DE19580195C2 - Verfahren und Einrichtung zur Signalübertragung über eine gemeinsame Leitung - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Signalübertragung über eine gemeinsame LeitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Computersystem mit einem Pro
zessor, einem mit dem Prozessor gekoppelten ersten Steuer
bauelement zum Steuern von Signalübertragungen auf einem
ersten Bus und einem zweiten Steuerbauelement zum Steuern
von Signalübertragungen auf einem zweiten Bus.
Mikroprozessoren, Steuereinrichtungen und andere Halb
leiterkomponenten kommunizieren miteinander und mit externen
Geräten über Kontaktstifte bzw. Pins. In der traditionellen
Computerarchitektur ist jedem Signal ein separater Kontakt
stift zu der Komponente zugeordnet. Wenn ein neues Design
ein neues Signal spezifiziert, muß der Komponente daher ein
neuer Kontaktstift hinzugefügt werden. Wenn die Gesamtanzahl
der Kontaktstifte eine bestimmte Anzahl erreicht, kann die
gegebene Einzelchipgröße der Halbleiterkomponente nicht län
ger alle Kontaktstifte unterstützen. An diesem Punkt muß die
Größe der Komponente vergrößert werden, um die zusätzlichen
Kontaktstifte unterzubringen. Die Vergrößerung der Einzel
chips führt jedoch zu höheren Herstellungskosten, da die
Anzahl der Komponenten, die aus einer vorgegebenen Wafer-
Größe hergestellt werden, abnimmt. Die Vergrößerung der Ein
zelchips führt außerdem zu höheren Herstellungskosten, da
die Ausbeute mit zunehmender Einzelchipgröße abnimmt.
Für Halbleiterkomponenten mit hohen Marktwerten sind die
durch die Verwendung einer größeren Einzelchipgröße entste
henden zusätzlichen Herstellungskosten nicht bedeutend. Für
Halbleiterkomponenten mit niedrigeren Marktwerten haben die
zusätzlichen Herstellungskosten aufgrund einer größeren Ein
zelchipgröße jedoch eine bedeutendere Auswirkung, und zwar
im proportionalen Bereich.
Bei bekannten Computersystemen, die einen Prozessor und
eine Bussteuereinrichtung aufweisen, ist die Bussteuerein
richtung mit dem Prozessor über einen Prozessorbus verbun
den, der Adreß-, Daten- und Steuersignalleitungen umfaßt.
Darüber hinaus ist die Bussteuereinrichtung mit dem von ihr
kontrollierten Bus gekoppelt. Dies erfordert eine vorgege
bene Anzahl von Pins. Wenn das Computersystem durch eine mit
einem weiteren Bus gekoppelte weitere Bussteuereinrichtung
erweitert werden soll, die mit der ersten Bus-Steuereinrich
tung in der Art einer Master-Slave-Anordnung gekoppelt wer
den soll, so sind zumindest bei der ersten Bussteuereinrich
tung weitere Pins für die Übertragung von Daten, Adressen
und Steuersignalen zwischen den Bus-Steuereinrichtungen
erforderlich. Diese zusätzlichen Pins erhöhen die Kosten des
Bauelements der ersten Bussteuereinrichtung beträchtlich.
Bekannte Computersysteme mit Bussystem und Bussteuereinrichtung sind beispielsweise aus den
Druckschriften DE 39 00 348 A1, US 4 987 529 A, US 4 365 293 A und US 4 106 104 A bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Computersystem zu
schaffen, bei dem die Kosten der Bauelemente durch Verrin
gerung der Pin-Anzahl reduziert werden, was aber noch den
Austausch von Adreß-, Daten- und/oder Befehlssignalen zwi
schen dem Prozessor und den Bus-Steuerbauelementen sowie
zwischen den Bus-Steuerbauelementen gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Computer
system mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Computersystem werden zwischen
dem Prozessor und einem ersten Steuerbauelement zum Steuern
von Signalübertragungen auf einem ersten Bus bereits vorhan
dene Leitungen zum Übertragen von Adreß-, Daten- und/oder
Befehlssignalen als Doppelfunktionsleitungen ausgebildet.
Dies bedeutet, daß diese Leitungen zusätzlich verwendet wer
den, um Informationen zwischen dem ersten Steuerbauelement
und einem zweiten Steuerbauelement, das dem Steuern von
Signalübertragungen auf dem zweiten Bus dient, auszutau
schen. Dazu werden Verbindungsleitungen zwischen dem zweiten
Steuerbauelement und den Doppelfunktionsleitungen eingekop
pelt. Die Doppelfunktionsleitungen werden vorzugsweise
primär zum Signalaustausch zwischen dem Prozessor und dem
ersten Steuerbauelement verwendet. Daneben werden sie über
ihre Kopplung mit den Verbindungsleitungen zum Austausch von
Daten und Steuerinformationen zwischen den beiden Steuerbau
elementen verwendet. Dies erspart zusätzliche Pins für die
Datenübertragungsverbindung zwischen den beiden Steuerbau
elementen. Es sind lediglich einige spezielle Signalleitun
gen zwischen den beiden Steuerbauelementen geschaltet, mit
deren Hilfe in Verbindung mit einer Zuteilungsentscheidungs
schaltung über den Zugriff des ersten und des zweiten Steu
erbauelements auf die mit dem Doppelfunktionsleitungen ver
bundenen Verbindungsleitungen entschieden wird. Dabei wird
dem zweiten Steuerbauelement erst nach Senden eines Verbin
dungsanforderungssignals über eine der speziellen Signal
leitungen an das erste Steuerbauelement der Zugriff auf die
Verbindungsleitungen und somit die Doppelfunktionsleitungen
gewährt.
Es wird eine neue Halbleiterkomponente beschrieben. Die
Halbleiterkomponente ist in der Lage, die Informationsüber
tragung zwischen mehreren Halbleiterkomponenten in einem
Computersystem zu steuern. Die Halbleiterkomponente enthält
einen ersten Signalgenerator, der ein Signal einer ersten
Art über eine gemeinsame Leitung senden kann, und einen
zweiten Signalgenerator, der ein Signal einer zweiten Art
über die gemeinsame Leitung senden kann. Sie enthält außer
dem eine erste Logikeinheit, die den ersten Signalgenerator
steuern kann, und eine zweite Logikeinheit, die den zweiten
Signalgenerator steuern kann. Das Signal einer ersten Art
kann ein Befehls-, Status-, Adreß- oder Datensignal sein,
und das Signal einer zweiten Art kann ebenfalls ein Befehls-,
Status-, Adreß- oder Datensignal sein. Die Halb
leiterkomponente kann auch einen ersten Empfänger enthalten,
der das Signal einer ersten Art über die gemeinsame Leitung
empfangen kann, und einen zweiten Empfänger, der das Signal
einer zweiten Art über die gemeinsame Leitung empfangen
kann. Zusätzlich enthält die Halbleiterkomponente einen Zu
teilungsentscheider (Arbiter), der über den Zugriff auf die
gemeinsame Leitung entscheidet. Außerdem kann die Halblei
terkomponente einen Signalgenerator oder Empfänger für ein
Beendigungssignal enthalten, das die Beendigung einer vor
herigen Übertragung anzeigt. Ferner kann die Halbleiterkom
ponente einen Signalgenerator oder einen Empfänger für ein
Befehlsanzeigesignal enthalten, das die Übertragung eines
Befehlssignals über die gemeinsame Leitung anzeigt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung ist beispielhaft und nicht zur
Beschränkung in den Figuren der zugehörigen Zeichnungen dar
gestellt, in denen gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Ele
mente hinweisen und in denen
Fig. 1 ein Blockschaltbild zeigt, das Halbleiter
komponenten eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Computer
system gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Operationen
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das ferner die
Operationen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 5 zeigt eine Tabelle, die das bei einem Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
verwendete Protokoll darstellt.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das die Steuer
einrichtungen gemäß einem Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 7 ist ein Zustandsdiagramm, das die Operation
des Zuteilungsentscheiders gemäß der Fig. 6
darstellt.
Fig. 8 zeigt ein Zustandsdiagramm, das die Opera
tion einer Master-Zustandsmaschine gemäß der
Fig. 6 darstellt.
Fig. 9 zeigt ein Zustandsdiagramm, das die Opera
tion einer Slave-Zustandsmaschine gemäß Fig.
6 darstellt.
Fig. 10 zeigt ein Zustandsdiagramm, das die Opera
tion einer Master-Zustandsmaschine gemäß der
Fig. 6 darstellt.
Fig. 11 ist ein Zustandsdiagramm, das die Operation
einer Slave-Zustandsmaschine gemäß der Fig.
6 darstellt.
Es wird eine neue Steuereinrichtung und ein neues Ver
fahren zur Steuerung der Informationsübertragung zwischen
mehreren Halbleiterkomponenten (Halbleiterbauelementen)
beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Halbleiter
komponente eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dar
stellt. Die Halbleiterkomponente 103 ist mit der Halbleiter
komponente 104 über eine Verbindung 106 gekoppelt. Beide
Komponenten 103 und 104 befinden sich in einem einzigen Com
putersystem. Die Komponente 103 sendet über die Verbindung
106 mehrere verschiedene Signalarten zur Komponente 104. Die
Komponente 104 sendet über die Verbindung 106 ebenfalls meh
rere verschiedene Signalarten. Die verschiedenen Signalarten
können Adreßsignale, Befehlssignale, Statussignale und
Datensignale enthalten. Die Verbindung 106 ist mit der Lei
tung 169 gekoppelt. Die Leitung 169 ist eine auch für andere
Zwecke verwendete gemeinsame Leitung. Neben der Übertragung
mehrerer Signalarten zwischen den Komponenten 103 und 104
dient die Leitung 169 außerdem als Adreßleitung für zwischen
den Komponenten 101 und 103 übertragene Adreßsignale. Es ist
klar, daß die Leitung 169 auch als Teil einer Befehlsleitung
oder einer Datenleitung oder einer Statusleitung zwischen
der Komponente 101 und der Komponente 103 dienen könnte. Es
ist außerdem klar, daß die Komponente 101, die Komponente
103 und die Komponente 104 ein Mikroprozessor, eine Mikro
steuereinrichtung, eine Bus-Steuereinrichtung, eine Spei
cher-Steuereinrichtung oder dergleichen sein können.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Computersystem
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung darstellt. In diesem Computersystem ist die Kompo
nente 103 eine Bus-Steuereinrichtung, die die Signalübertra
gung auf dem Bus 105 steuert. Die Komponente 104 ist eben
falls eine Bus-Steuereinrichtung, sie steuert jedoch die
Signalübertragung auf einem separaten Bus, Bus 133. Die Kom
ponente 101 ist ein Prozessor, der mit noch einem anderen
Bus gekoppelt ist, Bus 102, der wiederum mit der Steuerein
richtung 103 gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung 103 und
die Steuereinrichtung 104 sind über die Verbindung 106 und
die Leitung 169 miteinander gekoppelt. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel führt die Leitung 169, wie oben beschrieben,
eine doppelte Funktion aus. Sie überträgt Befehls-, Adreß-
und Datensignale zwischen der Steuereinrichtung 103 und 104
über die Verbindung 106. Sie dient außerdem als Adreßleitung
für Adreßsignale zwischen dem Prozessor 101 und der Steuer
einrichtung 103. Aufgrund der von der Verbindung 106 ausge
führten doppelten Funktion muß das Computersystem über den
Zugriff auf die Verbindung 106 entscheiden. Infolgedessen
weist die Steuereinrichtung 103 bei dem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel außerdem einen Zuteilungsentscheider (Arbiter)
für die Verbindung 106 auf. Es ist klar, daß der Zuteilungs
entscheider woanders angeordnet sein kann, beispielsweise
auf dem Prozessor 101 oder der Steuereinrichtung 104.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Steuereinrich
tung 103 und die Steuereinrichtung 104 außerdem durch vier
separate Spezialleitungen gekoppelt, die vier speziellen
Nebensignale führen. Eine Anforderungsleitung 124 überträgt
ein aktiv niedriges Anforderungssignal (LREQ#) zwischen der
Steuereinrichtung 103 und der Steuereinrichtung 104. Eine
Bewilligungsleitung 125 überträgt ein aktiv niedriges Bewil
ligungssignal (LGNT#) zwischen der Steuereinrichtung 103 und
der Steuereinrichtung 104. Eine Befehlsanzeigeleitung 126
überträgt ein aktiv niedriges Befehlsanzeigesignal (CMDV#)
zwischen der Steuereinrichtung 103 und der Steuereinrichtung
104. Schließlich überträgt die Ruheleitung 127 ein aktiv
niedriges Beendigungssignal (SIDLE#) zwischen der Steuerein
richtung 103 und der Steuereinrichtung 104. Das CMDV#-Signal
kann von der Steuereinrichtung 103 gesendet werden, wenn sie
der Verbindungsmaster ist, oder von der Steuereinrichtung
104, wenn sie der Verbindungsmaster ist. Genauso kann das
SIDLE#-Signal von der Steuereinrichtung 103 gesendet werden,
wenn sie der Verbindungsslave ist, oder von der Steuerein
richtung 104, wenn sie der Verbindungsslave ist.
Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten LREQ#-,
LGNT#-, CMDV#- und SIDLE#-Signale können ferner wie folgt
beschrieben werden. Das LREQ#-Signal ist ein Signal, das von
der Steuereinrichtung 104 verwendet wird, um Zugriff auf die
Verbindung 106 anzufordern. Bevor die Steuereinrichtung 104
versucht, einen Lese- oder Schreibzyklus über die Verbindung
106 zu beginnen, legt sie das LREQ#-Signal für den Zugriff
an. Wenn die Steuereinrichtung 103 bereit ist, der Steuer
einrichtung 104 Zugriff zu bewilligen, legt sie das LGNT#-
Signal an. Das LGNT#-Signal ist folglich ein Signal, das von
der Steuereinrichtung 103 verwendet wird, um Zugriff auf die
Verbindung 106 zu bewilligen. Es ist klar, daß die Steuer
einrichtung 104 einen Lese- oder Schreibzyklus über die Lei
tung 106 nicht einleiten wird, bis die Steuereinrichtung 103
das LGNT#-Signal anlegt.
Ferner ist das CMDV#-Signal ein Signal, das von der
Steuereinrichtung 103 oder der Steuereinrichtung 104 verwen
det wird, um anzuzeigen, wann sie ein Befehlssignal sendet.
Die Steuereinrichtung 103 oder die Steuereinrichtung 104
legt das CMDV#-Signal an, wenn sie das erste Befehlspaket
sendet und nimmt das CMDV#-Signal weg, nachdem sie das
letzte Befehlspaket gesendet hat. Wenn die Steuereinrichtung
103 zwei von einem GO- oder ABORT-Paket gefolgte Befehls
paket sendet, legt sie das CMDV#-Signal beispielsweise wäh
rend der Dauer dieser drei Pakete an. Wenn die Steuerein
richtung 103 dagegen zwei Befehlspakete sendet, denen zwei
Datenpakete folgen, denen ein GO- oder ein ABORT-Paket
folgt, legt sie das CMDV#-Signal während der Dauer der zwei
Befehlspakete an, nimmt das CMDV#-Signal während der Dauer
der zwei Datenpakete weg und legt das CMDV#-Signal während
der Dauer des GO- oder ABORT-Paketes wieder an.
Ferner ist das SIDLE#-Signal ein Signal, das von der
Steuereinrichtung 103 oder der Steuereinrichtung 104 verwen
det wird, um das Ende der angeforderten Transaktion anzuzei
gen und folglich ihre Bereitschaft, eine nachfolgende Trans
aktion zu empfangen. Wenn die Steuereinrichtung 103 einen
Lese- oder Schreibzyklus über die Verbindung 106 einleitet,
wird die Steuereinrichtung 104 zum Slave. Genauso wird die
Steuereinrichtung 103 zum Slave, wenn die Steuereinrichtung
104 einen Lese- oder Schreibzyklus über die Verbindung 106
einleitet. Das SIDLE#-Signal wird von dem Slave, entweder
Steuereinrichtung 103 oder Steuereinrichtung 104, wenigstens
einen Taktzyklus vor der Übertragung des ersten Befehlspake
tes angelegt. Das Anlagen zeigt die Verfügbarkeit des Slave
an, eine Transaktion zu verarbeiten. Der Slave nimmt das
SIDLE#-Signal an der Taktflanke weg, an der das zweite
Befehlspaket empfangen worden ist. Das SIDLE#-Signal bleibt
abgekoppelt, bis der angeforderte Lese- oder Schreibzyklus
beendet ist oder bis der ABORT-Befehl übertragen wird. Bei
einem Lesezyklus wird das SIDLE#-Signal während dem gleichen
Zyklus wieder angelegt, in dem das Wort niedriger Ordnung an
die Verbindung 106 angelegt wird. Das Wort hoher Ordnung
folgt immer dem Wort niedriger Ordnung. Bei Schreibzyklen
zeigt das erneute Anlegen des SIDLE#-Signals die Beendigung
der Schreiboperation auf dem Bestimmungsbus an.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Operation eines
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bei diesem Beispiel sind zur einfacheren Erklärung nur
Schreibzyklusoperationen dargestellt. Es ist klar, daß Lese
zyklusoperationen ähnlich sind, mit der Ausnahme, daß alle
GO- oder ABORT-Befehle nach Befehls- und Adreßsignalen, aber
vor Datensignalen übertragen werden. Bei diesem Ausführungs
beispiel ist der Prozessor 101 eine zentrale Verarbeitungs
einheit (CPU). Als solche ist die CPU 101 Master und besitzt
in der Standardeinstellung die Adreßleitungen zu der Steuer
einrichtung 103. Wenn das Computersystem eingeschaltet wird,
besitzt die CPU 101 folglich die Adreßleitungen zu der Steu
ereinrichtung 103, wie in dem Block 207 gezeigt ist. Da die
Adreßleitung 169 von der CPU 101 zu der Steuereinrichtung
103 einen Teil des Übertragungspfades von der Steuerein
richtung 103 zu der Steuereinrichtung 104 bildet, kann zwi
schen der Steuereinrichtung 103 und der Steuereinrichtung
104 nichts übertragen werden, wenn die CPU 101 die Adreßlei
tung zu der Steuereinrichtung 103 besitzt. Folglich muß die
CPU 101 der Steuereinrichtung 103 die Adreßleitung abtreten,
bevor eine Übertragung zwischen der Steuereinrichtung 103
und der Steuereinrichtung 104 stattfinden kann. Die Anfangs
schritte zur Veranlassung der CPU 101, die Adreßleitung
abzutreten, hängen von der Komponente ab, die die Übertra
gung einleitet. Wenn die Steuereinrichtung 103 die Übertra
gung zu der Steuereinrichtung 104 einleitet (Block 227),
legt sie zuerst ein Haltesignal (HOLD) an, wie in Block 210
gezeigt ist. Die Steuereinrichtung 103 wartet, bis die CPU
101 die Übertragung der aktuellen Adresse über die Adreßlei
tung (Block 211) beendet hat. Wenn die Übertragung beendet
ist, legt die CPU 101 ein Haltebestätigungssignal (HLDA) an,
wie in Block 212 gezeigt ist, und bringt die Adreßleitung
auf ein schwebendes Potential. Wenn dagegen die Steuerein
richtung 104 die Übertragung einleitet (Block 228), unter
scheiden sich die Anfangsschritte. Wenn die CPU 101 keinen
Zugriff auf die Adreßleitung hat, besitzt standardmäßig die
Steuereinrichtung 103 die Verbindung 106, und beide Signale
LGNT# und LREQ# sind abgekoppelt. Folglich legt die Steuer
einrichtung 104 ein Anforderungssignal (LREQ#) über die
LREQ#-Leitung 124 an, wie in Block 229 gezeigt ist, bevor
sie Zugriff auf die Verbindung 106 gewinnt. In Abhängigkeit
von dem LREQ#-Signal legt die Steuereinrichtung 103 ein Hal
tesignal (HOLD) an die CPU 101 an, wie in Block 230 gezeigt
ist. Die Steuereinrichtung 103 und die Steuereinrichtung 104
warten, bis die CPU 101 die Übertragung der aktuellen
Adresse über die Adreßleitung beendet hat (Block 231). Wenn
die CPU 101 fertig ist, legt sie ein Haltebestäti
gungs(HLDA)-Signal an die Steuereinrichtung 103 an, wie in
Block 232 gezeigt ist. Die CPU 101 bringt außerdem die
Adreßleitung auf schwebendes Potential. Bei Empfang des
HLDA-Signals durch die Steuereinrichtung 103 legt die Steu
ereinrichtung 103 ein Bewilligungssignal(LGNT#)-Signal über
die LDNT#-Leitung 125 an die Steuereinrichtung 104 an (Block
233). Es ist klar, daß bei diesem Ausführungsbeispiel nur
die Steuereinrichtung 103 das LGNT#-Signal anlegt und nur
die Steuereinrichtung 104 das LREQ#-Signal anlegt. Es ist
auch klar, daß der Zugriff zu der Verbindung 106 entschieden
wird. Folglich kann zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt nur ent
weder die Steuereinrichtung 103 oder die Steuereinrichtung
104 senden. Infolgedessen ist die Verbindung 106 eine Halb
duplex-Verbindung.
Die Anfangsschritte unterscheiden sich auch, wenn die
CPU 101 anstelle der Steuereinrichtung 103 oder der Steuer
einrichtung 104 die Übertragung einleitet (Block 208). Wenn
die CPU 101 an die Steuereinrichtung 103 sendet, ist keine
Übertragung über die Verbindung 106 notwendig und folglich
muß die CPU 101 die Adreßleitung nicht an die Steuereinrich
tung 103 abtreten. Wenn die CPU 101 jedoch an die Steuerein
richtung 104 sendet, geht die Übertragung zunächst über die
Steuereinrichtung 103 und geht danach später über die Ver
bindung 106 zu der Steuereinrichtung 104 weiter. In diesem
Fall wird die Verbindung 106 verwendet und folglich muß die
CPU 101 die Kontrolle über die Adreßleitung an die Steuer
einrichtung 103 abtreten. Wenn die CPU 101 an die Steuerein
richtung 104 sendet, sendet sie die Informationen zunächst
an die Steuereinrichtung 103. Bei Empfang der Sendung legt
die Steuereinrichtung 103 ein Adreßhaltesignal (AHOLD) an,
wie in Block 209 gezeigt ist. Die Steuereinrichtung 103
weist eine Verriegelungs-(Latch-)Schaltung auf, die mit der
Adreßleitung von der CPU 101 gekoppelt ist. Wenn die CPU 101
eine Adresse über die Adreßleitung überträgt, wird die
Adresse folglich sofort von der Steuereinrichtung 103
gespeichert. Folglich ist die Adreßleitung einen Taktzyklus,
nachdem eine Adresse von der CPU 101 zu der Steuereinrich
tung 103 übertragen wurde, zur Verwendung verfügbar. Auf
grund der Verriegelungsschaltung in der Steuereinrichtung
103 kann die CPU 101 die Adreßleitung ohne Informationsver
lust auf ein schwebendes Potential bringen, nachdem sie das
Adreßhaltesignal (AHOLD) von der Steuereinrichtung 103 emp
fangen hat.
Wenn die Steuereinrichtung 104 den Schreibzyklus über
trägt, legt die Steuereinrichtung 103 dann das Ruhesignal
(SIDLE#) an, wie in Block 234 gezeigt ist. Das Anlegen des
SIDLE#-Signals ist eine Anzeige der Steuereinrichtung 103 an
die Steuereinrichtung 104, daß sie verfügbar ist, um eine
Sendung von der Steuereinrichtung 104 zu empfangen. Die
Steuereinrichtung 104 muß prüfen, ob das SIDLE#-Signal aktiv
ist, bevor sie einen Befehl sendet. Nachdem die Steuerein
richtung 103 das SIDLE#-Signal an die Steuereinrichtung 104
angelegt hat, legt die Steuereinrichtung 104 ein Befehls
anzeigesignal (CMDV#) an und überträgt gleichzeitig Befehls
signale und Adreßsignale (Block 235). Das CMDV#-Signal ist
eine Anzeige von der Steuereinrichtung 104 an die Steuerein
richtung 103, daß Befehlssignale über die Verbindung 106
gesendet werden. Während die Steuereinrichtung 103 noch
Befehls- und Adreßsignale von der Steuereinrichtung 104 emp
fängt, verarbeitet sie die Befehls- oder Adreßsignale nicht.
Folglich ist die Steuereinrichtung 103 noch verfügbar und
läßt das SIDLE#-Signal weiter angelegt, während sie noch die
Befehls- und Adreßsignale empfängt. Wenn die Steuereinrich
tung 103 alle Befehls- und Adreßsignale empfangen hat, nimmt
sie das SIDLE#-Signal weg (Block 236), da sie beginnt, die
Befehls- und Adreßsignale zu verarbeiten und nicht länger
verfügbar ist. Die Steuereinrichtung 104 nimmt außerdem das
CMDV#-Signal weg, da sie die Übertragung der Befehlssignale
beendet hat und die Befehlssignale sich nicht länger auf der
Verbindung 106 befinden. Die Steuereinrichtung 104 beginnt
dann, Datensignale zu übertragen. Nachdem die Steuereinrich
tung 103 die Verarbeitung des Schreibzyklus beendet hat,
legt sie das SIDLE#-Signal an, wie in Block 237 gezeigt ist.
Wenn die Steuereinrichtung 103 oder die CPU den Schreib
zyklus überträgt, legt die Steuereinrichtung 104 dann das
Ruhesignal (SIDLE#) an, wie in Block 214 gezeigt ist. Das
Anlegen des SIDLE#-Signals ist eine Anzeige der Steuerein
richtung 104 an die Steuereinrichtung 103, daß sie verfügbar
ist, um eine Sendung von der Steuereinrichtung 103 zu emp
fangen. Die Steuereinrichtung 103 muß prüfen, ob das SIDLE#-
Signal aktiv ist, bevor sie einen Befehl überträgt. Nachdem
die Steuereinrichtung 104 das SIDLE#-Signal an die Steuer
einrichtung 103 angelegt hat, legt die Steuereinrichtung 103
ein Befehlsanzeigesignal (CMDV#) an und überträgt gleichzei
tig Befehlssignale und Adreßsignale (Block 215). Das CMDV#-
Signal ist eine Anzeige der Steuereinrichtung 103 an die
Steuereinrichtung 104, daß Befehlssignale über die Verbin
dung 106 gesendet werden. Während die Steuereinrichtung 104
noch Befehls- und Adreßsignale von der Steuereinrichtung 103
empfängt, verarbeitet sie die Befehls- oder Adreßsignale
nicht. Die Steuereinrichtung 104 ist folglich noch verfügbar
und läßt das SIDLE#-Signal angelegt, während sie noch
Befehls- und Adreßsignale empfängt. Wenn die Steuereinrich
tung 104 alle Befehls- und Adreßsignale empfangen hat, nimmt
sie das SIDLE#-Signal weg, da sie beginnt, die Befehls- und
Adreßsignale zu verarbeiten, und nicht länger verfügbar ist.
Die Steuereinrichtung 103 nimmt außerdem das CMDV#-Signal
weg, da sie die Übertragung der Befehlssignale beendet hat
und die Befehlssignale sich nicht länger auf der Verbindung
106 befinden. Außerdem beginnt die Steuereinrichtung 103 mit
der Übertragung von Datensignalen. Während der Zeit, in der
die Steuereinrichtung 103 Datensignale sendet, bestimmt sie,
ob die Steuereinrichtung 104 die gerade übertragenen Adres
sen und Daten weiterverarbeiten soll (Block 217). Diese
Bestimmung basiert darauf, ob die Steuereinrichtung 104 oder
eine andere Komponente an dem Bus 133 der Bestimmungsort für
die Daten ist. Wenn die Steuereinrichtung 104 oder eine
andere Komponente an dem Bus 133 der Bestimmungsort für die
Daten ist, verarbeitet die Steuereinrichtung 104 die von der
Steuereinrichtung 103 übertragenen Adressen und Daten wei
ter. Wenn dagegen weder die Steuereinrichtung 104 noch
irgendeine Komponente auf dem Bus 133 der Bestimmungsort für
die Daten ist, beendet die Steuereinrichtung 104 die Verar
beitung der von der Steuereinrichtung 103 übertragenen
Adressen und Daten. Die Steuereinrichtung 103 veranlaßt die
Steuereinrichtung 104, die übertragenen Adressen und Daten
weiter zu verarbeiten, indem sie ein CMDV#-Signal anlegt und
dann einen Gehebefehl (GO) überträgt, wie in Block 218
gezeigt ist. Die Steuereinrichtung 104 beendet dann die Ver
arbeitung der Adressen und Daten. Sie legt das SIDLE#-Signal
bei Beendigung an (Block 219). Die Steuereinrichtung 103
veranlaßt die Steuereinrichtung 104, die Verarbeitung der zu
übertragenden Adressen und Daten zu beenden, indem sie ein
CMDV#-Signal anlegt und dann einen Abbruchbefehl (ABORT)
überträgt, wie in Block 220 gezeigt ist. Die Steuereinrich
tung 104 beendet die Verarbeitung und legt das SIDLE#-Signal
an (Block 221). Wenn die Steuereinrichtung 103 einen ABORT-
Befehl überträgt, hat die Steuereinrichtung 104 einen
Zyklus, um das ABORT-Signal zu dekodieren und legt das
SIDLE#-Signal bei der nächsten Taktsignalflanke an. Bei die
sem Ausführungsbeispiel ist das Format für den GO-Befehl
0000h und das Format für den ABORT-Befehl F000h. Der GO-
oder ABORT-Befehl können zu jeder Zeit nach der Übertragung
der beiden Datenpakete gesendet werden.
Es ist klar, daß der GO-Befehl und der ABORT-Befehl der
Steuereinrichtung 103 erlauben, Befehls-, Adreß- und Daten
signale an die Steuereinrichtung 104 zu übertragen, bevor
der Bestimmungsort der Befehls-, Adreß- und Datensignale de
kodiert wird. Dieses Merkmal ist vorteilhaft, da es der
Steuereinrichtung 104 ermöglicht, die Verarbeitung der
Befehls- und Adreßsignale zu beginnen, indem die Bus 133-
Adresse aufgebaut wird, während die Steuereinrichtung 103
den Bestimmungsort der Informationen bestimmt. Bei diesem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bestimmt die
Steuereinrichtung 103 den Bestimmungsort der Informationen
mit einer subtraktiven Decodieroperation. Sie führt eine
Abfrage auf dem Bus 105 durch. Eine einzelne Komponente auf
dem Bus 105 antwortet, wenn sie der Bestimmungsort der
Informationen ist. Wenn die Steuereinrichtung 103 nach einer
bestimmten vorgegebenen Zeit keine Antworten von den Kompo
nenten an dem Bus 105 empfängt, nimmt sie an, daß der
Bestimmungsort auf dem Bus 133 liegt und gibt einen GO-
Befehl aus. Wenn dagegen eine Komponente an dem Bus 105 auf
die Abfrage durch die Steuereinrichtung 103 antwortet, weiß
die Steuereinrichtung 103, daß der Bestimmungsort der Infor
mationen nicht auf dem Bus 133 liegt und gibt einen ABORT-
Befehl aus.
Die Steuereinrichtung 103 und die Steuereinrichtung 104
beenden beim Anlegen des SIDLE#-Signals, wie in dem Block
219, 221 oder 237 gezeigt ist, die Schreibzyklusoperation
wie folgt. Wenn das LREQ#-Signal angelegt wird (Block 222),
wobei dies einen von der Steuereinrichtung 104 eingeleiteten
Schreibzyklus anzeigt, nimmt die Steuereinrichtung 104 das
LREQ#-Signal weg. Die Steuereinrichtung 103 legt dann das
LGNT#-Signal und das HOLD-Signal an (Block 225). Die CPU
nimmt das HLDA-Signal weg und das System kehrt zum Block 207
zurück, indem die CPU die Verbindung wieder besitzt. Wenn
dagegen das HOLD-Signal angelegt wird (Block 223), wobei
dies einen von der Steuereinrichtung 103 eingeleiteten
Schreibzyklus anzeigt, nimmt die Steuereinrichtung 103 das
HOLD-Signal weg, die CPU nimmt das HLDA-Signal weg (Block
226), und das System kehrt zu dem Block 207 zurück. Wenn
schließlich ein AHOLD-Signal angelegt wird, wobei dies einen
von der CPU eingeleiteten Schreibzyklus anzeigt, nimmt die
Steuereinrichtung 103 das AHOLD-Signal weg und das System
kehrt zum Block 207 zurück.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine strenge Reihen
folge eingehalten. Die Steuereinrichtung 103 überträgt kei
nen Zyklus an Steuereinrichtung 104, bevor sie alle vor die
sem Zyklus abgesendeten Zyklen beendet hat. In ähnlicher
Weise gibt die Steuereinrichtung 103 kein LGNT#-Signal an
die Steuereinrichtung 104 aus, bevor diese alle abgesendeten
Zyklen beendet hat.
Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten HOLD-,
HLDA- und AHOLD-Signale können ferner wie folgt beschrieben
werden. Das HOLD-Signal ist ein von der Steuereinrichtung
103 angelegtes Signal, das die Kontrolle über die mit der
CPU 101 gekoppelten Übertragungsleitungen anfordert. Das
HLDA-Signal ist ein von der CPU 101 angelegtes Signal, das
anzeigt, daß sie die Übertragungsleitungen auf ein schweben
des Potential gebracht (floated) hat. Das AHOLD-Signal ist
ein von der Steuereinrichtung 103 angelegtes Signal, das die
Kontrolle über die Adreßleitung 169 anfordert. Anders als
bei dem HOLD-Signal antwortet die CPU 101 nicht mit einem
HLDA-Signal. Stattdessen bringt sie im nächsten Takt die
Adreßleitung auf schwebendes Potential. Die CPU 101 bringt
nur die Adreßleitungen auf ein schwebendes Potential und
nicht die Befehls- oder Datenleitungen. Ferner ist der GO-
Befehl ein von der Steuereinrichtung 103 verwendeter Befehl,
um der Steuereinrichtung 104 zu befehlen, vorher übertragene
Informationen weiterzuverarbeiten. Dagegen ist der ABORT-
Befehl ein von der Steuereinrichtung 103 verwendeter Befehl,
um der Steuereinrichtung 104 die Beendigung der Verarbeitung
vorher übertragener Informationen zu befehlen.
Fig. 4 ist ein Zeitablaufdiagram, das die Operationen
eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dar
stellt. Wenn die CPU 101 sich an einem Schreibzyklus über
die Steuereinrichtung 103 zu der Steuereinrichtung 104
beteiligt, beginnt sie, indem sie ein ADS#-Signal anlegt.
Das ADS#-Signal zeigt an, daß die Adreß- und Busdefinitions
signale aus der CPU 101 gültig sind. Gleichzeitig beginnt
sie, Befehls-, Status-, Adreß- und Dateninformationen zu der
Steuereinrichtung 103 zu übertragen. Die Steuereinrichtung
103 legt das AHOLD-Signal an, nachdem sie die Adresse über
die Adreßleitung zwischen der CPU 101 und der Steuereinrich
tung 103 empfangen hat. Wenn die CPU 101 das AHOLD-Signal
empfängt, bringt sie die Adreßleitung in einem Taktzyklus
auf schwebendes Potential. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ver
bindung 106 für die Verwendung durch die Steuereinrichtung
103 verfügbar. Die Steuereinrichtung 104 legt das SIDLE#-
Signal an, um ihre Bereitschaft zum Empfang von Informa
tionen anzuzeigen. Die Steuereinrichtung 103 antwortet,
indem sie das CMDV#-Signal anlegt und die Befehls-, Status-
und Adreßsignale überträgt. Wenn die Befehls-, Status- und
Adreßsignal übertragen worden sind, nimmt die Steuereinrich
tung 103 das CMDV#-Signal weg, und die Steuereinrichtung 104
nimmt das SIDLE#-Signal weg. Die Steuereinrichtung 103 über
trägt dann die Datenpakete. Nachdem die Daten übertragen
worden sind, legt die Steuereinrichtung 103 das CMDV#-Signal
an und überträgt entweder einen GO-Befehl oder ein ABORT-
Befehl. Wenn die Steuereinrichtung 104 die Verarbeitung des
Befehls, des Status, der Adresse und der Daten beendet hat,
legt sie das SIDLE#-Signal an, welches ihre Bereitschaft für
die nächste Transaktion anzeigt und das Ende der angeforder
ten Transaktion. Die Steuereinrichtung 103 nimmt außerdem
das AHOLD-Signal weg, um die Adreßleitung für die Verwendung
durch die CPU 101 freizumachen.
Fig. 4 zeigt außerdem die Folge der Ereignisse, wenn die
CPU 101 einen Lesezyklus über die Steuereinrichtung 103 zu
der Steuereinrichtung 104 einleitet. Die CPU 101 beginnt,
indem sie das ADS#-Signal anlegt und gleichzeitig Befehls-
und Adreßsignale zu der Steuereinrichtung 103 überträgt.
Wenn die Steuereinrichtung die Adresse über die Adreßleitung
empfängt, legt sie das AHOLD-Signal an, und in Abhängigkeit
davon bringt die CPU 101 die Adreßleitung auf schwebendes
Potential. Die Steuereinrichtung 104 legt dann das SIDLE#-
Signal an, worauf die Steuereinrichtung 103 das CMDV#-Signal
anlegt. Zu diesem Zeitpunkt überträgt die Steuereinrichtung
103 über die Verbindung 106 Befehls-, Status- und Adreß
signale. Wenn die Steuereinrichtung 104 alle Befehls-,
Status- und Adreßsignale empfangen hat, nimmt sie das
SIDLE#-Signal weg. Die Steuereinrichtung 103 läßt das CMDV#-
Signal jedoch angelegt und überträgt einen GO-Befehl. Die
Steuereinrichtung 103 nimmt das CMDV#-Signal dann weg. Wenn
die Steuereinrichtung 104 die von der CPU 101 angeforderten
Daten abgerufen hat, legt sie das SIDLE#-Signal an und über
trägt die Daten über die Verbindung 106. Da die Steuerein
richtung 104 die von der CPU 101 angeforderten Daten über
die Verbindung 106 geliefert hat, ist sie nun verfügbar, um
die nächste Transaktion zu verarbeiten und folglich legt sie
das SIDLE#-Signal an. Wenn die Steuereinrichtung 103 die
Daten empfängt, nimmt sie das AHOLD-Signal weg und überträgt
die Daten zurück zur CPU 101.
Darüber hinaus zeigt Fig. 4 außerdem die Folge der
Ereignisse, wenn eine Komponente an dem Bus 105 oder die
Steuereinrichtung 103 einen Schreibzyklus über die Verbin
dung 106 zu der Steuereinrichtung 104 einleitet. Die Steuer
einrichtung 103 leitet die Folge ein, indem sie ein HOLD-
Signal an die CPU 101 anlegt. Wenn die CPU 101 die Übertra
gung der aktuellen Adresse beendet hat, legt sie ein HLDA-
Signal an die Steuereinrichtung 103 an und bringt die Adreß
leitung auf schwebendes Potential. Die Steuereinrichtung 104
legt dann das SIDLE#-Signal an, welches anzeigt, daß sie
bereit ist, eine Sendung über die Verbindung 106 zu empfan
gen. Bei Empfang des SIDLE#-Signals legt die Steuereinrich
tung 103 das CMDV#-Signal an, welches anzeigt, daß sie
Befehlssignale über die Verbindung 106 überträgt. Gleichzei
tig überträgt die Steuereinrichtung 103 Befehls-, Status-
und Adreßsignale über die Verbindung 106. Wenn die Steuer
einrichtung 103 die Übertragung der Befehls-, Status- und
Adreßsignale beendet hat, nimmt sie das CMDV#-Signal weg,
und die Steuereinrichtung 104 nimmt das SIDLE#-Signal weg.
Die Steuereinrichtung 103 überträgt dann die Daten über die
Verbindung 106 zu der Steuereinrichtung 104. Nachdem die
Daten übertragen worden sind, legt die Steuereinrichtung 103
das CMDV#-Signal an und überträgt einen GO-Befehl oder einen
ABORT-Befehl, je nachdem wie es paßt, und nimmt dann das
CMDV#-Signal weg. Wenn die Steuereinrichtung 104 die Verar
beitung der Befehls-, Status-, Adreß- und Datensignale been
det hat, legt sie das SIDLE#-Signal an. Die Steuereinrich
tung 103 nimmt das HOLD-Signal weg, und die CPU 101 nimmt
das HLDA-Signal weg. Ein von einer Komponente an dem Bus 105
oder der Steuereinrichtung 103 eingeleiteter Lesezyklus ist
ebenfalls dargestellt. Es ist klar, daß der Lesezyklus dem
oben beschriebenen CPU-Lesezyklus über die Verbindung 106
ähnelt, mit der Ausnahme, daß die Steuereinrichtung 103 ein
HOLD-Signal anlegt und auf ein HLDA-Signal wartet, anstelle
ein AHOLD-Signal anzulegen.
Außerdem zeigt Fig. 4 die Folge der Ereignisse, wenn die
Steuereinrichtung 104 einen Schreibzyklus über die Leitung
106 an die Steuereinrichtung 103 überträgt. Die Steuerein
richtung 104 legt zunächst ein LREQ#-Signal an die Steuer
einrichtung 103 an, wobei sie den Zugriff auf die Verbindung
106 anfordert. Die Steuereinrichtung 103 legt in Abhängig
keit von dem LREQ#-Signal ein HOLD-Signal an die CPU 101 an.
Wenn die CPU 101 die Übertragung der aktuellen Adresse über
die Adreßleitungen beendet hat, legt sie ein HLDA-Signal an
und bringt die Adreßleitungen auf schwebendes Potential. Bei
Empfang des HLDA-Signals legt die Steuereinrichtung 103 dann
ein LGNT#-Signal an die Steuereinrichtung 104 an, womit sie
der Steuereinrichtung 104 den Zugriff auf die Verbindung 106
bewilligt. Die Steuereinrichtung 103 legt das SIDLE#-Signal
über die Verbindung 106 an und zeigt ihre Verfügbarkeit an.
Die Steuereinrichtung 104 legt dann das CMDV#-Signal an,
welches anzeigt, daß sie Befehlssignale über die Verbindung
106 zu der gleichen Zeit überträgt, zu der sie Befehls-,
Status- und Adreßsignale überträgt. Wenn die Steuereinrich
tung 104 die Übertragung der Befehls-, Status- und Adreß
signale beendet hat, nimmt sie das CMDV#-Signal weg, und die
Steuereinrichtung 103 nimmt das SIDLE#-Signal weg. Sie über
trägt dann Datensignale in Form von Paketen. Die Steuerein
richtung 104 nimmt das LREQ#-Signal weg, wenn die Daten
signale übertragen worden sind. Die Steuereinrichtung 103
antwortet dann, indem sie das LGNT#-Signal anlegt. Sie legt
außerdem das HOLD-Signal an, welches die CPU 101 veranlaßt,
das HLDA-Signal wegzunehmen. Auf diese Weise tritt die Steu
ereinrichtung 104 die Steuerung der Verbindung 106 ab und
die CPU 101 gewinnt wieder die Steuerung der Adreßleitung.
Fig. 5 ist eine Tabelle, die das bei einem Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung verwendete Protokoll
darstellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält die Ver
bindung 106 16 separate Leitungen und kann folglich 16 Bits
gleichzeitig übertragen. Bei diesem Protokoll werden
Befehls-, Status-, Adreß- und Datensignale seriell über die
Verbindung 106 in fünf separaten Paketen übertragen. Auf
diese Weise können die einzelnen Leitungen in der Verbindung
106 Befehls-, Status-, Adreß- und Datensignale übertragen.
Das erste Paketformat ist das Protokoll, das für einen
Schreibzyklus verwendet wird, der von einer Komponente an
dem Bus 105, der Steuereinrichtung 103 oder der CPU 101 über
die Verbindung 106 eingeleitet wird. In dem ersten Paket,
dem C1-Paket, werden die ersten 13 Leitungen (0:12) zur
Übertragung von Adreßsignalen an die Steuereinrichtung 104
verwendet. Die Leitung 13 wird zur Übertragung eines W/R#-
Signals verwendet, welches anzeigt, ob der Zyklus ein Lese-
oder Schreibzyklus ist. Die Leitung 14 wird zur Übertragung
eines D/C#-Signals verwendet, welches anzeigt, ob der
Schreibzyklus Daten- oder Steuersignale enthält. Die Leitung
15 des ersten Paketes wird zur Übertragung eines M/IO#-
Signals verwendet, welches anzeigt, ob der Schreibzyklus an
den Speicher oder an eine Eingabe-Ausgabe-Komponente gerich
tet ist. Das zweite Paket, das C2-Paket, wird nach dem C1-
Paket übertragen. In dem C2-Paket werden die ersten 12 Lei
tungen (0:11) zur Übertragung von Adreßsignalen verwendet.
Die verbleibenden vier Leitungen (12:15) werden zur Übertra
gung von Byte-Freigabesignalen verwendet. Byte-Freigabe
signale zeigen aktive Bytes während Lese- und Schreibzyklen
an. Wenn das Byte-Freigabesignal aktiv für ein bestimmtes
Byte ist, sind die übertragenen Daten gültig. In dem dritten
Paket, dem D1-Paket, werden alle 16 Leitungen (0:15) zur
Datenübertragung verwendet. In ähnlicher Weise werden in dem
vierten Paket, dem D2-Paket, alle 16 Leitungen zur Daten
übertragung verwendet. In dem fünften Paket sind die ersten
12 Leitungen (0:11) reserviert. Die verbleibenden vier Lei
tungen (12:15) werden zur Übertragung des GO-Befehls oder
des ABORT-Befehls verwendet. Fig. 5 zeigt außerdem das Pro
tokoll, welches verwendet wird, wenn die Steuereinrichtung
103 oder die CPU 101 einen Lesezyklus über die Verbindung
106 einleitet. Das Lesezyklusprotokoll ähnelt dem Schreib
zyklusprotokoll, das von der Steuereinrichtung 103 oder der
CPU 101 eingeleitet wird. Die Steuereinrichtung 103 über
trägt das M/IO#-Signal, das D/C#-Signal, das W/R#-Signal,
das Byte-Freigabesignal und Adreßsignale in der gleichen
Weise, wie oben beschrieben wurde. Das dritte Paket enthält
jedoch, anstelle ein Datenpaket zu sein, den GO-Befehl oder
den ABORT-Befehl. Das vierte Paket ist ein Datenpaket, wobei
das D1-Paket auf allen 16 Leitungen (0:15) Datensignale an
die Steuereinrichtung 104 überträgt. Das fünfte Paket ist
ebenfalls ein Datenpaket, wobei das D2-Paket über alle 16
Leitungen (0:15) Daten an die Steuereinrichtung 104 über
trägt.
Das Protokoll enthält außerdem ein spezielles Format, um
Informationen an die Steuereinrichtung 104 zu übertragen,
wobei die Steuereinrichtung 104 der Bestimmungsort für die
Informationen ist. In diesem speziellen Format ist das erste
Paket ein Befehlspaket, das C1-Paket. Die Steuereinrichtung
103 überträgt codierte Auswahlen über die ersten 12 Leitun
gen (0:11). Die Steuereinrichtung überträgt ein W/R#-Signal
über die 13. Leitung und überträgt eine 101 über die letzten
drei Leitungen (13:15). Das zweite Paket ist auch ein
Befehlspaket, das C2-Paket. Die Steuereinrichtung 103 über
trägt Adreßsignale über die ersten sechs Leitungen (0:5).
Sie überträgt außerdem codierte Auswahlen über die nächsten
sechs Leitungen (6:11) und überträgt Byte-Freigabesignale
über die letzten vier Leitungen (12:15). Die codierten Aus
wahlen zeigen den aktuellen Bestimmungsort als speziellen
Funktionsblock in der Steuereinrichtung 104 an. Das dritte
Paket wird zur Übertragung eines GO- oder ABORT-Befehls ver
wendet, welcher über vier Leitungen (12:15) übertragen wird.
Das vierte und fünfte Pakete, das D1- bzw. D2-Paket, werden
zur Datensignalübertragung verwendet. Die Steuereinrichtung
103 überträgt Datensignale über alle 16 Leitungen (0:15). In
einem Schreibzyklus ist das dritte Paket das D1-Paket, das
vierte Paket das D2-Paket und das fünfte Paket ist das GO-
oder ABORT-Paket.
Wenn die Steuereinrichtung 104 anstelle der Steuerein
richtung 103 einen Lesezyklus- oder einen Schreibzyklus ein
leitet, ist das Format bei diesem Protokoll ähnlich dem oben
beschriebenen Lesezyklus- oder Schreibzyklusformat, mit der
Ausnahme, daß das Paket, das den GO- oder ABORT-Befehl ent
hält, nicht existiert. Folglich hat ein von der Steuerein
richtung 104 eingeleiteter Lese- oder Schreibzyklus nur vier
Pakete anstelle von fünf Paketen.
Es ist klar, daß das beschriebene Protokoll der Verbin
dung 106 ermöglicht, Signale verschiedener Arten über eine
einzige Leitung in einer Verbindung 106 zu übertragen.
Infolgedessen wird die Anzahl der zum Übertragen der glei
chen Informationen benötigten Leitungen verringert, und zwar
im Vergleich zu Systemen, die Leitungen verwenden, die nur
eine Signalart übertragen. In diesem Beispiel benötigt die
Verbindung 106 aufgrund der Übertragung von mehreren Signal
arten nur 16 Leitungen. Traditionelle Systeme dagegen würden
wenigstens 37 Leitungen benötigen, um die gleiche Informa
tionsmenge zu übertragen. Folglich spart die Verwendung von
Leitungen, die verschiedene Signalarten übertragen, und das
Protokoll zur Unterstützung der Verwendung wenigstens 21
Leitungen. Diese Leitungseinsparungen führen zu Einsparungen
von 21 Kontaktstiften.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das die Steuereinrich
tungen eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Obwohl zur einfacheren Veranschaulichung nur vier
Leitungen in der Verbindung 106 gezeigt sind, enthält die
Verbindung 106 tatsächlich 16 separate Leitungen. In ähnli
cher Weise hat die Steuereinrichtung 103 16 Knoten, die
Adreßsignale an den Prozessor 101 übertragen, und Adreß
signale von dem Prozessor 101 empfangen. Die 16 Knoten über
tragen außerdem Befehls-, Adreß- und Datensignale über die
Verbindung 106 zu der Steuereinrichtung 104 und empfangen
Befehls-, Adreß- und Datensignale über die Verbindung 106
von der Steuereinrichtung 104. Die Steuereinrichtung 103
enthält außerdem einen Decodierer 633, einen Zuteilungsent
scheider 630 (Arbiter), eine Master-Zustandsmaschine 628 und
eine Slave-Zustandsmaschine 629. Die Steuereinrichtung 104
enthält einen Decodierer 664, eine Master-Zustandsmaschine
631 und eine Slave-Zustandsmaschine 632. Der Decodierer 633
dekodiert von der CPU 101, einer Komponente an dem Bus 105
oder der Steuereinrichtung 103 übertragene Adressen. Der
Zuteilungsentscheider 630 entscheidet den Zugriff auf die
Verbindung 106 und die Adreßleitungen zu dem Prozessor 101.
Der Decodierer 664 dekodiert von einer Komponente an dem Bus
133 oder der Steuereinrichtung 103 übertragene Adressen. Die
Master-Zustandsmaschine 628 überträgt Befehls-, Adreß- und
Datensignale über die Verbindung 106 zu der Steuereinrich
tung 104. Die Slave-Zustandsmaschine 629 empfängt Befehls-,
Adreß- und Datensignale über die Verbindung 106 von der
Steuereinrichtung 104. Die Master-Zustandsmaschine 631 über
trägt Befehls-, Adreß- und Datensignale über die Verbindung
106 zu der Steuereinrichtung 103, und die Slave-Zustands
maschine 632 empfängt Befehls-, Adreß- und Datensignale über
die Verbindung 106 von der Steuereinrichtung 103.
Fig. 7 ist ein Zustandsdiagramm, das die Operation des
Zuteilungsentscheiders (Arbiter) der Fig. 6 darstellt. Wenn
das Computersystem eingeschaltet wird, schaltet sich der
Arbiter 630 im RESET-Modus bzw. Rücksetzmodus ein, wie im
Zustand 733 gezeigt ist. Der Arbiter 630 geht dann in den im
Zustand 734 gezeigten IDLE-Modus bzw. Ruhemodus über und
bleibt in dem IDLE-Modus, bis eines von drei Ereignissen
auftritt. Das erste Ereignis ist ein Signal (HATCOMIO) vom
Decodierer 633, welches einen Schreib- oder Lesezyklus von
der CPU 101 an die Steuereinrichtung 104 über die Verbindung
106 anzeigt. Bei Empfang des Signals geht der Arbiter 630 in
den Zustand 735 über, in dem er ein AHOLD-Signal an die CPU
101 anlegt. Wenn die CPU 101 die Adreßleitungen in Abhängig
keit von dem AHOLD-Signal auf ein schwebendes Potential
bringt, geht der Arbiter 630 in den Zustand 736 über, in dem
er ein Signal (HDONE) an die Slave-Zustandsmaschine 632 in
der Steuereinrichtung 104 überträgt. Das Signal befiehlt der
Slave-Zustandsmaschine 632, ein SIDLE#-Signal anzulegen. Der
Arbiter 630 geht dann in einen Wartezustand über, während
die Steuereinrichtung 103 den Lese- oder Schreibzyklus aus
führt, wie im Zustand 737 gezeigt ist. Wenn die Master-
Zustandsmaschine 628 in der Steuereinrichtung 103 den Lese-
oder Schreibzyklus beendet hat, legt sie ein Signal (LDONE)
an den Arbiter 630 an. Bei Empfang dieses Signals geht der
Arbiter 630 in den Zustand 738 über, in dem es das AHOLD-
Signal von der CPU 101 wegnimmt. Der Arbiter 630 geht dann
zurück in den IDLE-Zustand 734 über.
Das zweite Ereignis, welches den Arbiter 630 veranlaßt,
den Ruhezustand 734 zu verlassen, ist ein Signal vom Deco
dierer 633, das einen Lese- oder Schreibzyklus von einer
Komponente am Bus 105 oder der Steuereinrichtung 103 über
die Verbindung 106 anzeigt. Bei Empfang dieses Signals
(PSUBDEC) geht der Arbiter 630 in den Zustand 739 über, in
dem es ein HOLD-Signal an die CPU 101 anlegt. Der Arbiter
630 geht dann in den Wartezustand 740 über, in dem er
solange bleibt, bis die CPU 101 ein HLDA-Signal anlegt. Bei
Empfang des HLDA-Signals überträgt der Arbiter 630 ein
Signal an die Slave-Zustandsmaschine 632 in der Steuerein
richtung 104, wie im Zustand 741 gezeigt ist. Das Signal
befiehlt der Slave-Zustandsmaschine 632, ein SIDLE#-Signal
anzulegen. Der Arbiter 630 geht dann in einen Wartezustand
über, wie im Zustand 742 gezeigt ist, während die Steuerein
richtung 103 den Schreib- oder Lesezyklus ausführt. Wenn die
Steuereinrichtung 103 den Schreib- oder Lesezyklus beendet
hat, legt die Master-Zustandsmaschine 628 in der Steuerein
richtung 103 ein Signal (LDONE) zurück an den Arbiter 630
an. Bei Empfang dieses Signals geht der Arbiter 630 in den
Zustand 743 über, in dem er das HOLD-Signal von der CPU 101
wegnimmt. Die CPU 101 wiederum nimmt das HLDA-Signal weg und
der Arbiter 630 geht zurück in den IDLE-Zustand 734 über.
Das dritte Ereignis, welches den Arbiter 630 dazu veran
laßt, den Ruhezustand 734 zu verlassen, ist das Anlegen
eines LREQ#-Signals durch die Steuereinrichtung 104. Bei
Empfang des LREQ#-Signals geht der Arbiter 630 in den
Zustand 744 über, in dem er ein HOLD-Signal an die CPU 101
anlegt. Der Arbiter 630 geht dann in den Wartezustand 745
über, in dem er solange bleibt, bis die CPU 101 ein HLDA-
Signal anlegt. Bei Emfpang des HLDA-Signals von der CPU 101,
legt der Arbiter 630 ein LGNT#-Signal an die Steuereinrich
tung 104 an, wie im Zustand 746 gezeigt ist. Der Arbiter 630
geht dann in den Wartezustand 747 über, in dem er bleibt,
bis die Steuereinrichtung 104 den Lese- oder Schreibzyklus
beendet hat. Wenn die Steuereinrichtung 104 den Lese- oder
Schreibzyklus beendet hat, nimmt sie das LREQ#-Signal weg.
An diesem Punkt geht der Arbiter 630 in den Zustand 748
über, in dem er das LGNT#-Signal wegnimmt. Der Arbiter 630
nimmt außerdem das HOLD-Signal weg, wie im Zustand 743
gezeigt ist. Die CPU 101 antwortet, indem sie das HLDA-
Signal wegnimmt, und der Arbiter 630 geht zurück in den
Ruhezustand 734. Es ist klar, daß das dritte Ereignis ein
Lese- oder Schreibzyklus von einer Komponente an dem Bus 133
oder der Steuereinrichtung 104 über die Verbindung 106 ist.
Fig. 8 ist ein Zustandsdiagramm, das die Operation einer
Master-Zustandsmaschine gemäß Fig. 6 zeigt. Wenn das Compu
tersystem eingeschaltet wird, werden die Master-Zustands
maschine 628 und die Steuereinrichtung 103 im Rücksetz
zustand 849 eingeschaltet. Die Master-Zustandsmaschine 628
geht dann in den Ruhezustand 850 über. Wenn das LGNT#-Signal
weggenommen wird, geht die Master-Zustandsmaschine 628 in
den Wartezustand 851 über. Sie bleibt im Wartezustand 851,
bis die Steuereinrichtung 104 das LGNT#-Signal anlegt oder
bis die Slave-Zustandsmaschine 632 in der Steuereinrichtung
104 das SIDLE#-Signal anlegt. Wenn die Master-Zustands
maschine 628 das Anlegen des LGNT#-Signals erfaßt, geht sie
zurück in den Ruhezustand 850. Wenn die Slave-Zustands
maschine 632 dagegen das SIDLE#-Signal anlegt, geht die
Master-Zustandsmaschine 628 in den Zustand 855, in dem sie
ein CMDV#-Signal anlegt und das erste Befehlspaket (C1)
überträgt. Die Master-Zustandsmaschine 628 überträgt dann
das zweite Befehlspaket (C2), wie im Zustand 856 gezeigt
ist. Der nächste von der Master-Zustandsmaschine 628 ausge
führte Zustand hängt davon ab, ob der über die Verbindung
106 ausgeführte Zyklus ein Schreibzyklus oder ein Lesezyklus
ist. Während eines Schreibzyklus geht die Master-Zustand
maschine 628 dann in den Zustand 857 über, in dem sie das
CMDV#-Signal anlegt. Sie überträgt dann das erste Datenpaket
(D1), wie im Zustand 858 gezeigt ist. Nach dem D1-Paket
überträgt die Master-Zustandsmaschine 628 das zweite Daten
paket (D2), wie im Zustand 859 gezeigt ist. Die Master-
Zustandsmaschine 628 geht dann in den Zustand 863 über, in
dem sie das CMDV#-Signal anlegt. Wenn die Steuereinrichtung
103 das subtraktive Dekodieren der Adresse beendet hat, geht
die Master-Zustandsmaschine 628 in den GO-Zustand 870 über,
wenn die Adresse eine vom die Steuereinrichtung 104 enthal
tenden Bus 133 entfernte Komponente anzeigt. Die Master-
Zustandsmaschine 628 geht in den ABORT-Zustand 868 über,
wenn die Adresse einen anderen Bestimmungsort als eine Kom
ponente an dem Bus 133 anzeigt. Wenn die Steuereinrichtung
103 die subtraktive Decodierung der Adresse nicht beendet
hat, geht die Master-Zustandsmaschine 628 in den Warte
zustand 862 über und bleibt in dem Wartezustand, bis die
Steuereinrichtung 103 die subtraktive Decodierung beendet
hat. Die Master-Zustandsmaschine 628 geht dann, wie oben
beschrieben, in den ABORT-Zustand 868 oder den GO-Zustand
870 über.
Wenn die CPU 101 oder die Steuereinrichtung 103 einen
Lesezyklus über die Verbindung 106 überträgt, überträgt die
Master-Zustandsmaschine 628 die ersten und zweiten Daten
pakete nicht nach den ersten und zweiten Befehlspaketen.
Statt dessen geht die Master-Zustandsmaschine 628 in den
Abbruchzustand 868 über, wenn die Steuereinrichtung 103 die
subtraktive Decodierung beendet hat und wenn die Adresse
einen anderen Bestimmungsort als eine Komponente an dem Bus
133 anzeigt. Sie geht in den GO-Zustand 870 über, wenn die
Steuereinrichtung 103 die subtraktive Decodierung beendet
hat und die Adresse einen Bestimmungsort einer Komponente an
dem Bus 133, einschließlich der Steuereinrichtung 104,
anzeigt. Sie geht in den Wartezustand 862 über, wenn die
Steuereinrichtung 103 die subtraktive Decodierung nicht
beendet hat und bleibt in dem Wartezustand 862, bis die
Steuereinrichtung 103 die subtraktive Decodierung beendet
hat. Nach dem Wartezustand 862 geht die Master-Zustands
maschine 628 in den ABORT-Zustand 868 oder den GO-Zustand
870 über, wie oben beschrieben wurde.
Im ABORT-Zustand 868 legt die Master-Zustandsmaschine
628 einen ABORT-Befehl an die Steuereinrichtung 104 und die
Slave-Zustandsmaschine 632 an. Der ABORT-Befehl veranlaßt
die Steuereinrichtung 104 die Verarbeitung von vorherigen
Befehlen und Daten zu beenden, die zu ihr von der Master-
Zustandsmaschine 628 übertragen wurden. Die Master-Zustands
maschine 628 geht dann in den Zustand 867 über, in dem sie
das CMDV#-Signal wegnimmt. Sie geht dann in den Zustand 861
über, in dem sie ein Signal an den Zuteilungsentscheider 630
anlegt, das anzeigt, daß sie den Zyklus beendet hat. Die
Master-Zustandsmaschine 628 geht dann in den Wartezustand
851 über.
Im GO-Zustand 870 überträgt die Master-Zustandsmaschine
628 einen GO-Befehl an die Steuereinrichtung 104 und die
Slave-Zustandsmaschine 632. Der GO-Befehl veranlaßt die
Steuereinrichtung 104, die Verarbeitung der Befehle und der
Daten zu beenden, die vorher von der Master-Zustandsmaschine
628 übertragen wurden. Die Master-Zustandsmaschine 628 geht
dann in den Zustand 865 über, in dem sie das CMDV#-Signal
wegnimmt. Bei einem Schreibzyklus geht die Master-Zustands
maschine 628 dann in den Wartezustand 866, in dem sie
bleibt, bis die Schreiboperation beendet ist. Die Master-
Zustandsmaschine 628 legt dann ein Signal an den Zuteilungs
entscheider 630 an, wie im Zustand 861 gezeigt ist. Sie geht
dann in den Wartezustand 851 über. Dagegen geht die Master-
Zustandsmaschine 628 bei einem Lesezyklus in den Warte
zustand 860 über, in dem sie solange bleibt, bis die Steuer
einrichtung 104 das erste Datenpaket (D1) überträgt. Die
Master-Zustandsmaschine 628 geht dann in den Zustand 854
über, in dem sie das erste Datenpaket empfängt. Sie geht
dann in den Zustand 853 über, in dem sie das zweite Daten
paket (D2) empfängt. Nach dem D2-Paket legt die Master-
Zustandsmaschine 628 ein Signal an den Zuteilungsentscheider
630, wie im Zustand 852 gezeigt ist, und geht in den Warte
zustand 851 über.
Fig. 9 zeigt ein Zustandsdiagramm der Operation einer
Slave-Zustandsmaschine gemäß Fig. 6. Wenn das Computersystem
eingeschaltet wird, wird die Slave-Zustandsmaschine 632 im
RESET-Zustand 971 eingeschaltet. Sie geht dann in den IDLE-
Zustand 972 über, in dem sie bleibt, wenn das LGNT#-Signal
angelegt ist. Wenn das LGNT#-Signal weggenommen wird, geht
die Slave-Zustandsmaschine 632 in den WAIT-Zustand 973 über.
Wenn die Slave-Zustandsmaschine 632 ein Signal aus dem
Zuteilungsentscheider 630 empfängt, legt sie ein SIDLE#-
Signal an, wie im Zustand 974 gezeigt ist. Wenn die Master-
Zustandsmaschine 628 das CMDV#-Signal anlegt, geht die
Slave-Zustandsmaschine 632 in den Zustand 975 über, in dem
sie das erste Befehlspaket (C1) empfängt. Sie geht dann in
den Zustand 976 über, wo sie das zweite Befehlspaket (C2)
empfängt und wo sie das SIDLE#-Signal wegnimmt. Wenn die
Operation ein Schreibzyklus ist, nimmt die Master-Zustands
maschine 628 das CMDV#-Signal weg. Die Slave-Zustandsmaschi
ne 632 empfängt dann das erste Datenpaket (D1), wie im
Zustand 977 gezeigt ist. Danach empfängt sie das zweite
Datenpaket (D2), wie im Zustand 978 gezeigt ist. Wenn die
Master-Zustandsmaschine 629 einen ABORT-Befehl überträgt,
geht die Slave-Zustandsmaschine 632 in den Zustand 981 über.
Wenn die Master-Zustandsmaschine 628 einen GO-Befehl über
trägt, geht die Slave-Zustandsmaschine 632 in den Zustand
980 über. Wenn die Master-Zustandsmaschine 628 weder einen
ABORT-Befehl noch einen GO-Befehl überträgt, geht die Slave-
Zustandsmaschine 632 in den WAIT-Zustand 979 über, in dem
sie solange bleibt, bis die Master-Zustandsmaschine 628
einen ABORT-Befehl oder einen GO-Befehl überträgt.
Wenn die Operation dagegen ein Lesezyklus ist, empfängt
die Slave-Zustandsmaschine 632 nicht das erste Datenpaket
und das zweite Datenpaket nach den ersten und zweiten
Befehlspaketen. Nachdem sie das zweite Befehlspaket empfan
gen hat und das SIDLE#-Signal im Zustand 976 weggenommen
hat, geht sie statt dessen in den Zustand 981 über, wenn die
Master-Zustandsmaschine 628 einen ABORT-Befehl überträgt.
Alternativ geht die Slave-Zustandsmaschine 632 in den
Zustand 980 über, wenn die Master-Zustandsmaschine 628 einen
GO-Befehl überträgt. Wenn die Master-Zustandsmaschine 628
weder einen ABORT-Befehl noch einen GO-Befehl überträgt,
geht die Slave-Zustandsmaschine 632 in den WAIT-Zustand 979
über, in dem sie bleibt, bis die Master-Zustandsmaschine 628
einen ABORT- oder einen GO-Befehl überträgt. Sie geht dann
in den Zustand 981 bei einem ABORT-Befehl oder in den
Zustand 980 bei einem GO-Befehl über.
Im Zustand 981 bearbeitet die Slave-Zustandsmaschine 632
den von der Master-Zustandsmaschine 628 übertragenen ABORT-
Befehl. Sie veranlaßt die Steuereinrichtung 104, die gesamte
Verarbeitung früherer von der Master-Zustandsmaschine 628
übertragener Befehle und Daten zu beenden. Die Slave-
Zustandsmaschine 632 legt dann ein SIDLE#-Signal an, wie im
Zustand 982 gezeigt ist und geht zurück in den WAIT-Zustand
973 über.
Im Zustand 980 verarbeitet die Slave-Zustandsmaschine
632 den von der Master-Zustandsmaschine 628 übertragenen GO-
Befehl. Der GO-Befehl veranlaßt die Steuereinrichtung 104
die Verarbeitung der von der Master-Zustandsmaschine 628
vorher übertragenen Befehle und Daten zu beenden. Bei einem
Schreibzyklus legt die Slave-Zustandsmaschine 632 dann ein
SIDLE#-Signal an, wie im Zustand 982 gezeigt ist und geht
zurück in den WAIT-Zustand 973 über. Auf der anderen Seite
geht die Slave-Zustandsmaschine 632 bei einem Lesezyklus in
den WAIT-Zustand 983 über, in dem sie solange bleibt, bis
die angeforderten Daten bereit sind. An diesem Punkt legt
die Slave-Zustandsmaschine 632 das SIDLE#-Signal an, wie im
Zustand 984 gezeigt ist. Sie überträgt dann das erste Daten
paket (D1), wie im Zustand 985 gezeigt ist und überträgt das
zweite Datenpaket (D2), wie im Zustand 986 gezeigt ist.
Schließlich kehrt die Slave-Zustandsmaschine 632 in den
WAIT-Zustand 973 zurück.
Fig. 10 zeigt ein Zustandsdiagramm, das die Operation
einer Master-Zustandsmaschine gemäß Fig. 6 darstellt. Die
Master-Zustandsmaschine 631 ist in der Steuereinrichtung 104
angeordnet und steuert die Übertragung von Signalen über die
Verbindung 106 während eines von der Steuereinrichtung 104
eingeleiteten Lesezyklus oder Schreibzyklus. Wenn das
Computersystem eingeschaltet wird, wird die Master-Zustands
maschine 631 im RESET-Zustand 1087 eingeschaltet. Die
Master-Zustandsmaschine 631 geht dann in den IDLE-Zustand
1088 über, in dem sie solange bleibt, bis sie ein Signal von
dem Decodierer 664 in der Steuereinrichtung 104 empfängt,
das einen Lese- oder Schreibzyklus anzeigt, der von der
Steuereinrichtung 104 oder einer anderen Komponente am Bus
133 eingeleitet wurde. Bei Empfang des Signals legt die
Master-Zustandsmaschine 631 das LREQ#-Signal an, wie im
Zustand 1089 gezeigt ist. Sie geht dann in den WAIT-Zustand
1090 über, in dem sie ein LGNT#-Signal von dem Zuteilungs
entscheider 630 erwartet. Bei Empfang des LGNT#-Signals geht
die Master-Zustandsmaschine 631 in den WAIT-Zustand 1091, in
dem sie solange bleibt, bis die Slave-Zustandsmaschine 629
und die Steuereinrichtung 103 das SIDLE#-Signal anlegt. Nach
Empfang des SIDLE#-Signals legt die Master-Zustandsmaschine
631 das CMDV#-Signal an und überträgt das erste Befehlspaket
(C1), wie im Zustand 1092 gezeigt ist. Die Master-Zustands
maschine 631 überträgt dann das zweite Befehlspaket (C2),
wie im Zustand 1093 gezeigt ist. Am Ende des zweiten
Befehlspaketes nimmt die Master-Zustandsmaschine 631 das
CMDV#-Signal weg, wie im Zustand 1094 gezeigt ist. Bei einer
Schreibzyklus-Operation überträgt die Master-Zustandsma
schine 631 dann das erste Datenpaket (D1), wie im Zustand
1095 gezeigt ist, und überträgt das zweite Datenpaket (D2),
wie im Zustand 1096 gezeigt ist. Sie geht dann in den WAIT-
Zustand 1097 über, in dem sie bleibt, bis die Operation
beendet ist. An diesem Punkt nimmt sie das LREQ#-Signal weg,
wie im Zustand 1098 gezeigt ist, und geht in den IDLE-
Zustand 1088 zurück.
Bei einer Lesezyklusoperation dagegen geht die Master-
Zustandsmaschine 631 von dem Zustand 1094 in den Warte
zustand 1099 über, in dem sie solange bleibt, bis die Steu
ereinrichtung 103 das erste Datenpaket überträgt. An diesem
Punkt geht die Master-Zustandsmaschine 631 in den Zustand
1001 über, in dem sie das erste Datenpaket (D1) empfängt.
Sie empfängt dann das zweite Datenpaket (D2), wie im Zustan
de 1002 gezeigt ist. Die Master-Zustandsmaschine 631 nimmt
dann das LREQ#-Signal weg, wie im Zustand 1098 gezeigt ist,
und geht in den IDLE-Zustand 1088 zurück.
Fig. 11 zeigt ein Zustandsdiagramm, das die Operation
einer Slave-Zustandsmaschine gemäß Fig. 6 zeigt. Die Slave-
Zustandsmaschine 629 ist in der Steuereinrichtung 103 ange
ordnet. Wenn das Computersystem eingeschaltet wird, wird die
Slave-Zustandsmaschine 629 im RESET-Zustand 1103 eingeschal
tet. Sie geht dann in den IDLE-Zustand 1104, in dem sie
bleibt, während das LGNT#-Signal nicht anliegt. Wenn der
Zuteilungsentscheider 630 das LGNT#-Signal anlegt, geht die
Slave-Zustandsmaschine in den WAIT-Zustand 1105 Zustand
über, in dem sie bleibt, bis sie ein Signal von dem Zutei
lungsentscheider 630 empfängt, das einen von der Steuerein
richtung 104 eingeleiteten Lese- oder Schreibzyklus anzeigt.
Die Slave-Zustandsmaschine 629 legt dann ein SIDLE#-Signal
an, wie im Zustand 1106 gezeigt ist. Die Master-Zustands
maschine 631 antwortet, indem sie ein CMDV#-Signal anlegt
und das erste Befehlspaket (C1) überträgt. Die Slave-
Zustandsmaschine 629 empfängt das erste Befehlspaket, wie im
Zustand 1107 gezeigt ist. Sie empfängt dann das zweite
Befehlspaket (C2) und nimmt das SIDLE#-Signal weg, wie im
Zustand 1108 gezeigt ist. Bei einer Schreibzyklusoperation
nimmt die Master-Zustandsmaschine 631 das CMDV#-Signal weg.
Die Slave-Zustandsmaschine 629 empfängt das erste Datenpaket
(D1) und empfängt das zweite Datenpaket (D2), wie in den
Zuständen 1109 und 1110 gezeigt ist. Sie verarbeitet den
Schreibzyklus dann, wie im Zustand 1111 gezeigt ist. Wenn
die Schreibzyklusoperation beendet ist, legt die Slave-
Zustandsmaschine 629 das SIDLE#-Signal an, wie im Zustand
1112 gezeigt ist, und kehrt in den Wartezustand 1105 zurück.
Auf der anderen Seite nimmt die Master-Zustandsmaschine
631 bei einer Lesezyklusoperation das CMDV#-Signal weg, und
die Slave-Zustandsmaschine 629 geht in den WAIT-Zustand 1113
über, in dem sie bleibt, bis die angeforderten Daten bereit
sind. Wenn die Daten bereit sind, zurück zu der Steuerein
richtung 104 übertragen zu werden, legt die Slave-Zustands
maschine 629 das SIDLE#-Signal an, wie im Zustand 1114
gezeigt ist. Sie überträgt dann das erste Datenpaket (D1)
und das zweite Datenpaket (D2), wie in den Zuständen 1115
und 1116 gezeigt ist. Die Slave-Zustandesmaschine 629 kehrt
dann in den Wartezustand 1105 zurück.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
bringt die Steuereinrichtung 103 das CMDV#-Signal in dem
Zyklus auf ein schwebendes Potential, in dem sie das LGNT#-
Signal aktiviert. Die Steuereinrichtung 103 wird am Anfang
immer das SIDLE#-Signal niedrig ansteuern, so daß die Steu
ereinrichtung 104 ihre Transaktion sofort beginnen kann,
ohne auf das Abtasten eines gültigen SIDLE#-Signals zu war
ten. Außerdem wird das SIDLE#-Signal am Ende einer angefor
derten Transaktion von der Steuereinrichtung 103 oder der
Steuereinrichtung 104 immer niedrig angesteuert. Auf diese
Weise ist es nicht nötig, dem Slave zu signalisieren, daß er
SIDLE# am Anfang eines Zyklus anlegen soll.
Es ist klar, daß das beschriebene Verfahren und die
beschriebene Einrichtung zum Anlegen und Wegnehmen der ver
schiedenen Steuersignale es einer Verbindung ermöglichen,
mit einer für einen speziellen Zweck verwendeten Leitung
gekoppelt zu werden. Auf diese Weise kann eine für einen
Zweck (d. h. die Übertragung von Adreßsignalen zwischen der
CPU 101 und der Steuereinrichtung 103) verwendete Leitung
auch einem zweiten Zweck dienen (d. h. einen Teil der Verbin
dung 106 zur Übertragung von Befehlen, Status, Adressen und
Daten zwischen der Steuereinrichtung 103 und der Steuerein
richtung 104) bilden. Die Kopplung der Verbindung mit einer
bereits für einen bestimmten Zweck benötigten Leitung ermög
licht es der Verbindung, den mit der Leitung verbundenen
Kontaktstifte zu verwenden, anstelle einen separaten Kon
taktstift zu verwenden. Auf diese Weise werden Kontaktstift
einsparungen erzielt. Bei dem Beispiel einer Verbindung mit
16 Leitungen, die mit 16 Adreßleitungen gekoppelt sind, ver
wendet die Verbindung die 16 von den Adreßleitungen verwen
deten Kontaktstifte, anstelle von zusätzlichen Kontaktstif
ten. Folglich werden 16 Kontaktstifte gespart, zusätzlich zu
den 21 wie oben beschrieben eingesparten Kontaktstiften.
Claims (8)
1. Computersystem mit
einem Prozessor (101)
einem einerseits mit dem Prozessor (101) über mehrere parallele Doppelfunktionsleitungen (169) und ande rerseits mit einem ersten Bus (105) gekoppelten ersten Steu erbauelement (103) zum Steuern von Signalübertragungen auf dem ersten Bus (105), wobei die Doppelfunktionsleitungen (169) Adreß-, Daten- und/oder Befehlssignale übertragen kön nen,
einem (i) mit den Doppelfunktionsleitungen (169) über Verbindungsleitungen (106), (ii) mit dem ersten Steuer bauelement (103) über mehrere spezielle Signalleitungen (124-127) und (iii) mit einem zweiten Bus (133) gekoppelten zweiten Steuerbauelement (104) zum Steuern von Signalüber tragungen auf dem zweiten Bus (133), wobei die Verbindungs leitungen (106) und die Doppelfunktionsleitungen (169) Signale zwischen dem zweiten Steuerbauelement (104) und dem ersten Steuerbauelement (103) übertragen können, und
einer über Steuersignalleitungen mit dem Prozes sor (101) sowie mit den Doppelfunktionsleitungen (169) und mit den speziellen Signalleitungen (124-127) gekoppelten Zuteilungsentscheidungsschaltung, die über den Zugriff des ersten und des zweiten Steuerbauelements (103, 104) auf die mit den Doppelfunktionsleitungen (169) verbundenen Verbin dungsleitungen (106), entscheidet, wobei dem zweiten Steuer bauelement (104) erst nach Senden eines Verbindungsanforde rungssignals (LREQ#) über eine der speziellen Signalleitun gen (124) an das erste Steuerbauelement (103) der Zugriff auf die Verbindungsleitungen (106) und somit die Doppelfunk tionsleitungen (169) gewährt wird.
einem Prozessor (101)
einem einerseits mit dem Prozessor (101) über mehrere parallele Doppelfunktionsleitungen (169) und ande rerseits mit einem ersten Bus (105) gekoppelten ersten Steu erbauelement (103) zum Steuern von Signalübertragungen auf dem ersten Bus (105), wobei die Doppelfunktionsleitungen (169) Adreß-, Daten- und/oder Befehlssignale übertragen kön nen,
einem (i) mit den Doppelfunktionsleitungen (169) über Verbindungsleitungen (106), (ii) mit dem ersten Steuer bauelement (103) über mehrere spezielle Signalleitungen (124-127) und (iii) mit einem zweiten Bus (133) gekoppelten zweiten Steuerbauelement (104) zum Steuern von Signalüber tragungen auf dem zweiten Bus (133), wobei die Verbindungs leitungen (106) und die Doppelfunktionsleitungen (169) Signale zwischen dem zweiten Steuerbauelement (104) und dem ersten Steuerbauelement (103) übertragen können, und
einer über Steuersignalleitungen mit dem Prozes sor (101) sowie mit den Doppelfunktionsleitungen (169) und mit den speziellen Signalleitungen (124-127) gekoppelten Zuteilungsentscheidungsschaltung, die über den Zugriff des ersten und des zweiten Steuerbauelements (103, 104) auf die mit den Doppelfunktionsleitungen (169) verbundenen Verbin dungsleitungen (106), entscheidet, wobei dem zweiten Steuer bauelement (104) erst nach Senden eines Verbindungsanforde rungssignals (LREQ#) über eine der speziellen Signalleitun gen (124) an das erste Steuerbauelement (103) der Zugriff auf die Verbindungsleitungen (106) und somit die Doppelfunk tionsleitungen (169) gewährt wird.
2. Computersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Doppelfunktionsleitungen Adreßleitungen umfas
sen, wobei die Zuteilungsentscheidungsschaltung über den
Zugriff auf die Adreßleitungen entscheidet.
3. Computersystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Steuerbauelement aufweist:
eine mit der Zuteilungsentscheidungschaltung gekoppelte erste Master-Zustandsmaschine zum Senden von Signalen an und zum Empfangen von Signalen aus der Zutei lungsentscheidungsschaltung und zum Senden von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbindungsleitungen (106) und die mehreren speziellen Signalleitungen (124-127) an das zweite Steuerbauelement (104);
eine erste Slave-Zustandsmaschine zum Empfangen von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbin dungsleitungen (106) und die mehreren speziellen Signallei tungen (124-127) aus dem zweiten Steuerbauelement; und
einen ersten Decodierer zum Decodieren von Adressen, die von dem Prozessor, dem zweiten Steuerbauele ment und einer Mehrzahl von Bauelementen an dem ersten Bus gesendet werden.
eine mit der Zuteilungsentscheidungschaltung gekoppelte erste Master-Zustandsmaschine zum Senden von Signalen an und zum Empfangen von Signalen aus der Zutei lungsentscheidungsschaltung und zum Senden von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbindungsleitungen (106) und die mehreren speziellen Signalleitungen (124-127) an das zweite Steuerbauelement (104);
eine erste Slave-Zustandsmaschine zum Empfangen von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbin dungsleitungen (106) und die mehreren speziellen Signallei tungen (124-127) aus dem zweiten Steuerbauelement; und
einen ersten Decodierer zum Decodieren von Adressen, die von dem Prozessor, dem zweiten Steuerbauele ment und einer Mehrzahl von Bauelementen an dem ersten Bus gesendet werden.
4. Computersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß das zweite Steuerbauelement (104) aufweist:
eine zweite Master-Zustandsmaschine zum Senden von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbin dungsleitungen (106) und über die mehreren speziellen Signalleitungen (124-127) an das erste Steuerbauelement;
eine zweite Slave-Zustandsmaschine zum Empfangen von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbin dungsleitungen (169) und über die mehreren speziellen Signalleitungen (124-127) aus dem ersten Steuerbauelement; und
einen zweiten Decodierer zum Decodieren von Adressen, die von dem ersten Steuerbauelement und mehreren Bauelementen an dem zweiten Bus gesendet werden.
eine zweite Master-Zustandsmaschine zum Senden von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbin dungsleitungen (106) und über die mehreren speziellen Signalleitungen (124-127) an das erste Steuerbauelement;
eine zweite Slave-Zustandsmaschine zum Empfangen von Kommando-, Adreß- und Datensignalen über die Verbin dungsleitungen (169) und über die mehreren speziellen Signalleitungen (124-127) aus dem ersten Steuerbauelement; und
einen zweiten Decodierer zum Decodieren von Adressen, die von dem ersten Steuerbauelement und mehreren Bauelementen an dem zweiten Bus gesendet werden.
5. Computersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren speziellen Signal
leitungen eine Untätig-Signal-Leitung (SIDLE#) zum Übertra
gen eines den Abschluß einer Transaktion anzeigenden
Signals, eine Kommandoleitung zum Übertragen eines das Sen
den von Kommandosignalen über die Verbindungsleitungen (106)
anzeigenden Signals (CMDV#), eine Verbindungsanforderungs
leitung zum Übertragen eines Verbindungsanforderungssignals
(LREQ#) aus dem zweiten Steuerbauelement, das den Zugriff
auf die Verbindungsleitungen (106) anfordert, und eine Ver
bindungsgewährungsleitung zum Übertragen eines Verbindungs
gewährungssignals (LGNT#) aus dem ersten Steuerbauelement,
das die freie Verfügbarkeit der Verbindungsleitungen (106)
anzeigt, umfaßt.
6. Computersystem nach Anspruch 5 dadurch gekennzeich
net, daß die erste Master-Zustandsmaschine Kommando-, Adreß-
und Datensignale über die Verbindungsleitungen (106) vor der
Bestimmung eines Ziels übermittelt, und daß die erste
Master-Zustandsmaschine ein GO-Kommando an die Slave-
Zustandsmaschine ausgibt, wenn ermittelt worden ist, daß das
Ziel ein Bauelement an dem zweiten Bus ist, wobei das GO-
Kommando die zweite Slave-Zustandsmaschine anweist, mit der
Verarbeitung der Kommando-Adreß- und Datensignale fortzufah
ren.
7. Computersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Master-Zustandsmaschine ein ABORT-Komman
do an die zweite Slave-Zustandsmaschine ausgibt, wenn sie
feststellt, daß das Ziel ein Bauelement an dem ersten Bus
ist, wobei das ABORT-Kommando die zweite Slave-Zustands
maschine anweist, die Verarbeitung der Kommando-, Adreß- und
Datensignale abzubrechen.
8. Computersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerbauelement und
das zweite Steuerbauelement Bus-Controller sind.
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