Seda asendavad ExpressCard ja USB.

Nimetus

Xircom RealPort (ülemine) tüüp III ja 3Com (alumine) tüüp II

PCMCIA tuleb ingliskeelsest nimetusest Personal Computer Memory Card International Association (Personaalarvuti mälukaartide rahvusvaheline assotsiatsioon), see on asutus, kes määratles ja töötas välja selle standardi. Kuigi see akronüüm kirjeldas selgelt standardi algset mõtet, oli seda keeruline meeles pidada ja välja öelda ning vahel viidati sellele kui fraasile "People Can't Memorize Computer Industry Acronyms" ("inimesed ei suuda arvutitööstuse akronüüme meeles pidada"). Et aidata kaasa turundusele ja standardi laienemisele, võttis IBM kasutusele termini PC-kaart (PC Card), kasutades seda edaspidi alates PCMCIA teisest versioonist. Kuigi organisatsiooni nimi viitas mälukaartidele, polnud standard limiteeritud ainult mäluseadmetele. Neid kaarte kasutatakse juhtmevaba ühenduse loomiseks, modemi ja teiste funktsioonide jaoks sülearvutites. PCMCIA saadeti laiali 2009. aastal ja kõik nende tegevusalad on nüüd hallata organisatsioonil USB Implementer's Forum.

Tüübid

Kõik PC-kaardi tüübid kasutavad ühesugust kahe realist 68 pinnist ühendusliidest. Kaardid on 85,6 mm pikad ja 54 mm laiad. Algne standard oli nii 5 V kui 3,3 V kaartide jaoks. 3,3 V kaartidel on võti kaardi külje peal, et kaitsta neid 5 V pessa pannes. Mõned kaardid ja pesad töötavad mõlema pingega vastavalt vajadusele. Esialgne standard ehitati 'enhanced' 16-bit ISA platvormile.

Tüüp I

Originaalse spetsifikatsiooni (versioon 1.x) järgi disainitud kaardid on tüüp I kaardid ja neil on 16-bitine liides. Nad on 3,3 mm paksused. Tüüp I kaardid on tavaliselt sellised mäluseadmed nagu muutmälu, välkmälu ja SRAM-kaardid.

Tüüp II

Tüüp II seadmed võisid olla 16- või 32-bitised. Kaardi paksus on 5 mm. Tüüp II võttis kasutusele I/O toe, lubades seadmeid ühendada järjestikku või pakkudes pesi eri tüüpi liidestele, mida arvutil endal polnud, näiteks modemi-, võrgu- ja TV-kaardi pesi. Kuna kaart ise on väga õhuke, tuli enamik tüüp II kaarte pisikese liidesega, kuhu sai ühendada lühikese juhtme otsas oleva täismõõdus pesa. Mõningatel kaartidel on kaardi lõpus muhk, kuhu on pesa sisse ehitatud. Selline ehitus on robustsem ja mugavam kasutada, kuid võib ära blokeerida teise kaardi pesa, kui nad asetsevad üksteise peal.

Tüüp III

Tüüp III seadmed võisid olla samuti 16- või 32-bitised. Need kaardid on 10,5 mm paksud, lubades nendesse mahutada seadmeid mis ei mahu tüüp I ja tüüp II kaartidesse. Näiteks kõvaketta kaardid ja liidese kaardid täissuuruses ühenduspesadega.

Tüüp IV

Toshiba tutvustas küll tüüp IV kaarte, aga need pole ametlikult standardiseeritud PCMCIA poolt. Kaardi paksus on 16 mm.

Ühendusliides

PC-kaart kasutab 68 pinnist liidest. Pinnid on kahes reas, kummaski reas 34 pinni. Kahe pinni vahe on 1,27 mm. Liidese emane osa on kaardil, isane arvutil. Toite ja maanduse pinnid on veidi pikemad, kui signaali pinnid, lubades nendega esimesena ühenduda.

16-bitise liidese pinnid
Pin #	Signaali nimi	Pin #	Signaali nimi
1	Ground	35	Ground
2	Data 3	36	Card detect 1
3	Data 4	37	Data 11
4	Data 5	38	Data 12
5	Data 6	39	Data 13
6	Data 7	40	Data 14
7	Card Enable 1	41	Data 15
8	Address 10	42	Card Enable 2
9	Output Enable	43	Refresh
10	Address 11	44	IO Read
11	Address 9	45	IO Write
12	Address 8	46	Address 17
13	Address 13	47	Address 18
14	Address 14	48	Address 19
15	Program/Write Enable	49	Address 20
16	Ready	50	Address 21
17	Vcc	51	Vcc
18	Programming and periferial supply 1	52	Programming and peripherial supply 2
19	Address 16	53	Address 22
20	Address 15	54	Address 23
21	Address 12	55	Address 24
22	Address 7	56	Address 25
23	Address 6	57	Reserveeritud
24	Address 5	58	Reset
25	Address 4	59	Extend Bus Cycle
26	Address 3	60	Input Port Acknowledge
27	Address 2	61	Register Select and IO Enable
28	Address 1	62	Battery Voltage Detect 2 / Audio Digital Waveform
29	Address 0	63	Battery Voltage Detect 1 / Card Status Changed
30	Data 0	64	Data 8
31	Data 1	65	Data 9
32	Data 2	66	Data 10
33	Write Protect/IO Port Is 16-bit	67	Card Detect 2
34	Ground	68	Ground

Kaardi informatsiooni struktuur

Kaardi informatsiooni struktuur (Card Information Structure – CIS) on info, mis on salvestatud kaardile ning sisaldab andmeid formaadi ja organisatsiooni kohta. Lisaks on seal järgmine info:

kaardi tüüp
toetatud toiteseadmed
toetatud säästurežiimid
tootja
mudeli number
jne

Kui arvuti ei tunne kaarti ära, on tavaliselt CIS kahjustatud või kaduma läinud.

CardBus

CardBus on PCMCIA 5.0 või hilisemad (JEIDA 4.2 või hilisemad) 32-bitised PCMCIA seadmed, mis toodi turule lauaarvutite jaoks 1995. aastal ja sülearvutite jaoks alates 1997. CardBus on 32-bitine, 33 MHz PCI siin PC-kaardi kujul. CardBus toetab bus mastering 'i, mis lubab seadmel suhelda otse teiste seadmetega või mäluga, ilma keskprotsessorit tülitamata.

CardBus seadmetel disainiti sälk vasakus esiosas veidi kitsamaks, et 32-bitist seadet ei saaks torgata varasematesse pesadesse, mis toetavad ainult 16-bitiseid seadmeid. Enamik uusi pesi aktsepteerib mõlemat, nii CardBusi kui ka vanu 16-bitiseid PC-kaarte. CardBusi kaarte saab eristada vanematest kuldse riba ja 8 väikese tihvti järgi, mis on kaardi peal pistikupesa kõrval.

CardBusi ühenduskiirus 32-bitises burst-režiimis oleneb ülekande viisist: byte mode – 33 MB/s, word mode – 66 MB/s, dword mode – 132 MB/s.

CardBay

CardBay on teisend, mis lisati PCMCIA spetsifikatsiooni 2001. aastal. Sellega taheti lisada ühilduvust USB ja IEEE 1394-ga, kuid ei võetud täielikult omaks ning ainult mõned sülearvutid omavad PC-kaardi kontrollerit CardBay võimalusega. See rakendus töötati välja Microsofti ja Inteli Drive Bay initsiatiivil.

Järglased ja variatsioonid

Liidesest arenes välja generatsioon välkmälukaarte, mis parandasid tüüp I kaartide suurust ja kasutatavust: CompactFlash, MiniCard, P2 Card ja SmartMedia.

ExpressCard on hilisem spetsifikatsioon PCMCIA-st. See pidi asendama PC-kaardi. Ehitatud ümber PCI Express ja USB 2.0 standardite. PC-kaardi standard suleti edasiseks arenduseks ja PCMCIA soovitas tulevates toodetes kasutada ExpressCardi liidest. 2007. aastast oli enamikul sülearvutitel ainult ExpressCardi pesa või polnud kumbagi (jättes laiendusvõimalused USB ja/või FireWire hooleks).

Kuna ExpressCardi ja CardBusi pesad on füüsiliselt ja elektriliselt mitteühilduvad, siis lihtne mehaaniline adapter nende kahe liidese vahele ei sobi. Aga mõned firmad toodavad vastavaid adaptereid, lubades kasutada vanemaid kaarte uuemates arvutites ja vastupidi. Samuti on olemas PC-kaardi adapterid mida sai panna lauaarvuti ISA või PCI siini. Vahel müüdi juhtmevabu võrgukaarte koos PCI-adapteriga, et vajadusel saaks ka lauaarvutis seda kasutada.

Tehnoloogia iganemine

Tänapäevaks on USB-seadmed võtnud üle peaaegu kõik funktsioonid, milleks varem kasutati PC-kaarte. Vanu CardBusi seadmeid saab kasutada ExpressCardi pessa ühendatud adapteriga.

Välislingid

PCMCIA 16 bit Bus