DE1549486A1 - Verfahren zur Datenuebertragung zwischen mindestens einer zentralen Recheneinheit und mehreren externen Speichern - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maachinen Getelltdiaft mbH

Böblingen, 22. 12. 1967 ru-hn

Anmelderinj

International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10 504

Amtliches Aktenzeichen;

Aktenzeichen der Anmelderin:

Neuanmeldung

Docket 18 328

Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer zentralen Recheneinheit und mehreren externen Speichern

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer zentralen Recheneinheit und externen Speichern, wobei die von der zentralen Recheneinheit zu sendenden Daten die externen Speicher betreffenden Befehle enthalten sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrene.

Eine Datenverarbeitungsanlage hat mindestens eine zentrale Recheneinheit, «Ue-stte Steuer-, Rechen- und zentralen Speiche reinheit, die zur Verarbei-

tung von Daten mit Hilfe eines oder mehrerer Programme erforderlich sind. Der Hauptspeicher ist meistens als Hochgeβchwindigkeits-Magnetkernspeicher

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ausgeführt und in ihm werden die Daten sowie die Befehle, die zur Verarbeitung benötigt werden, gespeichert. Da die Speicherkapazität eines solchen zentralen Speichers nicht ausreicht, besitzt eine Datenverarbeitungsanlage mehrere externe Speicher, die verschiedene Zugriffs zeiten und Speicherkapazitäten haben. Dadurch, daß beim Ausführen von Programmen die Daten und Befehle von den externen Speichern in den zentralen Hauptspeicher eingegeben werden müssen und die Geschwindigkeit der Datenübertragung dabei von der Geschwindigkeit des externen Speichers bestimmt wird, wird bei einer derartigen Übertragung von Daten ein beträchtlicher Teil der Verarbeitungszeit der Zentraleinheit dadurch verbraucht, daß diese den Betrieb der Datenübertragung steuert und überwacht und somit für andere Rechenoperationen bzw. logische Operationen nicht zur Verfügung6teht.

Durch die DAS 1 193 707 ist ein Datenverarbeitungssystem bekannt geworden, das die Arbeitsgeschwindigkeit des gesamten Datenverarbeitungssystems dadurch zu erhöhen versucht, daß zur Verarbeitung von Daten in Form codierter Impulsgruppen mit einem internen Speicher, dessen Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeitsgeschwindigkeit der Datenverarbeitungieinrichtung angepaßt ist, und mit äußeren Speichern geringerer Arbeitsgeschwindigkeit, die gleichzeitig mit der Datenverarbeitung« einrichtung arbeiten können, eine Hauptsteuereinrichtung, welch« Instruktionen von dem internen Speicher enthält, bei Aufnahme einer

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Instruktion für einen äußeren Speicher einerseits den Übertrag der Information aus dem internen Speicher in einen Pufferspeicher veranlaßt, andererseits eine Hilfs Steuer einrichtung in Gang setzt, welche die Steuerung des Arbeitszusammenhanges zwischen dem Pufferspeicher und dem äußeren Speicher übernimmt und den Wirkungszusammenhang der Hauptsteuereinrichtung zu dem äußeren Speicher auf- " hebt, so daß die Hauptsteuereinrichtung weitere Instruktionen von dem internen Speicher aufnehmen und in der Steuerung der Arbeitsweise der Datenverarbeitungseinrichtung fortfahren kann, während der äußere Speicher unter dem Einfluß der Hilfs Steuer einrichtung arbeitet. Es sind also zwei Steuereinrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, daß gleichzeitig Informationendem internen Speicher zugeführt oder Informationen aus dem internen Speicher entnommen werden können. Dieses System hat jedoch den großen Nachteil, daß zwei Steuereinrichtungen erforderlich sind, die einen beträchtlichen technischen Aufwand bedeuten und daß die Übertragung von Daten und Befehlen zwischen den externen Speichern und dem Internen Speicher nur schrittweise erfolgt, so daß die eigentliche Übertragung relativ langsam vor sich geht.

Die gleichen Probleme treten bei einer Datenverarbeitungsanlage auf, deren Hauptspeicher mit verschiedenen Ein- und Ausgabegeräten verbunden ist, die alle verschiedene Verarbeitungsgeschwindigkeiten haben und damit verschiedene Übertragungsgeschwindigkeiten und ver-

.- -, 10 9 8 10/1725 bad original

schiedene Steuerfunktionen erfordern.

Durch die DAS 1 210 591 ist eine programmgesteuerte elektronische Rechenanlage bekannt geworden, die die Übertragung der Daten und Befehle dadurch ermöglicht, daß ein zwischen den Eingabe- und Ausgabe-Geräten und den Datenverarbeitungseinrichtungen angeordnetes Übertragungsregister unter dem Einfluß einer Steuervorrichtung steht, die in ihrem einen, durch das Nichtvorhandensein von Signalen des Übertragungsregisters bestimmten stabilen Zustand eine Übertragung einleitet und in ihrem anderen Zustand, der durch den Beginn einer Übertragung ausgelöst wird und solange andauert, bis die Übertragung beendet und das Ubertragungsregister wieder frei ist, eine Übertragung verhindert, daß der nächste auszuführende Befehl im Falle eines Ausgabebefehls vom Betriebszustand der Steuervorrichtung und im Falle eines Eingabebefehls vom Betriebszustand des Übertragungsregisters bestimmt wird, der durch eine weitere Steuervorrichtung angezeigt wird, und daß der Betrieb der Eingabe- und Ausgabe-Geräte die Verarbeitung der Daten mit der normalen Arbeitsgeschwindigkeit des Rechners nicht verzögert.

Auch diese Anlage hat den Nachteil, daß sie zwei komplette Steuereinheiten zur Datenübertragung benötigt, wodurch ein sehr hoher technischer Aufwand bedingt ist. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß die Steuerung der Übertragung von den einzelnen Steuereinheiten in konventioneller Weise,

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d.h. schrittweise, erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine rationellere Datenübertragung zwischen einer zentralen Recheneinheit und mehreren externen Speichern ermöglichen, so daß die zentrale Recheneinheit mit Steuer- und Übertragungsoperationen möglichst kurzzeitig beansprucht wird.

Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer zentralen Recheneinheit und mehreren externen Speicherp, das dadurch charakterisiert ist, daß die externen Speicher von einer Multiplex-Steuer schaltung nach Art des Zeitmultiplex gesteuert werden, so daß diese mindestens einen Befehlsteil, der aus mehreren, jeweils einen externen Speicher betreffenden Befehlen besteht, von der Zentraleinheit empfängt und speichert, daß die mit den Befehlsteilen verbundenen und von der Zentraleinheit gesendeten Daten in der Multiplex-Steuerschaltung getrennt von den Befehlsteilen gespeichert werden, daß die Multiplex-Steuer schaltung nach Empfang eines Befehlsteils den ersten darin enthaltenen Befehl daraufhin untersucht, ob er sofort ausgeführt werden muß, und daß die externen Speicher während der Ausführung dieser Befehle in einer festgesetzten Reihenfolge durch die MuI-tiplex-Steuerechaltung abgetastet werden.

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«a. -b

Eine weitere Lösung besteht in einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch charakterisiert ist, daß eine zwischen die zentrale Recheneinheit und die externen Speicher geschaltete Multiplex-Steue rs chaltung ein Leitwerk enthält, das zur Auswahl und zur Steuerung der Ausführung der verschiedenen Befehlsblöcke dient, wobei die Befehle selbst in Befehlsteilen von Pufferspeichern enthalten sind.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mit relativ geringem technischem Aufwand die Datenübertragung zwischen den externen und den internen Speichern, einer Datenverarbeitungsanlage ermöglicht wird, wobei die zeitliche Belastung der Zentraleinheit zur Steuerung der Ubertragungsoperationen und Überwachungsope rationen auf ein Minimum herabgesetzt wird. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Leistungssteigerung der gesamten Anlage in der Zeiteinheit.

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Im folgenden wird ein Ausführungebeispiel anhand von Zeichnungen

erläujtert." In diesen zeigen:

Fig, It «in dloekdUfrfcmm dt« g»i*mt*n D*tenve?ni!-b*itungssystemee einschliesslich der Multiplex-Steuerung; .

Fig. 2: eine schematische Darstellung der Speicher

gernäss Fig. 1» /

Fig, 3: eine schematische Darstellung der vom Leitwerk

ausgeführten Funktionen;

Fig. 4: ein Zeitdiagramm, und Fig. 5: die schema tie ehe Darstellung des Informations

flusses. -

Die in Fig. 1 dargestellte Multiplex-Steuerung 10 empfängt von einer Zentraleinheit 11 Befehle, die eine oder mehrere externe Speichereinheiten 12 betreffen. Die Multiplex-Steuerung regelt den Arbeitsablauf dieser externen Speicher 12, die die gegebenen Befehle ohne fortlaufende Ueberwachung durch die Zentraleinheit ausführen. Eine weitere Zentraleinheit 13 kann an die Multiplex-Steuerung-10 angeschlossen werden und somit Zugriff zu den , externen Speichern 12 erhalten.

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In Fig, 2 sind mehrere Speichermedien 14, gezeigt, die einen Pufferspeicher innerhalb der Multiplex-Steuerung 10 darstellen und die je einem externen Speicher 12 der Fig. 1 zugeordnet sind. Jeder dieser Pufferspeicher 14 ist in zwei Teile 15 und 16 aufgeteilt. Der erste Teil 15 ist für die Speicherung der von der Zentraleinheit 11 empfangenen Befehle vorgesehen und der

zweite Teil 16 für die Speicherung der mit diesen Befehlen verbundenen Daten. Wenn z. B. der in Teil 15 gespeicherte Befehl verlangt, Daten in den externen Speicher 12 zu schreiben, so werden die von der Zentraleinheit 11 an die Multiplex-Steuerung gelieferten Daten im Teil 16 gespeiqhert. In einem anderen Fall kann .der in Teil 15 gespeicherte Befehl verlangen, Daten aus einem externen Speicher 12 zu lesen und von der . Multiplex-Steuerung an die Zentraleinheit zu übertragen. Wenn die Daten auf Grund dieses Befehle ausgelesen werden, werden sie zunächst bis zu dem Zeitpunkt der Uebertragung an die Zentraleinheit im Teil 16 des Pufferspeichers gespeichert.

Fig. 3 enthält eine schematische Darstellung der verschiedenen ■ von der Multiplex-Steuerung 10 übernommenen Funktionen mit der Angabe des Funktionsablaufs der im Befehlsteil 15 befindlichen Befehle. Zur leichteren Darstellung sind die Funktionen in Blöcke 17 bis 20 eingeteilt.

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Der Block 17 trägt die Bezeichnung "Einlesen" und der Block 18 die Bezeichnung "Start Test". Durch diese Funktionen treten die Multiplex-Steuerung 10 und die Zentraleinheit 11 miteinander in Verbindung. Durch die in den Blöcken 19 "Suchen-Finden" und 20 "Finden Daten" angegebenen Funktionen tritt die Multiplex-Steuerung mit den externen Speichern 12 in Verbindung und betreibt diese.

Die im Block 17 gezeigte Funktion "Anfrage" umfasst die Abgabe eines vorher festgelegten Spannungssignales durch die Multiplex-Steuerung über eine Leitung, die von der Multiplex-Steuerung zu der angewählten Zentraleinheit führt. Dieses Signal besagt, dass die Multipiex-Steuerung verschiedene Funktionen der Reihe nach durchgegangen ist, gesteuert von einem Leitwerk 21, und dass sie jetzt mit der angewählten Zentraleinheit in Verbindung treten kann. Die Multiplex-Steuerung hält dieses Spannung β signal eine vorgegebene Zeit lang aufrecht, worauf das Leitwerk auf Block 19 umschaltet.

Die Zentraleinheit kann die Anfrage annehmen und anzeigen, dasa ■ ie zur Aufnahme von Zuatandaaignalen aua der Multiplex-Steuerung bereit ist. In dieaem Füll schaltet daa Leitwerk auf die Funktion "Zuatand geben" um. Daa bedeutet die Uebertragung der Adresae der Multiplex-Steuerung 10 und eine· daran angeachloaaenen externen

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Speichers 12, sowie dessen Zustand, der durch ein Bit "ein" oder · "aus", repräsentiert wird. Ist dieses Bit "ein", so bedeutet das, "verlangte Arbeit abgeschlossen", und das "aus"-Bit bedeutet "verlängte Arbeit wegen Störung noch nicht abgeschlossen". Als Kriterien für das Zustande-Signal können folgende Aussagen dienen: "Daten wurden aus Register gelesen und werden momentan im Datenteil 16 gespeichert" oder "Daten aus Datenteil 16 in externen Speicher geschrieben, Befehl aus Befehleteil 15 wird gerade beendet" oder "Befehl aus Befehleteil 15 wegen Fehler noch nicht beendet" oder "angewählter externer Speicher belegt oder für eine andere Zentraleinheit reserviert".

Innerhalb der oben vorgegebenen Zeit kann die angewählte Zentraleinheit eine Start/Test-Funktion 18 einleiten oder in Ruhe bleiben. In letzterem Fall schaltet das Leitwerk am Ende der vorgegebenen Zeit auf Block 19. Im ersten Fall überträgt die Zentraleinheit den Befehl und alle zugehörigen Daten. Wenn der Befehl vor Ablauf der vorgegebenen Zeit empfangen wird, werden alle mit dem Befehl verbundenen Daten von dem Leitwerk empfangen oder übertragen, auch wenn die Aueführung des Befehle «ich über die vorgegebene Zeit hinaus ereteckt.

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Zu der in Block 18 angegenen Funktion "Start¹· gehört die Uebertragung eines Befehls "Start E/A" (E/A bedeutet Eingabe- oder

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Ausgabeeinheit) durch die Zentraleinheit mit einer Adresse zur Kennzeichnung der Multiplex-Steuerung 10 und der Angabe der gewünschten'Position innerhalb des Pufferregisters, bzw. des externen Speichers 12. Die Multiplex-Steuerung.prüft daraufhin ein Register, ob die angewählte Position frei ist. Entsprechend dem Ergebnis nimmt sie den Befehl an oder weist ihn zurück. Bei Annahme folgen weitere Befehle mit den zugehörigen Daten. Die Befehle enthalten Codes zur Bezeichnung derjenigen Funktionen, die aus den in den Blöcken 19 und 20 aufgeführ.ten ausgewählt wurden. Wenn also ein Befehl dazugehört, müssen gleichzeitig die -Daten Übertragen werden, nach denen, gesucht werden soll. Wenn der Befehl eine Schreibanweieung enthält, müssen die Daten mit übertragen werden, die geschrieben werden sollen.

Zu der Funktion "Test" gehört die Uebertragung eines "Teet"-Befehle von der Zentraleinheit mit einer Adresse, die die jeweilige Multiplex-Steuerung 10 und den Befehlsteil 15 bezeichnet. Dieser Befehl wird automatisch von der Multiplex-Steuerung aufgenommen.' Der Befehlsteil 15 und die zugehörigen Register werden abgefragt, um den Zustand der Befehle im Befehlsteil den Stand ihrer Ausführung

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und das eventuelle Auftreten von Fehlern oder Störungen genau zu bestimmen. Diese Daten werden von der Multiplex-Steuerung über mehrere parallele Leitungen, die eine Datensammelleitung darstellen, an die Zentraleinheit übertragen.

Die Funktion "Daten geben" wird durch einen entsprechenden Befehl von der Zentraleinheit mit einer Bezeichnung der angewählten Multiplex-Steuerung und des betreffenden Befehleteils 15 eingeleitet. Die Multiplex-Steuerung spricht darauf an, indem sie den angewählten Befehlsteii abfragt, um festzustellen, ob die Leeeanweisung ausgeführt wurde und die entsprechenden Daten im zugehörigen Daten. 16 stehen. Ist das der Fall, wird der Befehl angenommen, andernfalls zurückgewiesen. Bei Annahme überträgt die Multiplex-Steuerung die Daten aus dem Datenteil 16 über die Datensammelleitung an die Zentraleinheit und löscht durch Setzen eines Bits den Befehls- und den Datenteil.

Nach Abschluss einer Funktion aus Block 18 oder nach Ablauf der vorgegebenen Zeit schaltet das Leitwerk 21 auf Block 19 weiter.

Wenn die von der Multiplex-Steuerung empfangene Funktion die zu Block 18 gehörende Funktion "Start" war und wenn zu diesem Befehl die Anweisung "Suchen" gehört (die unverändert gültig'ist),

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dann schaltet das Leitwerk 21 sofort auf Block 19 weiter zur Funktion "Suche beginnen".

Zu dieser Funktion gehört bei Verwendung von Plattenepeichern der Einsatz der Adresse des gewünschten Spurzylinders in das Zylinder-Adressregister der durch die Multiplex-Steuerung angewählten externen Speichereinheit.

Nach Auslösen der Funktion "Suche beginnen" schaltet das Leitwerk 21 für eine vorher bestimmte kurze Zeit auf Block 1Θ zurück, damit die Zentraleinheit während dieser Zeit einen Befehl mit einer zu diesem Block gehörenden Funktion übertragen kann. Ebenso schaltet das Leitwerk auf Block 19, wenn die erste von der Zentraleinheit befohlene Funktion "Test" oder "Daten geben" war, tut nichts in dieser Stellung und schaltet für eine kurze vorgegebene Zeit auf Block 18 zurück. Diese Rückschaltung dauert solange an, wie die Zentraleinheit 11 während einer jeden derartigen vorgegebenen Zeitspanne einen Befehl gibt.

Wenn innerhalb einer solchen Zeitspanne kein Befehl mehr von der Zentraleinheit Ii gegeben wurde, schaltet das Leitwerk 21 auf Blork 19.

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Ist die Suchfunktion abgeschlossen (d.h. die Köpfe.haben den gewünechten Spurzylinder erreicht) überträgt die externe Speichereinheit die Zylinderadresse an die Multiplex-Steuerung. Bei Empfang eines derartigen Signales setzt die Multiplex-Steuerung automatisch und unabhängig von.der jeweiligen Stellung des Leitwerkes ein Bit in das diesem externen Speicher entsprechende Register. Diese Operation wird "Suche fertig" genannt und ist in Block 19 enthalten. Wenn also während mehrerer Start/TestrZyklen mehrere Befehle von der Zentraleinheit empfangen wurden, von denen jeder mit "Suche beginnen" abschloss, kann eine Anzahl von Suchoperationen bereite abgeschlossen sein zu dem Zeitpunkt, .an dem die Zentraleinheit keine weiteren Befehle mehr gibt. Diese fertigen Suchoperationen werden automatisch in dafür zuständigen Registern in der Reihenfolge ihrer Fertigstellung aufgezeichnet.

Wenn das Leitwerk 21 nach dem letzten Start/Test-Zyklus, in dem kein Befehl empfangen wurde, auf Block 19 zurückschaltet, wird keine Suchoperation eingeleitet. Das Leitwerk geht jetzt vielmehr auf die Entscheidung β schaltung 22 zurück, um festzustellen, ob im Befehliteil 25 des Pufferspeicher· noch ein nur teilweise autgeführter Befehl vorhanden ist.

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Ist die Antwort "ja", schaltet das Leitwerk sofort auf Block Ist die Antwort "nein", schaltet das Leitwerk auf Block 19 zurück.

Nach der Entscheidung, auf Block 19 zurückzuschalten wird die Funktion "Prüfen, ob Suche fertig" ausgeführt. Hierzu gehört lediglich ein Prüfen derjenigen Register, die für die fertigen Süchoperationen zuständig sind. Die Register des Pufferspeichers werden in einer vorher bestimmten Reihenfolge geprüft, bis ein Register eine fertige Suche anzeigt, Zu diesem Zeitpunkt schaltet das Leitwerk auf Block 20 und führt den nächsten im Befehleteil gespeicherten Befehl für diesen externen Speicher aus.

Die Funktion "Lesen" in Block 20 umfasst das Lesen eines ausgewählten Informatioristeiles, der auf einer ausgewählten Spur aufgezeichnet ist und die Uebertragung dieser Daten in die Multiplex-Steuerung, wo sie mit einem vom Befehleteil 15 gelieferten Parameter verglichen werden. Das Vergleichsr ergehnis kann in Form eines positiven Vergleiche signale β (eines Treffers) angezeigt werden. Die Anzeige eines Treffers kann verlangt werden entweder, wenn die gelesenen Daten mit dem Parameter identisch sind, öder wenn sie sich von dem Parameter in einer vorher festgelegten Art (s. B. grosser,

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grosser oder gleich, kleiner, kleiner oder gleich) unterscheiden. Für die Beschreibung wird angenommen, dass die vorliegende Multiplex-Steuerung 10 einen Treffer nur anzeigt, wenn Daten und Parameter gleich sind.

Wenn die Vergleicherschaltung einen Treffer anzeigt, bleibt das Leitwerk in Block 20 und erkennt den nächsten Befehl im Befehlsteil 15 für die gerade abgesuchte ,Anlage. Dieser-Befehl ist entweder eine Lese- oder eine Schreibanweisung, Beim Lesen veranlasst die Multiplex-Steuerung das Auslesen der direkt auf die Suchanweisung folgenden Daten aus der Speicheranlage und deren serielle Speicherung in dem zu dieser Anlage gehörigen Datenteil 16. Wenn geschrieben werden soll, werden die Daten über die Multiplex-Steuerung der Reihe nach aus dem der externen Speichereinheit 12 zugeordneten Datenteil 16 unverzüglich in diese Speicher gelesen.

Wenn als Ergebnis der SuchQperation kein Treffer vorliegt oder wenn eine Lese- oder Schreiboperation abgeschlossen ist, schaltet das Leitwerk 21 für eine Vorgegebene Zeit, wie bereite besprochen,

auf Block 17.

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Im folgenden wird die Arbeitsweise des Gerätes an einem Beispiel erläutert. "

Es wird angenommen, dass keine Anweisungen und Oaten im Speicher 14 stehen, wenn die Multiplex-Steuerung 10 ihre Arbeit beginnt. In diesem Fall schaltet das Leitwerk 21 für eine vorher bestimmte Zeit auf "Anfrage¹¹ in Block 17.

Während dieser Zeit überträgt die Zentraleinheit 11 den Befehl "Start E/A" an die Multiplex-Steuerung 10. Dieser Befehl enthält die Bezeichnung einer Multiplex-Steuerung und eines externen Speichere 12. Demzufolge geht das Leitwerk 21 auf Block 18 über, um den "Start E/A"-Befehl anzunehmen oder zurückzuweisen. Nehmen wir an, dass sich der Befehl auf die externe Speichereinheit Nr. 2 bezieht. Dann bezeichnet die Multiplex-Steuerung das Register, welches anzeigt, ob der Pufferspeicher 14, der zu dem externen Speicher Nr. 2 gehört, benutzt wird oder leer ist. In diesem Fall sei der Speicher leer. Dann öffnet die Multipiex-Steuerung eine Torschaltung zum Pufferspeicher 14, damit er den Startbefehl aufnehmen kann.

Die Zentraleinheit überträgt jetzt eine Information, die einen Befehliteil und die zugehörigen Daten enthält, an die Multiplex-

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Steuerung 10. Diese Information wird in den Pufferspeicher geleitet.

Nachdem der Befehl und die Daten fertig übertragen sind, schaltet das Leitwerk 21 auf Block 19 und leitet die in dem zum Pufferspeicher 14 übertragenen Befehlsteil enthaltene Suchanweisung ein. Das Leitwerk 21 schaltet dann auf Block 18 zurück, um festzustellen, ob ein weiterer Befehl von der Zentraleinheit empfangen wurde.

Es sei angenommen, dass die Zentraleinheit 1.1 während dieser Zeit einen "Start E/A"-Befehl an die Multiplex-Steuerung überträgt, der das Register M betrifft. Das Leitwerk prüft den zu , diesem Register gehörenden Befehlsteil und stellt in diesem Fall fest, dass er frei ist. Jetzt betätigt das Leitwerk eine Torschaltung, damit der von der Zentraleinheit kommende Befehleteil mit den zugehörigen Daten aufgenommen und im, Register M dee Pufferspeichers 14 gespeichert werden kann. Danach schaltet da· Leitwerk wieder auf Block 19 zurück und leitet die Suche gemae« Befehleteil M ein.

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Für eine vorgegebene Zeit schaltet das Leitwerk 21 wieder auf Block 18 zurück. Bis zum Ende dieser vorgegebenen Zeit wurden keine Befehle von der Zentraleinheit empfangen, so dass das Leitwerk 21 wieder auf Block 19 zurückschaltet. Da dort kein Suchbefehl vorhanden ist, mit dessen Ausführung noch nicht begonnen wurde, schaltet das Leitwerk auf die Entscheidungsschaltung 22, um festzustellen, ob ein Befehl teilweise fertig ausgeführt ist oder njLcht. In diesem FaI₁I sei die Antwort "nein¹¹, so dass das Leitwerk wieder auf Block 19 zurückgeht.

Es sei angenommen, dass während eines bestimmten Zeitpunktes in der für die obigen Vorgänge benötigten Zeit die Suche für den Speicher M beendet ist und dem zugehörigen Register diese Information eingegeben wurde. Wenn das Leitwerk jetzt auf Block 19 zurückschaltet, prüft es die Register des Pufferspeichers in einer vorgegebenen Reihenfolge, bis es im Register M die Information über die abgeschlosene Suchoperation abfühlt.

Jetzt schaltet das Leitwerk 21 auf Block 20 und liest gemäss dem Befehleteil in Register M den auf die Suchanweisung folgenden Befehl. Im allgemeinen wird a'uch dies wieder ein Suchbefehl sein, der mit den Daten in'Zusammenhang steht, auf denen dieser Befehl basiert. .

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Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Anordnung der Daten auf einer Spur. Vor den Daten 24 steht ein Block 23 mit der Datenadresse oder einem Schlüssel. Eine Adresse enthält in numerischer Reihenfolge die Lage der Daten innerhalb einer Datenkette, und ein Schlüssel enthält eine Zahl, die einer weiteren Kennung der Daten dient. Der von den Daten stehende Block 23 kann in der Praxis mehrere solcher Blöcke umfassen.

Das Abfühlen des Anfangs einer Adresse 23 vor dem zugehörigen Datenblock 24 übernimmt eine Torschaltung, die den Block 23 seriell abtastet. Gleichzeitig werden die Daten, die die Lage der Adresse angeben, der Reihe nach vom Befehlsteil M zur Vergleicherschaltung geleitet. In der Vergleicherschaltung wird diese Information mit derjenigen aus dem externen Speicher Bit für Bit verglichen. Die für eine vollständige Suchoperation erforderliche Zeit ist durch die Klammer 25 in Fig. 4 angedeutet. In diesem Fall wird kein "Treffer'¹ erzielt, worauf das Leitwerk auf die Blöcke 17 und 18 weiterschaltet.

Zu diesem Zeitpunkt überträgt die Zentraleinheit 11 einen "Start E/A"-Befehl an die Multiplex-Steuerung und verlangt den externen Speicher Nr. 1. Die'Multiplex-Steuerung prüft das zugehörige

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Register des Pufferspeichers und stellt fest, dass es frei ist. Daraufhin inimmt sie die folgenden Befehle und Daten von der Zentraleinheit an. Das Leitwerk schaltet dann auf Block 19 und leitet die Suchoperation ein, gemäss der gerade für den externen Speicher Nr. 1 empfangenen Befehle.

Es sei angenommen, dass ungefähr zu diesem Zeitpunkt der vorher gegebene Suchbefehl für den externen Speicher Nr. 2 abgeschlossen ist und dass die Multiplex-Steuerung diese Tatsache automatisch in dem. zugeordneten Register speichert.

Bei Einleitung des. Suchvorganges für den Speicher Nr. 1 schaltet das Leitwerk für die vorgegebene Zeit auf Block 18 zurück. Es sei-angenommen, dass in dieser Zeit keine weiteren Befehle von der Zentraleinheit eintreffen. Somit kann das Leitwerk 21 nach Ablauf dieser Zeit auf Block 19 zurückschalten.

Da zu diesem Zeitpunkt keine Suchoperation eingeleitet wird, schaltet das Leitwerk auf die Entscheidungsschaltung 22, um festzustehen, ob ein Befehl noch nicht vollständig ausgeführt ist. Die Ent&cheidungsachaltung 22 «teilt in diesem Fall fest, dass eine Suchoperation auf dem externen Speicher M läuft, aber noch nicht fertig im. Das Leitwerk 21 schaltet deswegen auf Block 20 und nimmt die Suchoperation wiecev auf.

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In Fig. 4 ist das Durchlaufen der Blöcke 17, 18 und 19 durch die Klammer "26 dargestellt. Danach wartet die Multiplex-Steuerung

auf den Anfang der Adresse 27, um einen Vergleich der in diesem Block enthaltenen Information mit der Information im Befehleteil M durchzuführen. Die Zeitdauer dieser Suchoperation ist durch Klammer 28 angedeutet.

Wenn kein Vergleich-stattfindet, schaltet das Leitwerk auf die Blöcke 17 und 18 weiter, wie durch Klammer 29 angedeutet, Das Leitwerk wartet dann die vorgegebene Zeit, während der aber kein Befehl von der Zentraleinheit empfangen wird. Am Ende dieser Zeit schaltet das Leitwerk auf Block 19, kann jedoch hier keine Suchoperation einleiten, da kein entsprechender Befehl empfangen wurde. Das Leitwerk schaltet dann weiter auf die Entscheidungsschaltung 22. Diese zeigt an, dass die Suchoperation im Speicher M noch läuft. Demzufolge schaltet das Leitwerk 21 wieder auf Block 20, damit die Suchoperation im Speicher M fortgesetzt werden kann.

Die Multiplex-Steuerung 10 vergleicht jetzt den Inhalt des Adreoen-Blocke 30 mit dem Wert aus dem Befehleteil M. Di« Dauer der Suchoperation ist durch Klammer 31 angedeutet. Das Ergebnis ist diesmal ein "Treffer". Darauf spricht das Leitwerk 21 an, das sofort den nächstfolgenden Befehl im Befehltiteil M heat.

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Es sei angenommen, dass dieser Befehl eine Leseanweisung ist. Infolgedessen schaltet das Leitwerk auf "Lesen". Dadurch wird die am Lesekopf erscheinende Information seriell auf den Datenteil 16 des Registers M innerhalb des Pufferspeichers geleitet. Am Ende der Datenreihe schliesst die Torschaltung wieder, um ein weiteres Auslesen zu verhindern.

Dann schaltet das Leitwerk 21 auf Block· 17 und sendet eine "Anfrage" an die Zentraleinheit. Das Signal zeigt an, dass die Multiplex-Steuerung eine Zustandsinformation an die Zentraleinheit geben möchte, welche in diesem Fall besagt, dass alle Befehle richtig ausgeführt wurden und kein Fehler vorliegt. - .

Die Zentraleinheit 11 jedoch ist für die Aufnahme der Zustandsinformation noch nicht vorbereitet und lässt die vorgegebene Zeit ohne Antwort verstreichen. Die Zustandsinformation wird jetzt "gestapelt". Jedesmal wenn das Leitwerk auf Block 17 schaltet, wird versucht, die Zustandsinformation an die Zentraleinheit zu leiten.

Da β Leitwerk schaltet jetzt auf Block 19. Da sich dort kein Suchbefehl findet, schaltet es weiter auf die Entacheidunga-

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schaltung 22. Die Entscheidungsschaltung stellt fest, dass keine teilweise ausgeführten Befehlsteile vorliegen und veranlasst ein Rückschalten des Leitwerks auf Block 19.

Es sei angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt die inn externen Speicher Nr. 2 laufende Suchoperation abgeschlossen ist und diese Tatsache in das entsprechende Register des Pufferspeichers eingegeben ist.

Die jetzt auf Block 19 stehende Multiplex-Steuerung prüft alle Register des Pufferspeicher in einer vorgegebenen Reihenfolge auf eine fertige Suchoperation. Entsprechend dieser Reihenfolge wird das Register Nr. 1 vor dem Register Nr. 2 geprüft. Es wird also die Anzeige für die abgeschlossene Suche im Speicher Nr. 1 zuerst abgefühlt. Daraufhin schaltet das Leitwerk auf Block 20 und fühlt den nächsten Befehl für den Speicher Nr. 1 ab. Dieser Befehl heieet "Lesen". Daraufhin werden die Daten, aus dem Adreseenblock seriell mit Daten verglichen, die zum Suchbefehl gehören. Das Ergebnis dieses Vergleichs sei positiv.

Die Multiplex-Steuerung geht sofort wieder auf den Befehleteil 15 für den externen Speicher Nr. 1 zurück, um den nächstfolgenden Befehl zu ermitteln. Ein angenommener Schreibbefehl

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wird sofort von der Multiplex-Steuerung aufgeführt, d.h. Daten, die in dem entsprechenden Datenteil 16 des Pufferspeichers 14 erscheinen, werden auf die ausgewählte Spur im externen Speicher Nr. 1 geschrieben. Nachdem diese Daten ohne Fehler fertig geschrieben sind, wird der Abschluss der Operation für den externen Speicher Nr. 1 als Zuetandsinformation neben der entsprechenden Zustandsinformation für den Speicher M eingereiht. , '

Das Leitwerk 21 schaltet jetzt auf Block 17 und versucht wieder mit einer Anfrage den Zustand des externen Speicher· M an die Zentraleinheit zu geben.

Während der vorgegebenen Zeit ist die Zentraleinheit jetzt für die Aufnahme der Zustandeinformation aus der Multiplex-Steuerung bereit. Der Zustand des externen Speicher· M wird also von der Multiplex-Steuerung an die Zentraleinheit gegeben, Gleichzeitig wird da· Register innerhalb de· Pufferspeicher· 14 gelöscht, in dem diese Information gespeichert war. Ferner wird der Zustand des externen Speicher· Nr, 1 in dieaea Register Übertragen, damit er anschlieseend an die Zentraleinheit gegeben werden kann*.

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Oie Zentraleinheit nimmt die Zustandsinformations über den externen Speicher M an, sowie die Information, dass die von diesem gewünschten Daten im Datenbereich 16 des dem externen Speicher M zugeordneten Pufferspeichers 14 vorhanden sind. Die Zentraleinheit überträgt dann den Befehl "Daten geben" an die Multiplex-Steuerung. Die Multiplex-Steuerung überträgt daraufhin die im Datenbereich 16 des Registers M gespeicherten Daten über die Dateneammelleitung nach Bits parallel und nach Bytes seriell,

Nach Beendigung dieser Uebertragung gibt das. Leitwerk 21 wieder ein "Anfrage"-Signal an die Zentraleinheit. Die Zentraleinheit spricht wieder an und fordert "Daten geben". Die Multiplex-Steuerung überträgt dann auch den Zustand des externen Speichere Nr. 1 an die Zentraleinheit. Die Zentraleinheit stellt fest, dass der zugehörende Befehl "Daten schreiben" lautete. Das empfangene Zustandssignal zeigt an, dass dieser Befehl fehlerfrei ausgeführt wurde. . Somit wurden die Forderungen der Zentraleinheit erfüllt.

Ist die vorgegebenen Zeit ohne Empfang weiterer Befehle von der Zentraleinheit abgelaufen, schaltet da· Leitwerk 21 wieder auf Block 19. Oa sich dort keine Befehle "Suche beginnen¹¹ finden,

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schaltet das Leitwerk weiter auf die Entscheidungsechaltung Die Entscheidungsschaltung 22 zeigt an, dass keine teilweise auegeführten Befehle vorhanden Bind, so dass die Multiplex-Steuerung dann prüft, ob eine Suchoperation abgeschlossen ist.

Dabei stellt die Multiplex-Steuerung fest, dass die Suche für den externen Speicher Nr. 2 fertig ist, worauf sie auf Block echaltet. Der nächste im Befehlsteil 15 für den externen Speiche? Nr. 2 abg ο fühlte Befühl lautet "Lesen". Daraufhin wird die weiter oben bereits beschriebene Operation durchgeführt, bei der laut Annahme kein Vergleich vorgenommen wird.

Das Leitwerk schaltet jetzt auf Block 17 und überträgt ein "Anfrage"-Signal. Es sei angenommen, dass .während der vorgegebenen Zeit keine weiteren Befehle von der Zentraleinheit 11 empfangen werden.

Das Leitwerk schaltet jetzt auf Block 19, kann keine Suche einleiten und schaltet wieder auf die Entscheidungsechaltung Die Schaltung 22 zeigt an, dass ein teilweise ausgeführter Befehl im Befehlsteil für den externen Speicher Nr. 2 erscheint. Daraufhin echaltet das Leitwerk auf Block 20, Es fei angenommen, dass die Suchoperation einen "Treffer" ergibt, io da β β die Multiplex-

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Steuerung auf den folgenden Befehl im Befehleteil für den externen Speicher Nr. 2 übergeht. Dieser Befehl soll eine Schreibanweisung sein, durch welche die Multiplex-Steuerung die Daten aus dem Datenteil des dem externen Speicher Nr. 2 zugeordneten Registers in diesen externen Speicher schreibt.

Nachdem die Daten in den externen Speicher Nr; 2 geschrieben sind, schaltet das Leitwerk wieder auf Block 17, worauf ein "Anfrage"-Signal an die Zentraleinheit 11 übertragen wird, Ea sei angenommen, dass die Zentraleinheit auf das Signal anspricht und ein Zustandssignal von der Multiplex-Steuerung anfordert. Das Zustandssignal zeigt an, dass die gewünschten Daten fehlerfrei in den externen Speicher Nr. 2 geschrieben wurden.

Aus der bisherigen Beschreibung ist zu ersehen, dass die Zentraleinheit 11 in keiner Zeitphase gleichzeitig mit drei externen Speichern in Verbindung steht. Empfang und Uebertragung. von Daten von bzw. zu der Zentraleinheit erfolgen zu Zeitpunkten und mit Geschwindigkeiten, die von der Zentraleinheit bestimmt werden. Dieselben Daten wurden an die externen Speicher 12 übertragen und von diesem empfangen zu Zeitpunkten und mit Geschwindigkeiten, die dem externen Speicher angepasst sind.

SAD

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Ein Gerät zur Ausführung der oben erwähnten Funktionen wird, in Fig. 5 dargestellt.

Eine Koppelschaltung 33 in der Zentraleinheit kann eine direkte Verbindung zwischen der Zentraleinheit und der Steuerschaltung für den externen Speicher herstellen. Diese Schaltung kann ferner mit einem "Kanal" in Verbindung treten. Der Kanal wiederum enthält ein Gerät zur Kopplung einer Zentraleinheit mit mehreren Steuer schaltungen. Informationen aus der Zentraleinheit werden über cias Kabel 34 übertragen, das in eine Sammelleitung A, 35, übergeht und an ein Rechenwerk 36 angeschlossen ist. Ein zweiter Eingang für das Rechenwerk 36 umfasst einen Satz Leitungen, der als Sammelleitung B, 37, bezeichnet ist.

Das Rechenwerk 36 enthält Entscheidungs- und Torschaltungen, die von einer Festwertspeicher-Steuerschaltung 38 gesteuert werden und die ihrerseits eine Decodierschaltung 39 steuern. Wichtige Funktionen der Decodierschaltung sind beispielsweise die Uebertragung von'Daten aus der Sammelleitung A oder der Sammelleitung D direkt auf eine Sammelleitung D, 40, und der Vergleich von Daten, die auf der Sammelleitung A erscheinen mit Daten auf der Sammelleitung B. Die auf der Sammelleitung D erscheinenden Daten werden Über Leitung 41 der Koppelschaltung

1 0 θ θ VO / 1 7 2 5

und über Leitung 42 einem allgemeinen Register 43 eingegeben. Das Register 43 besteht aus mehreren Einzelregistern, in denen von der Sammelleitung D parallel zugeführte Datenbits gespeichert werden. Die Uebertragung von Daten aus der Sammelleitung D über Leitung 42 in die Register oder aus einem Register über Leitungen 45 oder 46 auf die Sammelleitung B sowie die Uebertragung an einen Wander 47 auf Leitung 48 oder über Leitung 44 auf die Sammelleitung A wird durch Torschaltungen gesteuert. Die Torschaltungen werden durch Impulse gesteuert, die an den Ausgängen der Decodierschaltung 39 erscheinen. Die von der Sammelleitung D auf ein bestimmtes Register .geleiteten Daten bleiben dort unverändert stehen, bis neue Daten eingetragen werden. Die gespeicherten Daten können jederzeit über die Leitungen 44, 45, 46 oder 48 ausgegeben werden.

Die Festwertspeicher-Steuerschaltung 38 besteht aus mehreren Festwertspeichern. Jeder Speicher hat eine Eingangeleitung und mehrere Ausgangeleitungen. Eine Adress-Steuerschaltung 49 decodiert eine eingegebene Adresse und wählt einen Festwert-Speicher an. Dabei wird ein Eingangsimpuls auf die Sammelleitung des Festwert-Speichers gegeben. Der angewählte Festwert-Speicher gibt Auegangaimpulse auf bestimmten Leitungen sur Fettwertipeicher-Steuerich&ltung 38. Diese

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Impulse betätigen Teile der Decodier-Schaltung 39. Diese Decodierschaltung steuert verschiedene Vorgänge im Rechenwerk 36, die Uebertragung von Daten von und zu den allgemeinen Registern 43 sowie von und zu der Zentraleinheit und die Arbeite-, weise verschiedener, noch genauer zu beschreibender Schaltungen.

Der Festwertspeicher gibt ferner Ausgangssignale mit den primären Adressdaten zur Adressierung des nächsten Fest- wertspoichors an den Wandler 37. Diese Schaltung kann die primären Adressdaten umwandeln gemäss Daten, die über Leitung 48 von dem allgemeinen Register 43 kommen und den Code der ersten Daten so ändern, dass die Adress-Steuerschaltung 49 einen anderen Festwertspeicher anwählt.

Daten von der Sammelleitung D können über Leitungen 50 und 51 auf ein Steuerregister 52 und ein Datenregister 53 übertragen

werden. Diese Uebertragung erfolgt durch Betätigung von Torschaltungen, die von der Decodierschaltung 39 gesteuert werden.

Das Steuerregister 52 enthält eine Erkennungsschaltung und Speicherregister zum Decodieren und Speichern der von der Sammelleitung D gelieferten Daten. Die Auegangssignale des Steuerregisters steuern mehrere Plattenspeichereinheiten 55, 56. ,

109 81*0/1725.

Das Datenregister 53 leitet die parallel erhaltenen Daten seriell über Leitung 57 an die Plattenspeicher. Das Steuerregister 52 steuert die Plattenspeicher so, dass die aus dem Datenregieter 53 über die ausgewählte Leitung 58 gelieferten Daten auf den richtigen Speicher geschrieben werden.

In gleicher Weise kann das Steuerregister 52 einen gewünschten Plattenspeicher veranlassen, Daten auszulesen und diese über Leitung 59 auf. ein Ausgaberegister 60 zu übertragen, Diesee Register überträgt die seriell ankommenden Daten parallel über Leitung 61 auf die Sammelleitung B, wenn es durch eine Torschaltung dazu veranlasst wird,

Diese Torschaltung wird von der Decodierschaltung 39 gesteuert.

Ein Datenregister empfängt über die Sammelleitung D und Leitung 63 Daten, die in einen Pufferspeicher 62 zu übertragen sind,.

Das Datenregister 64 besteht aus zwei parallelgeschalteten Registern A und B und einem Umschalter der die auf der Leitung 63 ankommenden Daten erst nach Register A und dann nach Register B leitet. Jedes Regiater speichert mehrere Bits, ein sogenanntes "Byte". Wenn beide Register mit Daten gefüllt sind

r 9 8":,

1549Λ86

oder nur ein Register gefüllt werden soll, werden die Daten
über Leitung 65 von beiden Registern gleichzeitig auf den Pufferspeicher 62 übertragen,

Die Adreese innerhalb des Pufferspeichers 62, zu der die Daten übertragen werden, wird durch die von der Sammelleitung D
über Leitungen 66 oder 67 auf die Adressenregister 68 oder 69
übertragenen Daten bestimmt, pie Auswahl des zu verwendenden Adressunregieters wird durch dio Foetwortflpoichor-Stouorechaltung 38 bestimmt. Die Adresse bestimmt die Position im Pufferspeicher für das erste Bit von zwei aus dem Datenregister 64 parallel zu übertragenden Datenbytes.

Die Adresse wird vom Adreesenregister 68 oder 69 über Leitung 70 in ein Puffer-Adressregister 71 übertragen. Dieses Register enthält eine Steuerschaltung, die über Leitung 72 die durch die
Adreeebytee bezeichneten Stellen des Puffers speichere ansteuert.

Um Daten aus dem Pufferspeicher 62 zu lesen, wird die Adresse der gewünschten Daten aus der Sammelleitung über die Leitungen 66 und 67 in die Adreasenregister 68 übertragen, Diese Adresse wird dann über Leitung 70 an da· Puffer-Adressregister 71 übertragen, das über Leitung 72 die beiden adressierten Speicherzellen

erregt. Die beiden Datenbytes werden parallel auf Leitung 74 auf die Register A und B, innerhalb des Datenregisters 64 übertragen. Die Umschaltung des Da.tenregisters 64 leitet dann zuerst die Daten aus dem Register A und dann die aus dem Register B über Leitung 75 auf die Sammelleitung A. ,

Wenn Daten mit einer Länge von mehr als zwei Bytes im Pufferspeicher 62 gespeichert oder aus dieeemugelesen werden sollen, wird die Adresse von je zwei Datenbytes, die in dem Pufferspeicher 62 gespeichert oder aus diesem gelesen werden sollen, über Leitung 76 auf eine Schrittschaltung 77 übertragen. Diese Schaltung addiert einen konstanten Wert zur Adresse der letzten Daten,und bildet so die neue Adresse, die'zwei Bytes höher liegt als die vorige Adresse, und überträgt die neue, Adresse auf Leitung 78 an die Adressenregister 68 und 69t Die Torschaltung an den Adressenregistern leitet die .neue Adresse auf das Register 68 bzw. 6.9, je nachdem, welches Register die vorige Adresse erhalten hat. Die Schrittschaltung arbeitet auf diese Weise weiter, bis zum Ende der von der Sammelleitung D gegebenen oder in die Sammelleitung A gelesenen Datenfolge,

Die verschiedenen Operationen.der beschriebenen Schaltung werden

seitlich durch einen Taktgeber 73 gesteuert,

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Weiterhin ist ein Speicher-Schaltwerk 79 vorgesehen. Diese Schaltung enthält ODER-Schaltungen, die die Verbindung hersteilen zwischen Leitung 80 und den einzelnen Speichern, ferner eine Decodierschaltung und Register zur Speicherung von deco- ' dierten oder nach der ODER-Anweisung verarbeiteten Daten. So gibt z.B. jeder externe Speicher einen Spannungsimpuls, wenn der Speicher eine Suchoperation abgeschlossen hat. Diese Spannungssignale werden in dem Speicher-Schaltwerk 79 gemeinsam der ODER-Schaltung eingegeben und an Leitung 81' weitergegeben. Dieses Signal zeigt also an dass mindestens einer der externen Speicher 55, 56 eine Suchoperation beendet hat.

Bei Abschluss einer Suchoperation werden die Zylinderadresse und die Speicheradresse ebenfalls über Leitung 80 an das Speicher-Schaltwerk 79 gegeben. Die Zylinderadresse wird decodiert, wobei in einem Register ein Bit eingegeben wird, wodurch die Anlage angezeigt wird, die die Suchoperation beendet hat.

Ausserdem kann die Festwertspeicher-Steuerschaltung'38 die Uebertragung eines Prüfbefehls auf der Sammelleitung B veranlassen, sowie die Uebertragung eines Befehls von der Decodier-Schaltung 39. auf das Steuerregister 52, wodurch der bezeichnete Speicher 56 angewählt wird und ein Codewort über Leitung 80

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überträgt. Dieses Qodewort bezeichnet den Speicher, der es gesendet hat und seinen gegenwärtigen Zustand. Das Codewort wird durch das Speicher-Schaltwerk 79 aufgenommen, darin gespeichert und nach Bedienung einer Torschaltung über Leitung 81 auf die Sammelleitung A übertragen.

Im folgenden wird das in Fig. 5 dargestellte Gerät zur Ausführung des Verfahrens gemäss Fig. 3 beschrieben.

Angenommen, das Leitwerk steht auf Block 18; dann kann die Zentraleinheit einen Befehl dorthin übertragen. In diesem Befehl steht eine Adresse, die den externen Speieher 56 bezeichnet und ein Codewort, welches anzeigt, dass die Zentraleinheit einen Satz von Befehlen an diesen Speicher abgeben will. Die mit der Zentraleinheit verbundene Koppelschaltung 33 zeigt der Zentraleinheit an, dass die Steuereinheit der Fig. 5 ausgewählt wurde und überträgt die Datenadresse und das Codewort über das Kabel 34, Die. Daten werden durch die Sammelleitung A an das Rechenwerk 36 übertragen. Da das Leitwerk noch auf Block 18 steht,· wird die Steuerschaltung 38 wirksam und veranlasst die Uebertragung der Daten aus dem Rechenwerk 36 über die Sammelleitung D und Leitung 42 auf das allgemeine Register 43. .

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Das Codewort wird über Leitung 48 geleitet und wandelt in der Schaltung 47 die Adresse des folgenden Festwertspeichers, die von der Steuerschaltung 38 empfangen wurde, um. Durch die Adress-Steuerschaitung 49 wird die umgewandelte Adresse decodiert und ein Festwertspeicher angewählt. Die Impulse vom Festwertspeicher werden durch die Decodierschaltung 39 decodiert, die den Inhalt aus dem Register 43 herausleitet, in welchem jede Bitposition einer Speichereinheit entspricht, und eine "1" anzeigt, dass ein Befehl für diesen Speicher aussteht' und eine "0" anzeigt, dass die Einheit frei ist.

Diese Daten werden vom Festwertspeicher decodiert worauf ein "besetzt"- oder "frei"-Signal über die Sammelleitung B, Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 41 an die Koppeischaltung 33 der Zentraleinheit übertragen wird, Dieser Code zeigt an, ob der externe Speicher belegt werden kann oder nicht und der Befehl also aufgenommen oder abgewiesen wird.

Angenommen, der Speicher steht zur Verfügung. Dann überträgt die Zentraleinheit den Befehleteil und die zugehörigen Daten Über dae Kabel 34 mit jeweils einem Byte parallel, Jede· Byte wird über die Sammelleitung A« Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 63 an dat Datenregiater 64 übertragen.

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Die Adresse der ersten Position des Befehlsteils wird in das Adressregister 68 oder 69 gesetzt. Wenn zwei Datenbytes in das Datenregiste'r 64 gesetzt wurden, werden sie parallel auf Leitung 65 übertragen. Gleichzeitig wird die Speicheradresee auf Leitung 70 an das Puffer-Adressregister 71 übertragen. Das Puffer-Adressregister erregt die adressierten Speicherstellen des Puffers 62, um die Daten aus Leitung 65 dort zu speichern.

Pie Adresse wird ferner auf Leitung 76 an die Schrittschaltung übertragen, die einen konstanten Wert zu der empfangenen Adresse addiert. Die sich ergebende neue Adresse wird in das Adressregister 68 oder 69 gegeben, je nachdem, welches Register die vorige Adresse enthielt.

Wenn die nächsten zwei Datenbyte β empfangen werden, wird die erhöhte Adresse in das Pufferregister 71 übertragen und die beiden Datenbytee eo in den Puffertpeicher 62 gesetzt.

Dieser Vorgang läuft weiter, bis der gange Befehleteil und die Daten richtig in den zugehörigen Teil des Pufferspeichers gebracht worden sind, der für den beseichneten externen Speieher bereitgestellt wurde, _j ■ '

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Wenn die ganze Information in den Pufferspeicher geschrieben worden ist, überträgt die Steuerschaltung 38 ein Codewort über die Sammelleitung B, Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 41 an die Zentraleinheit, welches anzeigt,, dass die Information richtig empfangen und gespeichert wurde. Der Festwertspeicher setzt ebenfalls ein Bit in die betreffende Position des Registers 43, welches anzeigt, dass diese Anlage belegt ist. . /

Da eine Startfunktion aus Block 18 abgeschlossen ist, schaltet das System jetzt auf Block 19. .

Der nächste adressierte Festwertspeicher liest einen Teil des im Pufferspeicher gespeicherten Befehlsteiles .aus und vergleicht diesen im Rechenwerk 36 mit einem Codewort, das durch den Festwertspeicher aus der Sammelleitung B in das Rechenwerk gesetzt wurde. Ein positives Vergleicheergebnis zeigt an, .dass sich in dem Befehleteil eine Suchanweisung befindet.

Der nächste Festwertspeicher liest dann die Suchadresse (die Zylinderadresse, des ausgewählten Speichers 56, wie oben beschrieben) aus dem Pufferspeicher 62 aus. Die Suchadresee wird auf der Leitung 50 an das Steuerregister 52 übertragen, das

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die Suchadresse an die angewählten Speichereinheit 55, 56 weitergibt.

Nach diesem Einleiten der Suchaktion geht das System wieder auf die Entscheidungsschaltung 22 zurück, um festzustellen, ob ein unvollständiger Befehlsteil bearbeitet wird. Die Entscheidungsschaltung enthält eine bestimmte Adresse des Pufferspeichers 62, der durch die Festwertspeicher-Steuerung 38 adressiert wird. Der adressierte Teil des Pufferspeichers enthält die Bezeichnung der Speichereinheit, die einen teilweise ausgeführten Befehl enthält.

In diesem Fall sei.angenommen, dass kein teilweise ausgeführter Beföhlsteil vorliegt. Somit schaltet das System für eine kurze vorgegebene Zeit auf Block 18, um der Zentraleinheit gegebenenfalls die Uebertragung eines weiteren Befehisteiles zu ermöglichen. Die Rückschaltung auf Block 18 erfolgt solange, wie die Zentraleinheit während eines solchen vorgegebenen Zeitraumes einen Befeh.1 sendet. Dann schaltet das System auf Block 19 und prüft auf eine fertige Suchanweisung. ' ·

Zunächst sei jedoch die Einreihung einer fertigen Suchanweisung beschrieben. Wenn der Zugriffsmechanismus der angewählten Anlage den gewünschten Speicher-Zylinder erreicht hat, gibt die

SAD ORiG.'NAL

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betreffende Suchschaltung 55 sofort ein Spannungssignal über Leitung 80." Dieses Signal zeigt an, dass mindestens eine Anlage die Suchoperation beendet hat. Ausserdem überträgt die Suchschaltung 55 die Adresse des Zylinders sowie die Adresse der Einheit auf Leitung 80 an das Speicher-Schaltwerk 79. Diese Schaltung spricht auf diese übertragenen Adressen an und speichert ein Bit in derjenigen Position eines Registers, die dieser Anlage entspricht. Das Bit zeigt an, dass die Anlage die fertige Suchoperation einordnet,

Wenn also eine Anzahl von Befehlsteilen von der Zentraleinheit wahrend mehrerer, aufeinander folgender Start/Test- Schaltzeiten empfangen wurde, jeder gefolgt von der Einleitung einer Suchfunktion, kann zu irgeneine-m Zeitpunkt eine Anzahl abgeschlossener Suchoperationen bereitstehen, Die Spannungesignale werden also in dem Speicher-Schaltwerk 79 durch eine ODER-Schaltung verknüpft. Ausserdem wird in dem Register ein Bit eingegeben für jedq Anlage, die die Suchoperation beendet hat.

Um zu Überprüfen, ob eine abgeschlossene Suchoperation vorliegt, wird dae Spannungeeignal aus der ODER-Schaltung des Speicher-Schaltwerkes über Leitung 81 zur Sammelleitung A und von dort zum Rechenwerk 36 geleitet. Dieaee Spannung«signal wird abgetastet, wodurch angezeigt wird, dass wenigsten· eine Anlage die Suchoperation beendet hat. 1088 1*0/172 6 «ABORIGINAL

Jetzt wird ein Festwertspeicher betätigt, der das Speicher-Schaltwerk 79 veranlasst, den Inhalt d-es darin befindlichen Warte-Registers auf Leitung 81 auszugeben. Das Rechenwerk 36 wählt das Bit aus, das an höchster Stelle steht, und überträgt die Bezeichnung der angewählten Speicheranlage auf das allgemeine Register 43.

Die Prüfung aü£ eine abgeschlossene Suchoperation wurde somit abgeschlossen, und das Leitwerk schaltet auf Block 20.

Der nächste Festwertspeicher adressiert dann die Stelle im Pufferspeicher 62, die von der Entscheidungsschaltung 22 angegeben wird. Die Bezeichnung der angewählten Anlage wird dann aus dem allgemeinen Register 43, in dem sie gespeichert ist, über Leitung 46, Sammelleitung B, Rechenwerk 36 und Leitung 63 an das Register A des Datenregisters 64 geleitet und im Bereich der Entecheidungsschaltung des Pufferspeichers 62 gespeichert.

Der nächste Festwertspeicher lässt die Anlagenbezeichnung von der Entacheiüungeachalturig 22 aus dem Pufferspeicher 62 und die Wahl des Abtastkopfes aua eiern Befehisteil für die bezeichnete Anlage auslesen. Die Bezeichnung wird zusammen mit einem Suchbefehl an 4a· Steuerregister 52 gegeben,, *

BAD

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Aus Fig. 4 ist ausserdem zu ersehen, dass die Steuerregister-Schaltung anspricht, indem sie den Anfang der ersten Adresse 23, die von dem bezeichneten Abtastkopf in der bezeichneten Anlage angetroffen wird, abfühlt. Das Steuerregister betätigt dann die Leseschaitung 55 der gewählten Anlage 56 und leitet dadurch den Inhalt der Adresse 23 auf Leitung 59.

Die in Serienform vorliegenden Daten werden von der Leitung 59 auf das Ausgaberegister 60 übertragen, das die seriellen Daten umwandelt und sie in parallelen Bytes über Leitung 61 und die Sammelleitung B in das Rechenwerk 36 überträgt.

Gleichzeitig zeigt das Steuerregister 52 der Adress-Steuerschaltung 49 an, dass eine Adresse gelesen wird. Die Adress-Steuerschaltung 49 wählt dann die Festwertspeicher-Steuerschaltung 38 an, die nun die' Bezeichnung der Anlage aus dem Bereich der Entscheidungsschaltung 22 ausliest. Die Bezeichnung wird dazu benutzt, über das Rechenwerk 36 die Information, nämlich die gewünschte Adresse, aus dem Befehlsteil 15 für die angewählte Einheit zu lesen. Diese Information wird auf das Datenregister 64 übertragen und Byte für Byte über Leitung 75 und die Sammelleitung A in das Rechenwerk 36 geleitet. . ,

BAD ORiGiNAL 10 9 8 10/1725

Das Rechenwerk 36 vergleicht die gewünschten Adressen aus der Sammelleitung A mit den Adressen 23, die aus der Anlage gelesen wurden.

Wenn der Vergleich negativ ausfällt, schaltet die Iviuitiplex-Steuerung auf Block 17 und 18. Wenn der Vergleich positiv ausfällt, wird ein "Treffer" angezeigt, wie oben beschrieben. Das Vergleichsergebnis wird durch das Rechenwerk 36 dem Wandler 47 über die Sammeiieitung D dem allgemeinen Register 43 und Leitung 48 angezeigt.

Wenn kein "Treffer" erzielt wird, wird die nächste Adresse nicht umgewandeltjUnd der angewählte Festwertspeicher schaltet auf Block 17 und 18. Wenn jedoch ein "Treffer" erzielt wird, wird die nächste Adresse umgewandelt, wodurch die Adress-Steuerschaltung 49 einen anderen Festwertspeicher adressiert. Der angewählte Festwertspeicher lässt die Anlagenbezeichnung aus der Entscheidungsschaltung 22 innerhalb des Pufferspeichers 62 auslesen. Diese Anlagenbezeichnung wird, wie oben, dazu verwendet, den nächsten Befehl aus dem Befehlsteil 15 für die angewählte Anlage auszulesen.

Dieser Befehl kann entweder "Lesen" oder "Schreiben" lauten,

10 9 8 10/1725 ^8AD

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und ej· wird über die Sammelleitung A₁ Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 42 auf das allgemeine Register 43 übertragen. Der Befehlsteil wird dann über Leitung 48 auf den Wandler 47 gegeben, wodurch die Adress-Steuerechaltung 49 den nächsten Festwertspeicher anwählt.

Wenn angenommen wird, dass der Befehl "Daten schreiben" lautete, dann überträgt der durch den Befehl angewählte Festwertspeicher die Anlagenbezeichnung aus dem allgemeinen Register in das Steuerregister 52, um das Kommando "Oaten schreiben" festzulegen. Das Steuerregister hält die Verbindung mit dem vorher angewählten Lese-/Schreibkopf aufrecht, der die Adresse ausgelesen hatte,

Die Festwertspeicher-Steuerschaltung 38 benutzt dann die Anlagenbezeichnung aus dem allgemeinen Register, um den für die ausgewählte Anlage geltenden Datenbereich 16 zu adressieren. Diese Adresse wird in dae Adressenregister 68 oder 69 eingegeben und in das Puffer-Adreesregister 71 übertragen, dae den Pufferspeicher 62 betreibt. Die adressierten Daten werden also zu je zwei Bytes über Leitung 74 in das Datenregiater 64 übertragen, da die Schrittach&ltung 77 die Adressierung dee Datenbereiche· de· Pufferspeicher« 62 erneuert, bit alle D*t;en übertragen find,

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Dann werden die Daten zu je einem Byte über Leitung 75, Sammelleitung A,'Rechenwerk 36 und Leitung 51 an das Datenregister 53 übertragen. Das Datenregister wandelt jedes Datenbyte in die Serienform um, und die Daten werden dann seriell über Leitung 57 übertragen und in den Datenbereich 32 des externen Speichere geschrieben.

Nach Abschluss der Schreiboperation läset der nächste Festwertspeicher die Anlagenbezeichnung aus dem Bereich der Entecheidungsechaltung 22 innerhalb des Pufferspeichers 62 auslesen und Über Leitung 74, Datenregister 64 und Sammelleitung in das Rechenwerk 36 übertragen. Da» Rechenwerk 36 wandelt die Bezeichnung als Einzelbit in eine die Anlage bezeichnende Position um und überträgt das Bit über die Sammelleitung D, Leitung 63, das Datenregister A, 64 und Leitung 65 in den für die Zuetandsinformation zuständigen Bereich des Pufferspeichers 62. Als nächstes wird die Anlagenbezeichnung aus dem Bereich der Entscheidungsschaltung 22 innerhalb des Pufferspeichers 62 gelöscht, da alle Befehle für diese Anlage ausgeführt wurden. Das Leitwerk schaltet dann auf Block 17.

Wenn angenommen wird, dass der Befehl "Lesen" Uutete, dann übertrügt der angewählte Festwertspeicher die

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- 44-

aus dem allgemeinen Register auf das Steuerregister 52, zusammen' mit einem Befehl "Lesen".

Das Steuerreigster hält also die Verbindung zu dem auegewählten Kopf in der Speicheranlage 56 aufrecht und leitet die Daten (Daten 32 in Fig. 4) auf die Leitung 59. Durch das Datenleseregister werden die Daten aus der Serienform gebracht und über Leitung 61, Sammelleitung B, Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 63 auf das Datenregister 64 übertragen.

Die Festwertspeicher-Steuerschaltung 38 benutzt dann die Anlagenbezeichnung aus dem allgemeinen Register 43 zur Adressierung des Datenbereiches. 16 für die ausgewählte Anlage. Diese Adresse wird durch das Puffer-Adressregister 71 dazu benutzt, die ersten zwei Datenbytee in den Anfang des entsprechenden Datenbereiches 16 zu.setzen. Mit dem Empfang weiterer Daten bringt die Schrittschaltung 77 die Adressen laufend auf den neuesten Stand, bis alle Daten eingelesen sind.

Nach Beendigung der Leseoperation sorgt der nächste Festwertspeicher dafür, dass die Anlagenbezeichnung aus der Entscheidungsechaltung 22 innerhalb des Pufferspeichers 62 ausgelesen, decodiert und das richtige Zustande-Bit in den entsprechenden Bereich des

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Pufferspeichers 62 eingegeben wird. Der nächste Festwertspeicher löscht dann die Anlagenbezeichnung aus dem Entscheidungs schaLtungsbereich des Pufferspeichers, und das Leitwerk schaltet auf Block 17 weiter.

Daraufhin betätigt die Festwertspeicher-Steuerschaltung die Decodierschaltung 39 so, dass diese ein vorgegebenes Spannungssignal (das Signal "Anfrage") an die Koppelschaltung 33 der Zentraleinheit während einer vorgegebenen Zeit überträgt. Dieses Signal zeigt der Zentraleinheit an, dass die Multiplexsteuerung den Zustand zu geben wünscht.

Die Zentraleinheit kann für die Aufnahme dieses Signals nicht vorbereitet sein. Dann lässt sie dieses Intervall verstreichen, ohne anzusprechen. Daraufhin wird das Zustandasignal "gestapelt", wie oben beschrieben. In diesem Fall wird jedesmal ein "Anfrage"-Signal an die Zentraleinheit gegeben, wenn das Leitwerk auf Block 17 schaltet.

Die Annahme des Zustandesignale durch die Zentraleinheit erfolgt, indem diese ein "Anruf-Codewort" über das Kabel 34 an die Sammelleitung A gibt. Dieser "Anruf" wird nicht in eine Speichereinheit sondern an die Steuereinheit gegeben.,

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Das Anruf-Codewort wird von der Sammelleitung A über Rechenwerk 36, Sammelleitung B, Leitung 42, das allgemeine Register 43 und Leitung 48 an den Wandler 47 übertragen, Dieser veranlasst die Auswahl eines Festwertspeichers durch die Adrese-Steuerechaltung 49, der dann den Inhalt der für die gestapelte Zustandeinformation zuständigen Bitposition im Pufferspeicher 42 auslesen lässt. Wenn sich Statusinformationen für mehrere externe Speicher im Pufferspeicher befinden, wird zuerst die Bitposition ausgelesen, die den externen Speicher mit der höchsten Ordnungeziffer bezeichnet,

Die dorther stammende Information, die die Anlagenbezeichnung und deren Zustand enthält, also entweder eine Null oder eine Eins, wird über Leitung 74, das Datenregister 64, Leitung 75, Sammelleitung A₁ Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 41 an die Zentraleinheit übertragen, Ausserdem überträgt der Festwertspeicher die Bezeichnung der Steuereinheit an die Zentraleinheit. Durch den Festwertspeicher wird dann der Zustand für die Anlage und das Belegtsignal aus dem Register 43 gelöscht.

Gemäss dem an die Anlage gegebenen Befehl bedeutet eine Eins/ das· eine Schreiboperation ausgeführt wurde, eine Leseoperation

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erfolgreich abgeschlossen oder eine Prüfung beendet wurde. Wenn das Zustandsbit angibt, dass Daten in die Speicheranlage geschrieben wurden, unternimmt die Zentraleinheit, nicht weiter. Wenn das Statuebit jedoch anzeigt, dass eine Leseoperation abgeschlossen wurde, muss die Zentraleinheit den Befehl "Daten geben" für diese Anlage wiederholen, bevor sie einen weiteren Befehl abgibt. Wenn ein anderer Befehl für diese Anlage gegeben wird, gehen die im Datenbereich 16 gespeicherten Daten verloren.

Bei Empfang eines Befehle "Daten geben" von der Zentraleinheit schaltet das Leitwerk auf Block 18, Dieser Befehl bezeichnet die Steuereinheit und die Speicheranlage,

Die Anlagenbezeichnung und der Befehl "Daten geben" werden über das Kabel 34, Sammelleitung A, Rechenwerk 36, Sammelleitung B₁ Leitung 42, das allgemeine Register 43 und Leitung 48 an den Wandler 47 gegeben. Dieser lässt über die Adress-Steuerschaltung 49 einen Festwertspeicher anwählen, der die Adresse des ersten Bits des Datenbereiches 16 für die angewählte Anlage · in das Adressregister 68 pd er 69 gibt (ähnlich wie bei der Schreiboperation). Diese Adresse wird durch das Fu|f§r?44F?s£fregister 71 benutast, um die angewählten Fiätase dft Puffoys,β#$ρΗ# Vi 62 xu erregen und ebenfalls die Adresse auf die SchrUtich^fyn^ ??

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zu geben. Die Daten werden·dann über Leitung 74 auf die Datenregister 64 zu je zwei Bytes übertragen, da die Schrittschaltung ' 77 die Adressen laufend berichtigt, bis alle Daten übertragen sind. Die Daten werden dann zu je einem Byte über Leitung 75, Sammelleitung A, Rechenwerk 36, Sammelleitung D und Leitung 41 an die Zentraleinheit übertragen.

Bis jetzt wurde lediglich die Operation "Test" aus Block 18 rioch nicht beschrieben.

Diese Funktion umfasst die Uebertragung eines Prüfbefehle zusammen mit der. Bezeichnung der Steuereinheit und des externen Speichers durch die Zentraleinheit über das Kabel 34. Dieser Befehl wird von der Steuereinheit automatisch übernommen, und der angewählte Festwertspeicher veranlaset das Auslesen des Inhaltes des Befehleteile 15 für diese Einheit und aller Zustandsinformationen über die Sammelleitung D und . Leitung 41 an die Zentraleinheit.

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Claims (6)

Böblingen, 22. 12. 1967 ru^hn PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer zentralen Recheneinheit und externen Speichern, wobei die von der zentralen Recheneinheit zu sendenden Daten die externen Speicher betreffenden. Befehle enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die externen Speicher (12) von einer Multiplex-Steuerschaltung (10) nach Art des Zeitmultiplex gesteuert werden, so daß diese mindestens einen Befehlsteil, der aus mehreren, jeweils einen externen Speicher (12) betreffenden Befehlen besteht, von der Zentraleinheit (11) empfängt und speichert, daß die mit den Befehlsteilen verbundenen und von der Zentraleinheit (11) gesendeten Daten in der Multiplex-Steuerschaltung (10) getrennt von den Befehlsteilen gespeichert werden, daß die Multiplex-Steuerschaltung (10) nach Empfang eines Befehlsteils den ersten darin enthaltenen Befehl daraufhin untersucht, ob er sofort ausgeführt werden muß, und daß die externen Speicher (12) während der Ausführung dieser Befehle in einer festgesetzten Reihenfolge durch die Multiplex-Steuerschaltung (10) abgetastet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen zusätzlichen Befehl innerhalb des von der Multiplex-Steuerschaltung -

109810/1725 ^ °^R1G'^NAL

- se* -

S3

(10) empfangenen Befehlsteils während der Ausführung der Befehle die Datenübertragung zwischen dem einem externen Speicher zugeordneten Pufferspeicher (14) innerhalb der Multiplex-Steuerschaltung (10) und der zentralen Recheneinheit (11) eingeleitet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresse eines jeden externen Speichers (12), der einen sofort auszuführenden Befehl ausgeführt hat, gespeichert wird und daß die Speicherplätze während der Ausführung der Befehle in einer festgelegten Reihenfolge durch die Multiplex-Steuerschaltung (10) ebenfalls in einer festgesetzten Reihenfolge durch die Multiplex-Steuer schaltung (10) abgetastet werden.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung dee Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen die zentrale Recheneinheit (11) und die externen Speicher (12) geschaltete Multiplex-Steuer schaltung (10) ein Leitwerk (21, 22) enthält, das zur Auswahl und zur Steuerung der Aueführung der verschiedenen Be fehl β blöcke (17 bis 20) dient, wobei die Befehle selbst in Befehle teilen (15) von Pufferspeichern (14) enthalten lind.

5. Schaltungeanordnung nach Anepv^rch 4, dadurch gekennzeichnet* daß jeder externe Speicher (U) aber einen fee ten, ihm zugeordneten

109810/1725 bad

Pufferspeicher (14), der ein Teil der Multiplex-Steuerschaltung (10) ist, mit der zentralen Recheneinheit (11) verbunden ist,

6. Schaltungsanordnung nach Anspr uch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der mit mehreren externen Speichern (12) verbundenen Multiplex-Steuerschaltung (10) mehrere Zentraleinheiten (11, 13) verbunden sind, so daß mehrere Zentraleinheiten (11, 13) Zugriff zu den mit der Multiplex-Steuerschaltung (10) verbundenen externen Speichern (12) unabhängig voneinander haben»

§tatO/173S

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