JPH03147392A - パーソナル・コンピユータ・システム・ユニツトおよびプロセツサ・カード - Google Patents

パーソナル・コンピユータ・システム・ユニツトおよびプロセツサ・カード

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JPH03147392A
JPH03147392A JP2248974A JP24897490A JPH03147392A JP H03147392 A JPH03147392 A JP H03147392A JP 2248974 A JP2248974 A JP 2248974A JP 24897490 A JP24897490 A JP 24897490A JP H03147392 A JPH03147392 A JP H03147392A
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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、マイクロプロセッサを含む種々の部品がプリ
ント回路基板（ＰＣＢ）に実装されている形式のデータ
処理システムの改良に関するものである。具体的には、
本発明は、ＰＣＢ上に実装されるマイクロプロセッサお
よびその他の関連部品を有するプロセッサ・カードが、
そのプロセッサ・カードの取付けおよび取外しを容易に
する新規な相互接続システムによって平面基板に取り付
けられるという、改良されたパーソナル・コンピュータ
・システム・ユニットの設計に関するものである。
Ｂ、従来の技術 パーソナル・コンピュータ設計の歴史は、マイクロプロ
セッサのみならず関連部品の継続的な技術改善を特徴と
している。望ましい目標は、使用者が技術的熟練をもつ
ことを必要とせず、また特殊工具を使用することを必要
とせず、使用者が種々の部品またはアセンブリを、グレ
ードアップされ改善された部品と交換できる、安定した
システム・ユニットの設計を提供することである。マイ
クロプロセッサおよび関連部品が実装されたＰＣＢを、
平面基板上の対応するコネクタに挿入できるプロセッサ
・カードが提案されている。しかし、このような設計は
現在のある種の技術には適しないことがある。
現在の技術は、３２ビット幅のデータおよびアドレス経
路を存するパーソナル・コンピユータラ含み、その結果
、プロセッサ・カードは多数の配線および縁部接点を有
する。このようなカードを対応するエッジ・コネクタに
挿入するには、エッジ・コネクタの接点アームを拡げ、
良好な電気的接触を確立するのに必要な払拭力（ワイピ
ング力）を発生させるために比較的大きな力が必要であ
る。
このような大きな力は、配線や部品を破壊するほどの大
きな曲げや変形がカードに生じないように、非常に注意
深くプロセッサ・カードに加える必要がある。
パーソナル・コンピュータ設計のもう１つの目標は、比
較的低コストのユニットを提供することである。プロセ
ッサ・カード上の接点の数が増加するにつれて、対応す
るコネクタ１個当りのコスストは非線形的に増加する。
これは接点が高密度であること、および必要な小さい許
容誤差の範囲内で接点アームの長い列を作成するのにコ
ストがかかることによる。
Ｃ１発明が解決しようとする課題 本発明の一目的は、使用者が容易に交換できるような形
で平面基板に取り付けられたプロセッサ・カードを有す
る、改良されたパーソナル・フンピユータ・システム・
ユニットを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、平面基板への取付けに適し
た交換可能なプロセッサ・カードを提供することである
。このプロセッサ・カードの上には、マイクロプロセッ
サ、ダイレクト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ）制御装置
、読取り専用記憶装Ｗ１．（ＲＯＭ）、記憶制御装置、
バス制御ｇ面および誤り検出手段が取り付けられており
、また、これらはすべて多数の縁部接点で終端するプリ
ント回路によって相互接続され、縁部接点は平面基板上
の対応する接点要素と接合され、また縁部接点はプロセ
ッサ・カードと平面基板の間を延びる多数のデータ線、
アドレス線、割込み線および制御線中にある。
本発明のもう１つの目的は、プロセッサ・カードの取付
けおよび取外しを容易にする新規な相互接続システムを
備えたプロセッサ・カードを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、１つの縁部に沿って離隔し
た多数の接点を存するプリント回路基板用の簡単で低コ
ストの相互接続システムを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、コネクタに挿入するのに比
較的大きな力を必要とするプロセッサ・カードに、使用
者の与える力を増幅し、かつカードの取付けおよび取外
し中にカードを曲げまたは変形させないようにカードに
かかる力を制御する手段を設けることである。
本発明のもう１つの目的は、低コストであると同時に、
多数の接点がすべて、対応する縁部接点と位置合せして
接合するのに必要な高度な許容範囲内にある、多数の縁
部接点およびそれに対応するコネクタ手段を存するプロ
セッサ・カードを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、多数の縁部接点を有するプ
ロセッサ・カードに、固定フレーム要素と共に働いて、
プロセッサ・カードの取付は取外しに必要な大きな力を
発生するのみならず、取付は中にプロセッサ・カードを
位置合せするためのガイドとしても働き、またカードを
定位置に保持するロックとしても働く、新規な挿入蓋兼
抜取器を設けることである。
本発明のもう１つの目的は、製造用の機械設備の変更を
避けるため、大きな１個のコネクタを使用する代わりに
既存の仕様のコネクタを使用する、多数の縁部接点を存
するプロセッサ・カードと共に使用する新規なコネクタ
・システムを提供することである。
０１課題を解決するための手段 簡単に言うと、本発明の一様態によれば、前記のある目
的を達成するための方法は、マイクロプロセッサおよび
グレードアップまたは改善を受けることの多いその他の
関連部品が実装されたプリント回路基板ＣＰＣＢ）から
なるプロセッサ・カードを提供するものである。こうし
た部品には、キャッシュ、キャッシュ制御装置、オペレ
ーティング・システム・プログラムを格納したＲＯＭ。
ＤＭＡ制御装置、コプロセッサ、誤り検査回路、バス制
御装置、記憶制御装置がある。このプロセッサ・カード
の１つの縁部に沿って、密に離隔した多数の接点がＰＣ
Ｂの両面に配置されている。これらの接点は、プロセッ
サ・カードと平面基板との間で送受される多数のデータ
、アドレス、制御信号、電力および割込み信号を伝達す
る。接点の数が多数あるため、このプロセッサ・カード
は、接点を平面基板上の対応するエッジ・コネクタと正
確に係合させるための新規な手段を有する。２本のレバ
ーがカード上にピボット回転可能に取り付けられ、パー
ソナル・コンピュータのフレームに取り付けられた固定
支点と噛み合うことができ、これによって接点を対応す
るコネクタと係合し分離するのに必要な大きな力を発生
させる。
本発明の別の態様によれば、対応するコネクタはそれぞ
れ同数またはほぼ同数の接点アームを有する２個のエッ
ジ・コネクタから形成される。この２個のコネクタは平
面基板上の非常に正確に位置合せされた場所に取り付け
られ、プロセッサ・カードの縁部に沿ったスロットと噛
み合う位置決めキーを備えており、カードの接点を接点
アームに対して正確に位置合せし位置決めする。
本発明のさらに別の様態によれば、前記のレバーは挿入
蓋兼抜取器として機能し、フレーム上の支点と共同して
働く。これらの支点はさらにレバーのスロットにはまる
ガイドを備えており、このガイドは縁部接点を対応する
コネクタ内に案内する位置にある。レバーは、ＰＣＢに
「ロック」して支点と噛み合い、これによってプロセッ
サ・カードを定位置に保持する手段を備えている。
Ｅ、実施例 第１図を参照すると、プロセッサ・カード１０は、マイ
クロプロセッサ１４、マイクロプロセッサ１４よりも高
速動作する数値演算用コプロセッサ１６、キャッシュ制
御装置１８、キャッシュ記憶機構２０、ダイレクト・メ
モリ・アクセス（ＤＭＡ）バス制の装置２２、バス制御
装置２４、記憶制御装置２６、オペレーティング・シス
テム・プログラムを記憶した読取り専用記憶装置（ＲＯ
Ｍ）２８、パリティ検査装置３０および３２、発振器（
ＯＳＣ）３４およびクロック生成機構３６を含む多数の
市販部品を表面実装したプリント回路基板１２からなる
。マイクロプロセッサは、３２ビツトのデータ経路を存
し３２ビツトのアドレッシング能力を備える、インテル
（Ｉｎｔｅｌ）社の８０３８６マイクロプロセツサなど
、高性能タイプのものであることが好ましい。その他の
部品は、従来通りこのようなマイクロプロセッサと互換
性をもつように選択する。多数のバッファ３８．４０．
４２．４４．４６が図のように接続され、回路間の選択
的な分離と接続を行ない、これによって、たとえば入出
力装置と主記憶装置の間でデータを転送しながら同時に
マイクロプロセッサとキャッシュの間でデータを移動す
るため、異なる部分が同時に使用できるようになる。前
述の部品はすべて、ＰＣＢ１２内のプリント配線回路に
よって互いに適当に接続されており、プリント配線回路
は、縁部４８に沿って位置する後述の接点で終端する。
この縁部は第２図に示す平面基板５０上のエッジ・コネ
クタに挿入できる。
ＰＣＢ　１２の配線回路はローカル・バス５４を含み、
ローカル・バス５４はデータ線５６、アドレス線５８お
よび制御線６０を含んでおり、これらの線は第１図に示
すようにマイクロプロセッサ１４をコプロセッサ１６、
キャッシュ制御装置１８およびキャッシュ記憶装置２０
と相互接続する。
その他の回路線には、一般に割込み線６２、チャネル・
バス線６４および記憶バス線６６がある。
チャネル・バス線６４は、制御線７０、データ線７２お
よびアドレス・バス線７４を含む。記憶バス線６６は、
多重化記憶アドレス線８２、記憶装置バンクＡ用の行ア
ドレス・ストローブ（ＲＡＳ）線８４、記憶装置バンク
Ｂ用の行アドレス・ストローブ線８６、列アドレス・ス
トローブ（ＣＡＳ）線８８、データ・バスＡ線９０、デ
ータ・バスＢ線９２、およびパリティ検査またはＦＣＣ
検査による誤り検出用の線９４を含む。その他の回路線
としては、ＤＭＡに必要な線があり、それには記憶デー
タ線７６、アドレス線７８および制御線８Ｏが含まれる
。図が簡単になるように、リセット線、接地線、電力線
など種々の線は図から省略した。
第２図を参照すると、平面基板５０はＰＣＢ５２を含み
、ＰＣＢ５２にはその配線または回路によって相互接続
された種々の部品が表面実装されている。これらの部品
には、後で詳しく述べる２個のプロセッサ・カード・コ
ネクタ１００および１０１が含まれ、このコネクタにプ
ロセッサ・カード１０を挿入し平面基板上に取り付ける
。多数のシングル・インライン記憶モジュール（ＳＩＭ
Ｍ）コネクタ１０２もＰＣＢ５２上に取り付けられてお
り、プログラムおよびデータを記憶する、システムの主
記憶装置を形成するＳＩＭＭををする記憶バンク１０４
Ａおよび１０４Ｂに接続する。１つまたは複数の拡張コ
ネクタ１０６もＰＣＢ５２上に取り付けられており、パ
ーソナル・コンピュータ・システムに追加または組み込
まれる様々な拡張アダプタまたはオブシドン（図示せず
）への接続を行なう。コネクタ１０６は前述したマイク
ロ・チャネル・アーキテクチャに適合する形式の市販コ
ネクタである。コネクタ１００および１０１もこれと同
一であるが、各コネクタ中の種々の要素にどの信号線ま
たは接地線が接続されるかの点で使い方が異なる。
平面基板５０には、割込み／マウス／キーボード制御装
置１０８、フロッピ・ディスク制御装置１１０、非同期
並列インタフェース１１２も取り付けられている。これ
らは、キーボード・コネクタ１１４、マウス・コネクタ
１１６、ディスケット・コネクタ１１８、非同期コネク
タ１２０および並列ボート・コネクタ１２２に接続され
、種々の入出力装置をシステムに接続させる。システム
に必要な電力を供給する電源装置のプラグと接続するた
めのシステム電源コネクタ１２８がＰＣＢ５２に取り付
けられている。ＣＭＯ３ＲＡＭＩ２４と時刻クロック１
２６もＰＣＢ５２に取り付けられている。ＰＣＢ５２に
は、オーディオ増幅器１３０、カード選択フィードバッ
ク回路１３２、レディ信号フィードバック回路１３４も
取り付けられている。ＰＣＢ５２にはまた、タイミング
信号を供給する種々の発振器（Ｏ２０）と、回路の各セ
クションを分離するバッファも取り付けられている。
ＰＣＢ５２の配線は図に示すように種々の部品を相互接
続しており、記憶バス１４０、チャネル・バス１４２、
および割込み線１４３を含む種々の信号線の３つのグル
ープ集団に分類され、これらはすべて、コネクタ１００
および１０１を通じてＰＣＢ　１２上の対応する配線に
接続される。バス１４２から平面機能バス１４４が分岐
している。
第３図を参照すると、システム・ユニットは、平面基板
５０をその上に取り付けたフレーム・アセンブリ２００
を含んでいる。平面基板５０は、薄く平坦で矩形状のＰ
ＣＢ５２からなり、フレーム・アセンブリから離れた側
の表面に部品が表面実装されている。プロセッサ・カー
ド１０は一般にＰＣＢ５２に対して垂直に取り付けられ
るよう設計されているため、コネクタ１００および１０
１は取付溝（下で説明する）が平面基板から離れる方向
に開口するような位置にある。コネクタ１００および１
０１は縦方向に整列し、すなわち、端部同士を突き合わ
せて取り付けられ、隣接する端部同士がわずかに離隔し
て、後で説明するようにそれらの接点アームが縁部接点
と接合するように正しく離隔した状態でこれらのコネク
タが配置できるようにする。拡張コネクタ１０６はそれ
ぞれコネクタ１００および１０１と平行に平面基板上に
取り付けられる。記憶装置コネクタ１０２は平行な列を
なして取り付けられる。
第３図を見ると最も良くわかるように、ＰＣＢ１２は平
坦で薄く矩形状である。下側の縁部４８は長く直線状で
あり、隣接するコネクタ１００の端部壁１６４にぴった
りはまる隙間をもたらす第１の切欠１６２を有する。Ｐ
ＣＢ　１２の角には切欠１６６があり、もう１つのコネ
クタ１０１の反対側の端部壁に対する隙間をもたらす。
中央の切欠１６８は、コネクタ１００および１０１の隣
接する端部壁にぴったりはまる隙間をもたらす。切欠１
７１は、コネクタ１０１のキー１７２にびったりはまる
隙間をもたらす。切欠１６９は、コネクタ１００のキー
１７３にぴったりすベリばめではまって、ＰＣＢ１２を
コネクタ１００および１０１に対して相対的に正しく位
置決めする。これらのキーはコネクタの中央にあり、コ
ネクタの組付は中にコネクタの接点アームを位置決めす
るための基準点として働く。平面基板の組立ての際に、
キー１７２および１７３はコネクタ１００および１０１
を互いに正確に位置合せし位置決めするために使用され
る。このため、プロセッサ・カード上の複数の接点をコ
ネクタ内の複数の接点アームと位置合せするために、１
個のキー１７３と１個の切欠１６９だけを用いればよい
。
下側の縁部４８は、１７４で面取りされてくさび形をな
し、カード１０を取り付ける際に接点アームの列の間に
この縁部を案内する役割を持つ。縁部４８に沿って多数
の接点１７６が離隔して配置され、ＰＣＢ１２の両面で
２列をなしている。これらの接点はＰＣＢの配線または
回路の一部をなしており、中心間隔０．０５インチ（１
，２７ｍｍ）で各列とも等間隔に離隔している。接点は
非常に薄＜、ＰＣＢの表面とほぼ同一平面にある。接点
は切欠１６９に対して相対的に正確に位置付けられてい
るので、この切欠を使って、対応する接点と接点アーム
を正確に位置合せすることができる。
第４図ないし第７図を参照すると、コネクタ１００は一
般に矩形の横断面を有し、絶縁筐体１７８、多数のコネ
クタ・ピン１８２、およびピンと同数のそれに接続され
た接点アーム１８６から構成される。好ましい実施例で
は、コネクタ１００は１６４個のピンを有し、ＰＣＢ　
１２は３２８個の接点を有する。コネクタ１００はＰＣ
Ｂ５２に表面実装され、ＰＣＢ５２の隣接する表面から
筐体を僅かに離隔させる複数のスタンドオフ１８０を有
する。ピン１８２はＰＣＢ５２を貫通しており、コネク
タをＰＣＢ５２に電気的かつ機械的に取り付けるためそ
こにリフローはんだ付けされている。二叉の位置決めピ
ン１８４がＰＣＢを貫通して延び、組立成形中にコネク
タを基板に仮組付けするために使用される。接点アーム
１８６は溝１７０に沿って延びる２列に配置されており
、係止部材１８８と係合するようバイアスまたは予圧を
かけられた柔軟なばね部材である。接点アームは溝１７
０内に延びるように折り曲げまたは成形され、（溝１７
０をはさんで）対向する列間Ｊ−の隣接するピン間の間
隔がＰＣＢ　１２の厚さ以下になる。接点アーム同士は
接点１７６と同一の間隔ををする。プロセッサ・カード
を取り付ける時、傾斜面１７４は接点アームの予圧に逆
らってそれを拡げながら間に食い込んで、接点と接点ア
ームの係合点１個当り最低７５グラムの払拭力を発生し
、これによってそれらの間の良好な電気的接触を確実に
する。このような払拭力は明らかに接点アームのばね定
数とたわみ量に依存している。市販のコネクタを２個使
用すると、必要な数の接点アームを有する新しい１個の
コネクタを使用するのに必要な段取り替えが不要となり
、結果的に廉価な設計となるため、有利である。
第３図に示すように、フレーム・アセンブリ２００の一
部を形成するフレーム要素２０１が、プロセッサ・カー
ド１０の取付位置に隣接する位置に取り付けられる。第
３図には１つのフレーム要素２０１が概略的に示されて
いるだけであるが、実際には、カード取付位置毎に１対
のフレーム要素２０１がカードの両側に設けられる。第
８図および第９図によると、各要素２０１は類似してい
るので、１個についてだけ説明すれば充分である。
要素２０１は薄板製であり、平らな基部２０２、基部か
ら外側へ延びる支点兼ラッチ要素２０４、およびやはり
基部から外側へ延びるが要素２０４に対して直角でそれ
から離隔したガイド２０６を有する。
第３図に示すように、プロセッサ・カード１０はＰＣＢ
　１２の上端縁部の対向する角部に取り付けられた２個
のアクチュエータまたはレバー２１０を有する。このレ
バーは挿入器、抜取器およびラッチとして機能して、カ
ードの取付は取外しを容易にし、またカードを定位置に
ロックまたはラッチする。この２個のレバーは同一であ
るので、１個だけについて詳細に説明すれば充分である
。第１０図ないし第１３図を参照すると、レバー２１０
は１端にハンドル２１４を備えた細長い胴体２１２を有
する。他端は、後で詳細に説明するようにしてフレーム
要素と共同して働くための特殊形状である。レバー２１
０は軸穴２１６を有しており、これを通して軸ピン２１
８が延びて、レバーがピンの中心軸の回りでピボット回
転できるようにする。このピンはＰＣＢ　１２にはめ込
すれている。特殊形状の端部は、上側ジａ　　２２０と
下側ジ＝＝　−２２２を有し、２個の支点表面２２４お
よび２２６を与える開いた口の形である。下側ジＩ？−
は、ガイド２０６とすベリばめを行なえるようにガイド
２０６の厚さよりもわずかに広い幅を有するスロット２
３４によって分割され二叉になっている。スロット２３
４とガイド２０６が嵌合すると、これらはレバーの回転
軸に対して同一の半径方向平面を占める。軸穴２１６は
ハンドル２１４よりもジ！ｌ−２２０および２２２に近
い位置にあって、異なるモーメント・アームを与える。
ハンドル２１４は軸穴からより遠＜、シたがって回転軸
からもより遠いので、ジローのモーメント・アーム長よ
りも長いモーメント・アームを与え、これによってハン
ドル２１４に手で加えた力が増幅されて、カード１０を
挿入し取り外すのに必要な大きな力を発生する。レバー
２１０は、一端が支点として働き、端部の間に位置する
軸ピンが負荷として動き、ハンドル端が作用力を受ける
、古典的な第２種挺子である。レバー２１０はさらに、
ＰＣＢ１２の厚さよりもわずかに広い間隔で離隔した２
個の平行した柔軟なアーム２２８を含む。２個の対向す
る球状突起２３０がアーム２２８の向き合った面から互
いに対向して突き出し、ＰＣＢ１２の穴２３２に噛み合
って、レバー２１０をＰＣＢｉ２の上側縁部に対して定
位置に解除可能にロックする。これを達成するため、球
状突起２３０と穴２３２は、レバーの回転軸からの半径
方向の距離が等しい位置にある。
２個のフレーム要素２０１は、プロセッサ・カードが平
面基板に取付けまたは実装された時のレバー２１０の位
置に近い位置に取り付けられる。これらの要素はプロセ
ッサ・カードを取り付けまた取り外すためにレバーと共
同して働き、したがって取付は開始時にはプロセッサ・
カードをコネクタ１００および１０１とおおまかに位置
合せする働きをする。ガイド２０６はより正確な位置合
せ機能を実施し、コネクタ１００および１０１に対して
相対的に正確に位置付けられているため、レバー２１０
がガイドに噛み合った時、ＰＣＢ１２が平面基板に対し
て正確に垂直になって、ＰＣＢの移動方向に延びる平面
内にある。このようにして位置合せされる時、ＰＣＢ１
２の上側縁部はコネクタ１００および１０１の真上にあ
り、ＰＣＢに働くレバーの力はＰＣＢの平面を通って下
向きに働き、ＰＣＢを屈曲させてそのプリント回路の一
部を破壊する可能性のある横方向の力を発生しない。
プロセッサ・カード１０を平面基板５０上に取付けまた
は実装するには、レバー２１０を、ＰＣＢ１２の上に延
びるオーブン位置まで回転し、縁部４８を持ち上げてコ
ネクタ１００および１０１へと案内するためのハンドル
とする。この位置では、第１０図を見ると最も良くわか
るようにジＶ−２２２は支点２０４から変位して、支点
２０４より下に下がる。下がる間に、レバー２１０は同
時に第１０図で時計回りの方向に回転する。レバーはス
ロット２３４をガイド２０６と整列させるために必要な
だけ横方向に移動して、回転の進行にともなってガイド
がスロットに入るようにする。
この移動によって表面２２６が支点２０４にその下面で
接するようになる。これは、縁部１７４が接点アーム１
８６の頂部に触れた時点で起こる。
レバー２１０をさらに回転させると、下側縁部斜面１７
４が接点アーム１８６のバイアスに逆らってこれを押し
広げて接点アームの列に食い込み、同時に縁部４８が接
点アームの間に下りる（第５図参照）。縁部が下りる間
に、表面２２６は支点２０４の下面を滑り、第１１図に
示した位置を通過する。第１２図に示すように、レバー
２１０の胴体２１２の下面がＰＣＢ　１２の隣接する上
端縁部に接するまで回転を続ける。レバーがこの位置ま
で動いた時、アーム２２８はＰＣＢ１２を跨ぎ、球状突
起２３０がその上を滑ってＰＣＢ　１２内の固定穴２３
２に入る。球状突起は球形であり、アーム２２８の柔軟
性とあいまって、レバー２１０をラッチ位置に保持する
ための解除可能なラッチまたはロックをもたらす。この
とき、表面２２６は支点２０４の下面に接し、それによ
って、レバー２１０が反対方向に回転する時までＰＣＢ
　１２が上方向に移動するのを防ぐ。取外しを行なうに
は単に、球状突起を穴２３２から外すために必要な力と
、下側縁部４８をコネクタ１００および１０１中に保持
している摩擦力に打ち勝つだけの力を与えるように、レ
バーを回転させればよい。この回転により、上側ジョー
２２０の表面２２４が支点２０４の上面に接触して、レ
バーがこの回転を引き起こすために手で加えた力を増幅
できるようになる。回転を続けると、ＰＣＢ１２はコネ
クタから離れ、プロセッサ・カードを平面基板から持ち
上げて外すことができるようになる。
上に説明したシステムはいくつかの点で有利であること
を理解されたい。第１に、このシステム・ユニットは、
机上型と床上型の２形式をとることができ、これによっ
て多種多様な型式のパーソナル・コンピュータを拡張ス
ロットまたは記憶スロットの数という１つの側面のみで
異なるものにすることができる。第２に、異なるマイク
ロプロセッサを用いるプロセッサ・カードに、異なる部
品を実装して異なる性能特性を実現することができ、ま
た使用者がこのシステムを容易に交換またはグレードア
ップできる。第３に、このシステムは記憶装置を高速ま
たは大容量のものに交換することによって改善すること
ができ、かつこれはプロセッサ・カードの交換と同時に
容易に実行できる。第４に、プロセッサ・カードは図示
の実施例に示された部品をすべて備える必要はない。コ
プロセッサ、キャッシュおよびキャッシュ制御装置は任
意選択である。但し、これらを欠くとシステムの性能レ
ベルが下がる。ＦＣＣ回路はパリティ検査の代わりに使
用できる。第５に、グレードアップ可能な部品（すなわ
ちプロセッサ・カードと記憶装置カード）が容易に交換
可能であるため、その他の部品は数年間にわたって使用
可能な安定した設計仕様をもたらす。
特許請求の範囲に定義された本発明の範囲を逸脱するこ
となく、部品の詳細および配置に対して他の多（の変更
が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従って構成されたプロセッサ・カー
ドの概略ブロック図である。 第２図は、本発明に従って構成された平面基板の概略ブ
ロック図である。 第３図は、本発明の一部分を示す、一部を省略した等角
投影分解図である。 第４図は、プロセッサ・カードの縁部と接合しようとし
ている平面基板上のエッジ・コネクタの一部を省略した
拡大立面図である。 第５図は、エッジ・コネクタと接合されたプロセッサ・
カードの縁部を示す、第４図と類似の図である。 第６図は、プロセッサ・カード縁部の接点を示す拡大詳
細図である。 第７図は、エッジ・コネクタの一部分の上面図である。 第８図は、フレーム要素の正面図である。 第９図は、フレームに取り付けた、第８図に示したフレ
ーム要素の端面図である。 第１０図ないし第１２図は、プロセッサ・カードを平面
基板に取り付ける際のアクチュエータとフレーム要素の
相対位置の変化を示す立面図である。 第１３図は、アクチュエータの透視図である。 １０・・・・プロセッサ・カード、１２．５２・・・・
プリント回路基板、１４・・・・マイクロプロセッサ、
５０・・・・平面基板、１００，１０１・・・・プロセ
ッサ・カード・コネクタ、１０２・・・・シングル・イ
ンライン記憶モジュール（ＳＩＭＭ）コネクタ、１０４
・・・・メモリ・バンク、１０６・・・・拡張コネクタ
、１１４．１１６．１１８．１２０，１２２．１２８・
・・・コネクタ、１８６・・・・接点アーム。 第１図 第３図 笛４図 笥５図 第８図 第９図 第１１図

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）フレームと、 前記フレームに取り付けられた平面基板と、前記平面基
    板に取外し可能に取り付けられたプロセッサ・カードと
    を含み、 前記平面基板が、その上に実装された複数の第１部品と
    、前記第１部品を電気的に相互接続する第１回路手段と
    を有する第１のプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み、 前記第１部品が、主記憶装置、入出力装置と接続される
    ようになった入出力コネクタ手段、および前記入出力装
    置との双方向の情報転送を制御するための入出力制御装
    置を含み、 前記第１回路手段が入出力バスと記憶バスを含み、 前記第１部品がさらに、前記入出力バスと前記記憶バス
    と前記プロセッサ・カードとに接続された電気的エッジ
    ・コネクタ手段を含み、前記エッジ・コネクタ手段が対
    向する２列に配置された多数のばね状の接点アームを含
    み、各列の前記接点アームが他の列の接点アームに向か
    ってバイアスされ、各列の前記接点アームがこの列に沿
    って縦方向に等間隔に離隔しており、 前記プロセッサ・カードが、その上に実装された多数の
    第２部品と、前記第２部品を電気的に相互接続する第２
    回路手段とを有する第２のＰＣＢを含み、 前記第２部品が、マイクロプロセッサ、記憶制御装置、
    オペレーティング・システム・ルーチンを格納した読取
    り専用記憶装置、誤り検査手段、およびダイレクト・メ
    モリ・アクセス制御装置を含み、 前記第２ＰＣＢが、前記エッジ・コネクタ手段の開口部
    内に延びる長い直線状の縁部を有し、前記第２ＰＣＢが
    さらに前記第２ＰＣＢの両面上に前記縁部に沿いかつこ
    れに隣接して位置する多数の表面接点を含み、前記接点
    が前記接点アームの間隔に等しい間隔で前記縁部に沿っ
    て等間隔に離隔され、かつそれぞれ前記接点アームのバ
    イアスによって前記接点アームのそれぞれ異なる１つと
    電気的に係合して両者間で効果的な電気的接触を確立し
    、前記接点が前記第２回路手段に接続してその一部とな
    り、それによって前記第１回路手段と前記第２回路手段
    が前記接点および前記接点アームを介して相互接続され
    、前記第２ＰＣＢは前記接点と接点アームの間に生じる
    摩擦力によって定位置に保持され、 第１と第２の軸ピンが、前記第２ＰＣＢの前記縁部から
    離れた対向する角部に取り付けられ、第１と第２の支点
    手段が、前記フレーム上の前記プロセッサ・カードに隣
    接する位置に取り付けられ、 細長い第１および第２のレバーが、その両端の間の点で
    前記軸ピンを軸としてピボット回転するように前記第２
    ＰＣＢ上に取り付けられ、各ピボット軸はこのレバーの
    一方の端部に他方の端部よりも近くなるように位置して
    いて、各レバーの２つのモーメント・アームの一方が他
    方より短くなり、前記第１および第２のレバーの前記の
    一方の端部がそれぞれ前記第１および第２の支点に係合
    し、前記の一方の端部がそれぞれ前記支点手段をまたぐ
    ように開いた第１および第２の１面を与える１対のジョ
    ーを有しており、前記レバーの第１の位置において前記
    第１表面が前記支点手段と係合して前記プロセッサ・カ
    ードの移動を防ぎ、前記レバーの第２の位置への回転時
    に前記第２表面が前記支点手段と係合して、前記エッジ
    ・コネクタ手段から前記プロセッサ・カードを抜き取る ことを特徴とするパーソナル・コンピュータ・システム
    ・ユニット。
  2. （２）前記第２回路手段が、前記マイクロプロセッサに
    接続された内部バス、前記内部バスと前記接点のいくつ
    かとに接続されたチャネル・バス、および前記内部バス
    と前記接点のうちの前記以外のいくつかとに接続された
    記憶バスを含み、 前記第１ＰＣＢのチャネル・バスが、前記接点の前記の
    いくつかと係合する接点アームに接続され、かつ前記第
    １ＰＣＢの記憶バスが、前記接点のうちの前記以外のい
    くつかと係合する接点アームに接続されて、前記平面基
    板および前記プロセッサ・カードを貫通して延びるチャ
    ネル・バスおよび記憶バスを形成する ことを特徴とする請求項１に記載のユニット。
  3. （３）前記第２ＰＣＢに取り付けられ、前記内部バスに
    接続されたキャッシュ手段と、 前記第２ＰＣＢに取り付けられ、特定の操作を前記マイ
    クロプロセッサよりも高速で実行するように前記内部バ
    スに接続されたコプロセッサとを含むことを特徴とする
    請求項２に記載のユニット。
  4. （４）前記第２ＰＣＢに取り付けられ、前記チャネル・
    バスの操作を制御するようにそれに接続されたバス制御
    装置を含むことを特徴とする請求項２に記載のユニット
    。
  5. （５）前記第１および第２のレバーに設けられ、前記第
    ２ＰＣＢと係合して前記レバーを前記第２ＰＣＢに対し
    て所定の位置にラッチするラッチ手段を含むことを特徴
    とする請求項１に記載のユニット。
  6. （６）前記ラッチ手段が、前記第２ＰＣＢの所定部分を
    跨ぎかつその部分と係合する、各レバーに設けられた１
    対の柔軟なアームを含むことを特徴とする請求項５に記
    載のユニット。
  7. （７）フレームと、 前記フレームに取り付けられ、第１プリント回路基板（
    ＰＣＢ）と、第１電気コネクタ手段を含む前記第１ＰＣ
    Ｂ上に実装された複数の第１部品とを含む平面基板と、 薄く平坦で一般に矩形の第２ＰＣＢと、マイクロプロセ
    ッサ、記憶制御装置、ダイレクト・メモリ・アクセス制
    御装置、誤り検査手段を含む前記第２ＰＣＢ上に実装さ
    れた複数の第２部品とを含み、前記第２ＰＣＢが前記第
    ２部品を相互接続する回路手段を有する、プロセッサ・
    カードを含み、前記第１電気コネクタ手段が第１および
    第２のエッジ・コネクタからなり、これらエッジ・コネ
    クタがそれぞれ細長い絶縁ハウジングを含み、前記絶縁
    ハウジングの内部に、所定のギヤップ幅で分離された２
    つの対向する列をなす多数のばね状の接点アームが取り
    付けられており、 前記第２ＰＣＢが、長い直線状の縁部と多数の表面接点
    とを有し、前記表面接点が、前記第２ＰＣＢの両面に前
    記縁部に沿いかつこれに隣接した位置にあり、前記縁部
    が面取りされてくさび形をなし、前記第２ＰＣＢが前記
    ギャップ幅よりも大きな厚さを有し、前記表面接点がそ
    れぞれ前記回路手段に電気的に接続されており、 第１および第２の支点手段が前記フレーム上に前記プロ
    セッサ・カードに隣接して取り付けられ、第１および第
    ２のレバーが、前記プロセッサ・カードに対して相対的
    な第１位置と第２位置の間で回転するように、前記プロ
    セッサ・カード上にピボット回転可能に取り付けられ、
    前記回転が前記レバーの両端の間の点において前記第２
    ＰＣＢに垂直に延びる軸の回りで行なわれ、各レバーは
    一端にハンドルを有し、また他端には所定の角度で開い
    た１対のジョーを有し、前記ジョーは第１および第２の
    カム面を備え、両方のレバーが前記第１位置から前記第
    ２位置へ同時に回転する時に前記第１表面が前記支点手
    段に係合して前記くさびを前記ギャップに押し込むこと
    により前記表面接点を前記接点アームと係合させ、前記
    レバーが前記第２位置にある時には前記第１表面が前記
    支点手段と接して前記プロセッサ・カードの移動を防ぎ
    、前記レバーが回転して前記第２位置から離れる時に前
    記第２表面が前記支点手段に対してカム動作して、前記
    プロセッサ・カードを前記第１および第２のエッジ・コ
    ネクタとの係合状態から引き離す、 ことを特徴とするパーソナル・コンピュータ・システム
    ・ユニット。
  8. （８）前記第１エッジ・コネクタの前記ギャップを横切
    って横方向に延びる位置決めキーを含み、前記第２ＰＣ
    Ｂの前記縁部がその中に切欠を有し、前記切欠の壁が前
    記キーとすべりばめをなして、前記接点を前記接点アー
    ムに対して位置合せし、かつ前記第２ＰＣＢと前記エッ
    ジ・コネクタの間の縦方向の移動を防ぐことを特徴とす
    る、請求項７に記載のユニット。
  9. （９）前記第２エッジ・コネクタの前記ギャップを横切
    って延びる第２のキーを含み、前記第２ＰＣＢの前記縁
    部が前記第２キーよりも大きな寸法の第２の切欠をその
    中に有し、前記第２の切欠が前記第２キーにはまるよう
    になることを特徴とする、請求項８に記載のユニット。
  10. （１０）前記第１支点手段に隣接して前記フレームに取
    り付けられ、前記第１レバーと係合して前記第２ＰＣＢ
    の横方向の移動を防ぐ、第１ガイドを含むことを特徴と
    する請求項７に記載のユニット。
  11. （１１）一方の前記ジョーが前記第１ガイドを跨ぐよう
    に分割されていることを特徴とする請求項１０に記載の
    ユニット。
  12. （１２）前記第２支点手段に隣接した位置にあり、前記
    第２レバーと係合して前記第２ＰＣＢの横方向の移動を
    防ぐ、第２のガイドを含むことを特徴とする請求項１０
    に記載のユニット。
  13. （１３）前記第１ガイドと前記第１支点手段が一体に形
    成され、前記支点手段が横方向に延びており、前記第１
    ガイドが前記第２ＰＣＢと整列しかつ前記第１支点手段
    に隣接していることを特徴とする請求項１１に記載のユ
    ニット。
  14. （１４）フレームと、前記フレームに取り付けられた、
    プロセッサ・カードの取付け取外しを容易にする２個の
    フレーム要素と、前記フレームに取り付けられた平面基
    板とを含み、前記平面基板が、その上に実装された複数
    の第１部品と、前記第１部品を電気的に相互接続する第
    １回路手段とを有する第１のプリント回路基板（ＰＣＢ
    ）を含み、前記第１部品が、プログラムとデータを記憶
    するための主記憶装置、入出力装置と接続するのに適し
    た入出力コネクタ手段、および前記入出力装置との双方
    向の情報転送を制御するための入出力制御装置を含み、
    前記第１回路手段がチャネル・バスと記憶バスとを含み
    、前記第１部品がさらに、前記チャネル・バスと前記記
    憶バスとに接続する電気的エッジ・コネクタ手段を含み
    、前記エッジ・コネクタ手段が所定のギャップ幅で分離
    された対向する２列に配列された多数のばね状の接点ア
    ームを含み、各列の前記接点アームが他の列の接点アー
    ムに向かってバイアスされ、各列の前記接点アームがこ
    の列に沿って縦方向に等間隔に離隔している、パーソナ
    ル・コンピュータ・システム。 ユニットで使用するプロセッサ・カードであって、前記
    プロセッサ・カードが、前記ギャップ幅よりも大きな厚
    さおよび面取りされた直線的な縁部を有する平坦な矩形
    の第２ＰＣＢと、前記第２ＰＣＢの前記縁部から離れた
    対向する角にピボット回転可能に取り付けられた第１お
    よび第２のアクチュエータとを含み、 前記第２ＰＣＢの上に、マイクロプロセッサ、記憶制御
    装置、ダイレクト・メモリ・アクセス制御装置、読取り
    専用記憶装置、および誤り検査手段を含む複数の第２部
    品が実装されており、前記第２ＰＣＢがさらに前記第２
    部品を相互接続する第２回路手段を含み、前記第２ＰＣ
    Ｂは前記縁部に隣接して前記第２ＰＣＢの両面上に多数
    の表面接点を含み、前記接点が前記接点アームに係合す
    るように前記縁部に沿って縦方向に等間隔に離隔してお
    り、 各前記アクチュエータは一端にハンドル、他端に外に向
    かって開いたジョーを有しかつ第１位置と第２位置の間
    で手動で回転可能であり、前記アクチュエータが前記第
    １位置から前記第２位置に回転する時に、前記ジョーが
    前記フレーム要素と係合して前記プロセッサ・カードを
    移動させて前記エッジ・コネクタ手段と係合させ、また
    前記アクチュエータが前記第２位置から前記第１位置に
    移動する時に、前記プロセッサ・カードを前記エッジ・
    コネクタ手段との係合から抜き取る ことを特徴とする、プロセッサ・カード実装構造。
  15. （１５）前記第２ＰＣＢが、前記エッジ・コネクタ手段
    のキーと係合して前記エッジ・コネクタ手段に対する前
    記カードの縦方向の移動を防ぐための位置決め用の切欠
    を前記縁部に有することを特徴とする請求項１４に記載
    のプロセッサ・カード。
  16. （１６）前記フレーム要素がガイドを有し、前記アクチ
    ュエータが前記ガイドと係合して前記第２ＰＣＢの横方
    向の移動を防ぐことを特徴とする請求項１５に記載のプ
    ロセッサ・カード。
  17. （１７）フレームに取り付けられた平面基板とを含み、
    前記平面基板が、その上に実装された複数の第１部品と
    、前記第１部品を電気的に相互接続する第１回路手段と
    を有する第１のプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み、前
    記第１部品が、プログラムとデータとを記憶するための
    主記憶装置、入出力装置と接続するようになった入出力
    コネクタ手段、前記入出力装置との双方向の情報転送を
    制御するための入出力制御装置、およびチャネル拡張コ
    ネクタ手段を含み、前記第１回路手段がチャネル・バス
    と記憶バスを含み、前記第１部品がさらに、前記チャネ
    ル・バスと前記記憶バスとに接続された２個のプロセッ
    サ・カード・エッジ・コネクタを含み、前記エッジ・コ
    ネクタが所定のギャップ幅で分離された対向する２列に
    配列された多数のばね状の接点アームを含み、各列の前
    記接点アームが他の列の接点アームに向かってバイアス
    され、各列の前記接点アームがこの列に沿って縦方向に
    等間隔に離隔しており、各エッジ・コネクタがその中央
    部に横方向に延びる位置決めキーを有する、パーソナル
    ・コンピュータ・システム・ユニットで使用するプロセ
    ッサ・カードであって、 前記プロセッサ・カードが、マイクロプロセッサ、記憶
    制御装置、オペレーティング・システム・ルーチンを格
    納する読取り専用記憶装置、バス制御装置、およびダイ
    レクト・メモリ・アクセス制御装置をその上に取り付け
    た第２ＰＣＢを含み、前記第２ＰＣＢが、前記第２ＰＣ
    Ｂ上に実装された部品を相互接続するプリント回路を有
    し、前記プリント回路が、前記プロセッサ・カード・エ
    ッジ・コネクタの前記接点アームと係合可能な縁部接点
    で終端し、前記接点が、データ信号、アドレス信号、種
    々の信号、および接地信号を前記プロセッサ・カードと
    前記平面基板の間で搬送するようになっており、前記第
    ２ＰＣＢがさらに、長い直線状の縁部を有し、これに沿
    って前記接点が前記縁部の両面に設けられており、前記
    縁部が、一方の前記エッジ・コネクタの前記キーと係合
    して前記接点を前記接点アームに対して縦方向で位置合
    せする第１切欠を有し、前記縁部が他方の前記エッジ・
    コネクタのキーと係合する第２の切欠を有する ことを特徴とするプロセッサ・カード。
  18. （１８）前記システムがさらに、支点とガイドとを有す
    るフレーム要素を少なくとも１個含み、 前記プロセッサ・カードが、前記第２ＰＣＢに取り付け
    られたアクチュエータを有し、前記アクチュエータが第
    １位置と第２位置の間で移動可能であり、また前記支点
    と係合して前記縁部を前記コネクタに挿入するための第
    １の力を発生するようになった第１表面を有し、前記第
    １表面が、前記縁部を前記コネクタに挿入する際に前記
    ガイドを受け取って前記アクチュエータと前記第２ＰＣ
    Ｂの横方向の移動を防ぐためのスロットを有することを
    特徴とする請求項１７に記載のプロセッサ・カード。
  19. （１９）前記アクチュエータが、ピボット軸の回りで第
    １位置と第２位置の間で回転するように前記第２ＰＣＢ
    にピボット回転可能に取り付けられ、前記第２ＰＣＢに
    は、前記ピボット軸から離れた位置にラッチ穴が設けら
    れ、前記アクチュエータには、前記アクチュエータが前
    記第２位置にある時に前記ラッチ穴と係合するラッチ要
    素が設けられている ことを特徴とする請求項１８に記載のプロセッサ・カー
    ド。
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