专利名称：用于计算机的扩展rom卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于计算机的扩展ROM卡，尤其是由ROM芯片和PCI总线接口的网卡芯片组成的扩展ROM卡。
已有的采用PCI总线接口的网卡芯片主要用于计算机之间的通讯，这种网卡芯片都带有相应的配置芯片，该配置芯片一般采用串行EEPROM芯片，其中设置一些可进行修改的参数。网卡芯片一般都提供支持Boot ROM(引导ROM)的接口，将连接有Boot ROM芯片的网卡芯片设置在计算机上后，则可在启动计算机时通过调用设置在Boot ROM芯片中的初始化模块对计算机进行网络远程引导。
已有的扩展ROM卡根据其功能可分为防病毒卡、数据加解密卡和硬盘保护卡等。这类扩展ROM卡主要由上述带有配置芯片的网卡芯片以及ROM芯片组成，ROM芯片通过网卡芯片的Boot ROM接口与网卡芯片相连接，用于计算机后ROM芯片则成为扩展ROM，并根据ROM芯片中的特定的功能模块起到独特的作用。例如安装防病毒卡的计算机可将有关的病毒拒之门外；安装数据加解密卡(也可称为数据安全卡)的计算机则可对有关的数据的安全性提供有效的保障；有关的计算机安装硬盘保护卡(也可称为硬盘还原卡、系统复原卡)后则可对用户选定的CMOS或者硬盘区域进行保护以及数据还原，以防止误删除、故意删除以及防病毒等。这些功能的实现是因为上述扩展ROM卡的ROM芯片中存储了一些程序代码，其中包括初始化程序块和功能程序块，若BIOS在完成计算机POST上电自检后、调用ROM的初始化程序块，则可使扩展ROM卡获得CPU的控制权，进行一些具体功能的初始化工作。例如，硬盘保护卡可在有些计算机初始化过程中拦截BIOS中断INT19H或者INT13H，从而实现硬盘数据保护及还原的功能等。
见图3，BIOS即基本输入输出系统，在计算机中由一个专门的ROM芯片(目前常采用快闪存贮器FLASH ROM)存储BIOS的程序代码。计算机复位后BIOS最先获得CPU控制权，由它进行计算机的基本初始化工作。例如检测当前硬件配置，初始化基本硬件、扩展ROM卡等。CMOS为设置在计算机中用于保存基本软硬件配置的不掉电的RAM存储单元芯片，一般由锂电池供电。通常在BIOS的POST上电自检过程中按DEL键或者F2键可以进入对CMOS进行设置的状态，可在CMOS中设定硬盘参数、引导顺序等。
计算机PCI局部总线规范(Local Bus Specification)定义了PCI设备(包括扩展ROM卡或者网卡)的配置空间，配置空间04H-05H单元是命令寄存器(CommandRegister)，09H-0BH单元是设备分类代码(Class Code)，30H-33H单元是扩展ROM基址寄存器(Expansion ROM Base Address)。设备分类代码用于识别设备类别，例如最常见的网卡属于以太网络控制器(Ethernet Network Controller)，其分类代码是020000H。PCI总线复位后，在BIOS初始化网卡芯片的命令寄存器、扩展ROM基址寄存器之前，CPU通常无法访问到扩展ROM。只有在BIOS初始化命令寄存器和扩展ROM基址寄存器，即允许存储器访问控制位、设定扩展ROM基址、允许扩展ROM访问控制位之后，扩展ROM才会被映射到计算机的存储器空间，从而接受CPU对扩展ROM的访问。
2000年以后生产的很多计算机，其主板的BIOS都在CMOS参数设置中提供了引导设备选项，其中针对LAN/Network/ZIP设备的选项主要用来控制BIOS是否调用网卡的Boot ROM，即对是否通过网络进行远程引导而进行选择。因此，对于很多主板，例如GA-6WMMC7，只要将CMOS设置中的参数项“First Boot Device”(第一引导设备)设定成硬盘HD，将“Boot from LAN或Network”(从网络引导)或者“LAN Boot First”，(首先从局域网引导)设定成“Disabled”(禁止)；在这种设置下，BIOS就会认为不需要进行网络远程引导，也就不会调用网卡Boot ROM中的初始化程序块，因而导致BootROM无法获得CPU控制权。
相应的对于安装有扩展ROM卡的计算机来说，BIOS并不能识别出其中的ROM芯片是否是真正的远程引导Boot ROM，而仅仅是由网卡芯片配置空间的设备分类代码识别出是网卡芯片，从而一概认为是网卡芯片加Boot ROM。对于设置CMOS参数项时没有引导设备选项的早期主板的计算机，BIOS总是调用扩展ROM的初始化模块，扩展ROM卡工作正常。对于近期一些设置CMOS参数项时具有引导设备选项主板的计算机，如果在设置CMOS参数时设定禁止从网络进行远程引导，那么BIOS就不会对网卡芯片的配置空间进行初始化，更不会调用扩展ROM中的初始化程序块，导致这类扩展ROM卡无法获得CPU控制权，不能正常工作。
本实用新型的目的是，提供一种在一定条件下使用时可不受CMOS参数设置影响而直接获得CPU控制权的用于计算机的扩展ROM卡。
本实用新型的总的技术构思是，将网卡芯片的设备分类代码从020000H修改为其它值，通过将网卡芯片的PCI总线接口的AD25端与其它相应的一个端口对调来实现对网卡芯片的设备分类代码的“修改”。
实现本实用新型目的的技术方案是，本扩展ROM卡具有印刷电路板以及设置在印刷电路板上的网卡芯片、ROM芯片、串行EEPROM芯片和电源退耦电路；ROM芯片由其地址端、数据端、选通端与网卡芯片相连，串行EEPROM芯片由其时钟线、数据端、选通端与网卡芯片相连；电源退耦电路设置在公用的电源端和接地端之间；其结构特点是网卡芯片具有类似PCI规范的总线接口，网卡芯片的总线接口的AD00端至AD24端是对应PCI总线的AD00端至AD24端的端口，网卡芯片的总线接口的AD25端是对应PCI总线的AD26端的端口，网卡芯片的总线接口的AD26端是对应PCI总线的AD25端的端口，网卡芯片的总线接口的AD27端至AD31端是对应PCI总线的AD27端至AD31端的端口。
上述ROM芯片中的程序代码中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息处于相互对调过的状态，串行EEPROM芯片中的配置数据中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息处于相互对调过的状态。
上述印刷电路板为双面镀金板或者普通双面板，印刷电路板的可与PCI插槽相接触的引脚为镀金引脚。
上述电源退耦电路由数个电容并联组成，用于电源退耦。
上述串行EEPROM芯片是属于Microwire接口的93系列集成电路。用于配置扩展ROM卡的Vendor ID、Device ID以及ROM容量等。串行EEPROM芯片的型号可以是93C46，93LC46或93C56。
上述网卡芯片是型号为W89C940F或RTL8029AS的集成电路，用于将扩展ROM映射到计算机的存储器空间。
上述ROM芯片是属于EPROM、EEPROM或Flash EEPROM中的27、28或29系列的集成电路，作为用于存放程序及数据的扩展ROM。ROM芯片的型号可以是27256、27C256、27512、27C512、27C257、27E512或29EE010。当选择网卡芯片的型号为W89C940F时，网卡芯片的MA00至MA14端作为第1至第15地址端与ROM芯片的相应的地址端相连，W89C940F的73脚ACT端作为第16地址端与ROM芯片的A15地址端相连。
本实用新型具有积极的效果扩展ROM卡使用时需插入计算机主板的PCI插槽，计算机启动时BIOS通过PCI配置空间的设备分类代码识别PCI设备，本实用新型恰恰是通过对网卡芯片的PCI总线接口的有关的端口进行对调，从而“修改”了网卡芯片的设备分类代码(从020000H修改为040000H)，所以扩展ROM卡被认为是视频多媒体设备，这样的修改使扩展ROM卡不受CMOS设置中引导设备选项的控制。本实用新型用于计算机时若ROM芯片中的程序代码和串行EEPROM芯片中的配置数据的相关数据位的信息处于相应的对调过的状态，则可直接获得CPU控制权。进而可根据扩展ROM卡的类型、方便可靠地对计算机进行相应的硬盘保护、防止病毒侵害或者数据加解密等操作。
本实用新型的图面说明如下
图1为本实用新型的一种电路框图。
图2为本实用新型的一种电原理图。
图3为在主板的BIOS的CMOS参数设置中提供了引导设备选项的计算机启动时的有关工作过程框图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1、见图1，本实施例的扩展ROM卡具有印刷电路板以及设置在印刷电路板上的网卡芯片1、ROM芯片2、串行EEPROM芯片3和电源退耦电路4。ROM芯片2由其地址端、数据端、选通端与网卡芯片1相连，串行EEPROM芯片3由其时钟线、数据端、选通端与网卡芯片1相连；电源退耦电路4设置在公用的电源端和接地端之间。网卡芯片1具有类似PCI规范的总线接口，网卡芯片1的总线接口的AD00端至AD24端是对应PCI总线的AD00端至AD24端的端口，网卡芯片1的总线接口的AD25端是对应PCI总线的AD26端的端口，网卡芯片1的总线接口的AD26端是对应PCI总线的AD25端的端口，网卡芯片1的总线接口的AD27端至AD31端是对应PCI总线的AD27端至AD31端的端口；并且ROM芯片2中的程序代码中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息处于相互对调的状态，串行EEPROM芯片3中的配置数据中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息处于相互对调的状态。印刷电路板为双面镀金板或者普通双面板，印刷电路板的可与PCI插槽相接触的引脚为通俗称为金手指的镀金引脚。
见图2，网卡芯片1是型号为W89C940F的集成电路，由台湾Winbond华邦公司生产。在其它实施例中，网卡芯片1还可以是型号为RTL8029AS的集成电路。
ROM芯片2是属于EPROM中的27系列的型号为27512的集成电路。在其它实施例中，ROM芯片2还可以是型号为27256、27C256、27C512、27C257、27E512或29EE010的集成电路。
W89C940F的MA00至MA14端作为第1至第15地址端与ROM芯片27512的相应的地址端相连，W89C940F的73脚ACT端作为第16地址端与ROM芯片27512的A15地址端相连。
串行EEPROM芯片3是属于Microwire接口的93系列的型号为93C46的集成电路。在其它实施例中可以是型号为93LC46或93C56的集成电路。
电源退耦电路4由分布在集成电路周围的5个0.1μF的独石电容以及1个47μF的电解电容并联组成。在其它实施例中电源退耦电路4可以由瓷片电容与电解电容并联组成。
见图3及图2，本实用新型对网卡芯片1的PCI总线接口的部分数据/地址端刻意地进行对调，在将本实用新型由其镀金引脚插至计算机主板的PCI总线插槽5中时，网卡芯片1的总线接口的AD25端则对应到PCI总线的AD26端，网卡芯片的总线接口的AD26端则对应到PCI总线的AD25端，网卡芯片1的总线接口的其余端口与PCI总线的相应的端口连接。经过这样的处理，在BIOS访问PCI配置空间时，原设备分类代码020000H将被转变为040000H，对应的PCI设备分类从网络控制器(Network Controller)转变为多媒体设备(Multimedia Device)。当然，这样将数据/地址端对调连接后，理论上会对数据交换和地址译码有影响，但因为访问网卡芯片1时，其总线接口的AD25端和AD26端等高位地址端通常都是低电平，所以即使对调也对地址译码无实际影响；而在数据交换方面，只要在将配置数据存储到EEPROM和程序代码存储到ROM芯片之前预先作一下对调处理，就可以完全抵消数据交换时的因对调带来的影响。例如，在预先向ROM芯片2中写入程序时，因ROM芯片2中的存储单元的宽度为8位，所以将要写入的信息以8位为一个单元、每4个单元为一个单位，对每个单位的第4个单元的第2位和第3位的信息相互交换后写入ROM芯片2中。例如，原来应向某个单位的第4单元的第2位写入0、向第3位写入1，若网卡芯片的总线接口使用PCI总线接口，则有关的信息由网卡芯片输出至PCI总线时，网卡芯片的总线接口的AD25端输出信息0至PCI总线的AD25端，网卡芯片的总线接口的AD26端输出信息1至PCI总线的AD26端；本实用新型在向ROM芯片2实际写入信息时则进行交换即在第2位存储1，在第3位存储0，该单元的其余位的写入不变、该单位其它3个单元的写入不变；这样，在计算机将ROM芯片中的相应的信息调出扩展ROM卡时，网卡芯片1的总线接口的AD25端输出的信息为1并输至PCI总线的AD26端，AD26端输出的信息为0并输至PCI总线的AD25端，这样，实际调用有关程序或数据时原先被对调写入的有关信息在输出扩展ROM卡至PCI总线时被复原。
对于通常的扩展ROM卡，BIOS根据其设备分类代码020000H认定是网卡，很多主板因此以CMOS中的引导设备选项的设置不同而控制是否初始化W89C940F芯片，如果在CMOS中禁止了从LAN/Network/ZIP引导，那么这些扩展ROM卡将不能正常工作。本实用新型对配置芯片93C46中的配置数据中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息进行了对调，对ROM芯片中的程序代码中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息进行了对调，并且在印刷电路板布线时将W89C940F芯片总线接口AD25数据/地址端与PCI总线的AD26数据/地址端相对应，将W89C940F芯片总线接口AD26数据/地址端与PCI总线的AD25数据/地址端相对应。这样结构的扩展ROM卡，BIOS根据其设备分类代码040000H认定是视频多媒体设备，将不受CMOS中的引导设备选项控制而直接初始化W89C940F芯片，并调用扩展ROM的初始化程序块，确保这类扩展ROM卡正常工作。另外W89C940F的ACT端是状态指示输出，它可以通过W89C940F芯片中零页(Page 0)的0AH单元模式配置寄存器(MCR)来控制，W89C940F芯片中MCR第4位设定为1时则禁止连接测试脉冲，MCR第3位设定为1则强制网络连接正常，网络连接正常则ACT为低电平，否则为高电平。为了支持32KB以上容量的扩展ROM，可以将ACT端作为A15地址输出，控制ROM以32KB为单位进行体切换(亦即将64KB的容量分成2个32KB的小块，分别进行读取)，从而直接支持64KB容量的扩展ROM。具体做法如下在将W89C940F的ACT端的引脚连接到ROM芯片的A15端的状态下，通过设定MCR来控制ACT端即A15端的电平，MCR设定为80H时ACT端为高电平，此时，可读取后面一块32KB的信息；MCR设定为8CH时ACT端为低电平，此时，可读取前面一块32KB的信息。
根据本实用新型的总的技术构思，也可在一定条件下，将网卡芯片的总线接口的AD25端与AD27端或其它有关的端口进行对调，也可实现本实用新型的目的。这种结构的扩展ROM卡也属本实用新型保护的范围。所述的一定条件包括使ROM芯片中的程序代码和串行EEPROM芯片中的配置数据的相关数据位的信息处于相应的对调过的状态。
权利要求1.一种用于计算机的扩展ROM卡，具有印刷电路板以及设置在印刷电路板上的网卡芯片(1)、ROM芯片(2)、串行EEPROM芯片(3)和电源退耦电路(4)；ROM芯片(2)由其地址端、数据端、选通端与网卡芯片(1)相连，串行EEPROM芯片(3)由其时钟线、数据端、选通端与网卡芯片(1)相连；电源退耦电路(4)设置在公用的电源端和接地端之间；其特征在于网卡芯片(1)具有类似PCI规范的总线接口，网卡芯片(1)的总线接口的AD00端至AD24端是对应PCI总线的AD00端至AD24端的端口，网卡芯片(1)的总线接口的AD25端是对应PCI总线的AD26端的端口，网卡芯片(1)的总线接口的AD26端是对应PCI总线的AD25端的端口，网卡芯片(1)的总线接口的AD27端至AD31端是对应PCI总线的AD27端至AD31端的端口。
2.根据权利要求1所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于ROM芯片(2)中的程序代码中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息处于相互对调过的状态，串行EEPROM芯片(3)中的配置数据中的相应于网卡芯片1的总线接口AD25端和AD26端的数据位的信息处于相互对调过的状态。
3.根据权利要求1或2所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于印刷电路板为双面镀金板或者普通双面板，印刷电路板的可与PCI插槽相接触的引脚为镀金引脚。
4.根据权利要求1或2所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于电源退耦电路(4)由数个电容并联组成。
5.根据权利要求1或2所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于串行EEPROM芯片(3)是属于Microwire接口的93系列集成电路。
6.根据权利要求5所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于串行EEPROM芯片(3)的型号为93C46，93LC46或93C56。
7.根据权利要求1或2所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于网卡芯片(1)是型号为W89C940F或RTL8029AS的集成电路。
8.根据权利要求1或2所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于ROM芯片(2)是属于EPROM、EEPROM或Flash EEPROM中的27、28或29系列的集成电路。
9.根据权利要求8所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于ROM芯片(2)的型号为27256、27C256、27512、27C512、27C257、27E512或29EE010。
10.根据权利要求9所述的用于计算机的扩展ROM卡，其特征在于网卡芯片(1)的型号为W89C940F，网卡芯片(1)的MA00至MA14端作为第1至第15地址端与ROM芯片(2)的相应的地址端相连，W89C940F的73脚ACT端作为第16地址端与ROM芯片(2)的A15地址端相连。
专利摘要本实用新型属扩展ROM卡。本实用新型的网卡芯片具有类似PCI规范的总线接口,ROM芯片由其地址端、数据端、选通端与网卡芯片相连,串行EEPROM芯片由其时钟端、数据端、选通端与网卡芯片相连;网卡芯片的总线接口的AD25端是对应PCI总线的AD26端的端口,网卡芯片的总线接口的AD26端是对应PCI总线的AD25端的端口。本实用新型用于计算机时若ROM芯片中的程序代码和串行EEPROM芯片中的配置数据的相关数据位的信息处于相应的对调过的状态,则可不受CMOS参数设置影响而直接获得CPU控制权。
文档编号G06F3/00GK2490640SQ01237560
公开日2002年5月8日 申请日期2001年4月24日 优先权日2001年4月8日
发明者王春华 申请人:王春华