DD142135A3 - MORE COMPUTER COUPLING - Google Patents

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DD142135A3
DD142135A3 DD20514178A DD20514178A DD142135A3 DD 142135 A3 DD142135 A3 DD 142135A3 DD 20514178 A DD20514178 A DD 20514178A DD 20514178 A DD20514178 A DD 20514178A DD 142135 A3 DD142135 A3 DD 142135A3
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bia
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recheneinheit
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Wolfgang Henzler
Karl Herrmann
Eberhard Kehrer
Eberhard Krug
Wolfgang Schoene
Guenter Wollenberg
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Wolfgang Henzler
Karl Herrmann
Eberhard Kehrer
Eberhard Krug
Wolfgang Schoene
Guenter Wollenberg
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F15/163Interprocessor communication
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    • GPHYSICS
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Description

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a) iitel der Erfindung Mehrrechnerkopplunga) iitel the invention multi-processor coupling

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Mehrrechnerkopplungsaystem mit mehreren Rechnereinheiten, die über ein für alle Rechnereinheiten einheitlich geataltetea Kopplungainterface so miteinander verbunden sind, daß eine Recheneinheit ala "master"-Rechner und die übrigen ala "slave"-Rechner fungieren.The invention relates to a Mehrrechnerkopplungsaystem with multiple computer units, which are connected via a uniform for all computer units geataltetea coupling interface so that one arithmetic unit ala "master" computer and the other ala "slave" calculator function.

Solche Mehrrechnersysteme dienen der Erhöhung der Verarbeitungsleiatung gegenüber einem einzelnen Rechner, inabeaondere bei der Anwendung von Mikroprozessoren für verschiedene Aufgaben, beispielsweise zur Steuerung von Be- und Verarbeitungsprozeaaen mit Echtzeitcharakter.Such multi-computer systems are used to increase the processing power to a single computer, in particular in the application of microprocessors for various tasks, for example, to control loading and processing processes with real-time character.

c) Charakteriatik der bekannten techniachen Lösungenc) Characteristics of the known technical solutions

Es ist bekannt, mehrere Recheneinheiten in einem System zu koppeln. In der DE-OS 24 46 970 sind mehrere unabhängig voneinander arbeitende Recheneinheiten über eine Schnittstelleneinheit mit einem gemeinsamen Speicher verbunden, wobei die Rangfolge der Recheneinheiten beim Speicherzugriff durch eine Prioritätabeatimmungaeinheit festgelegt wird.It is known to couple several computing units in one system. In DE-OS 24 46 970 a plurality of independently operating computing units are connected via an interface unit with a common memory, wherein the ranking of the arithmetic units is determined in the memory access by a priority function.

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Bei dieser Kopplungsart erfolgt der Datenaustausch immer über den gemeinsamen Speicher,In this type of coupling, the data exchange always takes place via the shared memory,

Ea sind weiterhin peripherieartige Kopplungen über spezielle Anschlußateuerungen bekannt. Nach der Du)-OS 26 45 341 iat dabei jeder Koppelatrecke zwischen zwei Recheneinheiten eine Koppelanordnung zugeordnet. Diese kann als kompakte selbständige Einheit ausgeführt oder jeder zu koppelnden Recheneinheit zugeordnet sein. Bei Anordnungen mit mehr als zwei Recheneinheiten lassen sich Mehrrechnersysteme in Ring- oder Sternstrukturen aufbauen.Ea are still peripherieartige couplings known about special Anschlußateuerungen. After Du) -OS 26 45 341 iat each coupling path between two arithmetic units associated with a coupling arrangement. This can be implemented as a compact independent unit or assigned to each arithmetic unit to be coupled. In arrangements with more than two arithmetic units, multi-computer systems can be constructed in ring or star structures.

Der Nachteil solcher Mehrrechnersyateme besteht darin, daß für jede Verbindung zwischen zwei Recheneinheiten getrennte Kopplereinrichtungen notwendig sind.The disadvantage of such Mehrrechnersyateme is that separate coupler devices are necessary for each connection between two arithmetic units.

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Koppelachaltung für ein .Mehrrechnersystem zu schaffen, das bei sehr geringem schaltungstechnischen und konstruktiven Aufwand eine hohe Leistungsfähigkeit erreicht und gleichzeitig einen kostengünstigen und einfach zu handhabenden Aufbau bei einem hohen Vereinheitlichungsgrad der verwendeten Baugruppen gewährleistet.The aim of the invention is to provide a Koppelachaltung for a .Mehrrechnersystem that achieves high performance with very low circuitry and design effort and at the same time ensures a cost-effective and easy-to-use structure with a high level of unification of the modules used.

e) Darlegung dea Weaena der Erfindunge) Presentation of the Weaena of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in seinem Aufbau möglichst einfaches Kopplungssystem für mehrere simultan und autonom an einer Gesamtaufgabe arbeitende aktive Recheneinheiten, von denen eine als "master" - und die übrigen als "slave"-Recheneinheiten vorgesehen sind, mit zugeordneten, programmierbaren Eingabe-Ausgabetorschal-The invention is based on the object, as simple as possible in its construction coupling system for several simultaneous and autonomous working on an overall task active computing units, one of which as "master" - and the remaining are provided as "slave" -Recheneinheiten with associated, programmable input Ausgabetorschal-

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tungen zu achaffen, daa eine aaynchrone Kommunikation der einzelnen Recheneinheiten über Unterbrechungaaufrufe gestattet.Achieves that anaynchrone communication of the individual arithmetic units via interrupt calls allowed.

Erfindungagemäß wird dieae Aufgabe dadurch gelö'at, daß jede Recheneinheit über eine Eingabe-/Auagabetorachaltung an gemeinaame Sammelleitungen für Daten- und Adreßinformationen angeachloaaen iat, und daß jede Eingabe-/Auagabetorschaltung über eine beaondere Steuerachaltung zur Übertragung der Steueraignale an eine Sammelleitung zum asynchronen, direkten und konfliktfreien Datenaustausch zwischen der "master"-Recheneinheit und einer der "alave"-Recheneinheiten angeachloaaen iat, und daß die der "maater"-Recheneinheit zugeordnete Eingabe-ZAuagabetorachaltung einen durch dieae betätigbaren Datenrichtungaaignalauagang aufweiat, der mit den übrigen Eingabe-ZAuagabetorachaltungen zur Festlegung der Übertragungsrichtung und der Priorität der "maater"-Recheneinheit verbunden iat. Die Eingabe-/Auagabetorachaltung der "maater"-Recheneinheit iat mit einer Einrichtung zur Beatimmung der Priorität bei mehreren gleichzeitig anfordernden "alave"-Recheneinheiten ausgestattet.According to the invention, this object is achieved by arranging each arithmetic unit via an input / output port to common data and address information buses, and by assigning each input / output port to a asynchronous bus for transmission of the tax rebate to a bus. Direct and conflict-free data exchange between the "master" computing unit and one of the "alave" computing units angachloaaen iat, and that the "maater" -Recheneinheit associated input ZAuagabetorachaltung ausweiat by one operable data direction aaa signal that with the other input ZAuagabetorachaltungen for Determination of the transmission direction and the priority of the "maater" -Recheneinheit connected iat. The input / output device of the "maater" processing unit is equipped with a priority priority device for a plurality of simultaneously requesting "alave" processing units.

Die Steuerachaltung weiat ein konjunktivea Verknüpfungaglied für daa von der "maater"-Recheneinh.eit auagegebene und von den "alave"-Recheneinheiten empfangene Datenrichtungaaignal und für daa Einleae-ZAusieaebereitachaftaaignal auf, deaaen Ausgang auf ein zweites konjunktivea Verknüpf ungaglied mit einer Zeitschaltcharakteristik geführt ist. Der zweite Eingang des konjunktiven Verknüpfungsgliedea mit Zei-bschaltcharakteriatik iat mit dem Anschluß für das. Einlese-VAuslesebereitschaftssignal verbunden undaein Ausgang iat über eine dritte Verknüpfung mit dem AuagangThe control circuit has a conjunctive linkage member for the data direction signal output from the "maater" instruction unit and received by the "alave" calculator units, and for ready in-band output signal, the output of which is unharmed with a timing characteristic to a second conjunctive link. The second input of the conjunctive gate having sign-on characteristics is connected to the read-in read-ready signal terminal and has an output connected to the outside by a third connection

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für das Daten-Richtungaaignal für die "maater"-Recheneinheit und deaaen Negation für die "alave"-Recheneinheiten auf die Einleae-VAualeaeaufforderungaeingänge der übrigen Recheneinheiten und über ein viertes Verknüpfungsglied, das mit seinem anderen Eingang an dem zweiten Eingang des zweiten konjunktiven Verknüpfungsgliedea und dem Anschluß für das Einlese-VAualesebereitachaftssignal angeachlossen iat, auf den Einleae-/ Aualeaeanforderungaeingang der der angeschlossenen Recheneinheit zugeordneten Eingabe-/Ausgabetorachaltung geführt.for the data direction signal for the "maater" computing unit and dea dea negation for the "alave" computing units on the in-voice command request inputs of the remaining arithmetic units and on a fourth gate connected at its other input to the second input of the second conjunctive link and connected to the terminal for the read-in temporary readiness signal, fed to the input / output request input of the input / output port associated with the connected arithmetic unit.

Die Steuerschaltung weist einen Aktivierungaeingang auf, über den aie von ihrer Recheneinheit über die zugehörige Eingabe-VAusgabetorachaltung für den Datenaustausch aufgerufen wird.The control circuit has an activation input, via which it is called by its arithmetic unit via the associated input VAusgabetorachaltung for data exchange.

Jede Eingabe-VAuagabetorachaltung weiat eine Zeitachaltung zur Bestimmung der Wartezeit, innerhalb der das von ihr ausgesendete/empfangene Datenwort von der anderen, am Datenverkehr beteiligten Recheneinheit übernommen/gesendet sein muß, und eine programmierbare, von der anfordernden Recheneinheit anzustoßende Zeitschaltung zur Fehlermeldung bei nicht innerhalb einer Wartezeit von der angerufenen Recheneinheit eintreffenden Quittungsaignal auf.Each input VAuagabetorachaltung weiew a Zeitachaltung for determining the waiting time within which the transmitted / received by her / data word from the other, involved in data processing unit must be taken / sent, and a programmable, to be triggered by the requesting arithmetic unit timing error message not within a waiting time from the called computing unit arriving acknowledgment signal.

Die "alave"-Recheneinheiten aind zur Steuerung verschiedener Prozeßabschnitte oder anderer gleicher oder zueinander unterschiedlicher Aufgaben bestimmt. Ihre Punktionen werden durch die "master"-Recheneinheit geleitet und koordiniert. Ein Gesuch auf Datentransfer kann von einer der "slave"-Recheneinheiten oder von der "master"-Recheneinheit über die Adreß- und Steuerleitungen erfolgen, welche über die Ein-/ Auagabetorschaltungen auf die Sammelleitungen geschaltet werden.The "alave" calculation units are intended to control various process sections or other identical or different tasks. Their punctures are directed and coordinated by the "master" processing unit. A request for data transfer may be made by one of the "slave" units or by the "master" unit via the address and control lines which are switched to the buses via the input / output adder circuits.

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f) Auaführungabeiapielf) Auaführungbeiapiel

Die Erfindung aoll nachstehend an einem Auaführungabeiapiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:The invention aoll be explained in more detail below on a Auaführungabeiapiel. In the accompanying drawing show:

Pig. 1: daa Blockachaltbild für 4 miteinander gekoppelte RecheneinheitenPig. 1: daa Blockachaltbild for 4 coupled computing units

Fig. 2: daa Blockachaltbild der über. Sammelleitungen verbundenen Eingabe-/AuagabetorachaltungenFig. 2: Daa Blockachaltbild the over. Interconnections associated with input / output portals

Pig. 3: das Logikachaltbild für die Steuerschaltung der SteuersignalePig. 3: the logic axis image for the control circuit of the control signals

Pig. 4: ein Signaldiagramm für einen Datenübertragungsvorgang.Pig. 4: a signal diagram for a data transfer process.

In.vPig. 1 iat ein Mehrrechnersyatem mit einer "master"-Recheneinheit MR 1 und drei "slave"-Recheneinheiten IvIR 1 bis MR 4 dargestellt. Alle diese Recheneinheiten MR 1 bis · MR 4 sind über Sammelleitungen, den Koppelbua B 1, untereinander verbunden. Jede Recheneinheit MR 1 bia MR 4 besteht aua einer Zentralverarbeitungaeinheit ZVE 1 bia ZVE 4, einer Datenübertragungaeinrichtung DU 1 bia DU 4 mit je einer Eingabe-ZAusgabetorschaltung EA 1 bia EA 4 und je einem Speicher Sp 1 bia Sp 4, die Eingabe- und Ausgabeakkumulatoren AE 1 bia AE 4 und AA 1 bis AA 4_aufweisen.In.vPig. 1 shows a multicomputer computer with a "master" computing unit MR 1 and three "slave" computing units IvIR 1 to MR 4. All of these arithmetic units MR 1 to MR 4 are interconnected via bus lines, the coupling bus B 1. Each arithmetic unit MR 1 bia MR 4 consists of a Zentralverarbeitungaeinheit ZVE 1 bia ZVE 4, a Datenübertragaeinrichtung DU 1 bia DU 4, each with an input ZAusgabetorschaltung EA 1 bia EA 4 and one memory Sp 1 bia Sp 4, the input and output accumulators AE 1 bia AE 4 and AA 1 to AA 4_.

In jeder Recheneinheit MR 1 bia MR 4 sind diese Baugruppen durch einen Systembus B 21 bia B 24 miteinander verbunden. Die "slave"-Recheneinheiten MR 2 bia MR 4 ateuern die Abarbeitung gleicher oder auch unterachiedlicher, simultan zu bearbeitender Programme. Mit solchen Programmen werden beispielsweise Bearbeitungsprozesae auf Werkzeugmaachinen gesteuert. Dafür können beispielsweise einer "slave-Recheneinheit MR 2 die Steuerung der Eingabe von einem Loch-In each arithmetic unit MR 1 bia MR 4, these assemblies are interconnected by a system bus B 21 bia B 24. The "slave" units MR 2 bia MR 4 control the processing of identical or even underachieving, simultaneously to be processed programs. For example, such programs control machining processes on tool machines. For example, a slave processor MR 2 can control the input from a

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steifenleser, einem Tastenfeld oder einem anderen Programmgeber und die Ausgabe an eine alpha-numeriache Anzeige, eine Bildschirmanzeige, einen Drucker, einen Streifenlocher oder ein anderes Ausgabegerät übertragen werden. Die anderen "slave"-Recheneinheiten MR 3, MR 4 können zur Behandlung der den Prozeß steuernden Informationen und der Rückmeldesignale eingesetzt werden. Dabei kann beispielsweise eine "slave"-Recheneinheit MR 3 wieder als "master"-Recheneinheit für weitere "slave"-Recheneinheiten einer niedrigeren Ebene dienen, die ebenfalls über einen Kopplebus B1' miteinander korrespondieren. Diese "slave"-Recheneinheiten können z. B. zur Steuerung einzelner Achsen an einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden. Die "slave"-Rechenr· einheiten MR 2, MR 3, MR 4 können bei einem solchen Aufbau auch für zusätzliche Aufgaben, wie Prüf- und Überwachungsfunktionen, Testroutinen und ähnlichem, eingesetzt werden. Die "maater"-Recheneinheit MR 1 koordiniert den Betrieb der "slave"-Recheneinheiten MR 2 bis MR 4, versorgt diese mit Informationen aus ihrem Speicher Sp 1 und kann auch selbst Steuerfunktionen ausführen. Datenübertragungen erfolgen dabei immer zwischen der "master"-Recheneinheit MR .1 und einer der "slave"-Recheneinheiten MR 2 bis MR 4. Wird von der "master"-Recheneinheit MR 1 beispielsweisestiffness reader, a keypad or other programmer and the output to an alpha-numeric display, screen display, printer, strip punch or other output device. The other "slave" units MR 3, MR 4 can be used to handle the process controlling information and the feedback signals. In this case, for example, a "slave" computing unit MR 3 again serve as a "master" computing unit for further "slave" computing units of a lower level, which likewise correspond to one another via a coupling bus B1 '. These "slave" computing units may, for. B. are used to control individual axes on a machine tool. The "slave" units MR 2, MR 3, MR 4 can also be used in such a structure for additional tasks, such as test and monitoring functions, test routines and the like. The "maater" -Recheneinheit MR 1 coordinates the operation of the "slave" -Recheneinheiten MR 2 to MR 4, supplies them with information from their memory Sp 1 and can also perform control functions themselves. Data transfers always take place between the "master" computing unit MR .1 and one of the "slave" computing units MR 2 to MR 4. For example, the "master" computing unit MR 1

. eine Datenübertragung zur "slave"-Recheneinheit RIR 3 gewünscht, so belegt sie über die Eingabe-ZAusgabetorschaltung EA 1 ihrer Datenübertragungseinrichtung DU 1 den Koppelbus B 1 mit Steuer- und Adreßsignalen, die von der Eingabe-/Ausgabetorschaltung EA 3 der Datenübertragungseinrichtung DU 3 als für die "slave"-Recheneinheit MR 3 bestimmt erkannt werden. Sofern die "slave"-Recheneinheit MR 3 in der Lage ist, Daten zu übernehmen, sie also nicht, a data transmission to the "slave" -Recheeinheit RIR 3 desired, it occupies via the input-ZAusgabetorschaltung EA 1 of its data transfer device DU 1 the coupling bus B 1 with control and address signals from the input / output gate EA 3 of the data transfer device DU 3 as determined for the "slave" -Recheneinheit MR 3 determined. If the "slave" MR 3 unit is able to take over data, it does not

mit anderen, vorrangigeren Aufgaben beschäftigt ist, meldet sie über die Eingabe-ZAusgabetorschaltung EA 3 ihrer Datenübertragungseinrichtung DU 3, den Koppelbus B 1 und dieis busy with other, more priority tasks, it reports on the input-ZAusgabetorschaltung EA 3 their data transmission device DU 3, the coupling bus B 1 and the

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Eingabe-ZAuagabetorachaltung EA 1 der Datenübertragungseinrichtung DU 1 der "master"-Recheneinheit MR 1 ihre Übernahraebereitachaft zurück. Damit iat die Verbindung zwischen beiden Recheneinheiten MR 1 und MR 3 hergestellt und die Datenübertragung kann beginnen. Die auszugebenden Informationen stehen zunächst als wortweise aufgebauter Ausgabeblock im Ausgabeakkumulator der "maater"-Recheneinheit MR 1, Das erste übertragene Wort stellt in einem Wortzähler der Datenübertragungseinrichtung DU 3 der übernehmenden "slave "-Recheneinheit MR 3 die Anzahl der zu übertragenden Worte des Ausgabeblockes ein, der dann während der weiteren Übertragung Wort für Wort leergezählt wird. Das letzte übertragene Wort besitzt ein besonderes Bitmuster. Sobald der Wortzähler leergezählt iat, ruft dieser eine Vergleichseinrichtung auf, die das letzte übertragene Wort auf seine Fehlerfreiheit überprüft, womit eine Aussage über die Richtigkeit der Übertragung des Ausgabeblockes gewonnen wird.Input ZAuagabetorachaltung EA 1 of the data transfer device DU 1 of the "master" -Recheneinheit MR 1 their takeover ready juice back. Thus iat the connection between both arithmetic units MR 1 and MR 3 made and the data transmission can begin. The information to be output is initially as a word-wise constructed output block in the output accumulator of the "maater" -Recheneinheit MR 1, The first word transmitted sets in a word counter of the data transfer device DU 3 of acquiring "slave" -Recheneinheit MR 3, the number of words to be transmitted of the output block , which is then counted word by word during the further transmission. The last transmitted word has a special bit pattern. As soon as the word counter has counted down, it calls a comparator, which checks the last transmitted word for its correctness, thus obtaining information about the correctness of the transmission of the output block.

Eine Datenübertragung von einer "slave"-Recheneinheit MR 2 bis MR 4 erfolgt auf die gleiche Weise in umgekehrter Richtung. Dabei bestimmt die "maater"-Recheneinheit MR 1, mit welchem der "slave"-Recheneinheiten MR 2 bis MR 4 bei deren gleichzeitigem Ruf an die "master"-Recheneinheit MR 1 sie zuerst, in Verbindung tritt.A data transmission from a "slave" -Recheneinheit MR 2 to MR 4 is carried out in the same way in the reverse direction. In this case, the "maater" -Recheneinheit MR 1 determines which of the "slave" -Recheneinheiten MR 2 to MR 4 in their simultaneous call to the "master" -Recheneinheit MR 1 first, in conjunction.

In Fig. 2 sind die Eingabe-/Auagabetorschaltungen EA 1 bis EA 4, verbunden durch die Sammelleitungen für Daten B 11, Adressen B 12 und Steuersignale HS-Bus, dargestellt.In Fig. 2, the input / Auagabetorschaltungen EA 1 to EA 4, connected by the buses for data B 11, addresses B 12 and control signals HS bus, are shown.

Die Eingabe-Auagabetorschaltungen EA 1 bis EA 4 sind in einen Datenteil Port A und in einen Adreßteil Port B unterteilt. Die Eingabe-ZAusgabetorschaltungen EA 1 bis EA 4 sind für bidirektionalen Betrieb aufgebaut. Jeder Eingabe-/The input Auagabetorschaltungen EA 1 to EA 4 are divided into a data part Port A and an address part Port B. The input Z output gates EA 1 to EA 4 are constructed for bidirectional operation. Each input /

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Ausgabetorschaltung EA 1 bia'.EA 4 sind Steueranhaltungen LS 1 bia LS 4 zugeordnet, die über die Sammelleitung HS-Bua für die Steuersignale untereinander verbunden aind. Eine Datenaustausch wünschende Recheneinheit. IiR 1 bia MR 4 wählt über den Port B ihrer Eingabe-VAuagabetorachaltung EA 1 bia EA 4 den von ihr gewünschten Teilnehmer an.Output gate EA 1 bia'.EA 4 are assigned to control suspensions LS 1 bia LS 4, which are connected to each other via the bus line HS-Bua for the control signals. A data exchange computing unit. IiR 1 bia MR 4 selects via the port B of their input VAuagabetorachaltung EA 1 bia EA 4 the desired by her participants.

Sollen beispielsweise Daten von der nmasterfl-Recheneinheit MR 1 auf die "alave"-Recheneinheit MR 2 übertragen . werden, sendet die "maater"-Recheneinheit MR 1 über den Port B ihrer Eingabe-Ausgabetorachaltung EA 1 die Adressen- und Unterbrechungsaignale für die "alave"-Recheneinheit MR 2 auf die Sammelleitung B 12. In·diesem Falle wird die Datenübertragung von der "master"-Recheneinheit MR 1 gewünscht. Die von der "maater"-Recheneinheit ausgegebenen Signale liegen an den entsprechenden Eingängen des Ports B der Eingabe-ZAusgabetorschaltung EA 2 bis EA 4. Gleichzeitig hat die "maater"-Recheneinheit MR 1 über ihre Eingabe-/ Ausgabetorschaltung EA 1 ihre Steuerschaltung LS 1 aufgerufen und das Datenrichtungssignal b - Datenausgabe von der "master"-Recheneinheit IvIR 1 - an diese gemeldet. Die aufgerufene "slave"-Recheneinheit MR 2 erkennt den Aufruf, sendet eine Quittung an die "master"-Recheneinheit MR 1 zurück und schaltet ihre Steuerschaltung LS 2 aktiv und in den durch daa Datenrichtungssignal b festgelegten Zustand. In den Steuerschaltungen LS 1 und LS 2 werden die Aufrufsignale und b mit dem Datenausgabe- bzw. Dateneingabesignal RDY verknüpft. Die ausgebende Recheneinheit ("master") gibt ein entsprechendes Bereitschaftssignal auf die Sammelleitung HS-Bus für die Steuersignale. Die empfangende Recheneinheit ("slave" MR 2) bildet in ihrer Steuerschaltung LS 2 ein Datenausleae-/-einlesesignal, welches auf die Sammelleitung HS-Bus für die Steuersignale gelegt wird. Daraufhin erfolgt die Datenübergabe vom Port A der Eingabe-/ Ausgabetorschaltung EA 1 der "master"-Recheneinheit MR 1For example, data is to be transferred from the n master fl -Recheneinheit MR 1 to the "alave" -Recheneinheit MR 2. the "maater" calculating unit MR 1 sends the address and interruption preambles for the "alave" calculating unit MR 2 to the collecting line B 12 via the port B of its input / output device EA 1. In this case, the data transmission is transferred from the "master" -Recheneinheit MR 1 desired. The signals output by the "maater" computing unit are located at the corresponding inputs of port B of the input Z output gate circuit EA 2 to EA 4. At the same time, the "maater" computing unit MR 1 has its control circuit LS 1 via its input / output gate circuit EA 1 called and the data direction signal b - data output from the "master" -Recheneinheit IvIR 1 - reported to this. The called "slave" computing unit MR 2 recognizes the call, sends back an acknowledgment to the "master" computing unit MR 1 and switches its control circuit LS 2 active and in the state specified by the data direction signal b. In the control circuits LS 1 and LS 2, the call signals and b are linked to the data output or data input signal RDY. The issuing arithmetic unit ("master") outputs a corresponding ready signal to the bus HS bus for the control signals. The receiving arithmetic unit ("slave" MR 2) forms in its control circuit LS 2 a Datenausleae - / - read-in signal, which is placed on the bus HS bus for the control signals. The data transfer then takes place from port A of the input / output gate circuit EA 1 of the "master" calculating unit MR 1

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über die Datensammelleitung B 11 an den Port A der Eingabe-/Ausgabetorschaltung EA 2 der "slave"-Recheneinheit MR 2.via the data bus B 11 to the port A of the input / output gate EA 2 of the "slave" -Recheneinheit MR 2.

In gleicher Weiae kann eine der "alave"-Recheneinheit MR 2 ... MR 4 einen Datenaustausch mit der "maater"-Recheneinheit MR 1 anfordern. Die "maater"-Recheneinheit MR 1 setzt dabei das Datenrichtungssignal b in den Zustand, der die Übertragungsrichtung von der "slave"-Recheneinheit MR 2 zur "master"-Recheneinheit IvIR 1 kennzeichnet.In the same way, one of the "alave" calculating units MR 2... MR 4 can request a data exchange with the "maater" calculating unit MR 1. The "maater" -Recheneinheit MR 1 sets the data direction signal b in the state that indicates the direction of transmission from the "slave" -Recheneinheit MR 2 to the "master" -Recheneinheit IvIR 1.

In Fig. 3 iat daa Logikschaltbild der Steuerschaltung LS dargestellt.FIG. 3 shows the logic circuit diagram of the control circuit LS.

Mit EA ist die Anschlußseite der Eingabe-ZAüagabetorachaltung und mit HS-Bus die der Sammelleitung bezeichnet. Der Ausgang b , der daa Datenrichtungssignal ausgibt, ist auf einen Negator N 1 und auf die Sammelleitung HS-Bus geführt. Der Ausgang des Negators N 1 und der Ausgang b der Eingabe-/Äusgabetorschaltung EA sind über einen Umschalter S 1 auf einen Eingang eines UND-Gliedes U 1 und über einen zweiten Negator N 2 auf einen Eingang einea UND-Gliedea U 2 geführt. Der zweite Eingang des UND-Gliedes U 1 ist mit dem Ausgang RDY eines UND-Gliedes Ur verbunden, dessen erster Eingang mit dem Ausgang ARDY der Eingabe-/Ausgabetorschaltung EA und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang b- der Eingabe-ZAusgabetorschaltung EA verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes Ur ist außerdem mit je einem Eingang eines UND-Gliedes U 3 und einer konjunktiven Eingangsverknüpfung eines Zeitschaltgliedes MV verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gliedes U 3 iat an den Ausgang des UND-Gliedes U 2 und dem Anschluß der Steuersignalsammelleitung HS-Bua für die Einlese-/Ausleseanforderungssignale PSTB disjunktiv so verknüpft, daß eine bidirektionale Wirkung gewährleistet iat. Der Ausgang des UND-Gliedea U 3 iat auf den Einleae-/Aualeaebefehlaeingang STB der Eingabe~/Auaga-With EA is the terminal side of the input ZAagabetorachaltung and with HS bus that of the manifold. The output b outputting the data direction signal is fed to an inverter N 1 and to the bus HS bus. The output of the inverter N 1 and the output b of the input / Äusgabetorschaltung EA are connected via a switch S 1 to an input of an AND gate U 1 and a second inverter N 2 to an input einea AND-U 2 U-guided. The second input of the AND gate U 1 is connected to the output RDY of an AND gate Ur, whose first input is connected to the output ARDY of the input / output gate EA and whose second input is connected to the output b- of the input Z output gate EA , The output of the AND gate Ur is also connected to one input of an AND gate U 3 and a conjunctive input link of a timer MV. The second input of the AND gate U 3 iat to the output of the AND gate U 2 and the terminal of the control signal bus HS-Bua for the read / read request signals PSTB disjunctively linked such that a bidirectional effect iat guaranteed. The output of the AND gate U 3 iat on the input / Aualeaebefehleingingang STB the input ~ / Auaga

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betorachaltung EA geführt. Der zweite Eingang dea UND-Gliedea U 2 iat mit dem Ausgang dea Zeitachaltgliedea MV verbunden. Die Stellung dea Schaltera S 1 iat für die "maater"-Recheneinheit am Eingang und für die "alave"-Recheneinheiten am Auagang dea Negatora N 1.mentoring management EA led. The second input dea AND gate U 2 iat connected to the output dea Zeitachaltgliedea MV. The deactivation switch position is for the "maater" control unit at the entrance and for the "alave" control units at the entrance to the Negatora N 1.

Daa Datenrichtungaaignal b wird von der "maater"~Recheneinheit ausgegeben. Über den Anachluß b 1 wird die Steuerschaltung LS aufgerufen.Daa data direction signal b is output from the "maater" processing unit. About the Anachluß b 1, the control circuit LS is called.

Sobald die dazugehörige Recheneinheit über den Anschluß ARDY der Eingabe-Ausgabetorachaltung ein Signal ausgibt, gelangt dieses an den Ausgang dea UND-Gliedes Ur, das daa UND-Glied U 1 aufruft. Daa UND-Glied U 1 bildet daraus zusammen mit dem Datenrichtungssignal b ein Datenauslesebereitachaftaaignal PRDY, daa auf die Sammelleitung HS-Bua gegeben wird. Daa Datenrichtungsaignal b gelangt bei der Steuerachaltung LS 1 für die "maater"-Recheneinheit MR 1 vom betreffenden Auagang der Eingabe-/Auagabetorachaltung EA 1 über den Schalter S 1 direkt auf das UND-Glied U 1, während es bei den Steuerschaltungen LS 2 bis LS q von der Sammelleitung HS-Bua über den Negator und den Schalter S auf daa UND-Glied U 1 gelangt. Daa an die Sammelleitung HS-Bua auagegebene Datenausleaebereitschaftssignal PRDY bezeichnet die dazugehörige Recheneinheit, MR 1 bis MR 4 als Sender von Informationen.As soon as the associated arithmetic unit emits a signal via the connection ARDY of the input-outputting circuit, it reaches the output dea AND element Ur, which calls the AND gate U 1. Daa AND gate U 1 forms, together with the data direction signal b, a data read out ready signal PRDY, which is applied to the bus HS-Bua. Daa Datenrichtungsaignal b arrives at the Steuerachaltung LS 1 for the "maater" -Recheneinheit MR 1 from the respective Auagang the input / Auagabetorachaltung EA 1 via the switch S 1 directly to the AND gate U 1, while it is at the control circuits LS 2 to LS q from the bus HS-Bua on the negator and the switch S on daa AND gate U 1 passes. The data readiness ready signal PRDY provided to the bus line HS-Bua designates the associated arithmetic unit, MR 1 to MR 4, as a sender of information.

Zur Bildung des Einlese-/Ausgabeanforderungssignals STB wird von dem Zeitschaltglied MV aus dem Datenaualeaebereitschaftssignals PRDY, das von der auagabebereiten Recheneinheit MR 1 bia MR 4 über die Sammelleitung HS-Bus gesendet wird, und dem von der Eingabe~/Ausgabetorschaltung EA über das UND-Glied Ur gemeldete Ausleaebereitachaftasignal RDY ein Signal kurzer Dauer, in der der Auatauach einea Datenworte3 erfolgt aein muß, gebildet. Dieaes Signal wird von dem UND-Glied U 2 mit der Negation dea Daten- richtungasignalea bQ verknüpft und gelangt über das auf-In order to form the read / write request signal STB, the timer MV sends out the data read wait signal PRDY which is sent by the read-out processor MR 1 bia MR 4 via the bus HS bus and the input / output gate EA via the AND gate. Termination Ur status trip signal RDY reported a short duration signal in which the Auatauach aea Datenwörter3 aein must be formed. This signal is linked by the AND gate U 2 to the negation of the data direction signal a b Q and passes via the signal U 2.

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gerufene UND-Glied U 3 an die Eingabe-ZA-uagabetorachaltung EA der empfangenden Recheneinheit MR 1 bis MR 4 und vom Ausgang des UND-Gliedes U 2 direkt über die Sammelleitung HS-Bua als Signal PSTB an die datenausgebende Recheneinheit MR 1 bis MR 4.called AND gate U 3 to the input ZA uagabetorachaltung EA of the receiving arithmetic unit MR 1 to MR 4 and the output of the AND gate U 2 directly via the bus HS-Bua as a signal PSTB to the data-outputting arithmetic unit MR 1 to MR ,

In Pig. 4 ist der Ablauf eines Datenaustausches dargestellt. Mit A ist die Seite der ausgebenden Recheneinheit und mit E die Seite der übernehmenden Recheneinheit bezeichnet. Der Datenaustausch wird durch ein Rufsignal R von der ausgebenden Seite A eingeleitet, das als Signal R' an der übernehmenden Seite E erscheint, das dort den Eingabezustand EG einstellt. Innerhalb einer vorgeschriebenen Wartezeit t muß ein Quittungssignal Q von der übernehmenden Seite E ausgesendet und von der ausgebenden Seite A als Signal Q1 empfangen worden sein. Anderenfalls kommt keine Datentibertragungaverbindung zustande. Mit der Quittung Q1 wird das Rufsignal R an der ausgebenden Seite A zurückgesetzt und der Auagabezuatand AG eingestellt. Danach wird das erste zu übertragende Wort, das die Anzahl der zu übertragenden Worte innerhalb des auazugebenden Blockes beinhaltet, als Wort AS 1 ausgegeben und innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit t von der übernehmenden Seite E empfangen. Die folgenden Worte AS 2 bis AS n-1 werden in gleicher Weise ausgesendet und übernommen, wobei die ausgegebenen Signale immer für eine gewisse Wartezeit anstehen, in der die Übernahme erfolgen muß. Zum Abachluß der Datenübertragung wird daa Wort AS η zur Prüfung der Richtigkeit der Datenübertragung auagegeben. Bei fehlerfrei erfolgter Datenübertragung kann zuaätzlich noch ein Wort AS n+1 übertragen werden. Während der Dauer der Prüfung ist der Eingabezustand EG bereits zurückgesetzt.In Pig. 4 shows the course of a data exchange. A denotes the side of the issuing arithmetic unit and E the side of the acquiring arithmetic unit. The data exchange is initiated by a call signal R from the issuing side A, which appears as the signal R 'on the receiving side E, which sets there the input state EG. Within a prescribed waiting time t, an acknowledgment signal Q must have been transmitted by the receiving side E and received by the issuing side A as signal Q 1 . Otherwise, no Datenentibertragungaverbindung comes off. With the acknowledgment Q 1 , the call signal R is reset at the issuing side A and the Auagabezuatand AG set. Thereafter, the first word to be transmitted, which includes the number of words to be transmitted within the block to be outputted, is output as word AS 1 and received within a predetermined waiting time t from the receiving side E. The following words AS 2 to AS n-1 are transmitted and adopted in the same way, the output signals are always pending for a certain waiting time in which the takeover must take place. To Abachluß the data transfer daa word AS η auauggeben to verify the accuracy of the data transfer. In the case of a faultless data transfer, a word AS n + 1 can additionally be transmitted. During the duration of the test, the input state EG is already reset.

Claims (4)

205 141205 141 Erfindungsanspruchinvention claim 1. Mehrrechnerkopplung für autonom arbeitende, aktive Recheneinheiten, von denen eine als "master"-Recheneinheit und die übrigen als "slave"-Recheneinheiten mit an diesen angeschlossenen, programmierbaren Eingabe-ZAusgabetorschaltungen ausgebildet sind und über Adressen-, Steuer- und Datenleitungen zur. Lösung ihnen zugeordneter Aufgaben miteinander zum asynchronen Datenaustausch nach einem Unterbrechungsprinzip verbunden sind, gekennzeichnet dadurch, daß jede Recheneinheit (MR 1 bis MR 4) über eine Eingabe-z/Ausgabetorschaltung (EA 1 bis EA 4) an gemeinsame Sammelleitungen für Daten- und Adreßinformationen (B 11, B 12) angeschlossen ist, und daß jede Eingabe-/ Ausgabetorschaltung über eine besondere Steuerschaltung (LS 1 bis LS 4) zur Übertragung der Steuersignale (RDY, SiTB) an eine Sammelleitung (HS-Bus) zum asynchronen, di-"rekten und konfliktfreien Datenaustausch zwischen der "master"-Recheneinheit (IiR 1) und einer der "slave"-Recheneinheiten (MR 2 bis MR 4) angeschlossen ist, und daß die der "master"-Recheneinheit (MR 1) zugeordnete Eingabe-/Ausgabetorschaltung (EA 1) einen durch diese betätigbaren Datenrichtungsaignalausgang (b ) aufweist, der mit den übrigen Eingabe-/Ausgabetorschaltungen (EA bis EA 4) zur Festlegung der Übertragungsrichtung und der Priorität der "maater"-Recheneinheit (MR 1) verbunden ist. .1. Multicomputer coupling for autonomously operating, active computing units, one of which as a "master" computing unit and the others as "slave" -Recheneinheiten with connected to these, programmable input-ZAzzabetorschaltungen are formed and via address, control and data lines to. Solution assigned to them tasks for asynchronous data exchange according to an interruption principle, characterized in that each arithmetic unit (MR 1 to MR 4) via an input z / Ausgababetorschaltung (EA 1 to EA 4) to common data and address information collecting lines ( B 11, B 12) is connected, and that each input / output gate circuit via a special control circuit (LS 1 to LS 4) for transmitting the control signals (RDY, SiTB) to a bus (HS bus) for asynchronous, di- " Direct and conflict-free data exchange between the "master" -Recheneinheit (IiR 1) and one of the "slave" -Recheneinheiten (MR 2 to MR 4) is connected, and that the "master" -Recheneinheit (MR 1) associated input / Output gate circuit (EA 1) has an operable by this data direction signal output (b), with the other input / output gate circuits (EA to EA 4) for determining the transmission direction and the priority of "maater" -Recheneinheit (MR 1) is connected. , 2. Mehrrechnerkopplung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Eingabe-/Ausgabetorachaltung (EA 1) der "maater"-Recheneinheit (MR 1 ) mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Priorität bei mehreren gleichzeitig anfordernden "alave"-Recheneinheiten (AIR 2 bis. MR 4) ausgestattet ist.2. Multiprocessor coupling according to item 1, characterized in that the input / Ausgabetorachaltung (EA 1) of the "maater" -Recheneinheit (MR 1) with a means for determining the priority of several simultaneously requesting "alave" -Recheneinheiten (AIR 2 to MR 4). 205141 13205141 13 3. Mehrrechnerkopplung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerachaltung- (LS) ein konjuhktivea Verküpfungaglied (U 1) für das von der "maater"-Recheneinheit (MR 1) auagegebene und von den "alave"-Recheneinheiten (MR 2 bia MR 4) über einen Negator (N 1) empfangene Datenrichtungaaignal (b ) und für daa Einlese-/Aualeaebereitachaftaaignal (RDY) aufweist, deaaen Auagang auf ein zweitea konjunktivea Verknüpfungaglied (MV) mit einer Zeitschaltcharakteristik geführt ist, deasen zweiter Eingang mit dem Anachluß für daa Einleae-/ Aualeaebereitachaftaaignal (RDY) verbunden iat, und deaaen Auagang über ein drittea Verknüpfungaglied (U 2) mit dem Daten-Richtungaaignal (b ) für die "maater"-Recheneinheit (MR 1 ) und deaaen Negation für die "alave"-Recheneinheiten (MR 2 bia MR 4) auf die Einleae-/Aualeaeanforderungaeingänge (PSTB) der übrigen Rechenein- « heiten (MR 1 bia MR 4) und über ein viertea Verknüpfungaglied (U 3)i das mit seinem anderen Eingang an dem zweiten Eingang des zweiten konjunktiven Verknüpfungsgliedes (MV) und dem Anschluß für das Einlese-/Ausleaebereitachafts· signal (RDY) angeachloasen iat, auf den Einlese-/Aualeaeanforderungaeingang (STB) der der angeschlossenen Recheneinheit (MR 1 bia IvIR 4) zugeordneten Eingabe-/ Ausgabetorachaltung (EA 1 bia EA 4) geführt iat.3. Multicomputer coupling according to item 1 and 2, characterized in that the Steuerachaltung- (LS) a konjuhktivea Verküpfungaglied (U 1) for the auausgebene of the "maater" -Recheneinheit (MR 1) and the "alave" -Recheneinheiten (MR 2 bia MR 4) has a data direction signal (b) received via an inverter (N 1), and for which read / write ready signal (RDY), the output is routed to a second averaging subjunctive element (MV) having a timing characteristic Anchluß for daa Einleae- / Aualeaebereitachaftaaignal (RDY) connected iat, and deaaen Auagang a third a link member (U 2) with the Datenrichtungaaignal (b) for the "maater" -Recheneinheit (MR 1) and deaaen negation for the "alave "-Recheneinheiten (MR 2 bia MR 4) on the Einleae- / Aualeaeanforderungenseiningänge (PSTB) of the remaining Rechenein- units (MR 1 bia MR 4) and a fourth a linkage element (U 3) i with its other input to the zw The input of the second conjunctive logic element (MV) and the connection for the read / write ready signal (RDY) are aligned to the input / input request input (STB) of the input / output device associated with the connected arithmetic unit (MR 1 bia IvIR 4). Issuer delivery (EA 1 bia EA 4) led iat. 4. Mehrrechnerkopplung nach Punkt 1 bia 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerschaltung (LS) einen Aktivierungseingang (b 1) aufweiat, über den sie mit ihrer Recheneinheit (IvIR 1 bis MR 4) über die zugehörige Eingabe-/ Ausgabetorschaltung (EA 1 bis EA 4) zum Aufruf für den Datenauatauach verbunden ist.4. Multiprocessor coupling according to point 1 bia 3, characterized in that the control circuit (LS) aufweiat an activation input (b 1), via which it with its arithmetic unit (IvIR 1 to MR 4) via the associated input / output gate circuit (EA 1 to EA 4) is connected to the call for the Datenauatauach. 205141 14205141 14 Mehrrechnerkopplung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß jede Eingabe-ZAusgabetorschaltung (EA 1 bia EA 4) eine Zeitschaltung zur Bestimmung der Wartezeit, innerhalb der das von ihr ausgesendete/empfangene Datenwort von der anderen, am Datenverkehr beteiligten Recheneinheit (MR 1 bia MR 4) übernommen/gesendet sein muß, und eine programmierbare, von der anfordernden Recheneinheit (JiIR 1 bis MR 4) anzustoßende Zeitschaltung zur Fehlermeldung bei nicht innerhalb einer Wartezeit (t ) von der angerufenen Recheneinheit (MR 1 big MR 4) eintreffendem Quittungasignal aufweist.Multi-computer coupling according to items 1 to 4, characterized in that each input-ZAuszabetorschaltung (EA 1 bia EA 4), a timer for determining the waiting time within the transmitted / received by her data word from the other, participating in data processing unit (MR 1 bia MR 4) must be adopted / sent, and a programmable, from the requesting arithmetic unit (JiIR 1 to MR 4) to be triggered timing error message for not within a waiting time (t) from the called arithmetic unit (MR 1 big MR 4) arriving receipt signal , Hierzu JL.Seilen ZeichnungenFor this JL.Seilen drawings
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