DE3713068A1 - Verfahren und anordnung zur zeitlichen serialsierung von sich ueberlappenden eingabevorgaengen fuer mehrere register in einrichtungen von datenverarbeitungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur zeitlichen Serialisierung von Eingabevorgängen für mehrere Register in Einrichtungen von Datenverarbeitungsanlagen, ent­ sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Register dienen allgemein der Zwischenspeicherung und der Be­ reitstellung von Daten und/oder Steuerinformationen, die über vorgeschaltete Auswahlschalter gegebenenfalls von verschie­ denen Datenquellen geliefert werden können. Vielfach sind die Register dabei unter anderem, zum Beispiel für Diagnosezwecke, von einer gemeinsamen Datenquelle aus einzeln auswählbar an­ steuerbar, wobei die gezielte Auswählbarkeit das unabhängige Arbeiten der einzelnen Register sichert, so daß zum Beispiel eines der Register die Anforderungsparameter einer individuel­ len Datenquelle und ein anderes Steuerinformationen der gemein­ samen Datenquelle übernehmen kann.

Andererseits hat der Fortschritt in der Schaltkreistechnologie dazu geführt, daß immer mehr Teile einer Schaltungsanordnung in einem integrierten Schaltkreisbaustein zusammengefaßt werden. Das bringt wegen der begrenzten Anzahl der Anschlußstifte häu­ fig Probleme mit sich, zum Beispiel dann, wenn bei dem voran­ gehenden Beispiel alle Register eines integrierten Schaltkreis­ bausteins immer nur gemeinsam und nicht mehr individuell auf die gemeinsame Datenquelle umschaltbar sind, weil dafür nur ein Anschlußstift zur Verfügung steht. Das bringt insbesonde­ re dann Probleme mit sich, wenn eines der Register auf im Rah­ men einer asynchronen Anforderung bereitgestellte Daten sehr kurzfristig reagieren muß, weil die Daten nur für kurze Zeit gültig sind. Eine in die Übergabezeit dieser Daten fallende Um­ schaltung auf die gemeinsame Datenquelle würde die von der individuellen Datenquelle bereitgestellten Daten verfälschen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, durch ein Verfahren und eine entsprechend arbeitende Anordnung die Möglichkeit zu schaffen, daß vorrangig zu behandelnde asynchrone Anforderun­ gen für eines der Register durch Umschalten auf die gemeinsame Datenquelle nicht beeinträchtigt werden. Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens gemäß der Erfindung durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Danach führt das normalerweise die Umschaltung der Auswahl­ schaltglieder bewirkende Steuersignal nicht direkt die Um­ schaltung herbei, sondern es werden zwei vorhandene und mit Abstand aufeinanderfolgende Steuertaktimpulse damit verknüpft, von denen jeweils einer die Umschaltung der Auswahlschaltglie­ der und damit die Übernahme der von der gemeinsamen Datenquel­ le bereitgestellten Daten in die vorgegebenen anderen Register veranlaßt. Welcher dieser Steuertaktimpulse dabei wirksam wird, ist davon abhängig, ob gleichzeitig eine Anforderung der vor­ rangig zu behandelnden Datenquelle vorliegt oder nicht. Liegt keine Anforderung vor, wird der erste Steuertaktimpuls wirksam und der zweite gesperrt. Liegt gleichzeitig eine Anforderung vor, wird der erste gesperrt und der zweite bewirkt die Um­ schaltung. Ein ausreichender Zeitabstand zwischen den beiden Steuertaktimpulsen stellt dabei sicher, daß bei einer Sperrung des ersten Steuertaktimpulses der laufende Übernahmevorgang abgeschlossen ist, wenn der zweite Steuertaktimpuls einsetzt. Andererseits verhindert die vorübergehende Sperrung des An­ forderungssignales der individuellen Datenquelle, wenn der erste Steuertaktimpuls bereits eine Umschaltung herbeigeführt hat, daß diese wieder aufgehoben wird, bevor die Daten der ge­ meinsamen Datenquelle übernommen sind.

Eine entsprechend arbeitende Anordnung gemäß der Erfindung er­ gibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 2. Der hierfür benötigte Aufwand ist gering.

Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert, das sich auf einen Teil eines einem Arbeitsspeicher vor­ geschaltetem Puffer- oder Cachespeichers CACHE bezieht. Dieser Teil umfaßt zwei Register I-PAR und I-DAT mit vorgeschalte­ tem Auswahlschalter AWS 1, die normalerweise die mit einer An­ forderung verbundenen Steuerinformationen und Daten einer vor­ rangig zu behandelnden Datenquelle in Form eines Ein-/Ausgabe­ werkes IOP einer Datenverarbeitungsanlage übernehmen, und einem weiteren Register EW mit vorgeschaltetem Auswahlschal­ ter AWS 2, das normalerweise innerhalb des Cachespeichers an­ fallende Status- und Fehlersignale ERRS sammelt.

Alle Register sind durch die Auswahlschalter AWS 1 und AWS 2 außerdem auf die Datenleitungen eines Leitungssystems C-BUS einer gemeinsamen Datenquelle in Form eines die Datenverarbei­ tungsanlage steuernden Prozessors CPU bzw. einer damit verbun­ denen Serviceeinheit SVP umschaltbar, so daß Diagnosedaten ge­ laden werden können oder das Register EW zurückgesetzt werden kann. Mit diesen Registern ist eine Steuerschaltung REG-ST ge­ koppelt, die im oberen Teil in an sich bekannter Weise auf die Ableitung der Übernahmeimpulse CWA und gegebenenfalls CWD für die beiden Register I-PAR und gegebenenfalls I-DAT bei einer Anforderung durch das Ein-/Ausgabewerk IOP mit dem Anforde­ rungssignal I.STROBE bewirkt und die im unteren Teil gemäß der Erfindung ergänzt ist.

Mit dem ersten Impuls eines zugelassenen Anforderungssignals I.STROBE wird normalerweise über das UND-Glied U 1 ein Über­ nahmeimpuls CWA für das Parameterregister I-PAR gebildet und mit der Rückflanke die Kippstufe FF 1 gesetzt, so daß bei einer Schreibanforderung mit dem zweiten Impuls des Anforderungssi­ gnals über das UND-Glied U 2 ein Übernahmeimpuls CWD für das Datenregister I-DAT erzeugt wird, während das UND-Glied U 1 gesperrt ist.

Sollen die Register dagegen auf das Leitungssystem C-BUS umge­ schaltet und beispielsweise das Register EW zurückgesetzt werden, so wird dies durch das Steuersignal TF angezeigt. Je­ doch bewirkt dieses Signal nicht mehr die direkte Umschaltung der Auswahlschaltglieder AWS 1 und AWS 2, sondern es wird da­ zu mit zwei vorhandenen Steuertaktimpulsen CL _A und CL _B der die einzelnen Arbeitszyklen E 0 bildenden Steuertakte CL . . . verknüpft, was durch das Zeitdiagramm im unteren Teil darge­ stellt ist. Außerdem wird das Steuersignal TF über das UND- Glied U 3 nur wirksam, wenn nicht gerade ein Anforderungs­ signal I.STROBE vorliegt. Sobald also eine Anforderung der vorrangig zu behandelnden Datenquelle IOP wirksam ist, wird die Umschaltung der Auswahlschaltglieder durch das Signal TF verhindert und kein Umschaltesignal MUX 1 für alle Register erzeugt. Ist das UND-Glied U 3 nicht gesperrt, führt das Si­ gnal TF unmittelbar zum Umschaltesignal MUX 1 und dieses in Verbindung mit dem ersten Steuertaktimpuls CL _A durch das UND-Glied U 4 zum Übernahmeimpuls CWE am Ausgang des ODER- Gliedes OR 1 für das Register EW. Weiterhin wird damit die Kippstufe FF 2 gesetzt und so das UND-Glied 5 gesperrt, so daß der zweite Steuertaktimpuls CL _B keinen Übernahmeimpuls CEW am Ausgang des ODER-Gliedes OR 1 mehr auslösen kann. Ist dagegen während des ersten Steuertaktimpulses CL _A das UND- Glied U 3 gesperrt, dann kann dadurch kein Übernahmeimpuls CWE ausgelöst werden. Dieser wird dann erst mit dem zwei­ ten Steuertaktimpuls CL _B am UND-Glied U 5 ausgelöst, wobei vorausgesetzt ist, daß der Zeitabstand zwischen den beiden Steuertaktimpulsen CL _A und CL _B so groß ist, daß trotz einer zeitweiligen Sperrung des UND-Gliedes U 3 durch das Anforde­ rungssignal I.STROBE immer einer der beiden Steuertaktim­ pulse CL _A und CL _B wirksam werden und einen Übernahmeimpuls CEW erzeugen kann.

Um dabei zu verhindern, daß ein durch den ersten Steuertakt­ impuls CL _A bereits eingeleiteter Übernahmevorgang für das Register EW durch ein nachträgliches Auftreten des Anfor­ derungssignales I.STROBE beeinträchtigt werden kann, wird das Wirksamwerden des Anforderungssignals I.STROBE durch das UND-Glied U 0 abhängig vom Ausgangssignal des UND-Gliedes U 4 gesteuert, wobei vorausgesetzt ist, daß während der Zeitdauer des Signals TF immer nur ein Impuls des Anforderungssignals I.STROBE auftreten kann und dieser Impuls in jedem Falle einen überlappenden Steuertaktimpuls CL _A ausreichend lange überdau­ ert, damit die vom Ein-/Ausgabewerk IOP zu übernehmenden Daten für das Register I-PAR oder I-DAT auch noch sicher bis zum Auftreten des zweiten Steuertaktimpulses CL _B übernommen werden können.

Aufgrund der Erfindung ist es also in einfacher Weise möglich, sich überlappende Anforderungen durch zwei verschiedene Daten­ quellen für zwei verschiedene Gruppen von Registern so zu steu­ ern, daß Anforderungen der vorrangig und zeitgerecht zu behan­ delnden Datenquelle trotz ihres asynchronen Eintreffens mit Bezug auf Anforderungen der anderen Datenquelle immer sicher erfaßt werden, obwohl für die Umschaltung der Register auf die gemeinsame Datenquelle nur ein Steueranschluß zur Verfügung steht.

Claims (2)

1. Verfahren zur zeitlichen Realisierung von sich überlappen­ den Eingabevorgängen für mehrere Register (z. B. I-PAR/I-DAT und EW) in Einrichtungen von Datenverarbeitungsanlagen, wobei die Register über vorgeschaltete Auswahlschalter (AWS 1, AWS 2) von jeweils zwei getrennten Datenquellen (IOP bzw. CPU/SVP) aus ansteuerbar sind, wobei die Eingänge für die eine Daten­ quelle über ein Datenleitungssystem (C-BUS) mit einer gemein­ samen Datenquelle (CPU/SVP) verbunden sind, während die Ein­ gänge für die jeweils andere Datenquelle mit individuellen Datenquellen (IOP, ERRS) verbunden sind, und wobei die Um­ schaltung aller Register (I-PAR/I-DAT und EW) auf die ge­ meinsame Datenquelle (CPU/SVP) nur einheitlich vorgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur vorrangigen Behandlung von Eingabevorgängen einer an eines der Register (z. B. I-PAR/I-DAT) angeschalteten indivi­ duellen Datenquelle (IOP) das die Umschaltung der Auswahl­ schalter (AWS 1, AWS 2) bewirkende Steuersignal (TF) der ge­ meinsamen Datenquelle (CPU/SVP) mit zwei mit ausreichendem Zeitabstand aufeinanderfolgenden vorhandenen Steuertaktimpul­ sen (CL _A und CL _B ) verknüpft wird, von denen abhängig vom Anforderungssignal (I.STROBE) der vorrangig zu behandelnden Datenquelle (IOP) jeweils einer wirksam wird und die Umschal­ tung der Auswahlschalter (AWS 1, AWS 2) und damit verbunden die Übernahme der Daten der gemeinsamen Datenquelle (CPU/SVP) in die ausgewählten Register (z. B. EW) veranlaßt, und daß bei bereits wirksamer Umschaltung durch den ersten Steuertaktimpuls (CL _A ) ein nachträglich eintreffendes Anforderungssignal (I.STROBE) erst nach Beendigung des ersten Steuertaktimpulses (CL _A ) wirksam wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet

• - durch zwei Verknüpfungselemente (U 4, U 5) zur konjuktiven Verknüpfung des vom die Umschaltung der Auswahlschaltglieder (AWS 1, AWS 2) anfordernden Steuersignal (TF) abgeleiteten Umschaltesignals (MUX 1) mit je einem der beiden Steuertakt­ impulse (CL _A bzw. CL _B ) zur Ableitung des Übernahmeimpul­ ses (CEW) für die von der gemeinsamen Datenquelle aus anzu­ teuernden Register (z. B. EW),
• - durch ein mit dem Ausgang des ersten Verknüpfungselementes (U 4) und einem Sperreingang des zweiten Verknüpfungselemen­ tes (U 5) verbundenes Steuerschaltglied (FF 2), das mit Wirk­ samwerden des ersten Steuertaktimpulses (CL _A ) als Übernahme­ impuls (CEW) gesetzt wird und das Wirksamwerden des zweiten Steuertaktimpulses (CL _B ) als Übernahmeimpuls (CEW) verhin­ dert, während es im ungesetzten Zustand den zweiten Steuer­ taktimpuls (CL _B ) als Übernahmeimpuls (CEW) wirksam werden läßt und das von der Rückflanke des zweiten Steuertaktimpul­ ses (CL _B ) zurückgesetzt wird,
• - durch ein erstes Steuerelement (U 0) zur Sperrung des Anfor­ derungssignals (I.STROBE) der vorrangig zu behandelnden Da­ tenquelle (IOP) abhängig vom Ausgangssignal des ersten Ver­ knüpfungselementes (U 4) und
• - durch ein weiteres Steuerelement (U 3) zur Unterdrückung des die Umschaltung der Auswahlschaltglieder (AWS 1, AWS 2) an­ fordernden Steuersignals (TF) als Umschaltesignal (MUX 1) abhängig vom Ausgangssignal des ersten Steuerelementes (U 0).