DE3207339C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
- H04M3/22—Arrangements for supervision, monitoring or testing
- H04M3/36—Statistical metering, e.g. recording occasions when traffic exceeds capacity of trunks
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Pufferspeicheranordnung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie aus der DE-OS
29 35 135 bekannt.
Sie ist insbesondere anwendbar im Rah
men einer Schaltungsanordnung, die zur Verkehrserfassung
in einem Nachrichtennetz dient und Gegenstand der Patent
anmeldung P 32 07 338.0 ist. Auf diese Patentanmeldung
wird hier ausdrücklich Bezug genommen. Sie geht aus von
der Verkehrserfassung mittels Sensoren, denen ein Zwi
schenspeicher nachgeschaltet ist.
In postalischen Nachrichtennetzen besteht insbesondere
für festgeschaltete, vermietete Leitungen die Notwendig
keit, den Fernsprech- bzw. Datenverkehr zu erfassen und
seine Dauer zu messen.
Die Sensoren sind zu sogenannten Einsätzen zusammengefaßt.
In jedem Einsatz werden die Sensoren zur Verkehrserfassung
zyklisch in einem vorgegebenen Zeitraster nacheinander ab
gefragt, ob sie Verkehr anzeigen. Ein Sensorausgang zeigt
eine binäre 1 bei Verkehr und eine binäre 0 bei Nichtver
kehr. Die in diesen Sensorsignalen enthaltenen Sensorin
formationen werden in einem sogenannten Zwischenspeicher
abgelegt.
Für die nachfolgende Verarbeitung der von den Sensoren ge
lieferten Sensorinformationen (Datenströme) liegt es nahe,
eine Parallelverarbeitung vorzunehmen. Das parallele Verar
beiten von n parallelen Datenströmen, die von n Sensorein
sätzen erzeugt werden, führt zu einem Aufwand von n Verar
beitungseinheiten und n Speichereinheiten. Dabei müssen in
jedem Datenstrom zyklisch ebensoviel Verkehrsinformationen
in Gestalt von Sensorsignalen seriell übertragen werden, wie
Sensoren in einer Sensoreinheit vorhanden sind. Jede Ver
kehrsinformation muß unter Realzeitbedingungen aufaddiert
werden. Sie soll über einen Fernschreiber ausdruckbar sein.
Dementsprechend war es Aufgabe der Parallelerfindung, den
technischen Aufwand für die Verarbeitung der Sensorinformatio
nen zu reduzieren. Deshalb wurde vorgeschlagen, den Zwischen
speicher aus mehreren Baugruppen aufzubauen. Die erste soll
te ein serieller Empfänger sein, der an mehrere Sensoren an
geschlossen ist, mit Mitteln zur Übernahme und formellen
Kontrolle der gemultiplexten Sensorsignale sowie zur
Speicherung der entsprechenden Sensorinformationen in einem
Übergabepuffer. Die zweite sollte eine mit dem Übergabepuffer
verbundene Steuereinheit sein mit Mitteln zur Übernahme der
im Übergabepuffer gespeicherten Sensorinformationen. Dadurch
kann die Bearbeitung der anfallenden Aufgaben leicht auf ver
schiedene Baugruppen verteilt werden. Dabei ist aber der
Signalaustausch zwischen den Baugruppen ein sehr zeitkritischer
Vorgang. In der Regel sind nämlich die Funktionsabläufe der
einzelnen Baugruppen nicht synchronisiert. Dadurch kann es
geschehen, daß eine Baugruppe innerhalb ihres Funktionsab
laufes Informationen anfordern bzw. abgeben
will, wenn die andere Baugruppe sich in einer zeitkritischen
Funktionsphase befindet. Läßt man eine Unterbrechung der zeit
kritischen Funktionsphase zu, so führt dies zu einer Störung
im Funktionsablauf. Wird keine Unterbrechung zugelassen, so
kann die Baugruppe, die gerade auf einen Informationszufluß
oder -abfluß angewiesen ist, so behindert werden, daß ihr
Funktionsablauf gestört wird.
Wichtig ist es, dafür zu sorgen, daß solche Störungen nur
dann eintreten, wenn ganz bestimmte Konstellationen von
Funktionsablaufphasen der einzelnen Baugruppen vorliegen.
Man kann die Störungen zwar vermeiden, wenn das gesamte
System so ausgelegt wird, daß sich die Dauer der Funktions
abläufe des gesamten Systems orientiert an den denkbar größ
ten Verzögerungen, die durch die denkbar ungünstigsten ge
genseitigen Störungen der einzelnen Funktionsabläufe hervor
gerufen werden können. Dies hat aber zur Folge, daß der tech
nische Aufwand des Gesamtsystems erhöht werden muß, während
gleichzeitig die zeitliche Auslastung der einzelnen Bau
gruppen infolge von Synchronisier-Wartezeiten sinkt.
Das Problem, eine Schaltungsanordnung anzugeben, durch wel
che die zuvor beschriebenen gegenseitigen Störungen bei
Signalaustausch zwischen zwei Baugruppen weitgehend vermie
den werden, könnte durch Schaltungsanordnungen nach der
vorveröffentlichten DE-OS 29 35 135 oder nach der älteren
Anmeldung P 31 07 575.4 gelöst werden, indem nämlich die
beiden Speicher bei jedem Aufgabenwechsel (erste Aufgabe:
Einspeichern; zweite Aufgabe: Auslesen) alternierend in
den Signalweg einschaltbar sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die zeitliche Auslastung der
Baugruppen zu steigern und den Aufwand für die Pufferspeicher
anordnung zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Pufferspeicheranordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruches.
Obwohl die Erfindung bisher und im folgenden anhand der
Zeichnung und am konkreten Beispiel eines Verkehrserfassungs
systems beschrieben wurde bzw. wird, ist sie hierauf nicht beschränkt.
Für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild und
Fig. 2 ein Funktionsablaufbild.
Die Zeichnung zeigt eine Pufferspeicheranordnung für einen
Zwischenspeicher eines Verkehrserfassungssystems mit einer
ersten Baugruppe C 1, die als Empfänger für Sensorsignale
dient und einem zweiten Baustein C 2 als Steuereinheit.
Zwischengeschaltet ist ein Übergabepuffer oder zweiter
Speicher S 2, der von den Baugruppen C 1, C 2 über Adreß-,
Datenbusse und Steuerleitungen A 10, A 20, A 30 bzw. D 10, D 20,
und D 30 bzw. St 1, St 3 erreichbar ist. Die Steuerleitungen
St 1 und St 3 haben ihren Ursprung in Logikschaltungen L 1, L 2
und L 3. In diesen Logikschaltungen werden die Mikroprozessor-
Steuersignale W 1, IO/M, R 1 bzw. R 2 mit jeweils einer Adresse
verknüpft, die jeweils aus den Adreßbussen A 10 und A 20 abge
leitet wird.
Die Bedeutung der einzelnen Mikroprozessor-Steuersignale ist
W- write (Daten in den Speicher (RAM) schreiben)
R- read (Daten vom Speicher (RAM) lesen)
IO/M- Selektion zwischen Eingang (INPUT), Ausgang
(Output) einerseits und Speicher (Memory)
andererseits.
Da nur C 1 in den Übergabepuffer S 2 einschreibt, nicht aber
C 2, wird nur W 1 benötigt. W 2 wird für den Übergabepuffer
nicht verwendet. Die erste Baugruppe C 1 empfängt über nicht
gezeigte Leitungen mehrere parallele Signalströme, von denen
jeder einen Zyklus aufweist, innerhalb dessen die Verkehrs
werte von Sensoren zur ersten Baugruppe C 1 periodisch über
mittelt werden.
Eine optimale Aufgabenverteilung unter den Baugruppen läßt
sich erreichen, wenn die erste Baugruppe C 1 den Empfang der
parallelen Signalströme von den Sensoren übernimmt, die ein
zelnen Verkehrswerte summiert und abspeichert. Andere Bau
gruppen können dann die Verkehrswerte im Hinblick auf die
unterschiedlichsten Anwendungen weiter verarbeiten. Beim
vorliegenden Anwendungsfall wird die Problematik des Si
gnalaustausches dadurch abgeschwächt, daß zwischen der als
Empfänger dienenden Baugruppe C 1 und den übrigen Baugrup
pen eine Signalübermittlung nur in einer Übertragungsrich
tung benötigt wird und daß nicht jedes von den Sensoren in
die erste Baugruppe C 1 einlaufende Sensorsignal weiter ver
mittelt werden muß. Es genügt vielmehr, zyklusweise aufsum
mierte Sensorsignale zur Weiterverarbeitung weiter zu ver
mitteln, jeweils entsprechend dem neuesten Stand der Mes
sungen der Sensoren. Alle Zwischenwerte, die zu früheren
Zeitpunkten aufaddiert wurden, sind ohne Bedeutung und kön
nen übergangen werden.
Wie aus dem Patentanspruch entnehmbar, wird bei der Erfindung nicht nur ein Speicher
in Gestalt eines Übergabepuffers (S 2) als Zwischenglied
zwischen den beiden Baugruppen C 1, C 2 vorgesehen, sondern
insgesamt zwei Speicher (RAM) S 1, S 2. Im Gegensatz zum Be
kannten ist aber der erste Speicher S 1 ständig mit der er
sten Baugruppe C 1 verbunden, während der zweite S 2 meistens
parallel zum ersten von der ersten Baugruppe C 1 gefüllt
wird. Zu definierten Zeiten gibt die erste Baugruppe C 1 die
Erlaubnis, daß die als Steuereinheit arbeitende zweite Bau
gruppe C 2 den zweiten Speicher S 2 von Bussen A 10, D 10
abschalten und an die Busse A 20, D 20 schalten darf. Hierzu
dienen Umschaltmittel Sa 13, Sd 13 bzw. Sa 32, Sd 32. Ebenso
werden die Steuerleitungen St 1 und St 3 durch die Schaltmit
tel Sst 1 und Sst 3 ab- bzw. angeschaltet. Die Baugruppe C 1
kann mit dem ersten Speicher S 1 während dieser Phase unge
hindert weiter arbeiten, während die Baugruppe C 2 ebenso
ungehindert den zweiten Speicher S 2 leeren kann.
Das Wiederanschalten des zweiten Speichers S 2 an die Busse
A 10, D 10 und an die Steuerleitungen St 1 kann wiederum nur mit
Erlaubnis der ersten Baugruppe C 1 zu definierten Zeiten er
folgen. Da nach dem Wiederanschalten des zweiten Speichers
S 2 an die Busse A 10, D 10 dieser zweite Speicher wieder par
allel mit dem ersten Speicher S 1 gefüllt wird, enthält der
zweite Speicher nach einem Signalstromzyklus die neuesten
Verkehrswertsummen.
Es wurde bereits erwähnt, daß der Speicher S 2 nur zu defi
nierten Zeitpunkten von den Bussen A 10, D 10 ab- und ange
schaltet werden darf. Dies hängt damit zusammen, daß die
Umschaltvorgänge nicht während eines Schreibzyklus des Spei
chers S 1 vorgenommen werden dürfen, da sonst nicht sicherge
stellt wäre, daß in den Speicher S 2 ordnungsgemäß mit ein
geschrieben wird. Es muß also bei der Umschaltung der Um
schaltmittel darauf geachtet werden, daß ein Speichervor
gang stets vollständig beendet ist. Dabei ist zu berück
sichtigen, daß ein Speichervorgang in der Regel aus der Ab
speicherung mehrerer Speicherworte besteht. Es muß also
darauf geachtet werden, daß der Umschaltvorgang der Um
schaltmittel nicht eine Wortkombination auseinanderspaltet.
Mit anderen Worten, die Umschaltung der Umschaltmittel muß
mit dem Arbeitsrhythmus der ersten Baugruppe C 1 synchroni
siert sein.
Das einen Umschaltwunsch der Baugruppe C 2 signalisierende
Signal wird je nach Schaltrichtung an Signalleitungen An oder
Ab gelegt. Nach der Ermittlung einer Sensorinformationssumme
(Verkehrswertsumme) oder erst nach einem vollständigen Sensor
signalstromzyklus gibt die Baugruppe C 1 einen Umschaltimpuls
ab, der über ein JK-Flip-Flop FF die Umschaltung des Spei
chers S 2 von den Bussen A 10, D 10 auf die Busse A 20, D 20 be
wirkt. Gleichzeitig werden die Steuerleitungen St 1 ab- und
die Steuerleitungen St 3 angeschaltet. Der Umschaltimpuls wird
dadurch erzeugt, daß die erste Baugruppe C 1 über ihre Aus
gänge IO/M und W 1 die Logikschaltung L 1 steuert, die ihrer
seits über ein UND-Gatter U 2 den Eingang J der JK-Flip-Flops
FF steuert. Das Schalten dieses Flip-Flops wird vom Ausgang
Q einem Eingang I o der Baugruppe C 2 gemeldet, um die Lese
bereitschaft der Speichers S 2 anzuzeigen.
Der Rückschaltimpuls wird dadurch erzeugt, daß die Baugruppe
C 1 über ihre Ausgänge IO/M und W 1 die Logikschaltung L 1
steuert, die ihrerseits über ein UND-Gatter U 1 den Eingang
K des JK-Flip-Flops FF steuert.
Anhand des Funktionsablaufbildes in Fig. 2 wird noch kurz er
läutert, wie die Berechnung der Verkehrswerte erfolgt:
Neben dem (RAM)-Speicher S 1 der Baugruppe C 1 und dem Übergabe
puffer S 2 existiert ein nicht gezeichneter Arbeitsspeicher
für die Baugruppe C 2. Dieser Arbeitsspeicher enthält einen
Zwischenspeicher Z und einen Verkehrswertspeicher V.
In dem Speicher S 1 ist für jeden Sensor ein Zähler nachge
bildet. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur der Zähler
eines Sensors betrachtet. Die Zähler aller anderen Sensoren
verhalten sich genau gleich. Es wird von der Annahme ausge
gangen, daß zu einem Zeitpunkt der Zähler im Speicher S 1 den
Wert Zn erreicht hat und daß dieser Wert ebenfalls in dem
parallelgeschalteten Übergabepuffer S 2 vorhanden ist. Weiter
hin sei der vorhergehende Zählerstand des Übergabepuffers S 2
im Zwischenspeicher der Baugruppe C 2 aufbewahrt. Ebenso liegt
im Verkehrswertspeicher der Baugruppe C 2 der Verkehrswert
V (n-1) vor.
Wenn der Übergabepuffer S 2 an die Baugruppe C 2 angeschaltet
wird, wird folgende Rechenoperation durchgeführt:
Δ (n) = Z(n) = Z(n-1).
Δ (n) ist die Differenz zwischen dem neuen und dem alten Zähler
stand. Um diesen Wert Δ (n) hat sich also der Zählerstand gegen
über der vorhergehenden Messung erhöht. Daher ergibt sich die
neue Verkehrswertsumme V (n) zu:
V (n) = V (n-1) + Δ (n).
Wenn diese Rechenoperationen durchgeführt sind, wird der Zähl
wert Z (n) in den Zwischenspeicher Z von C 2 übernommen und steht
damit zur Berechnung von Δ (n+1) zur Verfügung. Der ZählerZ
wird nicht zurückgesetzt. Er wird also nach Erreichen des
maximalen Zählerstandes Z max überlaufen und es wird mit dem
Wert Z=0 neu begonnen. Diese Tatsache muß bei der Berechnung
von Δ berücksichtigt werden in Form einer Subtraktion modulo Zg.
Claims (2)
- Pufferspeicheranordnung mit einer ersten Baugruppe (C 1), die Informationen in zwei Speicher (S 1, S 2) oder Speicher bereiche mit jeweils veränderbarem Speicherinhalt ein schreibt, und mit einer zweiten Baugruppe (C 2), die zeit weise Informationen, die von der ersten Baugruppe (C 1) zuvor in einen der Speicher bzw. Speicherbereiche (S 1, S 2) ein geschrieben wurden, ausliest, dadurch gekennzeichnet, - daß der erste Speicher (S 1) bzw. Speicherbereich ständig die aus der ersten Baugruppe (C 1) kommenden Informatio nen aufnimmt und der zweite Speicher (S 2) bzw. Speicher bereich als Übergabepuffer dient, indem er abwechselnd einerseits parallel zum ersten Speicher (S 1) bzw. Speicherbereich die aus der ersten Baugruppe (C 1) kom menden Informationen aufnimmt und andererseits diese Informationen wieder ausliest, und -daß der zweite Speicher (S 2) bzw. Speicherbereich mit einer der Baugruppen (C 1, C 2) durch erste und zweite Umschaltmittel (Sa 13, Sd 13, Sst 1; Sa 32, Sd 32, Sst 3) so verbindbar ist, -- daß der zweite Speicher (S 2) bzw. -bereich durch die ersten Umschaltmittel (Sa 13, Sd 13, Sst 1) von der ersten Baugruppe (C 1) nur zwischen zwei Schreibvor gängen des ersten Speichers (S) bzw. -bereiches trennbar ist,
- -- daß der zweite Speicher (S 2) bzw. -bereich durch die zweiten Umschaltmittel (Sa 32, Sd 32, Sst 13) von der zweiten Baugruppe (C 2) nur trennbar ist, wenn diese nicht auf Empfang von Informationen aus dem zweiten Speicher (S 2) bzw. -bereich geschaltet ist, und --daß der zweite Speicher (S 2) bzw. -bereich durch die ersten Umschaltmittel (Sa 13, Sd 13, Sst 1) mit der ersten Baugruppe (C 1) nur dann verbindbar ist, wenn ein Schreibvorgang des ersten Speichers (S 1) bzw. -bereiches abgeschlossen ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19823207339 DE3207339A1 (de) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | Schaltungsanordnung mit wenigstens zwei baugruppen |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2935135C2 (de) * | 1979-08-30 | 1983-01-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zum Verarbeiten von Daten in einer aus Zentralprozessor, Arbeitsspeicher und dazwischen angeordnetem Pufferspeicher bestehenden Datenverarbeitungsanlage |
US4342097A (en) * | 1980-02-28 | 1982-07-27 | Raytheon Company | Memory buffer |
-
1982
- 1982-03-02 DE DE19823207339 patent/DE3207339A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3207339A1 (de) | 1984-02-02 |
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