DE1942189C3 - Zentralgesteuertes, speicherprogrammiertes Nachrichtenverarbeitungssystem, insbesondere Nachrichtenvermittlungssystem für binäre Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verarbeiten von Nachrichten in Daten-Wählvermittlungsanlagen mit zentraler Steuerung, unter deren Einfluß ein ihr zugeordneter platzadressiener und die Zuordnung zwischen den Zubringern und den Abnehmern enthaltender zentraler Speicher die Zustandsänderung der binären Nachrichten von den Zubringern zu den durch binäre Codewörter gekennzeichneten Abnehmern vermittelt, wobei der zentrale Speicher darüber hinaus alle für den Betrieb der Vermittlung notwendigen Daten und Programme enthält.

Es ist bereits ein Verfahren zur Verarbeitung von Nachrichten in Datenwählvermittlungssystemen mit zentraler Steuerung bekannt, bei dem unter dem Einfluß der Steuerung ein dieser zugeordneter phil:'-adrcssicrtcr und die Zuordnung zwischen den Zubringern und den Abnehmern enthaltender zentraler Speicher die Zustandsänderungcn der binären Nachrichten von ilen Zubringern zu den durch binäre Codeworte gekennzeichneten Abnehmern vermittelt, wobei der zentrale Speicher alle für den Betrieb der Vermittlung notwendigen Daten und Programme enthält.

Es ist ferner bereits ein Fernschreibvermittlungs-

iystem bekannt, bei dem eine zentrale Steuerung nur iie Zustandsänderungen innerhalb binärer Nachrichten von Zubringern zu durch binäre Codewörter gekennzeichneten Abnehmern nach dem Warteverfahren vermittelt (DAS 12 98 114). Dazu ist in der zentralen Steuerung ein platzadressierter über Eingabe-Code-Wandler und Eingabe-Code-Vielfache en eichbarer zentraler Speicher vorhanden, in dem jedem Zubringer eine bestimmte Speicherzelle zugeordnet ist. Diese Zelle enthält beispielsweise am Ende des Verbindungsaufbaues eine aus den Wahlinformationen gebildete Abnehmeradresse, weitere Daten über den Zubringer und Daten für den Betrieb des Systemes selbst. Es ist ein Vorteil dieses Vermittlungssystemes, daß alle für die Verbindung erforderlichen Angaben programmierbar sind und in Form von Programmtabellen im zentralen Speicher vorhanden sein können.

Durch die DT-AS 12 97 133 ist es bekannt, beim Betrieb eines solchen Vermittlungssystemes die ankommenden Polaritätswechsel als Teile eines Signales oder als Teile einer Nachricht zu erkennen. Sind die ankommenden Polaritätswechsel Teile von Signalen, so werden sie mit vorangegangenen oder nachfolgenden Polaritätswechsels derselben Zubringer verknüpft und entsprechend dem Programm der zentralen Steuerung weiterverarbeitet. Gehören die Polaritätswechsel dagegen zu einer Nachricht, so werden sie sofort an die durch die Abnehmeradresse bestimmten Abnehmer weitergegeben. Die Aufnahme und die Erkennung von Signalen geschieht gemäß eine durch die DT-AS 12 94421 bekannten Anlage nach dem Zeitvergleichsverfahren. Dazu werden sowohl die Zeitpunkte des Eintreffens eines ersten Polaritätswechsels als auch dessen Richtung in einer dem Zubringer zugeordneten Zelle des zentralen Speichers notiert. Die Zeitpunkte aller später eintreffenden Polaritätswechsel sowie deren Richtungen werden dann ebenfalls in diese Zelle eingespeichert, so daß bei bekanntem Code das ankommende Signal durch zeitliche Rückbeziehung auf den Zeitpunkt des ersten Polaritätswechsels erkannt wird. Die in Serie ankommenden Polaritätswechsel stehen dazu parallel in der dem betreffenden Zubringer zugeordneten Speicherzelle zur Verfügung. Polaritätswechsel, die solchermaßen als Signale erkannt wurden, können dann entweder innerhalb der zentralen Steuerung zu neuen Signalen verarbeitet oder direkt weitergesendet werden. Die Aussendung solcher Signale geschieht in der gleichen Weise wie die Aussendung von Nachrichten, nämlich über das Ausgabe-Code-Vielfach und die Ausgabe-Code-Wandler, was wiederum einer Parallelserienumsetzung entspricht.

Die Erfindung geht von den genannten Vorschlägen aus und befaßt sich mit der Lösung der Aufgabe, ein Vermittlungssystem zu schaffen, das nur mit geringen Vorleistungen an eine wachsende Anzahl von anzuschließenden Teilnehmern anpaßbar ist, wobei nicht nur eine Frwciterung des Systems an sich, sondern auch eine Erweiterung des Aufgabengebietes des Systems in einfacher Weise nach und nach vorgenommen werden soll. So spielt die Aufgabe eine Rolle, sowohl Teilnehmer mit geringer Übertragungsgeschwindigkeit (Fernschreibteilnehmer) als auch Teilnehmer höchster Übertragungsgeschwindigkeit (Rechenzentralcn) anzuschließen.

Die geschilderte Aufgabe wird gemäß der Erfinduiiß dadurch gelöst, daß die Steuerung in mehrere satellitenartig mit dem Speicher verbundene Teile aufgegliedert ist, von denen jeder nur die ihm zugeordnete Art von Daten, z. B. Nachrichtenzeichen in einer Leitungsanschlußeinheit, Wählzeichen in einer Programmsteuerungseinheit verarbeitet und daß jeden dieser Teile eine seinen Arbeitsablauf steuernde Einrichtung individuell zugeordnet nt, die durch Befehle aus dem betroffenen Teil der Steuerung bzw. durch Befehle aus dem Speicher einstellbar ist.

ίο Durch die Aufteilung der Steuerung in mehrere Teile, ist das Vermittlungssystem sehr flexibel. Es besteht die Möglichkeit bei Erweiterung der Steuerung, andere Teile nachzurüsten oder vorhandene Teile durch Verdopplung in der Kapazität zu erweitern.

Gemäß Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Speicher mehrere Speicheruntereinheiten vorhanden sind, die jeweils aus mehreren Speicherblöcken, insbesondere Kernspeichern, und einer Speicheroperationssteuerung bestehen.

Darüber hinaus zeichnet sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch aus, daß die Teile dei Steuerung und die Speicheruntereinheiten jeweils in dem Speicher an eine Speicherein/Ausgabesteuerung angeschlossen sind und daß die Speicherein/ Ausgabesteuerung zur Ein- und Ausspeicherung der Daten in die Speicheruntereinheiten Ein- und Ausgabeauswahlschaltungen und Ein/Ausgabeschaltungen enthält.

Dabei besteht vorteilhaft die Möglichkeit, daß durch die Speicherein/Ausgabesteuerung gleichzeitig mehrere Verbindungswege zwischen den Teilen der Steuerung und den Speicheruntereinheiten herstellbar sind und daß die nach Aufbau der Verbindungswege ablaufenden Speicherzyklen jeweils um ein Zeitintervall, das durch den Systemtakt des Vermittlungssystems bestimmt ist, gegeneinander verschoben sind. Durch diese parallele Bearbeitung von Speicherzyklen ist das Vermittlungssystem stark belastbar und die Kapazität des Systems kann effektiv genutzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der Struktur eines Datenvermittlungssystems als Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 2 das Blockschaltbild der Leitungsanschlußeinheit, wie sie im Rahmen des Systems wie es in F i g. 1 dargestellt ist, verwende;, wird. Diese Leitungseinheit ist jedoch in ihrem Aufbau bereits Gegenstand einer älteren Anmeldung,

F i g. 3 als Blockschaltbild den Aufbau einer Speichereinheit als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
F i g. S a ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise,

F i g. 4 beispielsweise den Aufbau einer Speicheruntereinheit,

F i g. 5 als Ausführungsbeispiel den Aufbau der Ein/Ausgabesteuerung einer Speichereinheit,

Fig. 6 ein schaltungsmäßiges Ausführungsbeispiel einer Eingabeschaltung.

In Fi g. 1 sind mit VE jeweils die Teile (im folgenden Verarbcitungscinheiten genannt) der Steuerung des Systems bezeichnet, die selbständig bestimmte Aufgaben innerhalb des Systems bearbeiten und mit einem zentralen Speichert zusammenwirken, wobei für die unterschiedlichen Einheiten VE und Abläufe unterschiedliche Prioritäten festgelegt sind. Im ein-

zeJnen ist mit L die Leitungsanschlußeinheit bezeichnet, die noch näher anhand von F i g. 2 erläutert werden wird.

Ferner sind weitere Verarbeitungscinheiten VE vorgesehen, von denen mit K die Kommandoeinheit bezeichnet ist, die einer Bedienungsperson ermöglicht, in das Vermittlungssystem einzugreifen. Die Kommandoeinheit K dient beispielsweise zum Anschluß von Blattschreibern, Datensichtgeräten, Lochstreifengeräten und enthält Lampen- und Tastenfelder. Über die Kommandoeinheit K können neue Programme dem System eingegeben werden und bereits bestehende Programme geändert werden.

Die Programmsteuerung selbst wird durch zwei Programmsteuereinheiten, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit Pl und Pl bezeichnet, durchgeführt. Die Programmsteucreinheiten Pl und P 2 können gleichzeitig wirksam sein. Es ist auch möglich, nur eine einzige Programmsteuereinheit vorzusehen. Der Betrieb kann auch derart gestaltet werden, daß die Programmsteuereinheit P 2 beim Ausfall der Programmsteuereinheit Pl den ganzen Betrieb gegebenenfalls bei Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit übernehmen kan" und im Normalbetrieb beide Programmsteuereinheiten Pl und P 2 wirksam sind, wodurch eine raschere Arbeitsweise des gesamten Systems ermöglicht wird. Die Programme selbst sind, sofern sie nicht in den einzelnen Einheiten fest verdrahtet vorhanden sind, im Kernspeicher 5 ebenso wie bestimmte Befehle gespeichert.

Ferner ist als weitere Verarbeitungseinheit die Zeichenbehandlungseinheit Z vorgesehen, die verhältnismäßig wenige, jedoch ständig gebrauchte, fest verdrahtete Programme enthält und mit der oder den Programmsteuereinheiten Pl und P 2 zusammenwirkt. Schließlich ist eine Geräteanschlußeinheit G vorgesehen, die Steuerung und Anschlüsse für externe Geräte, beispielsweise Umlaufspeicher und dgl. zur Gebührenspeicherung usw. enthält. Die Minimalausstattung des Systems kann neben einer Speichereinheit S und einer Leitungsanschlußeinheit L lediglich als weitere Verarbeilungseinheit VL eine Programmsteuereinheit P und eine Kommandoeinheit K umfassen.

Die Leitungsanschlußeinheit L ist in F i g. 2 als Blockschallbild dargestellt. Eine derartige Leitungseinheit ist bereits Gegenstand einer älteren Patentanmeldung. In F i g. 2 sind mit SA Systemanschlußschaltungen bezeichnet, an welche die Teilnehmeranschlußschaltungen A E der Teilnehmer, beispielsweise 1 ... 52 angeschlossen sind. Die Systemanschlußschaltung SA enthält Eingabe- und Ausgabe-Code-Wandler, welche auf den Anschlußleitungen von den Teilnehmern, von weiteren Vermittlungsstellen und gegebenenfalls von ferngesteuerten Konzentratoren ankommende Zeichenumschläge in eine binäre Bitfolge auf parallelen Leitungen umwandeln bzw. nach Rückumwandlung den Ausgängen wieder zuführen. Die Übertragungsablaufsteuerung US. die mit der Sucherschaltung SU und der Verteilerschaltung VR zusammenwirkt, vermittelt unter gleichzeitiger Zusammenarbeit mit dem Speicher S die von den Anschlußschaltungcn herkommenden Verbindungswünsche und stellt das an sich bekannte asynchrone Kombinalionsvielfach dar (DT-PS 12 55 704).

Wie bereits erwähnt, ist das in F i g. 1 als Ausführuntsbcispicl dargestellte System gemäß der Erfindung dadurch charakterisiert, daß es aus aufgabenorientierten Einheiten zusammengesetzt ist. Eine Einheit bildet der Speicher, während andere Einheiten, die auch als Verarbeitungscinheiten (in Fig. 1) VE bezeichnet sind, selbständig bestimmte Aufgaben abarbeiten, so daß es möglich ist, beim weiteren Ausbau des Systems weitere Verarbeitungscinheiten VE hinzuzufügen. Beispielsweise kann die Zahl der Lcitungscinhciten L bei wachsender Zahl der anzuschließenden Teilnehmer ohne weiteres erhöht werden. wenn dafür Sorge gelragen wird, daß die Spcichercinheil S entsprechend ausgebaut wird. Nachstehend wird auf die Spcichercinheit S eingegangen, die je nach der Zahl der anzuschließenden Verarbeitungseinheiten VE insbesondere der Zahl der anzuschließenden Leitungscinheilen L entsprechend der Anzahl der angeschlossenen Teilnehmer erweiterbar sein muß.

Bei großen Vermittlungssystemen der geschilderten Art besteht die Schwierigkeit, daß eine große Anzahl von Speicherplätzen vorgesehen werden muß, die inncihalb kurzer Zykluszeit, z.B. kleiner 500ns. erreichbar sein müssen. Da es nach dem derzeitigen Stand der Technik und auch in Zukunft kaum möglich ist. Kernspeicher zu entwickeln, die in einem Block vereinigt eine große Kapazität — z. B. in der Größenordnung eines Megabyte — aufweisen und gleichzeitig die geforderte kurze Zykluszeit zu ermöglichen, ist man gezwungen, den Arbeitsspeicher aus einer Vielzahl von Kernspeichern zusammcnzusetzen. Die Erfindung gibt nun einen Weg an, die Unterteilung eines solchen Großspeichers möglichst wirtschaftlich und in der Weise auszuführen, daß ein rascher Zugriff zu den einzelnen Speicherblöcken ermöglicht wird. Hierzu sind an sich mehrere Wege möglich.

Nachstehend ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der F1g. 3 bis F i g. 5 beschrieben. Dabei ist Voraussetzung, daß der Zugriff zu dem Arbeitsspeichcrblock bzw. zu den Arbeitsspeicher enthaltenden Untereinheiten zyklusweise geschieht, d. h. pro zu vergebenden Zyklus wird entschieden, welche Vcrarbeitungscinhcit \ E Zugriff zu dem Arbeitsspeicher S (Fig. 1) bekommt. Diese Entscheidung wird in einer Speichcranfordcrungs-

steuerung durchgeführt, die mit dem Speicher S eine Einheit bildet. In Fig. 3 ist die Speichcreinheit wieder mit S bezeichnet. Diese enthält eine Spcichcr-Ein'Ausgabesteuerung SEAS, die nach außen hin Verbindungskanäle zu den Verarbeitungscinheiten

VEl ... VEn besitzt. Nach innen bestehen Verbindungen zu den Speicheruntereinheiten SBl ■ SB m In F i g. 5 sind als Blockschaltbild die einzelnen Re gister und Schaltungen dargestellt, aus denen di< Steuerung SEAS sich zusammensetzt. Gemäß Fig..

enthält die Speicher-Ein/Ausgabestcucrung SEA! eine Eingabeschaltung A, an welche die Verarbei tungseinhciten VEl ... VEn und die Spcicheruntei einheilen SBl ... SBm angeschlossen sind. Der An Schluß erfolgt über die mit α bezeichneten Leitunger die der Informationseingabe, d. h. Adresse, Open tion, Worteingabe dienen. Von den Verarbcitungscir hciten VE her führen n-Lcitungcn α zu der Eingabt schaltung A. während zu den Spcicheruntcrcinhcitc SB m-Lcitungen von der Eingabcschallung A führci Ferner sind Stcucrlcitungen r zur Eingabe vorgi sehen, über welche beispielsweise die Zyklusanfordi rune und die Weitergabe der Spcichcruntcreinhciici erfolgt. Die Slcucrlcilunpcn r führen eine

scits von der betreffenden VerarbcitungscinlicU VE her zur Eingabesteuerung /1.S¹, und zwar dort zur Eingabcauswalilsdiahung /I/), die mit der Eingabczielschaltung /IZ verbunden ist. Die Eingahcziclschaltung /IZ ist ihrerseits über Slcucrleilungen mit ucn Spcichcrunlcrcinhcitcn SH verbunden, und zwar über /ij-Stcucrlcitungcn. entsprechend der Anzahl der Spcichcruntcreinheitcn.

Die Informationsausgabc erfolgt über Leitungen /) von den Spcieheruntereinheiien durch die Speicher-Ein Ausgabeslcucrung SAES an die Verarbeiuingscinhciten VE. Dabei sind entsprechend der Anzahl der Verarbcitungscinhciten I⁷El . . . VEn jeweils n-Informationsausgabelcitungen b, über weiche die Wortausgabe erfolgt, vorgesehen, die von der Ausgabeschaltung B ausgehen. Ferner dienen der Ausgabe die Steucrlcitungcn d, welche von der Ausgabcziclschaltung BZ zu den Verarbeitungscinheiten VEi . . . VEn geführt sind. Die Ausgabezielschaltung BZ steht in Zusammenarbeit mit der Ausgabeauswahlschaltung BA, die von den Spcichcruntereinhciten SB über Stcuerleitungen D, die Ausgabcsteuersignale, z. B. Ausgabeanforderungssignale erhält. Die Informationsausgabc erfolgt über Leitungen b von den Spcichcruntereinheiten SB zur Ausgabcschaltune B. Eingabesteuerung AS und Ausgabesteucrung BS sind durch ein Register R verbunden, in dem der Belegungszustand der Spcichcrunlcreinheiten enthalten ist. Jede Speicheruntereinheit SB enthält wieder eine eigene Spcichcroperationsstcuerung SOPS, die mit den Kernspeichern KSl, KS 2 usw. jeder Speichcruntercinheit SB zusammenwirkt. Um eine größere Sicherheit zu erreichen, ist es auch möglich, innerhalb des Systems zwei Speichereinheiten S vorzusehen, die einen identischen Inhalt besitzen, so daß bei Ausfall einer Speichereinheit das System weiterarbeiten kann. Zu diesem Zweck können beide Speichcrcinheilcn S synchron betrieben werden, in dem von der Verarbeitungseinheit VE her jeweils durch ldktgebundene Arbeitsweise bei Zyklusanforderungen und Auswahl die Synchronisierung hergestellt wird. Zur Aufrcchtcrhaltung der Synchronisation und gleichzeitiger Informationsvcrglcichsmöglichkcit bei der jeweiligen Vcrarbcitungscinheit VE kann dabei in der jeweils nicht angesprochenen Speichereinheit ein informationstechnisch an sich bedeutungsloser Leerzyklus gewickelt werden.

Der Betrieb einer Speichercinheit S. die gemäß Fig. 3 in mehrere Spcichcruntereinheiten SB aufgeteilt ist, wird über die Speichcr-Ein Ausgabesteuerung SAES abgewickelt, welche eine Auswahl und Verteilung der Zyklen von dci Verarbeitungseinheit VE zu den Spcichcruntereinheiten SB durchführt. Es ist nun erfindungsgemäß möglich, gleichzeitig mehrere Zyklen ablaufen zu lassen, wie dies in F i g. 3 a erläutert ist. In Fig. 3a ist die Verarbeitungszeit der Speichcr-Ein'Ausgabesteucrung SEAS mit t bezeichnet, nach der jeweils ein neuer Zyklus beginnen kann. Jc kürzer die Verarbeitungszeit / im Verhältnis zu der Zykluszeit in den Spcicheruntcrcinhcilcn ist. desto mehr Zyklen können zeitlich ineinander geschachtelt werden. Der Beginn eines jeden Zyklus ist jeweils um das Vcrarbcitungszcilintcrvall 1 vcrscl/t. Die Spcicheruntercinhcilcn .SV? 1 . . . SBm können selbst verschiedene Zykluszeiten haben, sie müssen nur an das Arbcitsraster (/citabsiand / der Speichcr-Ein Auscahc-••U-iicriinc SI'.A S) angepaßt werden, d h. die cflcklivc AUiK/i'i! einer Speicncnmicrcinlieii crcibi sich immer zweckmäßig als ein ganzes Vielfaches der Zeit /, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist. Dort ist dicZyklusdauer der Speicheruniercinhcit SBi kurzer als die der Speichercinheit SB 2 angenommen, wobei jedoch die Zyklusdauer der Speichereinheit SB 1 dreimal das Zeitinlcr\all t beträgt, während die Zyklusdaucr der Speichcrunlereinhcit SB2 viermal das Zeitintervall/ betragen möge.

Eine Spcichcruntcrcinhcil SB enthält eine Spcichcropcrntionssteucrung SOPS, wie aus Fig. 3 ersichtlich und einen oder mehrere Kernspeicher KS. Die Spcieheruntereinheiien verhalten sich, /u der Speichel-Ein Ausgabesteucrung SEAS einheitlich und sich durch eine Speichcrnormsehniltslc'le mit der Steuerung SEAS verbunden. Dagegen ist die Schnittstelle zwischen der Speicheroperalionsslcuerung SOPS und den zugehörigen Kernspeichern an die verwendeten Kernspeicher selbst angepaßt, da ja die Kernspeicher unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich B^tricbsorganisalion, Zykluszeit, Schaltkrcislcchnik usw. besitzen können. Die Kapazität einer Speicheruntcreinhcit hängt von den jeweils verwendeten Kernspeichern ab, beispielsweise können in einrr einzigen Speicheruniercinhcit 32 KW mit jeweils vier Byte zusammengefaßt werden. Es ist jedoch auch möglich, eine Speicherunlereinhcit mit geringerer Kapazität an das System anzuschließen, wenn z. B. eine nur teilweise ausgebaute Speicherunlereinhcit später noch erweitert werden soll. Die bctreliendc Speichercinheit hat in diesen Fällen eine Lücke in ihrer Adrcsscnfolge.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Speicheruntercinheit als Blockschaltbild. Dabei sind zwei Kernspeicher KSl und KS 2 dargestellt, die durch eine Spcicheroperalionsstcucrung SOPS gesteuert werden. Jeder Kernspeicher KSl und KSl enthält eine Speichermatrix 110, 120. einen Adressenteil 112. 122 (Schaltcrmatrix. Treiberstufen), einen Schreibteil 113, 123. einen Leseteil 114, 124 und einen Stcuertcil 111, 121 zur Erzeugung von Zyklussteuersignalcn. Die Kernspeicher KSl und KS2 sind mit der Spcicheropcrationsstcuerung SOPS durch Kabel verbunden, die aufgrund des begrenzten Umfangcs einer Spcichcruntcrcinheit kurz sein können, so daß nur geringe Signallaufzeitcn auftreten. Die Spcichcroperalionsstcucrung SOPS des dargestellten Ausführungsbcispielcs ist nun derart organisiert, daß die beiden Kernspeicher KS1 und KS 2 eine Verdoppelung der Kapazität bei gleicher Wortlänge ergeben. So enthält der Kernspeicher KSl 1 ... 16 KW, der Kernspeicher KS2 17 ... 32KW. Zur Entscheidung, ob ein Zyklus im Kernspeicher KSl oder im Kernspeicher KSl ablaufen soll, dient das höchstwertige Bit der Speicheradresse, die von der Z\klcn anfordernden Verarbcitungscinhcit durch die Spciehcrcingabc' Ausgabesteucrung SEAS an die Spcichcruntcrcinheit gegeben wurde.

Die Spcichcroperationsstcuerung SOPS des dargestellten Auslührungsbcispiclcs umfaßt Register für Worteingabe 101 und Wortausgabc 102. eine /wischen beiden Registern liegende Wortopcrationsvcrknüpfungsschaltung 103 /ur Ausführung logischer Operationen mil einem Zyklus am jeweiligen Speicher. Adreßregister 104. Operationsrcgistcr 105 und Steuerregister 106 für die Schnittstelle von und zur Spcichcr-F.in Ausj-abcstcnerung .SV.1S bzw. dem eigentlichen Skhciteil 107. der -lic Abliiulc inncihalb ilci ^peu heiiinu umhcit vUticii und. l.ilK crlordcr

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lieh, entsprechend der Schnittstelle zu den Kornspeichern geeignete Anpassungsschaltungcn 109, die beispielsweise als Potcntialuinsctzer ausgebildet sein können. Mit der Worloperationsverknüpfungsschaltung kann auch eine besondere Schaltung zur Paritykontrolle 108 verbunden werden.

Die interne Struktur einer Spcichcruntcrcinhcit SB ist von der Struktur der gesamten Speichcrcinheit S oder des gesamten Systems unabhängig. So ist es möglich, ein Speicherwort aus mehreren gleichzeitig (parallel) aufgerufenen Kernspeichern zusammenzusetzen. Ferner ist es möglich, die Worlanzahl aus mehreren Kernspeichern — von der adressenabhängig jeweils nur eine aufgerufen wird — zusammenzusetzen oder mit adressenabhängiger Aufrufrücknahme einen Parallelaufruf vorzunehmen, z. B. KSl: 1 ... 16 KW, KS2: 17 ... 32 KW. Ferner kann ein kombiniertes Zusammensetzen von Wortlänge und Wortanzahl erfolgen, z.B. KSl: 1...16KW. bit

1 10; KS2 ^l ... 16 KW, bit 17 ... 32; KS3

17 ... 32 KW, bit 1 ... 16; KS4 17 ... 32KW, bit 17 ... 32. Schließlich ist es möglich, die Wortlänge durch zwei oder mehrere Zyklen eines Kernspeichers. z.B. Zyklus 1 in Zelle/1 bit 1 ... 16. Zyklus 2 in Zelle Λ ' 1. bit 17 ... 32 durchzuführen. Die resultierende Zykluszeit einer Speicheruntereinheit ist dann ein entsprechend Mehrfaches der eigentlichen Zykluszeit des bzw. der Kernspeicher KS.

Durch eine Spcichcrnormsehnitistclle ist das Verhalten aller Speicherbänke normiert, d. h. es sind hierfür festgelegt: maximal mögliche Wortanzahl (auf Adreßlängc), Wortlängc, Operationscode, Schaltkreistcehnik, taktgebundene Übergabebedingungen von Steuer- und Informationssignalen. Die Zykluszeiten sind nur durch die Bindung an das Arbeitsraster; der Speichereingabc'Ausgabesteuerung SEAS normiert (vgl. Fig. 3 a).

Über die genannten Betriebsmöglichkeiten hinaus ist es feiner möglich, die Kanäle von zwei oder mehr Speicheruntcreinhcilcn der Speichernormschnittstclle zusammenzufassen, z. B. durch Parallelauswahl im Speichereingabc Ausgabesteuerung, um gegebenenfalls einen Speichcrblock mit mehr als 32KW zu betreiben, z. B. einen langsameren Großspeicher. Schließlich besteht die Möglichkeit, aus Gründen besonders hoher Sicherheit innerhalb einer Speichereinheit S zwei oder auch drei Speicheruntereinheiten mit identischer Information parallel zu betreiben, indem in der Speicherein· Ausgabesteuerung SEAS eint Parallelauswahl getroffen wird und an der Speicherein/ Ausgabesteuerung ein Informationsvergleich, beispielsweise im Falle von drei Speicheruntereinheiten mit Majoritätsentscheid, durchzuführen. Diese Möglichkeit der Redundanz innerhalb einer Speichereinheit ist insbesondere bei kleinen Anlagen sinnvoll, wo man auf die Verdoppelung der gesamten Speichereinheit aus Aufw.ndsgi unden zunächst verzichten möchte.

Schließlich ist zur Datensicherung die Möglichkeit einer Paritätskontrolle (vgl. Fig. 4. 108) gegeben. Da durch den geschachtelten Betrieb in einer Speichereinheit simultan Zyklen ablaufen, muß die Paritätskontrolle jeweils in den Speicheruntcreinheiten durchgeführt werden. Da ferner die Speichcruntereinheitcn aufgrund der hohen Bauelementeanzahl und deren Belastung insbesondere in den Kernspeichern A'.S" mit der relativ zu anderen Systemeinheiten größten Unzuverlässigkeit behaftet sein können, ist die Zuordnung der Paritykontrolle zu den Speicheruntcrcinheiien auch aus diesem Grunde sinnvoll. Bei der erfindungsgcmäßen Struktur der Speichercinhcit ist die Möglichkeit gegeben, nur in einigen Speicher-Untereinheiten, in denen besonders wichtige Informationen gespeichert werden, die Paritätskontrolle zur Sicherung durchzuführen, wodurch sich vorteilhafterweise eine Aulwandsverringerung ergibt.

Wie bereits erwähnt, steuert die Speicherein Ausgabcstcucrung SEAS den Verkehr von den Verarbcitungscmheiten 17·." zu den Speichcruntercinhciten SB in der Spcicheicinlieit .S¹ und umgekehrt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, enthält die F.ingabesteuerung der St.AS eine liingabcschaltung A zur Informationseingäbe von der ausgewählten Vcrarbcitungscinheit VE zur gewünschten Speichcruntereinheit .S'ß und die Ausgabesteuerung mit der zugehörigen Ausgabeschaltung zur Informationsausgabe von je einer Speicherunlercinheil SB zu der Verarbeitungseinheit VE, von der ein Zykluswunsch ausgesendet wurde.

Um die Speicherein Ausgabesteuerung SEAS ,nöglichst schnell, d. h. verzögerungsarm arbeiten zu lassen, ist es erforderlich, daß die Verarbeilungscinheitcn VE zusammen mit der Zyklusanforderung bereits angeben, zu welcher Speicheruntcreinheit der Zykluswunsch gehört, d. h. die Vcrarbeilungseinheiten VE müssen gleichzeitig mit der Zyklusanforderung die Adresse der jeweiligen Speicheruntereinheit mitliefern. Die bmgabesieuerung A der Speicherein Ausgabesteuerung SEAS führt pro Arbcitsintervall I zunächst eine Auswahl mit der Eingabeauswahlschaltung AA nach Prioritäten der anfordernden Verarbeitungscinheiten VE durch, wobei der Belegtzustand der Speicheruntereinheiten SB berücksichtigt wird. Dabei werden bis zum Freiwerden belegter Speicheruntereinheiten Zyklusanforderungen zurückgestellt und führen auf diese Weise nicht zur Blockierung und damit V erarbeitungszeiterhöhungen des Gesamtsystems. Zu diesem Zweck wird der jeweilige BeIcgungs- und Freizustand der Speicheruntereinheiten in einem Speichcruntereinheilenbelegungsregister SBR (in Fig. 5 dargestellt) festgehalten und bei der gewonnenen Zielspeicheruntereinheit mit einbezogen. Die Steuerung SEAS liefert pro Arbeitsintervall ι — falls Zyklusanforderungen vorhanden sind — eine Eingabeauswahl und das zugehörige Eingabeziel und. während im nächsten Arbeitsintcrvall t die Steuerung bereits eine neue Auswahl durchführt, wird die zui vorherigen Auswahl gehörende Information an die Zielspeicheruntereinheiten eingegeben.

Die Speichereinheit 5 arbeitet also mit mehrfachei Schachtel ung:

a) Es laufen simultan Zyklen in den Speicheruntereinheiten SB ab. Dabei ist der Beginn jeweils urr

das Arbeitsintervall t der Speicherein/Ausgabesteuerung SEAS zeitlich versetzt,

b) die Eingabevorgänge von den Verarbeitungseinheiten VE sind durch die Speicherein/Ausgabp

steuerung SEAS in Richtung auf die Speicheruntereinheiten SB geschachtelt, und zwar erfolg' pro Arbeitsintervall t eine Eingabeauswahl mi Eingabezielfeststellung, eine Informationsein gäbe und ein Zyklusstart in einer Speicherunter

einheit SB, wobei auf den Zyklus bezogen, dies<

Intervalle sich aneinanderreihen, auf verschie denc Zyklen bezogen jedoch dieser Teilvorgängf im Folgebetrieb ausgeführt werden kann.

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c) Durch die Speiclierein/Ausgabesteuerung SEAS beitungseinheiten VE jeweils mit vier Speicherunterkönnen die Ausgabevorgänge von den Speicher- enheiien SB. Im dargestellten Ausführungsbeispiel Untereinheiten SB zu den Verarbeitungseinheiten sind die Verarbeitungseinheiten jeweils in vier Grup- VE geschachtelt werden, wie nachstehend noch pen zu vier Verarbeitungseinhciten VEA 1... VEA 4, näher beschrieben. 5 I'O 1 ... VEB 4, VEC1... VEC4 und VED1...

VEDA unterteilt. Es sind jedoch nur die Anschlüsse

Zur Informationsausgabe wird in der Speicherein/ bezeichnet.

Ausgabcsleuerung SEAS pro Speichcruntercinhcit SB Dasselbe gilt für die angeschlossenen Speicherunin einem Register R (vgl. F i g. 3 und Fig. 5) festge- tcreinheiten. Diese sind in vier Gruppen unterteilt, halten, für welche Verarbeitungscinheit VE der ge- ίο von denen die erste die Speicheruntcreinheiten lade ablaufende Zyklus gilt, um anschließend das SBWl...SBWA, die zweite die Speicherunterein-Ausgabcziel ermitteln zu können. Da bei den mög- heilen SBX 1 ...SBXA, die dritte die Speicherunterlichen unterschiedlichen Zykluszeiten die einzelnen einheiten .S'ßYl ... SBYA und die vierte die Speicher-Spcichcruntcreinheitcn SB bei Zyklusschachtelungcn Untereinheiten SBZl .. .SBZA umfaßt. Die Speicherdie Zeitpunkte für die Wortausgabc zusammentreffen 15 untereinheilen selbst sind jedoch nicht mehr dargekönncn, die Spcichcrcin/Ausgabcsteuerung SEAS je- stellt, sondern nur noch die Anschlüsse angedeutet, doch durch ihre Kanalzusammenfassung pro Arbeits- Die Anschlüsse der Verarbeitungseinheitenintervall t nur eine Informationsausgabe durchführen gruppe A sind über das EXCLUSIVE-ODER-Gattcr kann, ist auch zur Informationsausgabc eine Auswahl GA zu einem Verbindungsweg VA zusammengefaßt, erforderlich. Zu diesem Zweck sind den Speicher- 20 dasselbe gilt für die übrigen Verarbeitungseinheitenuntcreinheiten SB Ausgabeprioritäten zugeordnet. gruppen ß, C, D sinngemäß. Die Verbindungswege Dabei ist es zweckmäßig, Speichcruntereinheitcn mit VA, VB, VC, VD sind ihrerseits über weitere EX-bcsondcrs kurzen Zykluszeiten hohe Prioritäten ein- CLUSIVE-ODER-Gatter GW, GX, GY, GZ auf die zuräumen. Rechtzeitig vor dem Ende der ZugrilTs/cit weiteren vier Verbindungswege. VW, VX, VY, VZ wird daher durch die Speichcruntereinheitcn SB der 25 beliebig schaltbar, indem an die Eingänge EKAW, Ausgabewunsch an die Spcichercin/Ausgabesteue- EKBW, EKCW, EKDW des EXCLUSIVE-ODER-rung SEAS gemeldet. Diese führt entsprechend der Gatters GW und entsprechend bei den übrigtn Gat-Eingabc in ähnlicher Weise die Ausgabe aus. Wäh- lern ein Durchschaltepotential angelegt wird, das die rend die Speicherein/Ausgabesteucrung SEAS wäh- Eingabcsteucrung AS (Fig. 3) liefert. Die Durchrcnd des nächsten Arbeitsintervalles t den nächsten 30 schaltepotentiale an den Eingängen EAWl, EAW2 Ausgabewunsch behandelt, erfolgt durch die Aus- usw. des EXCLUSIVE-ODER-Gatters GA und der gabeschaltung ß der Steuerung SEAS die eigentliche übrigen Gatter GW, GC, GD werden ebenfalls von Informationsausgabc von der vorher ausgewählten der Eingabesteuerung AS, und zwar von der Eingabe-Speicherunlercinheit SB zu der zugehörigen Aus- auswahlstcuerung AA geliefert. Bei der Durchschalgabezicl-Verarbeitungseinheit VE. 35 tung erhält die jeweils angesteuerte Speicherunter-Dic schnellstmögliche Arbeitsweise des Gesamt- einheit SB von der Eingabezielsteuerung A Z über die systems ist dann gegeben, wenn die Zyklusforderun- zugehörige Steucrlcitung c den Befehl, die Informagen in hohem Maße auf verschiedene Speicheruntcr- tion zu übernehmen.

einheiten SB verteilt smd. Die Speichereinheit S wirkt Das dargestellte Ausführungsbeispiel nach Fi g. 6 dann von der Verarbeitungseinheit VE her betrachtet 40 ermöglicht nun, neben dem Einzelbetrieb aller Vernach einem Einschwingvorgang so als ob sie aus arbeitungseinheiten VE und aller Speicheruntereineincm einzigen Speicher mit der Zykluszeit t und der heiten SB einen Parallelbetrieb mehrerer Verarbeientsprcchend großen Gesamtkapazität bestünde. tungseinheiten VE ebenso wie einen Parallelbetrieb Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersieht- mehrerer Speicheruntereinheilen SB. Der Parallellich, daß das erfindungsgemäßc System bei wcilge- 45 betrieb von Speicheruntereinheiten ermöglicht im bend beliebiger Erwciterbarkcit, insbesondere der Falle einer Störung den Betrieb des Gesamtsystems Speichcrcinhcit 5, eine besonders vorteilhafte Korn- fortzuführen, ohne daß Information verlorengeht, bination hinsichtlich Verarbeitungszeit und Aufwand, Dasselbe gilt für den Parallelbetrieb der Verarbeiinsbesondere von Vorleistungen im Hinblick auf spä- tungseinheiten VE. Dabei ist es erforderlich, daß jetere Erweiterbarkeit darstellt. In diesem Zusammen- 50 weils der Informationsaustausch von und zu den hang ist noch von Bedeutung, daß die Speicherunter- parallellaufenden Verarbeitungseinheiten und/oder einheiten SB über sogenannte Speichernormschnitt- Speichereinheiten verglichen wird, stellen an die Steuerung SEAS der Speichereinheit S Zum Vergleich dienen die zentralen Vergleichs-(vgl. Fig. 3 bis Fig. 5) angeschlossen sind. Unter einheiten ZVAB und ZVCD, denen jeweils Signale Normschnittstelle ist neben einer einheitlichen Steck- 55 von den Verbindungswegen VA und VB bzw. VC und, oder Klemmverbindung aller Anschlüsse eine und VD zugeführt werden. Sinngemäß die gleiche einehitliche Fon.< und Verteilung der Steuer- und In- Schaltungsanordnung ist in der Ausgabeschaltung E formationssignale und eine einheitliche Prozedur an (vgl. Fig. 3 und Fig. 5) auf dem Informationswef der Schnittstelle zu verstehen. Femer sind die Verar- von den Speicheruntereinheiten SB zu den Verarbei beitungseinheiten VE über einheitliche Schnittstellen 60 tungseinheiten VE vorgesehen. Auf diese Weise win an die Speichereinheit S bzw. deren Steuerung SEAS nicht nur das ordnungsgemäße Arbeiten der Verar angeschlossen, wodurch die Systemerweiterung er- beitungseinheiten VE und der Speicheruntereinheitei leichtert wird. SB überwacht, sondern es sind auch die internei Anhand von F i g. 6 ist nachfolgend ein Ausfüh- Wege und die Steuerschaltung mit in die Überwa rungsbeispiel der Eingabeschaltung A gemäß Fig. 3 65 chung eir.be/ogen. Den Kippstufen KA, KB, KC, Kl und Fig. 5 beschrieben. Die in Fig. 6 dargestellte wird während des Arbeitsintervalls der Speichereir Schaltungsanordnung der Eingabeschaltung A er- Ausgabesteuerung SEAS (Fig. 3) an den Eingänge möglicht die gleichzeitige Verbindung von vier Verar- ein Signal zugeführt, durch welches die zugehörige

bindungswege VA, VB, VC, VD geöffnet weraen, idem vorher die Durchschaltung der Gatter GA. GC, GD vorgenommen wurde,
eim dargestellten Ausführungsbeispiel nach ;. 6 können also beispielsweise die Verarbeitungsieiten VEAl und VEBl, deren Anschlüsse je-Λοπ,ρςίεΙΚ sind, parallelgeschaltet werden, we,ls nur darg^m s,^P _{y£A 2 und VEß 2} ebenso die Verarbeitung _inhekcni ^ ^

Sinngemäß können Φ _bezeichnet sind, z.B.

nen jeweils m' *^e |'^ ^_{nd S8X1} sowie SBWl

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Verarbeiten von Nachrichten in Daten-Wählvermiitlungsanlagen mit zentraler Steuerung, unter deren Einfluß ein ihr zugeordneter platzadressiener und die Zuordnung zwischen den Zubringern und den Abnehmern enthaltender zentraler Speicher die Zustandsänderung der binären Nachrichten von den Zubringern zu den durch binäre Codewörter gekennzeichneten Abnehmern vermittelt, wobei der zentrale Speicher darüber hinaus alle für den Betrieb der Vermittlung notwendigen Daten und Programme enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung in mehrere satellitenartig mit dem Speicher (S) verbundene Teile (VE) aufgegliedert ist, von denen jeder nur die ihm zugeordnete Art von Daten, z. B. Nachrichtenzeichen in einer Leitungsanschlußeinheit (L), Wählzeichen in einer Programmsteuerungseinheit (P) verarbeitet und daß jeden dieser Teile (z. B L in Fig. 2) eine seinen Arbeitsablauf steuernde Einrichtung (US in Fig. 2) individuell zugeordnet ist, die durch Befehle aus dem betraffcnen Teil der Steuerung b/w. durch Befehle aus dem Speicher (S) einstellbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Leitungen (AE) der Zubringer und Abnehmer gruppenweise an Systemanschlußschallungeii (SA) in der Leitungsanschlußeinheit (L) angeschlossen sind, daß den Systemanschlußschaltungen (SA) eingangsseiiig Eingabecodewandler und Sucherschaltung (SU) nachgeschaltet und ausgauasscitig Ausgabecodewandler und Verteilerschaltungen (VR) vorgeschaltet sind und daß die Sucher- .and Verteilerschallungen über eine Obcrtragungsablaufsteuerung (US) mit dem Speicher (S) verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmsteuerungseinheit (P) aus Redundanzgründen verdoppelt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher (S) mehrere Speicheruntereinheiten (SB 1 — Sbm) vorhanden sind, die jeweils aus mehreren Speicherblöcken, insbesondere Kernspeichern (XS), und einer Speicheroperationsstcuerung (SOPS) bestehen.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (IT.) der Steuerung und die Speichcruntereinheiten (SB) jeweils in dem Speicher an eine Speichercin Ausgabcsteucrung (SEAS) angeschlossen sind und daß die Speichercin Ausgabesteucrung (SEAS) zur F.in- und Ausspeicherung der Daten in die Speicheruntcrcinheiten (SB) Ein- und Ausgabeauswahlschilllungen (AA, BA) und F.in Ausgabeschaltungcn (A, B) enthält.

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1. 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß durch die Speiehercin Ausgabesteuerung (SLAS) gleichzeitig mehrere Verbindungswege zwischen den Teilen (17.) der Steuerung und den Speicheruntercinhciten (SB) herstellbar sind und daß die nach Aufbau der Verbindungswege ablaufenden Spcicheizyklcn jeweils um ein Zeitintervall (1), das durch den Systemtakt des Vermittlungssyslems bestimmt ist, gegeneinander verschoben sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (S) innerhalb der Speicherein/Ausgabesteuerung (SEAS) eine Schaltungsanordnung (108) zur Paritätskontrolle der ein- und auszuspeichernden Signale mindestens einer Speicheruntereinheit (SB) vorgesehen ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Teile (VE) der Steuerung mit dem Speicher (S) als auch die Speicheruntereinheiten (SB) mit der Speicherein/Ausgabesteuerung (SEyIS) der Speichereinheit (S) durch normierte Schnittstellen derart verbunden sind, daß eine Erweiterung des Systems durch Hinzufügen weiterer Teile bzw. Einheiten (VE, SB) möglich ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere, vorzugsweise zwei Teile (IE) der Steuerung und/oder Speicheruntereinheiten (SB) parallelgeschaltet sind, und daß innerhalb der Eingabeschaltung (/1) und der Ausgabeschaltung (5) (F i g. 3, F i g. 5 und F i g. 6) Vergleichsschaltungen (z. B. ZVAD, ZVCD) vorgesehen sind, weiche einen Vergleich der Signale auf den Verbindungswegen (z. B. VA, VB, VC, VD) ausführen.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (S) ganz oder hinsichtlicher einzelner Speicheruntcreinheiten (SB) teilweise doppelt vorgesehen ist, und daß der bzw. die mehrfach voihandcne(n) Teil(e) der Kontrolle und im Falle von Störungen zur Aufrechterhallung des Betriebes dient.