DE1524133C3 - - Google Patents

Description

besteht ein Bedarf an einer verhältnismäßig einfachen Anordnung, mit der Bitgruppen zwischen einem Rechner und einer Vielzahl von angeschlossenen Vorrichtungen übertragen werden können.

Ein das Umwandeln von Datenformaten ermöglichender, von einem Rechner gesteuerter Puffer der eingangs beschriebenen Art ist aus der Literaturstelle »1957 Western Computer Proceedings«, S. 156 bis 160, bekannt. Bei der bekannten Anordnung erfolgt eine prioritätsabhängige Bedienung der verschiedenen Leitungssätze, und in Abhängigkeit davon, welcher Leitungssatz bedient werden soll, wird eines von mehreren nebengeordneten Unterprogrammen des Rechners aufgerufen, das den Datentransport vom und zum Speicher des Rechners über das Register steuert. Beim Einspeichern können sechs Bits eines Speicherworts mit 36 Bits dadurch eingespeichert werden, daß zunächst in das Register das Speicherwort übertragen wird und dann entweder die rechts stehenden sechs Bits dieses Wortes durch die eingehenden sechs Bits ersetzt werden oder jedes sechste Bit des Speicherwortes durch eines der eingehenden sechs Bits mit anschließender Stellenverschiebung ersetzt wird.

Bei der erstgenannten Art der Einspeicherung ist es nicht möglich, neben den in die sechs rechten Stellen des Speicherworts eingeschriebenen Bits noch weitere Bits in das Speicherwort einzuspeichern, so daß keine Umwandlung des Datenformats der eingehenden Nachrichten von jeweils sechs Bit Länge in das Format des Speicherworts mit sechsunddreißig Bit Länge erfolgt. Bei der zweitgenannten Art der Einspeicherung ist es zwar möglich, den geschilderten Vorgang des Einspeicherns mit anschließender Stellenverschiebung um eine einzige Stelle insgesamt sechsmal zu wiederholen und dadurch sechs Nachrichten von jeweils sechs Bit Länge in ein Speicherwort einzuspeichern und somit eine Formatumwandlung vorzunehmen, die bekannte Anordnung weist hierbei jedoch den Nachteil auf, daß deswegen, weil die einzelnen Bits der in einem Speicherwort gespeicherten Nachrichten über das ganze Speicherwort verteilt sind, die Weiterverarbeitung des Speicherworts im Rechner erschwert ist. Außerdem ist die bekannte Art der Einspeicherung nicht flexibel, sondern das Einspeichern erfolgt nach einem starren Schema, so daß hierdurch die Anwendungsmöglichkeiten des bekannten Puffers beschränkt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand einen Puffer der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Weiterverarbeitung des Speicherworts im Rechner erleichtert ist und der in seiner Anwendung flexibler ist als der bekannte Puffer.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung einen Leitungsabtaster, einen Speicheradressengenerator, einen Eingangsdatenwähler und einen Ausgangsdatenwähler umfaßt, von denen der Leitungsabtaster alle Leitungssätze in einer Zeit, die höchstens der Dauer eines auf den Leitungssätzen zu übertragenden Bits gleich ist, nacheinander abtastet und jeweils dann, wenn auf einem Leitungssatz ein Aufrufsignal vorliegt, ein für den Leitungssatz charakteristisches Signal liefert, das sowohl dem Speicheradressengenerator als auch den Eingangs- und Ausgangsdatenwählern zugeführt wird, wobei der Speicheradressengenerator in Abhängigkeit von dem für den Leitungssatz charakteristischen Signal den Rechner veranlaßt, dem Register ein in seinem Speicher an einer dem Leitungssatz zugeordneten Adresse enthaltenes Wort zuzuführen, daß das Register Registerplätze für mehrere Zählbits zum Speichern einer Zahl aufweist, die charakteristisch für die Datenbitstellen ist, in die Daten einzuschreiben oder aus denen Daten auszulesen sind, daß die Steuereinrichtung ferner einen Bitzähler, der mit den Registerplätzen für die Zählbits gekoppelt ist, und eine Registersteuereinheit zum Steuern des Datenflusses von einem Eingangsleitungssatz über den Eingangsdatenwähler zum Register oder vom Register über den Ausgangsdatenwähler zu einem Ausgangsleitungssatz aufweist, die mit dem Leitungsabtaster und dem Zähler gekoppelt ist, daß der Zähler nach dem Einspeichern eines Speicherwortes im Register durch die Zählbits eingestellt wird, daß die Registersteuereinheit nach der Zu- oder Abfuhr von Daten zum bzw. vom Register den Zählerstand erhöht und anschließend der neue Zählerstand in die Registerstellen für die Zählbits übertragen wird, worauf dann das durch Hinzufügen oder Abgeben einer Nachricht modifizierte Wort aus dem Register wieder in den Speicher zurückübertragen wird.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß deswegen, weil die Datensammlung und Datenverteilung durch schaltungstechnische Maßnahmen weitgehend dezentral erfolgt, der Rechner für diese Vorgänge nicht benötigt wird und dadurch Rechenzeit eingespart wird; dies ermöglicht es auch, gegenüber der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung die Anzahl der anschließbaren Kanäle zu erhöhen, die bei der bekannten Anordnung deswegen begrenzt ist, weil bei der be"-

kannten Anordnung bei jedem Übertragungsschritt der Rechner zur Durchführung eines Ein- bzw. Ausgabeprogramms eingeschaltet werden muß und daher wegen der begrenzten Rechengeschwindigkeit nur den Anschluß einer begrenzten Anzahl von Kanälen zuläßt.

Weiterhin ist von Vorteil, daß der Puffer, insbesondere wegen der Steuerung mit Hilfe des Bitzählers, sehr flexibel ist, ohne daß diese Flexibilität durch einen hohen Bedarf an Rechenzeit erkauft wird. Ein besonders einfacher Aufbau des Puffers ergibt sich dadurch, daß die Leitungen im Multiplexbetrieb abgefragt werden, wogegen bei der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung eine aufwendige Prioritätensteuerung angewendet wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß mit Hilfe des Bitzählers bestimmt werden kann, an welchen Stellen des im Register gespeicherten Worts Daten ausgelesen werden sollen, so daß deswegen nur für jedes tatsächlich auszugebende Bit ein Auslesevorgang veranlaßt werden muß. Demgegenüber müssen bei der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung immer sechs vollständige Befehlsabläufe zum Auslesen von insgesamt sechsunddreißig Bits ausgeführt werden, auch wenn in einem Speicherwort weniger als sechsunddreißig Bits gespeichert sind, weil nicht bekannt ist, an welchen Stellen sich die tatsächlich vorhandenen auszulesenden Bits befinden. Die bei der bekannten Anordnung unnötigerweise durchgeführten Auslesevorgänge erfordern Zeit, wogegen bei der Erfindung unnötige Auslesevorgänge vermieden werden können.

Schließlich ist von Vorteil, daß sich die Erfindung für eine rein bitserielle und damit lediglich jeweils eine Leitung beanspruchende Datenübertragung zu bzw. von den peripheren Geräten eignet, wodurch der Aufwand pro Kanal gering gehalten werden kann, während bei dem eingangs beschriebenen bekannten Puffer jeder Kanal eine Parallelübertragung von sechs Bits benötigt. Falls erforderlich, kann aber bei der Erfindung auch eine Parallelübertragung von Daten vorgenommen

werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Puffer bewirkt ein Dateneingabe-Signal, das von einem dem Rechner Daten zuführenden Eingabewerk geliefert wird, wenn es bemerkt wird, daß der Abtaster an den Leitungen anhält, die das spezielle Eingabewerk mit dem Rechner verbinden. Die Position, in der der Abtaster anhält, wird von einem Adressengenerator dazu verwendet, um entweder in dem Rechenspeicher oder in einem Pufferspeicher die Adresse eines der Wörter zu erzeugen, das dem speziellen Eingabewerk zugeordnet ist. Das Wort, das an einer solchen Adresse gespeichert ist, wird auf ein Steuerregister übertragen, und es werden die von dem entsprechenden Eingabewerk zugeführten Daten mit Hilfe eines fächerförmig zusammenfassenden Netzwerkes auf das Wort in dem Steuerregister übertragen. Ein Teil jedes Wortes wird als Zähler verwendet, dessen Anfangszustand unter der Steuerung des Rechners steht. Die in dem Zähler enthaltene Zahl wird von dem Puffer jedesmal verändert, wenn Daten in das Speicherwort eingeführt werden. Nachdem eine Bitgruppe in das Wort eingeführt worden ist, wird das Wort in den Speicher zurückgeführt, und der Rechner regt den Abtaster an, die folgenden Verbindungsleitungen abzutasten. Während der Übertragung von Bitgruppen wird der Zähler überwacht, und es liefert der Zähler, wenn das Speicherwort gemäß den Anweisungen des Rechners gefüllt ist, dem Rechner ein Signal, das das Rechenprogramm veranlaßt, ein neues Wort mit einer neuen den Anfangszustand bestimmenden Zahl für die Übetragung der nächsten Wortlänge von demselben Eingabewerk vorzubereiten. So wird automatisch ein Entpacken der Nachrichten bewirkt.

Wenn eine Ausgabevorrichtung von dem Rechner eine Bitgruppe empfangen will, wird ein Datenausgabe-Signal geliefert, welches, wenn es von dem Abtaster festgestellt wird, verursacht, daß er in einer Position anhält, die dieser Ausgabevorrichtung zugeordnet ist. Danach ist die Arbeitsweise ähnlich derjenigen bei der Übertragung einer Bitgruppe auf den Rechner. Es wird wieder eine Adresse als Funktion der Position erzeugt, in der der Abtaster angehalten hat, und es wird ein Wort, das der speziellen Ausgabevorrichtung zugeordnet ist, auf das Steuerregister übertragen. Beim Herauslesen der Bitgruppe aus dem Wort wird die Zahl in dem Bitzähler verändert. Wenn das ganze Wort herausgelesen ist, wird dem Rechner ein Signal zugeführt, das das Rechenprogramm veranlaßt, das nächste von einer Bitgruppe gebildete Wort vorzubereiten, das dem Steuerregister zugeführt werden soll, wenn das nächste Datenausgabe-Signal von derselben Ausgabevorrichtung empfangen wird. Auf diese Weise wird automatisch ein Packen der Nachrichten bewirkt. Unter »Packen« und »Entpacken« wird hier allgemein das Vereinigen von Bitgruppen zu größeren Rechenwörtern bzw. das Zerlegen größerer Rechenwörter in vorbestimmte Bitgruppen verstanden.

Dieser rechnergesteuerte, datenübertragende Puffer kann sowohl entwder im Serien- oder im Parallelbetrieb, als auch entweder synchron oder asynchron arbeiten. Eine grundsätzliche Forderung für eine befriedigende Arbeitsweise besteht nur darin, daß das Produkt aus der Zeit, die zum Bedienen einer angeschlossenen Vorrichtung bei der Eingabe oder Ausgabe benötigt wird, und der Anzahl der Vorrichtungen nicht größer sein soll als die kürzeste Bitperiode irgendeiner der Vorrichtungen. Eine solche Zeitbeziehung ist notwendig, um sicherzustellen, daß während der Übertragungsoperation keine Daten verlorengehen können. Die vorliegende Erfindung kann sich beim Anschließen relativ langsamer äußerer Vorrichtungen, wie z. B. von Schreibmaschinen, Lochkarten- oder Lochstreifen-Lesern und -Stanzer, Magnetspeichern, Schrittmotoren, Relais usw., an verhältnismäßig viel schnellere Rechner besonders nützlich erweisen.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein grundlegendes Blockschaltbild eines beispielsweisen rechnergesteuerten, datenübertragenden Puffers,

F i g. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Verwendung der Datensignale zum Steuern des mit dem Puffer zusammenarbeitenden Rechners,

F i g. 3 den Aufbau eines Speicherwortes, das die von dem Puffer übertragenen Daten aufnimmt oder abgibt, F i g. 4 ein Impulsdiagramm ähnlich dem Diagramm nach F i g. 2,

F i g. 5 ein Blockschaltbild des Steuerregisters des Puffers nach F i g. 1,

F i g. 6 den Aufbau eines Adressenworts, das in dem in F i g. 1 dargestellten Speicheradressengenerator erzeugt wird,

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines Beispieles einer Schaltung zum Liefern eines Dateneingabe-Signals und der Daten einer Eingabeleitung,

F i g. 8 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Folge der Operationen beim Übertragen von Daten zwisehen irgendeiner der mit dem neuen Rechner gesteuerten, datenübertragenden Puffer gekoppelten Leitungen und einem Speicherwort,

F i g. 9 ein Blockschaltbild des Eingangsdatenwählers nach F i g. 1 und

Fig. 10 ein Teilblockschaltbild des Steuerregisters 40, das in einer weiteren Ausführungsform vorhanden ist.

Das vereinfachte Blockschaltbild nach F i g. 1 zeigt einen typischen Rechner 20, der mit einer Vielzahl von Eingabeleitungen /1 bis /4 und mit einer Vielzahl von Ausgabeleitungen Ch bis Oa durch einen rechnergesteuerten Puffer 25 gekoppelt ist. Jede der Eingabeleitungen /, von denen angenommen wird, daß sie mit einer Eingabevorrichtung verbunden sind, die dem Rechner Daten liefert, kann in der Praxis aus einer oder mehreren Verbindungsleitungen bestehen, auch wenn in der Zeichnung nur eine einzelne Leitung dargestellt ist. In ähnlicher Weise kann jede der Ausgabeleitungen O, von denen angenommen wird, daß sie mit einer Ausgabevorrichtung verbunden sind, aus einer oder mehreren Verbindungsleitungen bestehen. Es versteht sich daher, daß Sätze von Eingabe- und Ausgabeleitungen gemeint sind, von denen jeder von einer oder mehreren Leitungen gebildete Satz mit einer angeschlossenen Vorrichtung verbunden ist, wenn im folgenden auf Eingabe- und Ausgabeleitungen hingewiesen wird.

Das Ausführungsbeispiel wird hernach an Hand eines Serienbetriebes beschrieben, bei dem Daten von irgendeiner der Eingabevorrichtungen über eine einzige Verbindungsleitung, wie z. B. der Leitung /1, als eine Serie von Bits zugeführt werden, wobei ein Bit pro Abtastposition übertragen wird. Wie es jedoch der folgenden Beschreibung zu entnehmen ist, kann eine Vielzahl von jeder Eingabevorrichtung zugeordneten Verbindungsleitungen dazu benutzt werden, eine Bitgruppe pro Abtastposition auf den Rechner zu übertragen. Obwohl in F i g. 1 die Anzahl der Eingabe- und Ausgabe-

leitungen jeweils auf vier begrenzt ist, versteht es sich, daß jede beliebige Anzahl von Leitungen verwendet werden kann, vorausgesetzt, daß das Produkt aus der Anzahl N der Leitungen und der Periode Pc, die von dem Puffer und/oder dem Rechner benötigt wird, um eine Leitung zu bedienen, nicht größer ist als die kürzeste Bitperiode Pl jeder beliebigen der Leitungen, was als Pc ■ N ^ Pl ausgedrückt werden kann.

Der Puffer 25 umfaßt einen Leitungsabtaster 26, dessen Aufgabe es ist, die Eingabe- und Ausgabeleitungen /i bis Ia und Oi bis Oa abzutasten, um Eingabe- oder Ausgabedaten auf diesen Leitungen aufzufassen, in einer Position zu halten, die der Leitung zugeordnet ist, die solch ein Datensignal liefert, und ein die Position anzeigendes Ausgangssignal dem Speicheradressengenerator 28 zuzuführen. Das Ausgangssignal wird auch einem Eingangsdatenwähler 32 und einem Ausgangsdatenwähler 34 zugeführt, die beide einen Teil des Puffers 25 bilden. Der Wähler 32 ist ebenfalls mit jeder der Eingabeleitungen verbunden, während der Ausgangsdatenwähler 34 mit jeder der Ausgabeleitungen verbunden ist. Der Rechner 20 kann auch einen Speicher 2OC, der in manchen Fällen außerhalb des Rechners angeordnet sein kann, und Adressen- und Datenregister 36 bzw. 38 umfassen. Das Datenregister 38 des Rechners 20 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Steuerregister 40 des Puffers 25 verbunden, das seinerseits auch mit den Wählern 32 und 34 verbunden ist. Das Steuerregister 40 und das Datenregister 38 können in einer einzigen Registereinheit untergebracht sein.

Im Betrieb tastet der Abtaster 26 alle damit gekoppelten Datenleitungen ab, um festzustellen, welche der Leitungen eine Bedienung benötigt. Wenn irgendeine der Eingabeleitungen /1 bis Ia dem Rechner zuzuführende Daten aufweist oder irgendeine der Ausgabeleitungen Oi bis Oa Daten vom Rechner benötigt, liefert sie ein Datensignal, welches, wenn es von dem Abtaster festgestellt wird, bewirkt, daß der Abtaster bei solch einer Leitung anhält. Wenn beispielsweise auf der Leitung /3 dem Rechner zuzuführende Daten vorliegen, stoppt der Abtaster, wenn er die Position 3 erreicht, wobei er Signale Hefen, die seine Haltestellung sowohl¹ den Wählern 32 und 34 genau als auch dem Speicheradressengenerator 28 anzeigen. Gleich nach dem Empfangen des Signals vom Abtaster 26, das anzeigt, daß der Abtaster in der Position 3 anhielt, veranlaßt der Generator 28 das Adressenregister 36, von dem Speicher ein Wort, das sich an der speziellen Adresse befindet, die der Eingabeleitung /3 zugeordnet ist, dem Datenregister 38 und weiterhin dem Steuerregister 40 zuzuführen.

Im wesentlichen zur gleichen Zeit bewirkt der Eingangsdatenwähler 32, der alle Daten von jeder der Eingabeleitungen und das Signal des Abtasters 26 empfängt, das anzeigt, daß der Abtaster in der Position 3 angehalten hat, daß über ihn nur die Daten auf der Eingabeleitung /3 zu dem Steuerregister 40 übertragen werden. Das Steuerregister wird von einer Steuereinheit gesteuert, die hernach im einzelnen beschrieben werden wird. Wenn diese Steuereinheit mit Signalen versorgt wird, die anzeigen, daß der Abtaster an irgendeiner der Positionen angehalten hat, die irgendeiner der Eingabeleitungen zugeordnet ist, so bewirkt sie, daß das Steuerregister 40 die Daten vom Wähler 32 empfängt und sie seinem Inhalt hinzufügt, der ihm zuvor dem Speicher 20Cdes Rechners über das Datenregister 38 zugeführt wurde. Die nächsten Speicherinhalte werden demselben Speicherplatz zugeführt, aus dem die Daten entnommen wurden.

So werden die Daten von der Leitung /3, die den Eingangsdatenwähler 32 durchlaufen, in das Speicherwort aus dem Steuerregister 40 heraus über das Datenregister 38 eingeschrieben. Der besondere Ort in dem Steuerregister, an dem die Daten eingeschrieben werden, wird durch einen Bitzähler bestimmt, der einen Teil des Steuerregisterwortes bildet. Die in dem Zähler enthaltene Zahl wird jedesmal geändert, wenn Daten in seinem Wort gespeichert wurden. Der Anfangszustand des Zählers steht unter der Steuerung des Rechners, um die Länge eines in dem Speicher speicherbaren Nachrichtenwortes zu bestimmen. Wenn das Wort gefüllt ist, wird dem Rechner ein Signal zugeführt, so daß die nächste, /1 zugeordnete Wortlängensteuerung vorbereitet wird, um sie dem Steuerregister 40 in Form des Zähleranfangszustandes zuzuführen, wenn die nächste Bitgruppe von /1 empfangen wird, wodurch ein automatisches »Entpacken« der Nachrichten (message unpacking) bewirkt wird.

Wenn andererseits irgendeine der Ausgabeleitungen Oi bis O4 eine Bedienung benötigt, was durch den Abtaster festgestellt wird, hält der Abtaster in einer Position, die der zu bedienenden Ausgabeleitung entspricht. Wenn beispielsweise die Datenleitung Oi Daten vom Speicher 2OC des Rechners 20 benötigt, liefert sie ein Ausgangsdatensignal, welches, wenn es vom Abtaster 26 festgestellt wird, bewirkt, daß der Abtaster in der Position 6 anhält. Das Anhalten des Abtasters 26 in Position 6 veranlaßt den Generator 28, das Adressenregister 36 mit einer Adresse zu versorgen, die zu den Daten gehört, die in dem Speicher 2OC zu dem Zweck gespeichert sind, der Ausgabeleitung Oi zugeführt zu werden. Solche Daten werden dann dem Datenregister 38 und von diesem dem Steuerregister 40 zugeführt. Zur gleichen Zeit wird das Steuerregister 40 von der noch im einzelnen zu beschreibenden Steuereinheit erregt, wodurch angezeigt wird, daß der Abtaster angehalten hat. Infolgedessen wird das Steuerregister 40 ■ veranlaßt, die ihm vom Datenregister 38 zugeführten Daten auf den Ausgangsdatenwähler 34 zu übertragen. Dieser Wähler wird mit einem Signal versorgt, das anzeigt, daß der Abtaster in Position 6 angehalten hat, und dadurch veranlaßt, die ihm vom Steuerregister 40 zugeführten Daten auf die Ausgabeleitung Oi zu übertragen. So werden die zuvor im Speicher 2OC gespeicherten Daten durch das Datenregister 38 und das Steuerregister 40 zum Wähler 34 und von diesem auf die Ausgabeleitung Oi übertragen.

Die Zeit, die für die gesamte Operation, d. h. das Feststellen einer eine Bedienung benötigenden Leitung, das Stoppen des Abtasters, das Auffinden der Adresse des der festgestellten Leitung zugeordneten Wortes,

das Übertragen der an der Adresse gespeicherten Daten auf das Steuerregister, das Übertragen der Daten von der festgestellten Leitung auf das Steuerregister, wenn es sich um eine Eingabeleitung handelt, oder das Übertragen der Daten vom Steuerregister auf die festgestellte Leitung, wenn es sich um eine Ausgabeleitung handelt, und das anschließende Zurückübertragen des Wortes in den Speicher, benötigt wird, ist nur ein Bruchteil der Zeit oder Periode, während der ein Datenbit von irgendeiner der Datenleitungen übertragen wird. Deshalb ist der Rechner in der Lage, jede der Leitungen abzutasten und sie während einer Zeitspanne zu bedienen, die gewöhnlich kürzer und in extremen Fällen niemals größer als die Periode ist, in der Daten

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dem Rechner zugeführt oder von ihm empfangen werden.

Wenn z. B. dem Rechner die Daten serienmäßig zugeführt werden und jedes Informationsbit während einer Minimalbitperiode Pb zugeführt wird, so wird der Rechner mit einer genügend hohen Geschwindigkeit betrieben, um während einer Periode Pb jede der N Leitungen, ob Eingabe- oder Ausgabeleitung, bedienen zu können. So können keine der Daten, welche dem Rechner von irgendeiner der Eingabeleitungen zugeführt werden, verlorengehen oder zerstört werden, bevor der Rechner sie zu ihrem richtigen Platz im Speicher überträgt.

In dem Impulsdiagramm nach F i g. 2 stellen die Kurven 1 bis 4 angenommene Signale dar, die von einer der Eingabeleitungen, z. B. der Leitung Li, geliefert und in deren Eingabeschaltung erzeugt werden, während Kurven 5 bis 8 Signale darstellen, die durch andere Eingabeleitungen, wie z. B. /2, und der ihr entsprechenden Eingabeschaltung erzeugt werden. Die Kurve 9 dient dazu, die Arbeitsweise des.Leitungsabtasters 26 zu erklären. In allen Kurven der F i g. 2 wird der obere Pegel als Wahr-Zustand und der untere als Falsch-Zustand definiert, wie durch die Buchstaben T= wahr und F= falsch angezeigt wird, die links von der Kurve 1 angeschrieben sind. Die umgekehrten Definationen sind ebenfalls anwendbar, vorausgesetzt, daß die umgekehrten logischen Operationen ausgeführt werden.

Zum Zwecke der Erläuterung sei· angenommen, daß Daten von jeder der Eingabeleitungen serienweise Bit für Bit zugeführt werden. Die Kurve 1 in F i g. 2 stellt die Datenbits von 0110 dar, die durch die Abschnitte 51 bis 54 veranschaulicht werden. In ähnlicher Weise sei angenommen, daß die Eingabeleitung /2 die Datenbits 0011 liefert, die durch die Kurve 5 nach F i g. 2 mit den Abschnitten 61 bis 64 dargestellt wird. Immer wenn eine der Eingabeleitungen dem Rechner Daten zuführt, liefert sie auch ein Dateneingabe-Signal. Die Dateneingabe-Signale 66 und 68, die zu den Eingabeleitungen /1 und Ii gehören, sind durch die Kurven 2 und 6 der F i g. 2 veranschaulicht. Bei einer besonderen Ausführungsform verursacht das Dateneingabe-Signal 66, daß eine Quelle von Takt-Impulsen in einer Eingangsschaltung einen Impuls als Reaktion auf jeden der Datenbits erzeugt, die von der ihr zugeordneten Leitung zugeführt werden. Diese Takt-Impulse 71 bis 74, die durch die Kurve 3 in F i g. 2 veranschaulicht werden, werden zu Beginn eines jeden der Bits erzeugt. In ähnlicher Weise verursacht das zu der Eingabeleitung /2 zugeordnete Dateneingabe-Signal 68 die Erzeugung einer Vielzahl von Takt-Impulsen 81 bis 84, die als Reaktion auf die Datenbits erzeugt werden, die von der Eingabeleitung /1 zugeführt werden. Diese Takt-Impulse werden von der Kurve 5 in F i g. 2 veranschaulicht.

In der gleichen besonderen Ausführungsform wird als Reaktion auf Takt-Impulse, die in der Eingangsschaltung erzeugt wurden, ein Flipflop, das hernach im einzelnen beschrieben werden wird, auf den Wahr-Pegel eingestellt. Das Einstellen des Flipflops, das der Eingangsschaltung für die Eingabeleitung /1 zugeordnet ist, wird durch den Abschnitt 92 der Kurve 4 in F i g. 2 veranschaulicht, der als Antwort auf den Takt-Impuls 71 den Wahr-Pegel annimmt. Ähnlich wird das Einstellen auf den Wahr-Pegel des zur Eingabeleitung /2 gehörende Flipflops durch den Abschnitt 94 der Kurve 8 in F i g. 2 veranschaulicht. Das Einstellen erfolgt als Reaktion auf den Takt-Impuls 81.

Der Leitungsabtaster 26 (Fig. 1) tastet diese verschiedenen Flipflops ab und stellt fest, welche von ihnen auf den Wahr-Pegel eingestellt sind. Wenn der Abtaster feststellt, daß ein Flipflop so eingestellt ist, wird der Abtastvorgang unterbrochen, um die Daten von der Leitung, die einem solchen Flipflop zugeordnet ist, auf das Steuerregister 40 (F i g. 1) zu übertragen. Es soll z. B. angenommen werden, daß der Leitungsabtaster 26 beim fortlaufenden Abtasten der verschiedenen Eingabe- und Ausgabeleitungen die Eingabeleitung /1 abtastet. Nach der Feststellung, daß das dazugehörige Flipflop auf den Wahr-Pegel eingestellt ist, was durch den Kurvenabschnitt 92 angezeigt wird, wird ein Flipflop innerhalb des Abtasters auf den Falsch-Pegel zurückgestellt, wie durch den Abschnitt % der Kurve 9 in F i g. 2 angezeigt wird. Das Zurückstellen dieses Flipflops auf den Falsch-Pegel verursacht auch das Zurückstellen des zur Leitung /1 gehörenden Flipflops auf den Falsch-Pegel, was durch den Abschnitt 98 der Kurve 4 in F i g. 2 veranschaulicht wird. Wenn der Abtaster auf den Falsch-Pegel (Kurvenabschnitt 96) eingestellt wird, stoppt der Abtaster das Abtasten der folgenden Leitungen. Die Position, in der der Abtaster 26 stoppt, die, wenn sie der Leitung /1 zugeordnet ist, die Positionsnummer 1 trägt, wird dem Speicheradressengenerator 28 zugeführt. Die Funktion des Speicheradressengenerators besteht, wie hernach noch beschrieben werden wird, darin, die Position festzustellen, in der der Abtaster 26 stillgesetzt worden ist, und das Adressenregister 36 in Übereinstimmung damit zu erregen, so daß ein Speicherwort, das der Eingabeleitung /1 zugeordnet ist, von dem Speicher 2OC durch das Datenregister 38 des Rechners 20 auf das Steuerregister 40 übertragen werden kann.
Obwohl im vorhergehenden eine besondere Ausführungsform zum Erzeugen von Signalen, die von dem Abtaster 26 festgestellt werden können, beschrieben worden ist, versteht es sich, daß auch andere Anordnungen zur Erzeugung von Signalen verwendet werden können, die, wenn sie von dem Abtaster 26 festgestellt werden, bewirken, daß der Abtaster in einer geeigneten Position stehenbleibt. Auch verstehe es sich, daß, obwohl in F i g. 2 die Datensignale 66 und 68 auf den Leitungen /1 und /2 synchronisiert sind, dem Rechner Daten asynchron zugeführt werden können, weil das Feststellen der Gegenwart von Eingangssignalen durch den Abtaster nicht davon abhängt, daß die Signale synchronisiert sind.

Jedes der im Speicher 2OC gespeicherten Wörter kann einen Aufbau haben, wie er in F i g. 3 dargestellt ist, auf die jetzt Bezug genommen wird. Es sei angenommen, daß bei einer speziellen Anwendung jedes Speicherwort aus 18 Bits besteht, von denen das erste Bit (Nullbit) für Codezwecke verwendet wird, während die vierzehn Bits, die vom 5. bis zum 17. Bit reichen, zum Speichern von Daten verwendet werden. Die Bits 1 bis 4 werden als Zählbits verwendet und enthalten den Zähler, dessen Funktion es ist, zu steuern oder zu überwachen, in welche der Datenbitsteilen Daten einzuschreiben sind, sowie auch die Datenbits zu bestimmen und zu überwachen, aus denen Daten herausgelesen werden, und festzustellen, wenn ein Wort übertragen wurde. So zeigt die Zahl in den Zählbits die Bits des Datenwortes an, die noch übertragen werden müssen. Sie können als Adresse einer Bitgruppe in dem speziellen Speicherwort aufgefaßt werden.

Der Speicheradressengenerator 28 erzeugt nach der Feststellung, daß der Leitungsabtaster 26 bei der Positionsnummer 1 angehalten hat und dadurch anzeigt,

daß ein Eingangssignal auf der Eingabeleitung /i gegenwärtig ist, ein Adressensignal und die geeigneten Speicherdaten-Übertragungssignale, um ein Speicherwort, das der Eingabeleitung /i zugeordnet ist, auf das Steuerregister 40 zu' übertragen. Gleichzeitig damit wird der Eingangsdatenwähler 32 durch ein Signal des Abtasters 26 erregt, das anzeigt, daß der Abtaster bei Positionsnummer 1 anhielt. Die Funktion des Wählers 32 ist es, auszuwählen, welche der Daten von den verschiedenen Eingabeleitungen auf das Steuerregister 40 >o übertragen werden. Nach der Feststellung, daß der Abtaster 26 in Position 1 anhielt, wird ein Bit der Daten, die von der Eingabeleitung /ι zugeführt werden, z. B. das Bit »Eins«, das von dem Abschnitt 52 der Kurve 1 in Fig.2 dargestellt wird, auf das Steuerregister 40 übertragen.

Die Tatsache, daß der Abtaster 26 anhielt, wird einer Steuereinheit des Registers 40 übermittelt. Die Funktion dieser Steuereinheit besteht darin, die von den Zählbits dargestellte Zahl zu verändern, wenn Daten vom Wähler 32 empfangen und in dem Speicherwort gespeichert werden, das zuvor auf das Register von dem Speicher 2OC übertragen wurde, als der Abtaster 26 auf einer Eingabeleitung anhielt. Es verändert die von den Zählbits dargestellte Zahl auch dann, wenn aus dem Wort, das in ihr gespeichert ist, Daten herausgelesen und dann auf den Ausgangsdatenwähler 34 übertragen werden, wenn der Abtaster 26 in einer der Positionen 5 bis 8 anhält und dadurch anzeigt, daß er sich auf einer Ausgabeleitung befindet.

Der Bitzähler wird auch durch das Rechenprogramm gesteuert. Er kann auf irgendeine gewünschte Zahl eingestellt werden, die die Wortlänge darstellt, so daß eine bestimmte Anzahl von Bits zu einem Wort vereinigt wird, das dann in dem Speicher gespeichert wird. Der Bitzähler liefert dem Rechner ein Signal, das die Beendigung der Zusammenstellung eines Wortes anzeigt und den Rechner veranlaßt, eine folgende Anfangszahl vorzubereiten, die mit der speziellen Leitung verknüpft ist und auf das Steuerregister 40 übertragen werden soll, wenn eine folgende Bitgruppe von dieser Leitung empfangen wird. So wird durch diese Mittel und die Rechnerprogrammierung das automatische Entpacken der Nachrichten bewirkt.

Nachdem die Daten in das in dem Steuerregister 40 enthaltene Speicherwort übertragen worden sind, verursacht der Rechner, daß das Speicherwort aus dem Steuerregister 40, in das die Daten aus der Eingabeleitung /1 übertragen oder eingeschrieben wurden, an seine jeweilige Adresse im Speicher 2OC zurückgeführt wird. Nachdem das Speicherwort an seinen Platz oder an seine Adresse zurückgeführt wurde, wird ein Signal von dem Rechner dem Abtaster 26 zugeführt, um ihn auf den Wahr-Pegel zurückzustellen, was durch den Abschnitt 100 der Kurve 9 in F i g. 2 angezeigt wird, und ihn zur Wiederaufnahme des Abtastvorganges zu veranlassen. Wenn der Abtaster die Leitung /2 abtastet und feststellt, daß der ihr zugeordnete Flipflop auf den Wahr-Pegel eingestellt ist, wie es der Abschnitt 94 der Kurve 8 in F i g. 2 anzeigt, wird der Abtaster wieder auf den Falsch-Pegel eingestellt, wie es durch den Abschnitt 102 angezeigt wird. Als Ergebnis liefert der Abtaster dem Rechner und dem Eingangsdatenwähler 32 das geeignete Signal, so daß das »Null«-Bit, das in der Kurve 5 der F i g. 2 von dem Abschnitt 61 dargestellt wird und das erste Datenbit ist, das von der Eingabeleitung /2 zugeführt wird, in ein Speicherwort, das der Leitung /2 zugeordnet und vom Rechner auf das Steuerregister 40 übertragen worden ist, in einer Weise eingeschrieben werden kann, die der zuvor beschriebenen gleich ist. _;

Die Arbeitsweise des Puffers sei weiterhin an Hand F i g. 4 beschrieben, in der die Impulse oder Signale 111, 112 und 113 Dateneingangssignale darstellen, die von den Eingabeleitungen /1, /3 und /4 geliefert werden. Jeder Impuls oder jedes Signal zeigt an, daß die entsprechende Eingabeleitung Daten auf den Rechner zu übertragen hat. Die Abwesenheit eines Signals auf der geraden Linie 114 zeigt das Fehlen von Daten auf der Eingabeleitung /2 an. In F i g. 4 stellen weiterhin die Impulse 115, 116 und 117 Datenausgabe-Signale dar, die von Ausgabeleitungen O2, Ch und Oa geliefert werden, während die Abwesenheit eines Impulses auf der geraden Linie 118 anzeigt, daß die Leitung Oi keine Daten von dem Rechner empfangen soll.

Das erste Datensignal, das von dem Abtaster 26 (F i g. 1) zur Zeit ti ermittelt wird, ist das Eingangssignal 111, das bewirkt, daß der Abtaster anhält, was durch den Kurvenabschnitt 121 angezeigt wird. In der Zeit zwischen ti und U überträgt der Puffer zusammen mit dem Rechner 20 ein Datenbit von Eingabeleitung /1 auf das Speicherwort, das der Leitung /1 zugeordnet ist, wie es zuvor an Hand F i g. 2 beschrieben wurde. Zur Zeit U fängt der Abtaster wieder an, die folgenden Leitungen abzufragen, bis zur Zeit fi das nächste Datensignal 115 auf der Ausgabeleitung Ch festgestellt wird. Zu dieser Zeit wird der Abtaster in Position 6 angehalten, wie es durch den Kurvenabschnitt 122 angezeigt wird, und ein Bit aus den Daten eines Speicherwortes, das der Ausgabeleitung Ch zugeordnet ist, von dem Steuerregister 40 durch den Ausgangsdatenwähler 34 auf die Ausgabeleitung Oi übertragen. Diese Operation wird zur Zeit ti abgeschlossen, zu der der Abtaster seine Abtastoperation für eine Zeit wieder aufnimmt, bis er zur Zeit te das Eingangssignal 112 feststellt, das von der Eingabeleitung /3 geliefert wird. Der Abtaster wird wieder angehalten, wie es durch den Kurvenabschnitt 123 angezeigt wird, und erregt die verschiedenen Schaltungsteile des Puffers und des Rechners, um das Datenbit von der Eingabeleitung 13 auf das zugeordnete Speicherwort zu übertragen. Am Ende dieser Operation, d. h. zur Zeit te, wird die Abtastungsoperation wieder aufgenommen, bis ein nächfolgendes Daten-Ausgangssignal 116 zur Zeit iio festgestellt wird. Der Abtaster hält noch einmal an, wie es durch den Kurvenabschnitt 124 angezeigt wird, und überträgt ein Datenbit auf die Ausgabeleitung Ch. Nach Feststellen des Impulses 117, der mit der Bedienungsanforderung der Ausgabeleitung Ολ verknüpft ist, hält der Abtaster zur Zeit tu an, um auf diese Leitung ein Bit zu übertragen. Die Übertragung findet zwischen den Zeiten t\z und fi4 statt. Danach wird die Abtastoperation bis zur Zeit π β wieder aufgenommen, zu der das von der Eingabeleitung /4 gelieferte Signal 113 festgestellt wird. Der Abtaster stoppt wieder einmal und bewirkt, daß die von der Eingabeleitung /4 gelieferten Daten während der Zeitperiode zwischen ίιβ und tu auf ein Speicherwort übertragen werden, das ihr zugeordnet ist. Zur Zeit ii? werden die Abtastoperationen erneut aufgenommen.

Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt, ist der Puffer zusammen mit dem Rechner 20 dazu in der Lage, Daten von irgendeiner der Eingabeleitungen, die ein Eingangssignal liefert, aufzunehmen und auch Daten irgendeiner der Ausgabeleitungen zuzuführen, die einem Daten-Ausgabesignal wie 115, 116 oder 117 zugeordnet ist. Die Zeit, die zum vollständigen

Übertragen der Daten von einer der Eingabeleitungen zum Rechner oder vom Rechner zu einer der Ausgabeleitungen benötigt wird, ist nur ein Bruchteil der kürzesten Bitperiode, während der ein Datenbit dem Rechner zugeführt oder von ihm empfangen wird. Daher sind der Puffer und der Rechner in der Lage, während einer solchen Periode jede der damit verbundenen Leitungen zu bedienen, seien es Eingabe- oder Ausgabeleitungen. Dadurch wird der Verlust von Daten verhindert, die von einer beliebigen der Eingabeleitungen zugeführt werden oder einer beliebigen der Ausgabeleitungen zuzuführen sind.

Nach Feststellen eines Datensignals, ob am Eingang oder Ausgang, stoppt der Abtaster, und es wird seine Position dazu verwendet, drei Funktionen auszuführen. Eine Funktion besteht darin, vom Speicher auf das Steuerregister 40 (F i g. 1) ein Speicherwort zu übertragen, das der speziellen Datenleitung zugeordnet ist, auf der das Datensignal erscheint. Die zweite Funktion der Position des Abtasters ist es, die Herkunft eines Datensignals festzustellen, so daß Daten in ein im Steuerregister 40 enthaltenes Wort eingeschrieben werden, wenn das Datensignal ein Dateneingabe-Signal ist, und Daten daraus als Reaktion auf ein Datenausgabe-Signal herausgelesen werden. Als dritte Funktion steuert der Abtaster die Wähler 32 und 34 (F i g. 1), die gewährleisten, daß nur Daten von der bestimmten Leitung, die das Datensignal liefert, entweder dem Steuerregister zugeführt werden, damit sie in einem darin enthaltenen Speicherwort gespeichert werden, oder von dem Steuerregister nur auf die bestimmte Ausgabeleitung übertragen werden.

Wie aus dem in F i g. 5 dargestellten Blockschaltbild des Steuerregisters 40 (Fig. 1) des Puffers ersichtlich, enthält dieses Steuerregister ein Register 40a, in das ein Speicherwort des in F i g. 3 gezeigten Aufbaues vom Speicher 2OC (F ig. I) her übertragen werden kann. Die Bits 1 bis 4, deren Rolle als Zählbits zuvor in Verbindung mit Fig.5 beschrieben worden ist, werden einem Vierbit-Zähler 406 zugeführt, so daß dann, wenn ein Wort in das Register 40a übertragen wird, die Bits 1 bis 4 den Zähler 40ό einstellen. Zähler 40b wiederum ist mit einer Registersteuereinheit 40c verbunden, die auf die Signale von dem Abtaster 26 reagiert, indem sie anzeigt, ob der Abtaster in einer Position anhielt, die auf eine Eingabeleitung oder eine Ausgabeleitung bezogen ist, um Daten vom Wähler 32 auf das Register 40a zu übertragen oder Daten aus dem Register zu entfernen. Nach der Zu- oder Abfuhr von Daten zum bzw. vom Register 40a erhöht die Registersteuereinheit 40c die Zahl im Zähler 406, der die erhöhte Zahl auf die Bitsl bis 4 überträgt, bevor das Wort auf den Speicher übertragen wird.

Die Zahl in den Zählbits irgendeines Speicherworts kann anfänglich vom Rechner 20 auf einen gegebenen Wert eingestellt werden, damit dem Rechner 20 vom Zähler 406 ein Signal zugeführt wird, das anzeigt, daß das Speicherwort gefüllt ist, wenn der gegebene Wert um eine Zahl erhöht worden ist, die der gewünschten Wortlänge entspricht, die in dem speziellen Speicherwort gespeichert werden soll.

Es kann dann ein neues Speicherwort vorbereitet werden, um ein folgendes Datenwort von derselben Eingabeleitung zu empfangen. Wenn z. B. angenommen wird, daß eine Gruppe von drei Bit in einem gegebenen Speicherwort gespeichert werden soll, kann die Zahl in seinen Zählbits auf 14 eingestellt werden, so daß dann, wenn die ersten und zweiten Bits gespeichert werden, die Zahl auf 15 und 16 erhöht wird. Wenn dann das letzte Bit der aus drei Bit bestehenden Gruppe gespeichert wird, wird der Zähler 40ώ gelöscht, wobei er dem Rechner ein Signal liefert, das anzeigt, daß das Wort gefüllt ist. So wird das automatische Entpacken der Nachrichten durch eine solche Programmierung des Rechners erreicht, daß er anfänglich die Zahl in den Zählbits der verschiedenen Wörter in Übereinstimmung mit den Längen der Datenwörter einstellt, die in den Speicherregistern zu speichern sind. In ähnlicher Art und Weise kann das Packen von Nachrichten automatisch dadurch erzielt werden, daß die Zahl in Wörtern, die zu Bitgruppen aus dem Speicher ausgelesen werden sollen, anfänglich auf einen Wert eingestellt wird, damit dann, wenn ein vollständiges Wort aus dem Speicherwort herausgelesen ist, vom Zähler 40έ> dem Rechner ein Signal zugeführt wird, das die vollständige Übertragung eines Wortes und die Notwendigkeit der Vorbereitung eines weiteren Wortes zur Übertragung auf das Register 40a während des folgenden Lesevorganges anzeigt.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist das Nullbit im Register 40a mit dem Rechensteuerwerk 29 des Rechners 20 verbunden. Dieses Bit kann als Teil der Datenbits oder für irgendwelche Codezwecke verwendet werden. Bei einer besonderen Ausführungsform wurde es z. B. dazu verwendet, das letzte Wort in einem Speicher zu codieren, das einer gegebenen Datenleitung zugeordnet ist, so daß, nachdem so ein Wort gefüllt ist, ein Signal dem Rechner zugeführt wird, das anzeigt, daß weitere Daten von dieser Leitung nicht angenommen werden können, weil alle Speicherwörter, die dieser Leitung zugeordnet sind, gefüllt sind. Es versteht sich jedoch, daß es auch für andere Codefunktionen verwendet werden kann.

Wie zuvor beschrieben, ist es die Funktion des Speicheradressengenerators 28 (Fig. 1), die Adresse eines Speicherwortes zu erzeugen, das einer der Leitungen zugeordnet ist und auf das Steuerregister 40 übertragen werden soll, damit ihm Daten zugeführt oder entnommen werden können.

In F i g. 6 ist der spezielle Aufbau eines Wortes dargestellt, das im Generator 28 speicherbar ist, der ein konventionelles Register umfaßt. Ein erster, als abtastergesteuerter Adressenteil bezeichneter Abschnitt des Wortes wird durch den Abtaster 26 gesteuert und liefert ein Adressensignal als Funktion der Halteposition des Abtasters. Wenn z. B. der Abtaster in einer Position stoppt, die der Eingangsleitung h zugeordnet ist, stellt das in dem ersten Adressenteil gespeicherte Signal die Adresse dar, die allen Wörtern in dem Speicher, die der Leitung /4 zugeordnet sind, gemeinsam ist. Der zweite, als Wortnummer-Adressenteil bezeichnete Abschnitt wird von dem Rechner gesteuert, von dem angenommen wird, daß er die Zahl der Wörter überwacht, die jeder Leitung zugeordnet sind und in die bereits Bitgruppen eingeschrieben oder aus denen bereits Bitgruppen herausgelesen worden sind, so daß das richtige der jeder Leitung zugeordneten Wörter dem Steuerregister 40 zugeführt wird. Es sei z. B. angenommen, daß die ersten beiden Wörter, die einer Leitung, wie z. B. der Leitung /2 zugeordnet sind, bereits mit Bitgruppen gefüllt sind und daß der Abtaster. 26 wieder in einer Position stoppt, die der Leitung /2 zugeordnet ist. Nachdem der Rechner 20 beobachtet hat, daß die ersten beiden Wörter, die der Leitung /2 zugeordnet sind, bereits gefüllt worden sind, liefert er ein Adressensignal für den Wortnummer-Adressenteil, das der Adresse des

dritten Wortes der Leitung k entspricht, so daß die von dieser Leitung gelieferten Daten in der richtigen Folge gespeichert werden. Das Wort im Register 28 kann einen dritten Abschnitt umfassen, der als fester Adressenteil bezeichnet wird und der den Teil des Speichers festlegt, in dem nur Wörter angeordnet sind, die.den verschiedenen Datenleitungen zugeordnet sind.

Es versteht sich, daß die vorangegangene Beschreibung der Erzeugung der Adresse eines von mehreren Wörtern, die einer bestimmten Leitung zugeordnet sind, nur ein Beispiel für die Erzeugung der gewünschten Adresse behandelt. Es können verschiedene Rechnertechniken dazu verwendet werden, die Position des Abtasters in Hinsicht auf die spezielle Datenleitung festzustellen und auch die mit einer bestimmten Lei- *5 tung zugeordneten Wörter zu überwachen, die bereits behandelt wurden, um das richtige Wort auf das Steuerregister zu übertragen, damit Daten zwischen der bestimmten Leitung und dem Wort in dem Steuerregister übertragen werden können.

Wie zuvor in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben, besteht eine Technik zum Übertragen von Daten von einer Eingabeleitung, wie z. B. der Leitung /i, auf den Rechner darin, ein Daten-Eingabesignal, wie z. B. das Signal 66 auf der Kurve 2 in F i g. 2, zu erzeugen, welches wiederum eine Folge von Takt-Impulsen 71 bis 74 (Kurve 3 in F i g. 2) auslöst, von der jeder Impuls verwendet wird, um den Abtaster 26 anzuhalten, damit ein zugeordnetes Datenbit auf den Rechner übertragen werden kann. Zum Zwecke der Erläuterung ist ein spezielles Beispiel einer Anordnung zum Erzeugen solcher Signale in F i g. 7 dargestellt, wobei es sich versteht, daß andere Techniken mit anderen Anordnungen ebenfalls verwendet werden können. Bei einer speziellen Anlage zur Datenübertragung haben die Signale, die auf der Eingabeleitung /i zugeführt werden, die Form von verschiedenen Frequenzen, von denen eine erste Frequenz eine binäre Eins, eine zweite Frequenz eine binäre Null und eine dritte Frequenz das Dateneingabe-Signal 66 (Kurve 2 in F i g. 2) darstellt. Jeder Eingabeleitung kann eine Eingangsschaltung 48 zugeordnet sein, die, wie in F i g. 7 gezeigt, einen Demodulator 130 umfaßt. Der Demodulator, der durch die verschiedenen Frequenzen erregt wird, die durch die Eingabeleitung /i zugeführt werden, demoduliert oder trennt die verschiedenen Frequenzen und führt einen Daten-Flipflop 131 Datenbits zu, d. h. binäre Nullen wie 51 und 54 und binäre Einsen wie 52 und 53, während das Dateneingabe-Signal 36 einer Einstellklemme (S-Klemme) eines Nachrichten-Flipflops 132 zugeführt wird. Die Lösch- oder Rückstell-Klemme (R-Klemme) des Flipflops 132 ist mit dem Datenausgang des Demodulators 130 verbunden. Wenn das Dateneingabe-Signal 66 erzeugt wird, wird das Flipflop 132 auf dem Wahr-Pegel eingestellt, wie es sein Ausgangsimpuls oder -signal 133 anzeigt. Der Ausgang des Flipflops 132 bleibt wahr, bis das erste Datenbit, so wie z. B. das Bit 51, festgestellt wird. In diesem Augenblick wird das Signal 133 auf den Falsch-Pegel eingestellt. Wenn es auf den Falsch-Pegel zurückgestellt wird, löst das Signal eine Takt-Impuls-Quelle 135 aus, die die Taktimpulse 71 bis 74, und zwar einen Impuls pro Bit, liefert. Der Abstand zwischen den Impulsen ist gleich der Bitperiode der Datenbits, die dem Daten-Flipflop 131 zugeführt werden. Der Ausgang der Takt-Impuls-Quelle 135 ist mit einer Steuerklemme C des Daten-Flipflops 131 verbunden, um das Daten-Flipflop mit den Taktimpulsen zu steuern und die Einsen und Nullen dem Eingangsdatenwähler 32 zuzuführen. Der erste Taktimpuls 71 wird außerdem dazu verwendet, ein Fertig-Flipflop 136 auf den Wahr-Pegel einzustellen, was durch den Kurvenabschnitt 92 angezeigt wird. Die Lösch-KIemme oder Rückstell-Klemme (R-Klemme) des Fertig-Flipflops 136 ist mit dem Abtaster 26 verbunden, so daß dann, wenn sich der Abtaster 26 in der Position 1 befindet, die der Eingabeleitung /i zugeordnet ist, und das Fertig-Flipflop 136 der Eingangsschaltung 48 der Leitung /i wahr ist (Kurvenabschnitt 92), der Abtaster in dieser Position anhält und das Fertig-Flipflop 136 löscht und dessen Ausgang auf den Falsch-Pegel umschaltet, wie es durch den Kurvenabschnitt 98 angezeigt wird.

Wie zuvor in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben, wird dann, wenn der Abtaster in einer gegebenen Position, wie z. B. in der Position 1, die der Eingabeleitung /i zugeordnet ist anhält, ein Flipflop des Abtasters vom Wahr-Pegel auf den Falsch-Pegel umgeschaltet, der durch den Abschnitt 96 der Kurve 9 in F i g. 2 veranschaulicht wird. Das Flipflop des Abtasters verbleibt auf dem Falsch-Pegel während der Wortübertragungsoperation Pc, während der ein Wort auf das Datenregister übertragen wird, dem Wort Daten zugeführt oder entnommen werden und das Wort in den Speicher zurückübertragen wird.

Eine Folge von Operationen oder Schritten, die sich während der Periode Pc ereignen, in der Daten zwischen dem Speicher und dem Steuerregister 40 übertragen werden, wird an Hand F i g. 8 erläutert. Bei der Behandlung von F i g. 8 wird angenommen, daß eine synchrone Operation ausgeführt wird und daß in dem Rechner weitere, in der einschlägigen Technik bekannte Takt- und folgesteuernde Signale erzeugt werden. Aus der folgenden Beschreibung ist jedoch ersichtlich, daß nicht nur synchrone Operationen, sondern auch eine asynchrone Arbeitsweise verwirklicht werden kann, solange die Zeitbeziehung Pc N < Pl nicht verletzt wird. Die Kurve 1 in F i g. 8 stellt Taktimpulse dar, die in dem Rechner auf übliche Weise durch einen nicht dargestellten von einem Taktgeber des Rechners zum Steuern der Folge der Operationen erzeugt werden.

Nach dem Einstellen des Flipflops des Abtasters auf einen Falsch-Pegel, der in Kurve 2 der F i g. 8 durch den Abschnitt 96 angezeigt wird, verursacht der nächste Taktimpuls 150 das Einstellen der Adresse in dem Adressengenerator 28, was durch das Signal 161 angezeigt wird. Das Einstellen benötigt eine Taktperiode, so daß dann, wenn ein folgender Taktimpuls 151 erzeugt wird, das Wort aus dem Speicher auf das Datenregister 40 übertragen wird, was durch das Signal 162 angezeigt wird. Wenn sich das Wort in dem Register 40 befindet, wird ein die Ausführung der Übertragung anzeigendes Signal 163 erzeugt Danach werden die Daten mit dem Taktgeber des Rechners durch das Signal 164 synchronisiert, so daß während der Taktperiode zwischen den Taktimpulsen 153 und 154 die Daten verarbeitet, d. h., daß Daten entweder auf das Speicherwort übertragen oder daraus herausgelesen werden. Das Verarbeiten der Daten ist in F i g. 8 durch das Signal 165 dargestellt. Während der folgenden Taktperiode zwischen den Taktimpulsen 154 und 155, wie durch das Signal 166 angezeigt, können die Daten in dem Register sich absetzen und einen Ruhezustand annehmen, damit sie, wenn der Taktimpuls 155 erzeugt wird, vom Register 40 zurück auf den Speicher 2OC (Fig. 1) übertragen werden können, was durch das Signal 167 angezeigt wird. Die durch die Signale 165 und 166 definierte Periode kann als datenverarbeitende Periode angesehen

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werden, während die Daten entweder auf das Speicherwort im Steuerregister 40 übertragen oder aus diesem Wort herausgelesen werden.

Die Zurückübertragung kann mehr als eine Taktperiode benötigen. Nachdem das Wort auf den Speicher zurückübertragen ist, wird ein die Ausführung der Übertragung anzeigendes Signal 168 erzeugt, so daß dann, wenn der folgende Taktimpuls 158 erzeugt wird, das Flipflop des Abtasters auf einen Wahr-Pegel 100 eingestellt wird, wodurch der Abtaster in die Lage versetzt wird, die mit ihm verbundenen folgenden Leitungen abzutasten. Es versteht sich, daß die Steuerung der Folge der zuvor beschriebenen Operationen innerhalb des Standes der Technik der elektronischen Rechner und ihrer bekannten Schaltungen liegt und deshalb eine ausführliche Beschreibung solcher Schaltungen hierin nicht erforderlich ist.

Die Aufmerksamkeit wird nun auf F i g. 9 gerichtet, die ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Eingangsdatenwählers 32 (Fig. 1) zeigt, dessen Funktion es ist, die Übertragung der Daten auf das Datenregister 40 von der Leitung zu steuern, bei der der Abtaster 26 stoppt. Der Wähler 32 umfaßt UND-Glieder. 171 bis 174, die mit den Flipflops 131 der Eingangsschaltungen 44 verbunden sind, die mit Eingabeleitungen /i bis U verknüpft sind. Die anderen Eingänge der Verknüpfungsgheder sind je mit einem anderen Ausgang eines Positionsdecodierers 175 verbunden, der die Position bestimmt, m der der Abtaster 26 anhält. Als Ergebnis wird das UND-Glied 171 durchlässig gemacht, wenn der Abtaster 26 in Position 1 anhält, während die Glieder 172,173 und 174 durchlässig gemacht werden, wenn der Abtaster 26 in den Positionen 2,3 und 4 anhält Die Ausgänge der UND-Glieder sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes 176 verbunden, dessen Ausgangssignal der Bitstelle 5 des Registers 40a (F i g 5) des Steuerregisters 40 zugeführt wird, so daß zu einer beliebigen gegebenen Zeit nur ein Datenbit von der Eingabeleitung, bei der der Abtaster anhält, auf das Speicherwort im Register 40 übertragen wird. Eine umgekehrte Anordnung kann bei dem Ausgangsdatenwahler 34 verwendet werden, um zu gewährleisten, daß die Ausgangsdaten nur auf eine der Ausgabeleitungen übertragen werden, die durch die Position bestimmt wird, bei der der Abtaster 26 anhält.

Bisher wurde das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Steuerung der Übertragung der Daten zwischen irgendeiner beliebigen der Datenleitungen und dem Speicherwort in dem Steuerregister 40 behandelt Wie zuvor beschrieben, wird die Steuerung mit Hilfe des Zahlbits, die in jedem Wort (s. F i g. 3 und 5) enthalten sind, zusammen mit dem Zähler 4OZ? erreicht dessen Anfangszustand von dem Rechner gesteuert wird Durch Einstellen des Zählers auf einen gegebenen Zustand und Erhöhen der darin enthaltenen Zahl, jedesmal dann, wenn Daten vom oder zum Wort übertragen werden, wird die in dem Wort speicherbare oder aus dem Wort auslesbare Länge der Bitgruppe bestimmt und einen automatisches Packen bzw. Entpacken der Nachrichten erreicht.

Dieses Grundprinzip kann bei der automatischen Paritätsprüfung verwendet werden, indem in jedem Wort ein Pantäts-Bit vorgesehen wird, das in jeden von zwei binären Zuständen bringbar ist, je nachdem, ob die Zahl der Einsen oder Nullen in dem Wort ungerade oder gerade ist. Wie z. B. aus F i g. 10 ersichtlich ist, die ein Blockschaltbild eines Teiles des Steuerregisters 40 einer anderen Ausführungsform zeigt, kann ein auf das

Register übertragenes Speicherwort 190 ein Paritäts-Bit 190a und eine Gruppe von Zählbits 1906 umfassen, die mit einer Paritäts-Vergleichsschaltung 195 gekoppelt sind. Die Schaltung 195 erhöht als Reaktion auf jedes Datenbit, das vom Eingangsdatenwähler 32 zugeführt und in dem Datenbitteil 190c des Wortes 190 gespeichert wird, die Zahl in den Bits 1906. Sie überwacht dabei außerdem die gerade oder ungerade Anzahl entweder der binären »Einsen« oder der binären ίο »Nullen« in diesen Bits. Nachdem eine ausgewählte Zahl von Bits in dem Wortteil 190c gespeichert worden ist, wird ein folgendes Bit mit dem Zustand des Paritäts-Bit 190a verglichen, um ein automatisches Paritäts-Signal zu liefern.

Es sei z. B. angenommen, daß nach N Datenbits ein Paritäts-Bit von jeder Eingangsleitung, wie z. B. der Leitung /, zugeführt wird und daß das Paritäts-Bit 190a auf eine Eins eingestellt ist, wenn die Anzahl von Einsen in den Bits 190c ungerade ist, und auf eine Null ze wenn die Anzahl von Einsen gerade ist. Dann wird in Übereinstimmung mit der Erfindung, wenn die von den Zählbits 190c dargestellte Zahl N ist, das nächste Bit von der Eingangsleitung, das ein Paritäts-Bit ist, mit dem Einstellungs- oder dem binären Wert des Bits 190a verglichen. Von der Schaltung 195 wird ein Paritätsprüfungs-Signal geliefert, wenn die beiden übereinstimmen, wodurch sie anzeigt, daß die Daten in den Bits 190c stimmen und daß sich keine Irrtümer bei der Datenübermittlung und der Datenübertragung ereigneten Es versteht sich, daß es bei einigen Anwendungen erwünscht sein kann, daß das Steuerregister 40 nur den Schaltungsaufbau zum Steuern der Übertragung der Daten aus dem oder auf das Speicherwort als Funktion der Zahl in den Zählbits 1 bis 4 umfaßt, wie er in F i g 5 dargestellt ist. Andererseits kann es bei anderen Anordnungen erwünscht sein, nur den zuvor beschriebenen Schaltungsaufbau zur Paritätsprüfung vorzusehen oder beide Anordnungen miteinander zu kombinieren so daß sowohl ein Entpacken der Daten als auch eine Paritätsprüfung erfolgen kann, was als eine Anordnung zum Anzeigen der Charakteristika der Daten im Wort aufgefaßt werden kann.

Es wurde demgemäß ein neuer Datenübertragungspuffer beschrieben und dargestellt, der zum Koppeln einer Vielzahl von zu bedienenden Datenleitungen mit einem Rechner dient, in dem Speicherworte gespeichert sind, die jeder der Leitungen zugeordnet sind. Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß in dem Puffer ein einziger Eingangs-Ausgangs-Kanal verwendet wird, um alle Leitungen zu bedienen. Die Arbeitsweise des Puffers kann summarisch als ein Abtasten der Leitungen bezeichnet werden, um festzustellen, welche der Leitungen eine Bedienung benötigt. Bei der Feststellung einer zu bedienenden Leitung hält der Abtaster in einer Position an, die dieser Leitung entspricht. Die Position wird decodiert, um eine Adresse zu erzeugen, die dem Speicherwort entspricht, das der speziellen Leitung zugeordnet ist, und das Wort auf ein Steuerregister zu übertragen, in dem die Daten verarbeitet werden. Wenn die Leitung eine Eingabeleitung ist, werden Daten der Leitung auf das in dem Steuerregister enthaltene Wort übertragen, während Daterj von dem Wort empfangen werden, wenn die Leitung'eine Ausgabeleitung ist. Nach Verarbeitung der Daten wird das Wort in den Speicher des Rechners zurückgeführt und der Abtaster in die Lage versetzt, die folgenden Leitungen abzutasten, bis er bei einer weiteren Leitung, die zu bedienen ist, wieder angehalten wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Von einem elektronischen Rechner gesteuerter Puffer zur Verbindung eines einen Speicher enthaltenden Rechners mit jeweils einem von mehreren Eingabe- und/oder Ausgabeleitungssätzen, von denen jeder eine oder mehrere Leitungen umfassen kann, mit einem Register, mit einer Steuereinrichtung, die dann, wenn von den Eingabe- und Ausgabeleitungssätzen Daten geliefert oder angefordert werden, das Einspeichern eines Speicherwortes in das Register veranlaßt, wobei bei einer Eingabe ein Teil des Speicherwortes geändert wird und das geänderte Speicherwort in den Speicher zurückgebracht wird, wogegen bei einer Ausgabe ein Teil des Speicherwortes zum Ausgabeleitungssatz übertragen wird und das Speicherwort anschließend wieder in den Speicher zurückgebracht wird, und die die Speicherung von nacheinander eingegebenen Daten an verschiedenen Stellen des Speicherwortes steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Leitungsabtaster (26), einen Speicheradressengenerator (28), einen Eingangsdatenwähler (32) und einen Ausgangsdatenwähler (34) umfaßt, von denen der Leitungsabtaster (26) alle Leitungssätze (/i bis h und O\ bis Ολ) in einer Zeit, die höchstens der Dauer eines auf den Leitungssätzen zu übertragenden Bits gleich ist, nacheinander abtastet und jeweils dann, wenn auf einem Leitungssatz ein Aufrufsignal (z. B. 66) vorliegt, ein für den Leitungssatz charakteristisches Signal (z. B. 96) liefert, das sowohl dem Speicheradressengenerator (28) als auch den Eingangs- und Ausgangsdatenwählern (32 und 34) zugeführt wird, wobei der Speicheradressengenerator (28) in Abhängigkeit von dem für den Leitungssatz (z. B. /i) charakteristischen Signal den Rechner (20) veranlaßt, dem Register (40a) ein in seinem Speicher (2OQ an einer dem Leitungssatz zugeordneten Adresse enthaltenes Wort zuzuführen, daß das Register (40a) Registerplätze für mehrere Zählbits zum Speichern einer Zahl aufweist, die charakteristisch für die Datenbitstellen ist, in die Daten einzuschreiben oder aus den Daten auszulesen sind, daß die Steuereinrichtung ferner einen Bitzähler (406,), der mit den Registerplätzen für die Zählbits gekoppelt ist, und eine Registersteuereinheit (40c) zum Steuern des Datenflusses von einem Eingangsleitungssatz über den Eingangsdatenwähler (32) zum Register (40a) oder vom Register (40a) über den Ausgangsdatenwähler (34) zu einem Ausgangsleitungssatz aufweist, die mit dem Leitungsabtaster (26) und dem Zähler (AOb) gekoppelt ist, daß der Zähler (406,) nach dem Einspeichern eines Speicherwortes im Register (40a) durch die Zählbits eingestellt wird, daß die Registersteuereinheit (40c) nach der Zu- oder Abfuhr von Daten zum bzw. vom Register (40a) den Zählerstand erhöht und anschließend der neue Zählerstand in die Registerstellen für die Zählbits übertragen wird, worauf dann das durch Hinzufügen oder Abgeben einer Nachricht modifizierte Wort aus de.m Register (40a) wieder in den Speicher (20Q zurückübertragen wird.

   Die Erfindung geht aus von einem von einem elektronischen Rechner gesteuerten Puffer zur Verbindung eines einen Speicher enthaltenden Rechners mit jeweils einem von mehreren Eingabe- und/oder Ausgabeleitungssätzen, von denen jeder eine oder mehrere Leitungen umfassen kann, mit einem Register, mit einer Steuereinrichtung, die dann, wenn von den Eingabe- und Ausgabeleitungssätzen Daten geliefert oder angefordert werden, das Einspeichern eines Speicherwortes in das Register veranlaßt, wobei bei einer Eingabe ein Teil des Speicherwortes geändert wird und das geänderte Speicherwort in den Speicher zurückgebracht wird, wogegen bei einer Ausgabe ein Teil des Speicherwortes zum Ausgabeleitungssatz übertragen wird und das Speicherwort anschließend wieder in den Speicher zurückgebracht wird, und die die Speicherung von nacheinander eingegebenen Daten an verschiedenen Stellen des Speicherwortes steuert.

   Durch die DT-PS 11 91 145, die US-PS 30 29 414 und die Druckschrift SEG-Nachrichten 1957, Heft 4, S. 177 bis 182, ist wenigstens dem Prinzip nach ein von einem -20 elektronischen Rechner gesteuerter Puffer zur Verbindung eines einen Speicher enthaltenden Rechners mit jeweils einem von mehreren Eingabe- und/oder Ausgabe-Leitungssätzen, von denen jeder eine oder mehrere Leitungen umfassen kann, bekannt, der einen Leitungsabtaster, einen Speicheradressengenerator, einen Eingangsdatenwählter, einen Ausgangsdatenwähler und ein Steuerregister umfaßt, von denen der Leitungsabtaster alle Leitungssätze nacheinander abtastet und jeweils dann, wenn auf einem Leitungssatz ein Aufrufsignal vorliegt, ein für den Leitungssatz charakteristisches Signal liefert, das sowohl dem Speicheradressengenerator als auch den Eingangs- und Ausgangsdatenwählern zugeführt wird.

   Bei den bekannten Vorrichtungen dienen die Speieher lediglich dazu, eine Zwischenspeicherung der zugeführten bzw. abzuführenden Daten vorzunehmen, um Zeit für die Adressenbildung zu gewinnen und Eingabe und Ausgabe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vornehmen zu können. Ein Umwandeln der Datenformate findet bei den bekannten Anordnungen nicht statt. Trotz der Anwendung eines solchen bekannten Puffers wird das Zusammenschalten eines Rechners mit einer Vielzahl von Vorrichtungen über Leitungen, die entweder dem Rechner Daten zuführen oder von dem Rechner Daten empfangen, in dem Maße zunehmend kompliziert, wie die Anzahl der Vorrichtung und die Anzahl der Leitungen, die zum Anschluß jeder Vorrichtung dienen, zunehmen. Das Problem wird weiterhin dann kompliziert, wenn die Nachrichtenformate, mit denen Daten von und zu den verschiedenen Vorrichtungen übertragen werden, voneinander abweichen. Die Daten haben gewöhnlich die Form einer Folge von Bitgruppen.
   Bei einer aus der IBM-Druckschrift 74913-1, Juni 1964, S. 37 bis 41, 52 und 53 bekannten Vorrichtung werden die Probleme, die durch die Verwendung unterschiedlicher Datenformate entstehen, durch die Anwendung getrennter Register und getrennter Bitgruppen-Zähler für jeden Leitungssatz, der den Rechner mit einer anderen angeschlossenen Vorrichtung verbindet, überwunden. Fächerförmig zusammenfassende und fächerförmig verteilende Schaltungen werden dazu verwendet, um die Daten zwischen den getrennten Registern und einem permanenten Speicher zu übertragen. Eine solche Anordnung benötigt eine beträchtliche Menge von Einrichtungen, die die Kompliziertheit der Arbeitsweise ebenso erhöhen wie die Gesamtkosten der Rechenanlage, in der sie eingebaut sind. Deshalb