DE3437763A1

DE3437763A1 - Vorrichtung zur aufnahme von informationen fuer datenverarbeitungsanlagen sowie einrichtung zu deren verarbeitung

Info

Publication number: DE3437763A1
Application number: DE19843437763
Authority: DE
Inventors: Joachim 5760 Arnsberg Masseck; Wolfgang Zäh
Original assignee: Gunold & Partner
Current assignee: Gunold & Partner
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1986-04-24

Description

"Vorrichtung zur Aufnahme von Informationen für Datenverarbeitungsanlagen sowie Einrichtung zu deren Verarbeitung "

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme von Informationen, Daten u. dgl. für elektronische Datenverarbeitungsanlagen sowie eine Einrichtung zur Verarbeitung einer derartigen Vorrichtung mit den darauf befindlichen Datenwörtern.

Datenträger, d.h. Vorrichtungen zur Aufnahme von Informationen, Daten o. dgl. für elektronische Datenverarbeitungsanlagen, gibt es in vielfacher Hinsicht, so z.B. Lochkarten, Lochstreifen, Magnetbänder, Magnetplatten, auch maschinell lesbare Schriftstücke für sogenannte Klarschriftleser, in jüngerer Zeit auch Videokassetten u. dgl. mehr. Die Auswahl eines jeweiligen Datenträgers richtet sich nach der jeweiligen Datenverarbeitungsanlage, daneben spielen Probleme der Kapazität sowie der Ein- und Ausgabegeschwindigkeit ebenso eine Rolle wie der benötigte Raumbedarf sowohl durch den Datenträger wie auch durch die diesem zugeordneten Lesegeräte.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung mit der ein derartiger Datenträger bei höchstmöglicher Datendichte möglichst klein, robust und in seiner Handhabung besonders einfach gestaltbar ist sowie eine Einrichtung anzugeben, mit der ein Datenträger und die auf diesem befind-

lichen dichten Daten verarbeitbar, insbesondere schnell lesbar sind.

Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sie aus einer aus wenigstens zwei Schichten bestehenden Karte als Datenträger besteht, wobei eine Schicht als Trägerschicht und die andere Schicht als Aufnahmeschicht für eine Kodierung ausgebildet ist.

Es hat sich gezeigt, daß die Kartenform, ähnlich der bekannten Lochkarte nur im wesentlich kleinerem Format, besondere Verarbeitungsvorteile und Handhabungsvorteile mit sich bringt.

Insbesondere sieht hierzu die Erfindung in Ausgestaltung vor, dan» die Aufnahmeschicht für die Kodierung auf einer Schicht aus lichtundurchlässigem Material ausgebildet ist, wobei diese Schicht mit Löchern oder Durchbrechungen ausrüstbar ist, um an diesen Stellen eine Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten.

Um die Handhabung zusätzlich zu erleichtern ist vorgesehen, daß die Trägerschicht zwischen zwei lichtdurchlässigen Kunststoffschichten eingebettet ist. Auf diese Art und Weise kann eine sehr robuste Karte zur Aufnahme von Daten geschaffen werden.

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Zweckmäßig kann es sein, wenn die Trägerschicht aus einem Material besteht, in welches über Laserstrahlen o. dgl. Ausnehmungen einbrennbar sind. Diese Technologie ist an sich bekannt. Sie bietet aber bei der vorliegenden Erfinddung, d.h. bei einem kartenförmigen Datenträger, besondere Vorteile. Die Einbringung von Daten in einer solchen Schicht entspricht dabei einem Datenbus mit η-bit Breite und m-Datenwörtern in seiner Länge, wobei hier m und η identisch sein können.

Die weiter oben angegebene Aufgabe wird bei einer Einrichtung nach der Erfindung durch eine Leseeinheit, die mit einer Vorschubeinrichtung zum zeilenweisen Ablesen der Informationen auf der Datenträgerkarte ausgerüstet ist, und mit einer Sende- und Empfangseinheit für Lichtwellen, wobei die Empfangseinheit der im engstmöglichen Rastermaß der auf der Karte enthaltenen Kodierungen entspricht und wobei die Leseeinheit die aufgenommenen Informationen zur Weiterverarbeitung einer Speicherverwaltung zuführt, gelöst.

Zweckmäßig kann es sein, wenn, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht, die Sende- und Empfangseinheit aus Laser-Sendedioden bzw. -empfängern gebildet ist.

Insbesondere um die Speicherverwaltung besonders komfortabel zu gestalten, sieht in weiterer Ausgestaltung die Er-

findung vor, insbesondere bei Verarbeitung von Datenwörtern, deren Länge größer ist, als die Datenbusbreite eines Prozessorsystemes, daß die erfindungsgemäße Einrichtung gekennzeichnet ist durch die Leseeinheit für die auf der Datenträgerkarte aufgebrachten Datenwörter, direkte Datenleitungen zu einer Mehrzahl von flüchtigen Speichern, deren Ein-/Ausgänge über elektronische Schalter (flip-flops) wahlweise zusammen oder einzeln der Leseeinheit oder einem Systemdatenbus zuschaltbar sind, wobei die Breite des Systemdatenbusses einem ganzzahligen Teil der Breite der Leseeinheit entspricht.

Diese Art der erfindungsgemäßen Einrichtung ist insbesondere deswegen sinnvoll, weil die auf der Datenträgerkarte aufgebrachten Datenwörter, die zeilenweise einlesbar sind, so viel langer sein können, als dies bei herkömmlichen Datenträgermedien der Fall ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat hier ganz erhebliche Vorteile, da sie mit Standardbauteilen auskommt, diese allerdings durch die erfindungsgemäße Zuordnung in mehreren Speichergruppen zu einem parallelen Datentransfer zusammenzufassen in der Lage ist.

Nach der Erfindung zeichnet sich die Einrichtung in weite- 1$

rer Gestaltung noch aus durch einen von der Datenträgerkar- ft

te auslösbaren Schalter an der Leseeinheit zur Unterbre- If

chung des Prozessors, wobei nachfolgend eine Freigabe ei- I

ner Umschaltleitung erfolgt, und durch einen elektronischen Schalter zur Freigabe der n-bit-breiten Leseleitung unter Sperrung elektronischer Schalter über einen weiteren elektronischen Schalter, die eine Sperrung der Systemdatenbusse bewirken und durch eine Einrichtung, die nach Einlesen der Informationen auf dem Speichermedium über den Prozessor das System auf den weiteren Verarbeitungszustand über die Umschaltleitung zurückschalten.

Damit kann die Datenträgerkarte gemischt gesteuert werden. J d.h. beispielsweise führt ein 8-bit-Datenbus zum bzw. vom Ii Prozessor, während ein n-bit-Datenbus vom und zum Leser

¹J=J führt. Der 8-bit-Datenbus kann nicht nur zum Prozessor füh-

! ren, sondern auch zu einer Platte, einem Flopi o. dgl.

Für die Erfindung ist es dabei von untergeordneter Bedeutung, ob der Prozessor oder die Leseeinheit die Priorität auf den Datenbus erhält. Dies ist vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig. Anwendungsfalle für die Erfindung kön nen z.B. programmgesteuerte Werkzeugmaschinen, Textilmaschinen oder andere ähnliche Einrichtungen ebenso sein, wie steuerbare Fahrzeuge u. dgl. mehr. Dies nur als Beispiel, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

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Fig. 1 als Beispiel eine Datenträgerkarte,

Fig. 2 eine mögliche Anordnung von Lasersende- und -empfangsdioden mit einer Datenträgerkarte sowie in

Fig. 3 ein Systemschaltbild einer Einrichtung zur Verarbeitung einer Datenträgerkarte nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte, allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung, ist aus Darstellungsgründen relativ zu ihrer Breite und Länge in der Dicke vergrößert dargestellt, um die drei Schichten, aus denen sie aufgebaut ist, deutlich machen zu können. Die Vorrichtung 1 besteht im dargestellten Beispiel aus drei Schichten, nämlich einer transparenten oben angeordneten Schicht 2 aus Kunststoff, einer unteren transparenten Kunststoffschicht 3 sowie einer dazwischen angeordneten lichtundurchlässigen Aufnahmeschicht

Diese aus lichtundurchlässigem Material gebildete Aufnahmeschicht 4 besteht z.B. aus Teflon (eingetragenes Warenzeichen) o. dgl. und ist so gestaltet, daß z.B. mittels Laserstrahl dort Ausnehmungen einbrennbar sind. Die an sich sehr kleinen Ausnehmungen sind im dargestellten Beispiel aus Verdeutlichungsgründen sehr viel größer skizziert und tragen das Bezugszeichen 5. Die in einer mit 6 bezeichneten Zeile angeordneten Ausnehmungen 5 können auch zeilenweise abgelesen werden, und zwar mit einem in Fig. 2 prin-

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zipmäßig dargestellten Lesegerät, welches in Fig. 2 mit 7 bezeichnet ist.

In dieses Lesegerät wird in einem Aufnahmeschlitz 8 die Vorrichtung 1 eingeschoben und über z.B. Antriebsrollen 9 vorwärts bewegt. Die auf der Vorrichtung 1 aufgebrachten Daten in den Zeilen 6, werden beispielsweise von Lasersendedioden 10 beleuchtet. Sind in der Zeile Löcher 5 vorhanden, so fällt das von den Lasersendedioden 10 ausgesandte Licht auf unter der Vorrichtung 1 befindliche Laserempfänger 11, die den damit ausgelösten elektrischen Impuls dann, nach Maßgabe einer Einrichtung gemäß Fig. 3, weiterleiten. Entsprechend einer n-bit-Breite der möglichen Durchbrechungsdichte der Ausnehmungen 5 sind auch die Lasersende- und -empfangsdioden in dieser Dichte angeordnet, was mit der Klammer 12 in Fig. 1 bezeichnet ist. Die Leseeinheit 7 kann auch aus intregierten Bausteinen bestehen.

Erkennbar wird bei Vorschub der Vorrichtung 1 durch die Leseeinrichtung 7 das n-bit-breite-Datenwort insgesamt abgelesen, wobei je nach Kartenlänge eine entsprechende Anzahl von Datenwörtern gemäß der Zeile 6 dort angeordnet sein können. Da erfindungsgemäß das Datenwort in einer Zeile 6, d.h. das η-bit parallele Einlesen der m-seriell angeordneten Wörter, herkömmlichen Speichern so nicht zugeführt werden kann, ist die in Fig. 3 mit 13 bezeichnete Einrichtung nach der Erfindung vorgesehen.

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An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Fig. 3 lediglich ein Beispiel darstellt.

Beginnend von rechts bezeichnet der große Doppelpfeil 14 eine Datenleitung vom und zum dort nicht näher dargestellten Lesegerät 7 gemäß Fig. 2. Diese Leitung kann beispielsweise 32 oder n-bit-breit sein und beaufschlagt einen elektronischen Schalter (latch) 15.

Von diesem Schalter 15 gehen direkte Datenleitungen 16 bis 19 zu den in Fig. 3 oben dargestellten weiteren elektronischen Schaltern 20 bis 23 bzw. zu den unten dargestellten flüchtigen Speichern, d.h. RAM'S 24 - 27. Wie z.B. bei einem RAM'S mit 28 angedeutet, sind diese immer auf Dauerbetrieb gesetzt.

Die Leitungen 16 - 19 sind jeweils 8-bit Leitungen, so daß sich bei 4 χ 8-bit im dargestellten Beispiel die Breite der Leitung 14 mit 32-bit ergibt. Hier können sämtliche Vielfache eingesetzt werden. Von jedem Schalter 20 - 23 führt ein 8-bit Systemdatenbus 29 z. B. zu einer Platte oder einem Prozessor, was in der rechten Seite der Figur in dem Pfeil 30 bzw. auf der linken Seite mit dem Pfeil 31 angedeutet ist. Die RAM'S 24 - 27 sind im dargestellten Beispiel mit einer 16-bit Adressleitung 32 beaufschlagt, während die Umschaltleitung für den Datenbus mit 33 be-

zeichnet ist.

Wesentlich ist dort noch die 8-bit Leitung 34 als Speichersteuerung bei einem 8-bit Betrieb, die zunächst einen Multiplex 35 beaufschlagt und dann einen weiteren elektronischen Schalter 36, über welches die Latchs 20 bis 23 geschaltet werden.

Die Funktionsweise der Einrichtung gemäß Figur 3 ist dabei die folgende:

Davon ausgehend, daß während des Rechnerbetriebes eine Unterbrechung durch die Leseeinrichtung über die Leitung 37 erfolgt, gibt der Prozessor ein Signal auf der Leitung 33 an die Speichersteuerung. Durch das Signal auf der Leitung 33 wird die Speichersteuerung vom Rechner durch die logische Gatterschaltung bzw. das Latch 36 getrennt, wodurch die Speicher-Gruppen 24-27 mittels der Latches 20-23 vom übrigen System abgeschaltet werden.

Nach einer Verzögerung, eingeleitet durch das Gatter 38, übernimmt die Leseeinrichtung den Datenbus 16-19 auf n-bit Breite, bedingt durch die Freigabe über Latch 15. Ein nun ankommendes Datenwort auf dem Leser-Daten-Bus 14, wird auf die einzelnen Speichergruppen 24-27, die in ihrer Breite, jeweils einem ganzzahligen Teil dem Bus 14 entsprechen, aufgeteilt. Da die Speichergruppen 24-27 über ihre

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Chip-Freigabe 28 auf Dauerbetrieb geschaltet sind, entfällt für diese eine gesonderte Steuerung. Die Speicheradressen 32 werden dabei vom Leser angeschaltet, was einen lesereigenen Prozessor erfordert. Das Datenwort wird nun an den Speicher weitergeleitet.

Nun kann die Adressierung um eine Adresse durch den Leser oder den Rechner erhöht werden. Der gesamte Vorgang wird so oft wiederholt, wie Datenworte zum Einlesen gesendet werden sollen.

Nach Beendigung der Datenübertragung durch die Leseeinrichtung, wird das Unterbrechungs-Signal 37 durch den Leser zurückgenommen. Dies wiederum veranlaßt den Rechner dazu, seinerseits das Signal auf 33 zurückzusetzen und die Latches 36, 20-23 sowie 15 fallen in ihre Ausgangslage zurück.

Somit wird die gesamte Steuerung wieder an das Rechner-System zurückgegeben, welches die weitere Verarbeitung der Daten auf seinem Standard-Datenbus 29 weiter durchführen kann .

Die Adress-Rus-Steuerung kann jedoch auch durch das Rechner-Prozessor-System erfolgen. Dies erfordert ein entsprechendes Programm, sowie ein Data-ready Signal auf der dann dazukommenden Leitung 39. Dieses Signal wird von der Lese-

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- 15 -

einrichtung gesendet, sobald ein η-bit breites Datenwort | an 15, zur weiteren Verarbeitung ansteht. !)

Charakteristisch ist für flüchtige Speichermedien, daß bereitgestellte Daten-bits sofort von den Speicherzellen übernommen v/erden, vorausgesetzt, die I.eseleitung ist aktiv. Es wird hier auf diese Schaltvorgänge nicht näher eingegangen, da nur das Einlesen der Daten in die Speicher, aber nicht ihre weitere Verarbeitung dargestellt ist. Die gesamten Speicher befinden sich in dieser Darstellung ausschließlich im Lese-Modus.

Wird nun vom Rechner ein solches Data-ready Signal erkannt, schaltet dieser den Adress-Bus um eine Position weiter und wartet auf das nächste Signal, bzw. die Aufhebung der Unterbrechung.

Um den gesamten Ablauf noch weiter zu beschleunigen ist es möglich, dem Leser, durch den Rechner eine gesonderte Meldung (Adresse-ready) auf einer weiteren Leitung zuzuführen .

Claims

f · t PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUS" ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · EUROPEAN PATENT ATTOPNEYS ■ MANOATAIRES EN BREVETS EUROPEES DIPL-ING. J. MEINKE DIPL-ING. W. DABRINGHAUS 4600 DORTMUND 1, WESTENHELLWEe 67 TELEFON (0231)14 0071 TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 8227338 paid AKTENNR.: 1/4871 Anmelder: Gunold & Partner, Obernburger Straße 125, 8751 Stockstadt Ansprüche

1. Vorrichtung zur Aufnahme von Informationen, Daten od. dgl. für elektronische Datenverarbeitungsanlagen, dadurch gekennzeichnet,

daß sie aus einer aus wenigstens zwei Schichten (3,4) bestehenden Karte als Datenträger besteht, wobei eine Schicht (3) als Trägerschicht aus Kunststoff und die andere Schicht als Aufnahmeschicht (4) für eine Kodierung ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufnahmeschicht (4) für die Kodierung als eine Schicht aus lichtundurchlässigen Material ausgebildet ist, wobei diese Schicht mit Löchern (5) oder Durchbrechungen ausrüstbar ist, um an diesen Stellen eine Lichtdurchlässig-

keit zu gewährleisten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Trägerschicht (3) zwischen zwei lichtdurchlässigen Kunststoffschichten (2,4) eingebettet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Trägerschicht (3) aus einem Material besteht, in welches über Laserstrahlen od. dgl. Ausnehmungen einbrenn bar sind.

5. Hinrichtung zur Verarbeitung der Vorrichtung gemMß einem der Ansprüche 1 bis 4,

gekennzeichnet durch

eine Leseeinheit (7), die mit einer Vorschubeinrichtung (9) zum zeilenweisen Ablesen der Informationen auf der Datenträgerkarte (1) ausgerüstet ist, und mit einer Sende- und Fmpfangseinheit (10,11) für Lichtwellen, wobei die Fmpfangseinheit (11} dem engstmttglichen Rastermaß der auf der Datenträgerkarte (1) enthaltenen Kodierungen entspricht und wobei die Lesecinheit (7) die aufgenommenen Informatio nen zur Weiterverarbeitung einer Speicherverwaltung (13) zuführt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, !■

daß die Sende- und Fmpfangseinheit aus Laser-Sendedioden (10) bzw. -empfängern (11) gebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, insbesondere zur Verarbeitung von Datenwörtern, deren Länge größer ist, als

di<_- Datenbusbreite eines Prozessorsystems, ν

gekennzeichnet durch £

die Leseeinheit (7) für die auf der Datenträgerkarte (1) j aufgebrachten Datenwörter, |

direkte Datenleitungen (16-19) zu einer Mehrzahl von flüchtigen Speichern (24-?7), deren Ein-/Ausgänge über elektronische Schalter (flip-flops) wahlweise zusammen oder einzeln der Leseeinheit (7) oder einem Systemdatenbus (29) zuschaltbar sind,

wobei die Breite des Systemdatenbusses (29) einem ganzzahligen Teil der Breite der Leseeinheit (7,14) entspricht.

8. Einrichtung nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch

einen von der Datenträgerkarte (1) auslösbaren Schalter an der Leseeinheit (7) zur Unterbrechung des Prozessors, wobei nachfolgend eine Freigabe einer Umschaltleitung (33) erfolgt und
durch
einen elektronischen Schalter (15) zur Freigabe der n-bit-

breiten I.eseleitung (14) unter Sperrung elektronischer Schalter (20+23) über einen weiteren elektronischen Schalter (36), die eine Sperrung der Systemdatenbusse (29) bewirken und
durch

eine Einrichtung, die nach Einlesen der Informationen auf dem Speichermedium über den Prozessor das System auf den weiteren Verarbeitungszustand über die Umschaltleitung (33) zurückschalten.