DE19823065A1 - Einrichtung und Verfahren zum Auswerten binärer Informationen unter Verwendung einer DMA Einheit - Google Patents
Einrichtung und Verfahren zum Auswerten binärer Informationen unter Verwendung einer DMA EinheitInfo
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Abstract
Einrichtung und Verfahren zum Auswerten binärer Information auf einer Magnetspeicherkarte, wobei die von einem elektromagnetischen Wandler abgegebenen Impulse bewirken, daß der jeweilige Stand eines freilaufenden Zählers über eine DMA-Einheit unabhängig von der Zentraleinheit in den Speicher eines Mikroprozessorsystems übertragen wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auswerten bi
närer Informationen, wobei diese Informationen auf der
Magnetspur einer Magnetspeicherkarte in Form von Fluß
wechseln gespeichert sind, mit einem elektromagnetischen
Wandler, der bei einer Relativbewegung zwischen ihm und
der Magnetspeicherkarte durch Magnetflußänderungen indu
zierte Spannungsimpulse abgibt, wobei die gegenseitigen
zeitlichen Abstände der Spannungsimpulse mittels eines
Taktimpuls-Zählers erfaßt und in Form von Zählwerten dar
gestellt werden, und mit einem Mikroprozessorsystem mit
einer Zentraleinheit zum Gewinnen der binären Informatio
nen aus den in einem Arbeitsspeicher abgespeicherten
Zählwerten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Auswerten binärer Informationen.
In der WO 91/13436 derselben Anmelderin sind verschiedene
Verfahren zum Auswerten binärer Informationen einer Ma
gnetspeicherkarte beschrieben.
Bei einer bekannten Einrichtung werden aus den durch Ma
gnetflußänderungen induzierten Spannungsimpulsen digitale
Impulse geformt, die dem Interrupteingang des Mikropro
zessorsystems zugeführt werden. Die digitalen Impulse lö
sen dann Interrupte aus; diese Interrupte werden in In
terruptroutinen weiterverarbeitet, um aus den gegenseiti
gen zeitlichen Abständen der Spannungsimpulse die binären
Informationen zu gewinnen. Da auf der Magnetspur eine
Vielzahl von Flußwechseln gespeichert ist, die zu einer
Vielzahl von Interrupts führt, muß das Mi
kroprozessorsystem eine entsprechend schnelle und aufwen
dige Interruptverarbeitung besitzen. Bekanntlich hat die
Verarbeitung von Interrupts in Interruptroutinen Vorrang.
Demgemäß kann während des Einlesens von Daten von der Ma
gnetspeicherkarte eine gleichzeitige Verarbeitung von Da
ten kaum erfolgen - das Mikroprozessorsystem wird nicht
optimal genutzt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein
Verfahren zum Auswerten binärer Informationen anzugeben,
die bzw. das mit geringem Aufwand im Hinblick auf eine
Interruptverarbeitung und mit hoher Effizienz arbeitet.
Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung durch die Merkma
le des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei der Erfindung kommt eine DMA-Einheit (DMA steht für
Direct Memory Access) zum Einsatz, bei der eine bestimmte
Anzahl von aufeinander folgenden Daten von einer Start
adresse an in Zellen des Arbeitsspeichers mit aufeinan
der folgenden Speicheradressen eingespeichert werden. Die
DMA-Einheit dient der Entlastung der Zentraleinheit, da
diese den Vorgang der direkten Einspeicherung von Daten .
in den Arbeitsspeicher nur einleitet, aber anschließend
nicht mehr an dem Speichervorgang selbst beteiligt ist.
Mithilfe der DMA-Einheit kann ein schneller Datentransfer
folgen, da nicht jedes Datenwort einzeln mit Angabe der
Speicheradresse abgefordert wird. Gemäß der Erfindung
wird der Zählwert eines freilaufenden Taktimpuls-Zählers
beim Auftreten eines induzierten Spannungsimpulses fest
gehalten. Die DMA-Einheit speichert die Zählwerte dieses
Taktimpuls-Zählers nacheinander in den vorbestimmten Be
reich des Arbeitsspeichers ein. Die Zählwerte geben die
zeitlichen Abstände aufeinanderfolgender Flußwechsel an.
Bei einer konstanten Abtastgeschwindigkeit der Magnetspur
entsprechen die zeitlichen Abstände den Ortsabständen,
durch die die binäre Information festgelegt ist. Durch
Auswerten der abgespeicherten Zählwerte können somit die
binären Informationen ermittelt werden. Das Mikroprozes
sorsystem kann bei der Erfindung eine relativ große In
terruptreaktionszeit haben, denn die Abspeicherung der
Zählwerte und damit der auf der Magnetspur enthaltenen
Informationen erfolgt nicht interruptgesteuert, sondern
losgelöst von der Zentraleinheit durch die DMA-Einheit.
Demgemäß können aufwendige Betriebssysteme für das Mikro
prozessorsystem verwendet werden, die eine langsame In
terruptverarbeitung haben.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist der Bereich im Arbeitsspeicher, auf den die DMA-
Einheit zugreift, in zwei Teile unterteilt. Die DMA-
Einheit trägt in einen ersten Teil die Zählwerte ein,
während gleichzeitig Zählwerte im anderen Teil durch die
Zentraleinheit ausgelesen werden. Auf diese Weise kann
bereits eine Auswertung der im Arbeitsspeicher gespei
cherten Informationen während des Abtastens der Magnet
spur erfolgen. Die Einrichtung zum Auswerten binärer In
formationen arbeitet also mit erhöhter Effizienz.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Ver
fahren zum Auswerten binärer Informationen angegeben. Mit
diesem Verfahren können ebenfalls die zuvor erläuterten
vorteilhaften Wirkungen erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert. In
dieser Figur sind wichtige Funktionseinheiten zum Reali
sieren der Erfindung in einer Blockdarstellung gezeigt.
In der Figur wird ein mit R bezeichnetes Lesesignal einem
Flankendetektor 10 zugeführt. Das Lesesignal wird beim
Lesen der Magnetspur einer Magnetspeicherkarte gewonnen.
Auf dieser Magnetspeicherkarte ist die binäre Information
in Form von Flußwechseln nach dem Zweifrequenzcode ge
speichert. Bei diesem Zweifrequenzcode treten binäre "1"-
Signale beim Abtasten mit annähernd konstanter Geschwin
digkeit mit der doppelten Frequenz von Flußwechseln auf
wie bei binären "0"-Signalen. Die binäre Information ist
also im Ortsabstand zwischen zwei Flußwechseln enthalten.
Ein elektromagnetischer Wandler (nicht dargestellt) er
faßt bei einer konstanten Relativbewegung zwischen ihm
und der Magnetspeicherkarte Spannungsimpulse, die durch
die Magnetflußänderungen hervorgerufen werden.
Wie erwähnt enthalten die gegenseitigen zeitlichen Ab
stände der Spannungsimpulse die Information über den Bi
närwert. Der Flankendetektor 10 erzeugt aus den gegebe
nenfalls vorverstärkten Spannungsimpulsen des elektroma
gnetischen Wandlers digitale Impulse J, die er einerseits
dem Steuereingang eines DMA-Bausteins 12 und andererseits
einem Enable-Eingang E eines Registers 14 zuführt. Das
Register 14 hält den Zählwert Z eines frei laufenden Tak
timpuls-Zählers 16 fest. Dieser Taktimpuls-Zähler 16 wird
mit Taktimpulsen Φ im Taktabstand von z. B. einer Mikro
sekunde angesteuert, wodurch das zeitliche Auflösungsver
mögen bestimmt wird. Die DMA-Einheit 12 speichert bei je
dem digitalen Impuls des Flankendetektors 10 den durch
das Register 14 gepufferten jeweiligen Zählwert Z des
Taktimpuls-Zählers 16 in einen Bereich 18 des Arbeits
speichers ein. Hierzu wird die DMA-Einheit 12 zuvor mit
Steuerinformationen durch eine Zentraleinheit eines Mi
kroprozessorsystems (nicht dargestellt) geladen. Diese
Steuerinformationen enthalten u. a. die Anfangsadresse und
die Länge bzw. die Endadresse des Speicherbereiches 18,
in welchem die Zählwerte Z abzuspeichern sind. Als DMA-
Einheit 12 können z. B. die Bausteine MK 3883 von Mostek
oder 8089 von Intel verwendet werden.
Der Bereich 18 des Arbeitsspeichers ist in zwei Teile 18a
und 18b unterteilt. Die Zentraleinheit übergibt der DMA-
Einheit 12 zunächst die Startadresse Xa für die erste
Speicherzelle des ersten Bereichs 18a sowie dessen Enda
dresse Ya bzw. die Länge des Bereichs. Die anfallenden
Zählwerte Z werden nun nach und nach mit absteigender
Adresse von Xa nach Ya in den Teil 18a eingespeichert.
Wenn die Adresse Ya erreicht ist, erzeugt die DMA-Einheit
einen Interrupt TC1, der von der Zentraleinheit des Mi
kroprozessorsystems verarbeitet wird. Diese Zentralein
heit übergibt nunmehr der DMA-Einheit 12 als neue Start
adresse für den Bereich 18b die Adresse Xb. Die DMA-
Einheit 12 überträgt dann anschließend die Zählwerte Z
des Taktimpuls-Zählers 16 in Speicherzellen mit abnehmen
der Speicheradresse des Bereichs 18b. Nach dem Einspei
chern des Zählwerts Z in die letzte Speicherzelle mit
Adresse Yb wird wiederum ein Interrupt TC1 erzeugt, wor
aufhin die Zentraleinheit die DMA-Einheit 12 auf den er
sten Teil 18a umschaltet, um mit dem Abspeichern von
Zählwerten Z fortzufahren. Es werden also die ankommenden
Zählwerte Z in zwei voneinander verschiedene Teilbereiche
18a und 18b eingeschrieben. Die Zentraleinheit kann zur
Auswertung der Zählwerte Z auf denjenigen Teilbereich 18a
oder 18b zugreifen, der gerade von der DMA-Einheit 12
nicht beschrieben wird. Durch das gleichzeitige Ein
schreiben und Auslesen von Zählwerten Z kann die Zen
traleinheit bereits die Auswertung binärer Informationen
während des Abtastens der Magnetspeicherkarte vornehmen
beginnen.
Beim Einlesen der Zählwerte Z in die Teilbereiche 18a,
18b kann geschehen, daß das Ende der Magnetspur erreicht
wird, also keine weiteren Zählwerte anfallen, jedoch die
Endadresse Ya, Yb des jeweiligen Teilbereichs 18a, 18b
noch nicht erreicht ist. Ohne weitere Maßnahmen würde die
DMA-Einheit keinen Interrupt TC1 erzeugen. Um dies zu
vermeiden, wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfin
dung die Zeit während der die DMA-Einheit 12 Zählwerte in
den jeweiligen Teilbereich 18a, 18b einspeichert, auf
Überschreiten eines Grenzwertes überwacht. Beim Über
schreiten dieses Grenzwertes wird dann die Wirkung des
Interrupts TC1 erzeugt, woraufhin die Zentraleinheit wie
derum die Steuerung für die DMA-Einheit 12 übernimmt und
entweder den Abtastvorgang für die Magnetspeicherkarte
beendet oder die Auswertung binärer Informationen fort
setzt.
Zweckmäßigerweise wird eine DMA-Einheit eingesetzt, die
jeweils einen weiteren Registersatz für die Start- und
Endadresse bzw. Maximallänge besitzt und diesen gleich
zeitig mit dem Interrupt TC1, TC2 in den aktuellen Regi
stersatz übernimmt. Damit hat dann der Mikroprozessor in
Reaktion auf den Interrupt TC1, TC2 mehr Zeit, die Regi
ster neu zu setzen.
Vorzugsweise wird die Zeit durch einen taktimpulsgesteu
erten Zähler gemessen, dem Taktimpulse vorgegebener Zeit
dauer zugeführt werden. Dieser Zähler wird zu Beginn des
Einschreibens von Zählwerten durch die DMA-Einheit 12
freigegeben und mit jedem Impuls des Flankendetektors 10
zurückgesetzt. Die Zählwerte werden auf die maximale. Zeit
zwischen zwei Taktimpulsen bemessen. Gegenüber einer le
diglich mit Beginn des Einschreibens gestarteten
Zeitüberwachung für das Signal TC1 bzw. TC2 wird damit
eine schnellere Reaktion bewirkt.
Claims (15)
1. Einrichtung zum Auswerten binärer Informationen,
wobei diese Informationen auf der Magnetspur einer
Magnetspeicherkarte in Form von Flußwechseln gespei
chert sind,
mit einem elektromagnetischen Wandler, der bei einer Relativbewegung zwischen ihm und der Magnetspeicher karte durch Magnetflußänderungen induzierte Span nungsimpulse (J) abgibt, wobei die gegenseitigen zeitlichen Abstände der Spannungsimpulse mittels ei nes Taktimpuls-Zählers (16) erfaßt und in Form von Zählwerten (Z) dargestellt werden,
und mit einem Mikroprozessorsystem mit einer Zen traleinheit zum Gewinnen der binären Informationen aus den in einem Arbeitsspeicher (18) abgespeicherten Zählwerten,
wobei eine DMA-Einheit (12) vorgesehen ist, die die vom Taktimpuls-Zähler (16) gelieferten Zählwerte (Z) nacheinander in einen vorbestimmten Bereich (18, 18a, 18b) des Arbeitsspeichers unter direktem Zugriff auf diesen abspeichert,
und wobei die DMA-Einheit (12) während des Abspei cherns unabhängig von der Zentraleinheit arbeitet.
mit einem elektromagnetischen Wandler, der bei einer Relativbewegung zwischen ihm und der Magnetspeicher karte durch Magnetflußänderungen induzierte Span nungsimpulse (J) abgibt, wobei die gegenseitigen zeitlichen Abstände der Spannungsimpulse mittels ei nes Taktimpuls-Zählers (16) erfaßt und in Form von Zählwerten (Z) dargestellt werden,
und mit einem Mikroprozessorsystem mit einer Zen traleinheit zum Gewinnen der binären Informationen aus den in einem Arbeitsspeicher (18) abgespeicherten Zählwerten,
wobei eine DMA-Einheit (12) vorgesehen ist, die die vom Taktimpuls-Zähler (16) gelieferten Zählwerte (Z) nacheinander in einen vorbestimmten Bereich (18, 18a, 18b) des Arbeitsspeichers unter direktem Zugriff auf diesen abspeichert,
und wobei die DMA-Einheit (12) während des Abspei cherns unabhängig von der Zentraleinheit arbeitet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bereich (18) im Arbeitsspeicher in zwei Teile (18a, 18b) unterteilt ist,
daß die DMA-Einheit (12) in einem Teil (18a) die Zählwerte (Z) einträgt, während gleichzeitig Zählwer te (Z) im anderen Teil (18b) durch die Zentraleinheit ausgelesen werden.
daß der Bereich (18) im Arbeitsspeicher in zwei Teile (18a, 18b) unterteilt ist,
daß die DMA-Einheit (12) in einem Teil (18a) die Zählwerte (Z) einträgt, während gleichzeitig Zählwer te (Z) im anderen Teil (18b) durch die Zentraleinheit ausgelesen werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die DMA-Einheit (12) nach dem Beschreiben des er
sten Teils (18a) des Bereichs des Arbeitsspeichers
auf den zweiten Teil (18b) umschaltet und in diesen
Zählwerte (Z) einspeichert, und daß die DMA-Einheit
(12) nach dem Beschreiben des zweiten Teils (18b)
wieder auf den ersten Teil (18a) umschaltet und in
diesen ersten Teil Zählwerte (Z) einspeichert.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit inter
ruptgesteuert arbeitet, und daß die DMA-Einheit (12)
nach Füllen des Bereichs einen Interrupt (TC1, TC2)
erzeugt, woraufhin die Zentraleinheit auf gespeicher
te Zählwerte (Z) für die Gewinnung der binären Infor
mationen zugreift.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Interrupt (TC1, TC2) bereits nach dem Füllen eines Teils (18a, 18b) des Bereichs erzeugt wird, und
daß die Zentraleinheit bei Auftreten des Interrupts die DMA-Einheit (12) mit Steuerinformationen ver sorgt.
daß ein Interrupt (TC1, TC2) bereits nach dem Füllen eines Teils (18a, 18b) des Bereichs erzeugt wird, und
daß die Zentraleinheit bei Auftreten des Interrupts die DMA-Einheit (12) mit Steuerinformationen ver sorgt.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einspeichern von
Zählwerten (Z) durch die DMA-Einheit auf Überschrei
ten eines zeitlichen Grenzwertes überwacht wird, und
daß beim Überschreiten des Grenzwertes die Wirkung
des Interrupts erzeugt wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeit durch einen Zähler gemessen wird, der
mit jedem Spannungsimpuls (J) erneut gestartet wird.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen auf der
Magnetspur in Form von Flußwechseln nach dem Zweifre
quenzcode gespeichert sind.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsformbaustein
(10) vorgesehen ist, der aus den Spannungsimpulsen
digitale Impulse formt, die dem Taktimpuls-Zähler
(16) und der DMA-Einheit (12) zugeführt sind, und daß
die DMA-Einheit (12) bei jedem digitalen Impuls den
Zählwert (Z) des Taktimpuls-Zählers (16) in den Be
reich (18) des Arbeitsspeichers einspeichert.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit die
DMA-Einheit (12) mit Steuerinformationen über die
Speicheradressen (D15, D0) des Bereichs versorgt.
11. Verfahren zum Auswerten binärer Informationen,
wobei diese Informationen auf der Magnetspur einer Magnetspeicherkarte in Form von Flußwechseln gespei chert sind,
bei dem ein elektromagnetischer Wandler bei einer Re lativbewegung zwischen ihm und der Magnetspeicherkar te durch Magnetflußänderungen induzierte Spannungsim pulse abgibt, wobei die gegenseitigen zeitlichen Ab stände der Spannungsimpulse erfaßt und in Form von Zählwerten dargestellt werden,
ein Mikroprozessorsystem mit einer Zentraleinheit bi näre Informationen aus den in einem Arbeitsspeicher abgespeicherten Zählwerten (Z) ermittelt,
eine DMA-Einheit (12) die Zählwerte (Z) nacheinander in einen vorbestimmten Bereich (18, 18a, 18b) des Ar beitsspeichers unter direktem Zugriff auf diesen ab speichert,
und bei dem die DMA-Einheit (12) während des Abspei cherns unabhängig von der Zentraleinheit arbeitet.
wobei diese Informationen auf der Magnetspur einer Magnetspeicherkarte in Form von Flußwechseln gespei chert sind,
bei dem ein elektromagnetischer Wandler bei einer Re lativbewegung zwischen ihm und der Magnetspeicherkar te durch Magnetflußänderungen induzierte Spannungsim pulse abgibt, wobei die gegenseitigen zeitlichen Ab stände der Spannungsimpulse erfaßt und in Form von Zählwerten dargestellt werden,
ein Mikroprozessorsystem mit einer Zentraleinheit bi näre Informationen aus den in einem Arbeitsspeicher abgespeicherten Zählwerten (Z) ermittelt,
eine DMA-Einheit (12) die Zählwerte (Z) nacheinander in einen vorbestimmten Bereich (18, 18a, 18b) des Ar beitsspeichers unter direktem Zugriff auf diesen ab speichert,
und bei dem die DMA-Einheit (12) während des Abspei cherns unabhängig von der Zentraleinheit arbeitet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bereich (18) im Arbeitsspeicher in zwei Teile (18a, 18b) unterteilt wird,
daß die DMA-Einheit (12) in einem Teil (18a) die Zählwerte (Z) einträgt, während gleichzeitig Zählwer te (Z) im anderen Teil (18b) durch die Zentraleinheit ausgelesen werden.
daß der Bereich (18) im Arbeitsspeicher in zwei Teile (18a, 18b) unterteilt wird,
daß die DMA-Einheit (12) in einem Teil (18a) die Zählwerte (Z) einträgt, während gleichzeitig Zählwer te (Z) im anderen Teil (18b) durch die Zentraleinheit ausgelesen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die DMA-Einheit (12) nach dem Füllen des ersten
Teils (18a) des Bereichs des Arbeitsspeichers auf den
zweiten Teil (18b) umschaltet und in diesen Zählwerte
(Z) einspeichert, und daß die DMA-Einheit (12) nach
dem Füllen des zweiten Teils (18b) wieder auf den er
sten Teil (18a) umschaltet und in diesen ersten Teil
Zählwerte (Z) einspeichert.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einspeichern von
Zählwerten (z) durch die DMA-Einheit auf Überschrei
ten eines zeitlichen Grenzwertes überwacht wird, und
daß beim Überschreiten des Grenzwertes die Wirkung
des Interrupts erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeit durch einen Zähler gemessen wird, der
mit jedem Spannungsimpuls (J) erneut gestartet wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998123065 DE19823065A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Einrichtung und Verfahren zum Auswerten binärer Informationen unter Verwendung einer DMA Einheit |
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DE1998123065 DE19823065A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Einrichtung und Verfahren zum Auswerten binärer Informationen unter Verwendung einer DMA Einheit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19823065A1 true DE19823065A1 (de) | 1999-11-25 |
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ID=7868697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998123065 Ceased DE19823065A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Einrichtung und Verfahren zum Auswerten binärer Informationen unter Verwendung einer DMA Einheit |
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