HU180393B - Kapcsolási elrendezés mikroszámítógép bővíthető memóriaegységhez - Google Patents

Description

Ezzel párhuzamosan merülnek fel memóriabővítés! igények ia A mikroszámítógép családok általában 8 vagy 16 bites adatszóval és max. 16 bites adatsinnel épülnek, é3 ez a közvetlenül kezelhető memóriaterületet 64 kbyte-ra /esetleg 32 vagy 28 kszóra - 16 bites szavak esetén/ korlátozza, ami a nagyobb igényű feladatok esetén nem elegendő. Egyes kis számítógép családoknál ezért szélesebb - pl. 18 bites - cimsint építenek és külön memóriabővitő egységgel egészítik ki a központi egység által kezelhető 16 bitet pl. 18 bitre.

Ez a megoldás kialakult mi kros zárni tógépeknél természetesen nem jöhet számításba, miután ott egy megvalósított cimsintől eltérni nem lehet.

Nagyobb igényű feladatok megoldásánál^-nehézséget jelenthet a mikroszámítógép korlátozott sebessége is.

Miután a központi egység utasitásvégrehajtási sebessége adott, a feladatmegoldási /pl. fordítási/ idő csökkentésére különleges utat kell keresni.

A fentiekben röviden ismertetett nehézségek megoldását teszi lehetővé a találmány szerinti kapcsolási elrendezés, amely egyben további alkalmazási előnyökkel is rendelkezik.

A találmány tárgya olyan - a mikroszámítógép sinrendszeré-1180.393 re csatlakozó es a szokásos felépítésű memóriablokkot kiegészítő kapcsolási elrendezés, amelynél egy állapotregiszter a sínrendszeren keresztül vezérelt kapu /input - output port/ dekoder blokk vezérlésével beirhatóan kerül megvalósításra, és amely állapotregiszter tartalma engedélyező kimeneti ve zetékeln keresztül a memóriablokk párhuzamos hozzáféréssel történő irását/olvasását engedélyezi és egyben meghatározhatja a működési címtartományt is.

A találmány tárgya tehát kapcsolási elrendezés mikroszámítógép adat-, cim-, és vezérlŐsinekre csatlakozó bővíthető memóriaegységhez, amelynek önmagában ismert kiválasztó- és vezérlőlogikát tartalmazó memóriablokkja van és az jellemzi,hogy állapotregisztere és kimeneti kapu dekoder blokkja van, amely állapotregiszter beírást vezérlő bemenetére a kimeneti kapu dekóder logika beírást vezérlő kimenete, adafcbemenetére pedig mikroszámítógép adatsine csatlakozik és amelynek engedélyező kimenetel a memóriablokk engedélyező bemenetére vannak kötve, mig a kapu dekóder blokk kapucim bemenetel a mikroszámítógép cimsinre és vezérlő bemenetel a mikroszámítógép vezérlő sinre csatlakoznak, amely memóriablokk adatcsatlakozásai a mikroszámítógép adatsinre, cirazőberaenetei közvetve vagy közvetlenül a mikroszámítógép cimsinre vannak kötve.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az ábra alapján ismertetjük részletesebben.

Az ábra szerinti kapcsolási elrendezés az alábbi egységekből áll:

Az ábrán nem részletezett mikroszámítógéphez csatlakozó adatain /DATA BÚS/ cimsin /ADDRESS BÚS/ vezérlő sin /CONTROL BÚS/ továbbá a memóriablokk, a hozzá csatlakozó szokásos felépítésű kiválasztó /ADDRESS DECODE + CHIP SELECT/ és vezérlő /STROBE/ áramkörökkel, állapotregiazter kapu dekoder logika /OUTPUT PORT LECODER/ cimszáraláló megszakítás kérő egység multiplexer.

Az 5 állapotregiszter 10 vezérlő bemenetére a 6 kapu dekóder logika 11 beírást vezérlő kimenete csatlakozik, parallel működésű 12 adatbemenetére az 1 adatain van vezetve^ mig 14 engedélyező kimenetei a 4 memóriablokk 15 engedélyező bemenetére csatlakoznak.

- . A 6 kapu dekoder logika 16 kapucim /PORT ADDRESS/ bemenetel a 2 cimsinre, 17 vezérlő bemenetel a 3 vezérlő sinre csatlakoznak.

A kapcsolási elrendezés a következőképpen működik»

Az 5 állapotregiszter a mikroszámítógép programjának irányítása alatt megfelelő kiviteli utasítással a 6 kapu dekoder logika vezórlééével a 4 memóriablokk párhuzamos irását/olvasását engedélyező információval, valamint esetleg szintén program alapján vagy hardware módon a 4 memóriablokk szektorcimet meghatározó információval feltölthető. /A szektorcim á'közvet-2180.393 lenül címezhető memóriaterületnél kisebb kapacitása memóriablokk kezdőcímet tartalmazza kódolt formában/.

Ennek alapján egy memória irás vagy olvasási ciklus a kapcsolási elrendezésbe foglalt 4 memóriablokkra akkor lesz hatásos, ha az 5 állapotregiszterben tárolt engedélyező információ és szektorcim alapján érvényre jut. Ez lehetővé teszi, hogy azonos fizikai memóriacimen több memóriablokk vezérelhetően felváltva működjön, valamint hogy egy memóriablokk adattartalmával, együtt egyetlen utasítással más memória szektorba áthelyezhető vagy passziváIható legyen. Ebből adódóan a mikroszámítógép számára hozzáférhető memóriaterület sokszorosára növelhető, anélkül,hogy cimsin rendszerét bővíteni kellene.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés további előnyöket biztositó kiviteli alakjánál az elrendezés a 7 cimszámlálóval és a 9 multiplexerrel bővül. A 9 multiplexer 20 vezérlő bemenete szintén az 5 állapotregiszter 14 engedélyező kimeneteire, egyik 21 cimbemenete a mikroszámítógép 2 cimsinére, 22 kimenetéi a 4 memóriablokk 19 cimbemenetére vannak kötve, mig a 7 cimezámláló egység 23 párhuzamos iró bemenetel a mikroszámítógép 1 adatsínére, 24 regiszter kimenete a 9 multiplexer másik 25 cimbemenetére és 30 vezérlő bemenetel a kimeneti 6 kapu dekoder logika 26 számláló vezérlő kimenetére vannak kötve, mig a kimeneti 6 kapu dekoder logika egy további 13 kimenete a 4 memóriablokk 29 beírást indító bemenetére van csatlakoztatva.

A bővített kapcsolási elrendezés a következőképpen működik:

Megőrizve és megvalósítva az alap elrendezés működtetési lehetőségeit, lehetővé teszi a soros működést is a következők szerint:

Az 5 állapotregiszterbe a parallel működést engedélyező információt írva a memóriaegység az alapelrendezésnél fentebb ismertetett módon működik, miután a 9 multiplexer a 4 memóriablokk 19 cimbemenetére 21 cim-bemenetén keresztül a 2 cimsint kapcsolja.

Az 5 állapotregiszter tartalmát célszerűen kiválasztott kiviteli vagy behozatali utasítás segítségével a párhuzamos memóriahozzáférést tiltó információval feltöltve ez a 9 multiplexert 20 vezérlő bemenetén keresztül átkapcsolja úgy, hogy annak 22 kimenetéről a 4 memóriablokk 19 cimbemenetére a 7 cimszámláló tartalma kerüljön. A 7 cimszámlálót a kimeneti 6 kapu dekoder logika lépteti 30 vezérlő bemenetén keresztül egy adott kiviteli utasítás érkezése esetén. Ugyanakkor a 4 memoriablokk 29 beírást indító bemenete vezérlőjelet kap és az 1 adatsinen megjelenő adat a 18 adatcsatlakozason keresztül a megfelelő memóriacellába Íródik. Sorozatos kiviteli utasítások hatására a cimezámláló lépéseinek megfelelően sorosan az egész memóriaterület feltölthető. /A soros olvasás hasonlóan, de behozatali /INPyT/ utasítások sorozatával történik/.

A kapcsolási elrendezés további bővített kiviteli alakja 8 megszakításkérő egységet is tartalmaz, amelynek 27 bemenete szintén a 7 oimszámláló 24 regiszterkimenetéré van kötve és 28 kimenete előnyösen a /mikro/szárnitógép megszakításkérő bemenetére csatlakozik.

Ez a kiviteli alak a következőképpen működik:

A 8 megszakitáskérő egység megszakításkérő jelet generál 28 kimenetén a 7 cimezámláló egy vagy több kitüntetett tartel-*

-31Ε0.393 mánál. Ez lehetővé teszi, hogy megszakítás kére lem·jelentkezzen a címtartomány vagy egyes pufférterűletek határén.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a már korábban bemutatott memériaterület bővítésen túlmenően program futási sebességben is jelentős előnyöket mutat fel.

Ennek illusztrálására szolgáló két számpélda:

• Memóriablokk áthelyező program futási ideje Intel 8080 tip. processzort feltételezve szokásos felépítésű memóriával 1 Byte-ra vonatkoztatva 13 gépi ciklus, a találmány szerinti elrendezéssel 7 ciklus, azaz közel kétszeres futási sebesség érhető el.

Pufferkezelő irórutin szokásos felépítés mellett 40 gépi ciklus, a találmány szerinti elrendezéssel 3 ciklus /a megszakitáskérő egységet ia feltételezve/ - azaz közel tízszer gyorsabb.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyei összefoglalva :

- nagyobb közvetlenül elérhető memóriaterület a cimsin bővítése nélkül, “ egy-egy memóriablokk eoftware-vezérelt átcimezhetősége, illetve multitaskos használata megvalósítható,

- futási sebesség növelés.

Claims (3)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kapcsolási elrendezés mikroszámítógép adat-, cim-, és vezérlő sínekre /1, 2, 3/ csatlakozó bővíthető memóriaegységhez, amelynek önmagában ismert kiválasztó- és vezérlölogikát tartalmazó memóriablokkja /4/ van* amely memóriablokk /4/ adatcsatlakozása /18/ a mikroszámítógép adatsinre /1/, cimzőbemenetei /19/ közvetve vagy közvetlenül a mikroszámítógép cimsinre /2/ vannak kötve, azzal jellemezve, hogy állapotregisztere /5/ és kimeneti kapu dekoder logikája /6/ van, amely állapotregiszter /5/ beírást vezérlő bemenetére /10/ a kimeneti kapu dekóder logika /6/ beírást vezérlő kimenate fYLf adatbemenetére /12/ pedig a mikroszámítógép adatsine /1/ csatlakozik és amelynek engedélyező kimenetei /14/ a memóriablokk /4/ engedélyező bemenetére /15/ van kötve, mig a kapu dekoder logika /6/ kapucim bemenetel /16/ a mikroszámítógép cimsinre /2/ és vezérlő bemenetel /17/ a mikroszámítógép vezérlő sínre /3/ csatlakoznak.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja,azzal jellemezve, hogy multiplexere /9/ és cimszámláló egysége /7/ van, amely multiplexer /9/ vezérlő bemenetel /20/ az állapotregiszter /5/ engedélyező kimeneteire /14/, egyik cimbemenete /21/ a mikroszámítógép cimsinére /2/, kimenetei f22.f a memóriablokk /4/ cimbemenetére /19/ vannak kötve, mig a cimszámláló egység /7/ párhuzamos író bemenetel /2$f a mikroszámítógép adatsinre /1/, regiszter kimenete /24/ a multiplexer /9/ másik cimbemenetére /25/ és vezérlő bemenetei /30/ a kapu dekóder logika /6/ számláló vezérlő kimenetére /26/ vannak kötve és a kapu dekoder logika /6/ egy további kimenete /13/ a memóriablokk /4/ beírást indító bemenetére /29/ van csatlakoztatva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy megszakítás kérő egysége /8/ van, amelynek bemenetei /27/ a cimszámláló /7/ regiszter kimenetére