DE1487826B2

DE1487826B2 - Schaltungsanordnung zur prioritaetsgerechten datenuebertragung

Info

Publication number: DE1487826B2
Application number: DE19661487826
Authority: DE
Inventors: Herbert 6373 Weißkirchen; Lechner Helmut 6430 Bad Hersfeld. H03k 5-00 Metzler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-05-21
Filing date: 1966-05-21
Publication date: 1972-02-24
Also published as: DE1487826A1

Description

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der zweiten NOR-Schaltungen ist mit je einem Ein- tung N und je eine zweite NOR-Schaltung N' zuge-

gang einer dritten NOR-Schaltung, mit einem weite- ordnet. Außerdem ist eine weitere NOR-Schaltung N"

ren Eingang aller ersten NOR-Schaltungen und mit je vorgesehen. Über die Ausgänge 10, 11,12 ... wer-

einem Eingang aller zweiten NOR-Schaltungen ge- den Startsignale awl, awl, aw3 . . . abgegeben, die

ringerer Priorität verbunden und über diesen Aus- 5 entweder positiv (0 Volt) oder negativ ( — 6 Volt)

gang der zweiten NOR-Schaltungen werden die sein können. Die negativen Startsignale aw haben

Startsignale abgegeben. Der Ausgang der dritten keine Wirkung auf die ihnen zugeordneten Daten-

NOR-Schaltung ist mit einem Eingang aller ersten empfänger. Dagegen bewirken die positiven Start-

NOR-Schaltungen verbunden und der Ausgang der signale aw den Abruf der in den Eingabegeräten zur

ersten NOR-Schaltungen ist mit je einem Eingang io Verfügung stehenden Daten an die zugeordneten

der zweiten NOR-Schaltung verbunden. oder auswählbaren Datenempfänger.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeich- Falls das Eingabesignal el höchster Priorität über

net sich dadurch aus, daß sie wesentlich weniger Zeit den Schaltungspunkt 3 dem Flip-Flop Fl zugeführt

zur Prioritätsentschlüsselung benötigt als bekannte wird, dann nimmt dieses Flip-Flop die Stellung »L«

Schaltungsanordnungen. Dies deshalb, weil bei der 15 ein und gibt ein negatives Signal al an die NOR-

erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nur die Schaltung N'l ab. Das Signal b ist im Ruhezustand

Laufzeit der Signale durch die Prioritätsschaltung positiv, dadurch ist das Ausgangssignal c 1 der NOR-

benötigt wird, aber nicht Teile einer Taktzeit wie bei Schaltung N1 negativ. Durch diese beiden negativen

bekannten Schaltungsanordnungen. Die erfindungs- Signale al und el an der NOR-Schaltung N'l wird

gemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich außerdem 20 das Startsignal awl (das Ausgangssignal der NOR-

durch geringen technischen Aufwand und auch da- Schaltung N'l) positiv, und dadurch werden Daten

durch aus, daß im wesentlichen nur gleichartige und des Eingabegerätes mit der höchsten Priorität abge-

in großen Stückzahlen vertriebene NOR-Bausteine rufen. Dieses Startsignal awl wird so lange über den

verwendet werden. Schaltungspunkt 10 abgegeben, bis der Impuls t (zu-

Bei Verwendung sehr kurzer Eingabesignale ist es 25 geführt über den Schaltungspunkt 1) die Rückstel-

zweckmäßig, diese Eingabesignale je einem Speicher- lung des Flip-Flops Fl in den Zustand »0« bewirkt,

element zuzuführen und diese Speicherelemente ent- Dieser Impuls wird immer dann über den Schaltungs-

weder durch ein Anfangszustandssignal oder durch punktl zugeführt, wenn alle Daten vom betreffenden

Zuführung eines Signals — welches die Beendigung Eingabegerät an den Datenempfänger abgegeben

der Datenübertragung von den Eingabegeräten zu 30 sind.

den Datenempfängern anzeigt — in einen ersten Wenn nun beispielsweise das Eingabesignal e 2

stabilen Zustand zu bringen und durch die Eingabe- über den Schaltungspunkt 4 zugeführt wird, dann

signale in einen zweiten stabilen Zustand zu über- nimmt das Flip-Flop F 2 die Stellung L ein.
führen. Die Ausgangssignale der Speicherelemente Damit wird das Ausgangssignal α 2 negativ. Im

werden dann den Torschaltungen zugeführt. 35 Schaltungspunkt £ liegt ebenfalls ein negatives Signal

Im folgenden werden die Erfindung und Ausfüh- an, da das Startsignal awl nunmehr voraussetzungs-

rungsbeispiele derselben an Hand der Fig. 1 und 2 gemäß negativ ist. Das Signale 2 ist ebenfalls negativ,

beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte da alle Eingänge der NOR-Schaltung N" negativ sind

gleiche Bauteile bzw. Signale mit gleichen Bezugs- und damit das Signal b positiv ist. Da somit an allen

zeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt 40 Eingängen der NOR-Schaltung N'2 negative Signale

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur prioritäts- anliegen, ergibt sich ein positives Startsignal aw2,

gerechten Auswahl von asynchronen Eingabesignalen wodurch in weiterer Folge die Datenübertragung

unter Verwendung von Flip-Flops und NOR-Schal- vom entsprechenden Eingabegerät zum Datenemp-

tungen, fänger bewirkt wird.

Fig. 2 Diagramme von Signalen zur Erläuterung 45 Der Schaltungspunkt G2 ist mit einem Eingang

des schwingungsfreien Einsteilens der Schal tungs- der NOR-Schaltung N 2 verbunden, wodurch das

anordnung nach F i g. 1. Signal c 2 negativ bleibt, obwohl nunmehr das Aus-

Beim Einschalten der Schaltungsanordnung nach gangssignal b der NOR-Schaltung N" negativ ist, Fig. 1 stellt sich unter Verwendung des Signals az nachdem das Startsignal awl positiv geworden ist. (zugeführt über den Schaltungspunkt 2) der Ruhe- 5° Eingabesignale e3 . .. niedrigerer Priorität bewirken zustand ein, in welchem die Flip-Flops Fl, F2,F3 ... nun keine positiven Startsignale aw3 ..., weil das die Stellung »0« einnehmen und bei dem die Aus- positive Startsignal aw 1 (abgeleitet vom Schaltungsgangssignale al, al, a3 . .. positiv (0 Volt) sind. punkt G2) allen NOR-Schaltungen N' geringerer Wenn dagegen diese Flip-Flops Fl, F 2, F 3 ... ihren Priorität zugeführt wird. Durch das negative Signal b zweiten stabilen Zustand in Stellung »L« einnehmen, 55 der NOR-Schaltung N", das an alle NOR-Schaltundann sind die Ausgangssignale al, al, α3 . . . nega- gen N geführt ist, sind alle Signale c positiv, bei tiv( — 6VoIt). denen die zugehörigen Startsignale aw negativ sind.

Über die Schaltungspunkte 3, 4, 5 ... werden ge- Da dies nur bei der NOR-Schaltung N'l nicht der

gebenenf alls asynchrone Eingabesignale el, el, e3 ... Fall ist, sind alle anderen NOR-Schaltungen N' und zugeführt. Diese Schaltungspunkte 3, 4, 5 ... sind mit 60 damit auch alle NOR-Schaltungen N' höherer Priorität je einem entsprechenden Eingabegerät (nicht darge- gesperrt. Wenn somit ein positives Startsignal aw entstellt) verbunden. Die Eingabesignale el, e 1, e3 ... standen ist, können andere Eingangssignale kein zeigen an, daß in den zugeordneten Eingabegeräten positives Startsignal höherer oder niederer Priorität Daten abrufbar zur Verfügung stehen. Das Eingabe- bewirken. Es gibt jedoch Grenzfälle, die noch aussignal e 1 hat die höchste Priorität. Die folgenden 65 führlicher beschrieben werden.

Eingabesignale e2, e3 . . . sind nach geringer wer- Das positive Startsignal aw2 wird so lange auf-

denden Prioritäten geordnet. rechterhalten, bis mit dem Impuls t das Flip-Flop F2

Jedem Flip-Flop F ist je eine erste NOR-Schal- in den Zustand »0« zurückversetzt wird, wobei die

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UND-Schaltung Ό 2 dafür sorgt, daß nur das Flip- werden des Ausgangs einer NOR-Schaltung vergeht.

Flop F 2 zurückversetzt wird, wogegen die UND- Als Verzögerungszeit wird die Zeit verstanden, die

Schaltungen U1, U 3 ... ein Zurückversetzen der zu- zwischen dem Negativwerden aller Eingänge und

geordneten Flip-Flops verhindern. Somit wird das dem Positivwerden des Ausgangs einer NOR-Schal-

Signal α 2 positiv und damit das Startsignal aw2 5 tung vergeht.

negativ und das Signal b positiv. Damit ist die Vor- Die oben beschriebenen Schwingungen treten nicht aussetzung geschaffen, daß ein bereits im Flip-Flop F auf, wenn ein einmal kurzzeitig gebildetes Startgespeichertes oder neu ankommendes Eingabesignal e signal aw höhere Priorität in der NOR-Schaltung iV' ein positives Startsignal aw bewirkt. so lange gespeichert wird, bis dieses Startsignal aw

Die einzelnen Eingabesignale e können völlig io über die NOR-Schaltung N auf die NOR-Schal-

asynchron einlaufen. Es kann vorkommen, daß tung N' wieder einwirkt. Damit werden Startsignale

mehrere Eingabesignale e gleichzeitig mit einer für niedrigerer Priorität wieder abgeschaltet, und die

die Schaltungsanordnung kritischen Phasenverschie- Schaltungsanordnung stellt sich demnach auch in

bung über die Schaltungspunkte 3, 4, 5 ... zugeführt kritischen Fällen schwingungsfrei auf das Startsignal

und mehrere Flip-Flops in den Zustand »L« gekippt 15 höchster Priorität ein. Aus diesen Ausführungen und

werden. In diesem Fall wird das Eingabesignal e mit aus der Fig. 2 ergibt sich, daß die Speicherzeit52

der höchsten Priorität ausgewählt, wobei sich ein der NOR-Schaltung iV' mindestens gleich der Summe

ähnlicher Vorgang abspielt, wie er soeben für das der doppelten Verzögerungszeit V der NOR-Schal-

Eingabesignal e2 beschrieben wurde. Um bei einem tung N' und der Speicherzeit 51 der NOR-Schal-

kritischen Eintreffen der Eingabesignale e trotzdem 20 tung N ist.

ein schwingungsfreies Einstellen der Schaltung zu Zur Auswahl eines der Eingabesignale β ist ab

ermöglichen, ist es zweckmäßig, die NOR-Schaltun- dem Beginn eines derartigen Eingabesignals bis zur

gen N und N' in bezug auf ihre Speicher- und Ver- Abgabe eines positiven Startsignals aw eine gewisse

zögerungszeiten zueinander unsymmetrisch auszubil- Auswahlzeit erforderlich. Diese wird durch die

den. Würde die Schaltung mit symmetrischen oder 25 Speicherzeit der NOR-Schaltungen N", ferner durch

mit nur gering unsymmetrischen NOR-Schaltungen die Verzögerungszeit der NOR-Schaltung iV und

aufgebaut werden, so könnte der nachfolgend be- durch die Verzögerungszeit der NOR-Schaltung N"

schriebene Vorgang eintreten: bestimmt. Diese Auswahlzeit ist somit nur von der

Wenn beispielsweise das Startsignal aw2 positiv Laufzeit der Signale über die drei NOR-Schaltun-

geworden ist, und das Ausgangssignal b der NOR- 30 gen N, N', N" abhängig und kann mit bekannten

Schaltung N" gerade negativ wird und außerdem das Mitteln kleingehalten werden.

Signal el noch negativ ist, könnte durch ein Eingabe- Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 hat somit

signal el das Signal al negativ werden. Damit kann den Vorteil, daß die Auswahlzeit η nur von der Lauf-

das Startsignal awl kurzzeitig positiv werden, und zeit einiger Schaltglieder abhängig ist, wogegen die

zwar so lange, bis das Signal el positiv wird. 35 Laufzeit bekannter, getakteter Prioritätsschaltungs-

Durch das kurzzeitige positive Startsignal awl anordnungen sich mindestens aus einem Teil der wird das Signal el wieder negativ, so daß das Start- Taktzeit (und im ungünstigsten Fall aus der ganzen signal awl nach dem kurzen negativen Zustand Taktzeit) und der Laufzeit der eigentlichen Prioriwieder positiv wird. Das Startsignal aw 2 wird genauso tätsschaltungsanordnung zusammensetzt. Ein weiterer durch das Startsignal awl beeinflußt. Dieser Kreis- 40 Vorteil der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist lauf könnte sich bei Verwendung symmetrischer darin zu sehen, daß im Vergleich zur bekannten NOR-Schaltungen weiter fortsetzen. Um zu verhin- Prioritätsschaltungsanordnung ein geringerer techdern, daß die eben beschriebenen Schwingungsvor- nischer Aufwand erforderlich ist. Insbesondere wergänge auftreten, ist es zweckmäßig, daß die Speicher- den die bei der bekannten Prioritätsschaltungsanord- und Verzögerungszeiten der NOR-Schaltungen eine 45 nung erforderlichen Flip-Flops zur getasteten Spei-Unsymmetrie bestimmter Größe besitzen. Als Spei- cherung sowie der Aufwand zur Bildung des Abcherzeit wird die Zeit verstanden, die zwischen dem fragetaktes bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 Positivwerden eines Eingangs und dem Negativ- nicht benötigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Patentansprüche· Eingabesignals aus mehreren asynchronen Eingabesignalen und Gewinnung eines Startsignals, welches

1. Schaltungsanordnung zur prioritätsgerechten dem ausgewählten Eingabesignal zugeordnet ist. Die Auswahl eines Eingabesignals aus mehreren asyn- Eingabesignale zeigen die Abrufbarkeit der Daten chronen Eingabesignalen und Gewinnung eines 5 von Eingabegeräten an, und die Startsignale bewir-Startsignals, welches dem ausgewählten Eingabe- ken die Datenübertragung von den Eingabegeräten signal zugeordnet ist, wobei die Eingabesignale, zu Datenempfängern. Dabei werden die Eingabedie die Abrufbarkeit der Daten von Eingabe- signale je einer Torschaltung zugeführt und bei leigeräten anzeigen und die Startsignale die Daten- tender Torschaltung über deren Ausgang als Startübertragung von den Eingabegeräten zu Daten- io signal abgegeben. Als Eingabegeräte können beiempfängern bewirken, und wobei die Eingabe- spielsweise Peripheriegeräte wie Lochkartenabtaster signale je einer Torschaltung zugeführt und bei und Magnetbandspeicher, aber auch Steuerschaltunleitender Torschaltung über deren Ausgang als gen des Rechenwerks, des Leitwerks oder der Simul-Startsignal abgegeben werden, dadurch ge- tansteuerung einer programmgesteuerten Rechenkennzeichnet, daß als Torschaltungen i₅ anlage verwendet werden. Als Datenempfänger kom- (N, N') NOR-Schaltungen vorgesehen sind, daß men insbesondere Speicher, Rechenwerke und jedem Eingabesignal (a, e) je eine erste NOR- Steuerwerke sowie Peripheriegeräte in Frage.
Schaltung (N) und je eine zweite NOR-Schaltung Bei bekannten Schaltungsanordnungen werden (N') zugeordnet ist und jedes Eingabesignal (a) Eingabesignale getaktet, in Flip-Flops übernommen, je einem Eingang der zweiten NOR-Schaltungen 20 und danach wird durch »UND«-Gatter das Ein- (N') zugeführt wird, daß jeder Ausgang der zwei- gabesignal mit der höchsten Priorität ausgewählt, ten NOR-Schaltungen (N') mit je einem Eingang Diese bekannten Schaltungsanordnungen haben den einer dritten NOR-Schaltung (N"), mit einem Nachteil, daß außer der Verzögerungszeit der Schal-Eingang aller ersten NOR-Schaltungen (N) und tungsanordnung für die Prioritätsauswahl mindestens mit je einem Eingang aller zweiten NOR-Schal- 25 teilweise eine Taktzeit benötigt wird, wodurch Vertungen (N') geringerer Priorität verbunden ist und zögerungen unvermeidlich sind. Außerdem haben über diesen Ausgang der zweiten NOR-Schaltun- die bekannten Schaltungsanordnungen den Nachteil, gen (N') die Startsignale (aw) abgegeben werden, daß sie einen relativ großen technischen Aufwand daß der Ausgang der dritten NOR-Schaltung (N") benötigen.

mit je einem weiteren Eingang aller ersten NOR- 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungen (N) verbunden ist und daß der Aus- Schaltungsanordnung zum prioritätsgerechten Ausgang der ersten NOR-Schaltungen (N) mit je senden von Nachrichten unterschiedlicher Dringlicheinem Eingang der zweiten NOR-Schaltungen (N') keit anzugeben, bei deren Verwendung Taktzeitververbunden ist. zögerungen vermieden werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 35 Es wurde bereits eine Schaltungsanordnung (bedurch gekennzeichnet, daß alle Eingabesignale (e) schrieben in der deutschen Auslegeschrift 1 221 267) je einem Speicherelement (F) zugeführt werden vorgeschlagen zum bevorrechtigten Aussenden von und diese Speicherelemente entweder durch ein Nachrichten unterschiedlicher Dringlichkeit, die in Anfangszustandssignal(az) oder durch Zuführung _nach Dringlichkeit unterteilten, an eine gemeinsame eines Signals (t), welches die Beendigung der 40 Ausgangsleitung parallel angeschalteten Sende-Datenübertragung von den Eingabegeräten zu speichern vorliegen. Diese Schaltungsanordnung ist den Datenempfängern anzeigt — in einen ersten dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sendespeicher stabilen Zustand gebracht werden und durch die ausgangsseitig mittels Steuerleitungen, die das Vor-Eingabesignale (e) in einen zweiten stabilen Zu- Hegen oder Nichtvorliegen einer auszusendenden stand (L) überführt werden, und daß die Aus- 45 Nachricht kennzeichnende Signale führen, und eine gangssignale (a) der Speicherelemente (F) den die gemeinsame Ausgangsleitung überwachende Torschaltungen zugeführt werden. Prüfschaltung ausgangsseitig mittels weiterer Steuer-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- leitungen, die das Freisein oder Nichtfreisein der durch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale (a) Ausgangsleitung kennzeichnende Signale führen, derder Speicherelemente (F) den Eingängen der zwei- 50 _{art m}it ausgangsseitig mit dem Steuereingang jedes ten NOR-Schaltungen (N') zugeführt werden. Sendespeichers individuell verbundenen Mehrfach-

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Koinzidenzschaltungen verbunden sind, daß diese durch gekennzeichnet, daß die erste NOR-Schal- _ein den Sendespeicher mit der dringlichsten vorlietung (N) und die zweite NOR-Schaltung (N') in genden Nachricht steuerndes Signal nur bei gleichbezug auf ihre Speicher- und Verzögerungszeiten 55 zeitigem Anliegen des das Vorliegen von Nachrichzueinander unsymmetrisch ausgebildet sind. ten in diesem Sendespeicher kennzeichnenden Signals

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- der das Nichtvorliegen von Nachrichten in allen durch gekennzeichnet, daß die Speicherzeit der gegenüber diesem Sendespeicher bevorrechtigten zweiten NOR-Schaltung (N') mindestens gleich Sendespeichern kennzeichnenden Signale und des das der Summe der doppelten Verzögerungszeit dieser 60 Freisein der Ausgangsleitung kennzeichnenden Sizweiten NOR-Schaltung (N') und der Speicher- gnals abgeben.

zeit der ersten NOR-Schaltung (N) ist. Die Erfindung offenbart eine andere Lösung des

vorliegenden Problems. Erfindungsgemäß sind als

Torschaltungen NOR-Schaltungen vorgesehen, wobei

65 jedem Eingabesignal je eine erste NOR-Schaltung und je eine zweite NOR-Schaltung zugeordnet ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- und jedes Eingabesignal je einem Eingang der zweianordnung zur prioritätsgerechten Auswahl eines ten NOR-Schaltungen zugeführt wird. Jeder Ausgang