DE19962768B4

DE19962768B4 - Verfahren zum Übertragen von Daten über einen Datenbus mit minimierter digitaler Intersymbolstörung

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Publication number: DE19962768B4
Application number: DE19962768A
Authority: DE
Inventors: Dana Hopkinton Hall; Bruce West Boylson Leshay
Original assignee: Quantum Corp
Current assignee: Quantum Corp
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2000228686A; DE19962768A1; US6904479B2; GB2347597B; US6577687B2; US20040017869A1; GB9930316D0; GB2347597A; US20030039326A1

Abstract

Verfahren zum Steuern der Übertragung von Daten von einem Sender zu einem Empfänger über einen Datenbus zum Minimieren der digitalen Intersymbolstörun gen mit folgenden Schritten:
(A) Ausführen eines Datenübertragungs-Startbefehls;
(B) Warten darauf, daß ein FIFO-Register beim Sender Daten enthält, und Ermitteln, wann das FIFO Daten enthält;
(C) Ausgeben der im FIFO enthaltenen Daten auf den Datenbus;
(D) Pausieren für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, bis die Daten auf dem Datenbus stabil sind; und
(E) Ausgeben eines REQ-Befehls;
(F) Pausieren für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, der länger ist als der erste vorbestimmte Zeitraum, damit die Daten von einer Datendetektionsschaltung erfaßt werden können, wobei das Pausieren für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum der REQ-Detektionsschaltung zusätzliche Zeit zum Erfassen von Daten zur Verfügung stellt, die auf dem Datenbus übertragen werden, wodurch digitale Intersymbolstörungen während der Datenübertragung vom Sender zum Empfänger minimiert werden,
wobei nach Schritt (C) und vor...

Description

Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Übertragung binärer Daten über eine Datenübertragungsleitung und insbesondere die Übertragung binärer Daten über eine Datenübertragungsleitung mit minimierter digitaler Intersymbolstörung.
Hintergrund der Erfindung
Wie in 1 dargestelt ist, werden Daten üblicherweise zwischen einem Host-Computersystem 10 und Peripheriegeräten, wie zum Beispiel Plattenlaufwerken 5, Bandlaufwerken 6 oder Druckern 7, über einen Datenkommunikationsbus 15 übertragen. Der Datenkommunikationsbus 15 verbindet das Host-Computersystem 10 und die Peripheriegeräte 5, 6 und 7 miteinander und ermöglicht den Austausch von Daten zwischen dem System und den Geräten. Ein Typ von Datenkommunikationsbussen ist ein „Small Computer System Interconnect"-(SCSI)-Datenbus. Ein SCSI-Datenbus kann auf unterschiedliche Weise konfiguriert werden und hat verschiedene Betreibszustände. Eine Konfiguration und Betriebszustand ist als SCSI-Wide-Bus bekannt, der einen 16 Bit-Datenbus mit zugehörigen Steuersignalen umfaßt, wie etwa Busy (BSY), Select (SEL), Control/Data (C/D), Input/Output (I/O), Message (MSG), Request (REQ), Acknowledge (ACK), Attention (ATN) und Reset (RST). Der SCSI-Datenbus ist mit dem Host-Computersystem 10 über einen Host Adapter 12 verbunden und mit den Peripheriegeräten 5, 6 und 7 über Geräte-Controller 8, 9 und 11. Der Geräte-Controller ist an den spezifischen Gerätetyp angepaßt, der mit dem SCSI-Bus wie in 1 dargestellt verbunden ist. Der SCSI-Datenbus 15 kann so konfiguriert werden, daß er eine Vielzahl von miteinander verketteten (daisy chained) Peripheriegeräten umfaßt, wobei sowohl der Host-Computer als auch das letzte Gerät, das mit dem Bus verbunden ist (am weitesten vom Host entfernt), mit einem Busterminator 16 abgeschlossen ist. Der Busterminator 16 umfaßt eine Schaltung zur Regulierung der maximalen und minimalen Spannungspegel auf dem SCSI-Datenbus 15.
Nach den 2A und 2B werden die maximalen und minimalen Spannungsschwellenwerte zur Datendetektion (V-eins und V-null) von einer Datendetektionsschaltung 13 erfaßt. Jeder Schwellenwert ist ein fester Gleichstromspannungspegel, der einer Signalleitung des Busses 15 zugeordnet ist, die von einem Treiber 14 getrieben wird. Dieser feste Gleichstromschwellenpegel ist üblicherweise zwischen den Terminatorspannungsgrenzen (+V-term und –V-term) definiert. Sowohl der Hostadapter als auch die Gerätekontroller enthalten Treiberschaltungen 14 zur Ausgabe und Empfängerschaltungen 13 zum Empfang von Daten und logische Schaltungen (in 2A nicht dargestellt) zum Leiten des Datenflusses und für Verarbeitungsoperationen.
Wenn Information zwischen dem Host-Computersystem und irgendeinem der Vielzahl von Peripheriegeräten übertragen wird, wird ein Handshaking-Protokoll benutzt, um Datenanfragen zu initialisieren (REQ) und zu bestätigen (ACK), daß solche Anfragen erledigt worden sind. Ein REQ-Steuersignal kann durch ein initialisierendes Gerät ausgesandt werden, um anzufordern, daß das Zielgerät entweder Daten an das initialisierende Gerät schreibt oder Daten von ihm liest. Ein ACK-Steuersignal kann durch ein Zielgerät ausgesandt werden, um zu bestätigen, daß das Zielgerät erfolgreich Daten gesandt oder empfangen hat.
Ein Problem kann entstehen, wenn der SCSI Datenbus ohne Datentransfers für einen längeren Zeitraum unbeschäftigt ist. In diesem Fall steigt der Spannungspegel auf dem Bus auf den maximalen, durch die Busterminatoren definierten Spannungswert, der hier als negierter Ruhespannungspegel bezeichnet wird. Wenn ein REQ-Signal ausgesandt wird stellt die REQ-Steuerschaltung ein vorbestimmtes festes Zeitfenster zur Verfügung, in dem das REQ-Signal durch die Datendetektionsschaltung erfaßt werden muß, bevor weitere REQ-Signale ausgesandt werden. Da sich die Busspannung während ausgedehnter negierter Ruhezeiten auf dem Ruhespannungspegel befindet, muß das REQ-Signal eine größere Signalpegelveränderung vollziehen, als während des Synchronbetriebs, um einen Pegel zu erreichen, der von der Detektionsschaltung als REQ-Signal erfaßt werden kann. Bei einem ersten Fehlermodus steht nicht ausreichend Zeit zur Verfügung, damit das REQ-Signal durch die Datendetektionsschaltung während eines ersten Aussendens des REQ-Signals erfaßt werden kann, bevor ein nachfolgendes REQ-Signal ausgesandt wird. Infolge dessen können REQ-Daten, die auf anderen Leitungen des Busses während des ersten REQ-Pulses übertragen werden, nicht korrekt von der Detektionsschaltung erfaßt werden und können verloren gehen. Ein zweiter Fehlermodus tritt auf, wenn das REQ-Signal überhaupt nicht von der REQ-Detektionsschaltung innerhalb der vorbestimmten Zeitschranken erfaßt wird. Diese Fehlermodi werden hierdurch als digitale Steuersignal-Intersymbolstörungen, das heißt als „Steuerungs-ISI" definiert.
Die oben beschriebenen Probleme, die während des ersten Aussendens eines REQ-Signals auftreten können, sind für folgende REQ-Signale nicht relevant, weil der Bus-Spannungspegel nicht länger auf dem negierten Ruhepegel ist und deshalb im folgenden übertragene REQ-Signale keine so hohe Spannungsveränderung erfordern, bevor sie von der REQ-Datendetektionsschaltung erfaßt werden.
Nach 3 entsteht ein ähnliches Problem, wenn das Benutzerdatensignal für eine ausgedehnte Zeitspanne unverändert bleibt (alles Nullen oder Einsen). Ein ausgedehntes unverändertes Benutzerdatensignal gestattet es dem Benutzerdatenspannungspegel, sich dem negierten Ruhespannungspegel anzunähern. Hierauf in dem Benutzerdatensignal folgende Übergänge aus dem negierten Ruhespannungspegel heraus erfordern eine große Spannungsveränderung im Datensignal, um durch die Datendetektionsschaltung erfaßt zu werden. Wiederum gibt es eine feste Zeitspanne für diese Datensignalübergänge, um von der Datendetektionsschaltung erfaßt zu werden, bevor ein weiterer Signalübergang ausgesandt wird. Jedoch ist dieser Zeitraum oft nicht ausreichend für das Erfassen des ersten Datensignalübergangs durch die Datendetektionsschaltung, wodurch verursacht wird, daß die Daten, die in diesem ersten großen Datensignalübergang definiert sind, verloren gehen. Dieser Verlust von Benutzerdaten, der innerhalb des ersten Benutzerdatenübergangs auftritt, wird hierdurch als digitale Daten-Intersymbolstörung definiert („Daten-ISI").
Beim Übertragen von Daten über einen Datenbus geht der Trend dahin, die Frequenz zu steigern, bei der Informationen über den Bus übertragen werden können. Jedoch verursacht ein Anstieg der Datenfrequenz eine proportionale Verminderung des Zeitraumes, der zugelassen werden kann, um Steuer- und Datenimpulse durch die Datendetektionsschaltung zu erfassen. Deshalb gibt es, wenn die Datenübertragungsfrequenzen erhöht werden, einen entsprechenden Anstieg sowohl bei Steuerungs-ISI als auch bei Daten-ISI, wie sie oben definiert sind. Die Minimierung sowohl von Steuerungs- als auch von Daten-ISI ist deshalb höchst wünschenswert.

Aus der US-A-5,832,308 ist es bekannt, die Datenübertragungsfehler bei Datenübertragungseinrichtungen zu minimieren. Bei der bekannten Einrichtung werden die Daten über einen Pufferspeicher zwischen einer ersten und einer zweiten externen Schnittstelle unter Verwendung von REQ- und ACK-Impulssignalen übertragen. Zustands-Informationen werden in einer Tabelle gespeichert und aktualisiert, und es wird eine Übertragungs-Zähleinrichtung verwendet, um die Übertragung von Daten zwischen den Schnittstellen zu steuern, ohne dass die auf den die Schnittstellen miteinander verbindenden Bus aufgeprägten Daten invertiert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Übertragung von Daten über einen Datenbus mit minimierten digitalen Steuerungs-Intersymbolstörungen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Daten über einen Datenbus mit minimierten digitalen Daten-Intersymbolstörungen zu übertragen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Übertragung von Daten von einem Sendegerät (Sender) zu einem Empfangsgerät (Empfänger) über einen Datenbus in einer Weise, um die Steuer- und Daten-Intersymbolstörungen zu minimieren. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: Ausführen eines Datentransferstartbefehls, Warten bis ein FIFO-Register Daten enthält, wobei das FIFO-Register an ein Peripheriegerät gekoppelt ist, Bestimmen, wann das FIFO Daten enthält, Ausgeben der in dem FIFO enthaltenen Daten auf den Datenbus, Invertieren der zuvor auf den Bus ausgegebenen Daten, um den negierten Ruhespannungspegel des Datenbusses zu reduzieren, Ausgeben der invertierten Daten, Pausieren für einen vorbestimmten Zeitraum (t3), Ausgeben echter Daten, Pausieren für einen vorbestimmten Zeitraum (t1), Aussenden eines REQ-Steuersignals und Pausieren für einen vorbestimmten Zeitraum (t2) damit die Daten von der Datendetektionsschaltung erfaßt werden können. Der Schritt des Pausierens für einen vorbestimmten Zeitraum (t2) stellt der REQ-Detektionsschaltung zusätzliche Zeit zur Verfügung, um Daten zu erfassen, die auf dem Datenbus übertragen werden, wodurch die digitalen Steuerungs-Intersymbolstörungen während der Datenübertragung vom Sender zum Empfänger minimiert werden.

Dieses Verfahren überträgt Daten über den Datenbus mit minimierten digitalen Steuerungs- und Daten-Intersymbolstörungen, weil es dem Spannungspegel auf dem Bus nicht gestattet ist, den negierten Busruhespannungspegel (den Busterminatorspannungspegel) zu erreichen, bevor ein Übergang auftritt. Sogar nach einem ausgedehnten Zeitraum, in dem die Daten, die über den Datenbus übertragen worden sind, konstant geblieben sind, ist ein abrupter Übergang nicht dem Erfordernis eines langen Übergangszeitraums unterworfen, wie es besteht, wenn sich der Bus auf den Busruhespannungspegel eingestellt hat. Darüber hinaus wird zusätzliche Zeit zur Verfügung gestellt, damit der erste REQ-Puls erfaßt wird, bevor die folgenden REQ-Pulse ausgesandt werden. Entsprechend wird der erste Pegelübergang, der nach einem ausgedehnten unveränderten Datenübertragungspegel auftritt, durch die Datendetektionsschaltung innerhalb vordefinierter Zeitschranken für die Datendetektionsschaltung detektiert.

Diese und weitere Ziele, Vorteile, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden vollständiger unter Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen verstanden und gewürdigt, die in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung erläutert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Host-Computersystems, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung realisiert,

2A ein Schaltungsdiagramm eines einzelnen Datensignalpfades zwischen einem sendenden Gerät und einem empfangenden Gerät auf dem Bus nach 1,

2B ein Signalflußdiagramm, das einen REQ-Datensignalfehler illustriert, der konventionell über einen Datenbus übertragen wird,

3 ein Signalflußdiagramm, das einen Benutzerdatensignalfehler illustriert, der konventionell über einen Datenbus übertragen wird,

4 ein Prozeßflußdiagramm, das die Verfahrensschritte zum Übertragen von Daten von einem Sender zu einem Empfänger entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung illustriert,

5 ein Signalflußdiagramm, das ein REQ-Datensignal illustriert, das über einen Datenbus gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung übertragen wird,

6 ein erweitertes Prozeßflußdiagramm, das die Verfahrensschritte zum Übertragen von Daten von einem Sender zu einem Empfänger gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert, und

7 ein Signalflußdiagramm, das ein Benutzerdatensignal illustriert, das über einen Datenbus gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung übertragen wird,

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Gemäß 1 umfaßt die vorliegende Erfindung im allgemeinen ein Verfahren zum bidirektionalen Übertragen von Daten von einem Sender zu einem Empfänger über einen Datenbus 15. In einem Fall ist der Sender als ein Host-Computersystem 10 und der Empfänger als ein Peripheriegerät 5 definiert wobei Daten vom Host-Computersystem 10 zum Peripheriegerät 5 übertragen werden. Alternativ ist der Sender als Peripheriegerät 5 und der Empfänger als Host-Computersystem 10 definiert, wobei Daten vom Peripheriegerät 5 zum Host-Computersystem 10 übertragen werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie hier dargelegt wird, ist ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einem Plattenlaufwerk 5 zu einem Host-Computersystem 10 über einen Datenbus 15, wie etwa einen SCSI-Datenbus, mit minimierten digitalen Intersymbolstörungen. Gemäß 4 umfaßt das Verfahren die folgenden Schritte: Ausführen eines Startbefehls bei Schritt 20 für einen Datentransfer vom Peripheriegerät 5 zum anfordernden Host-Computersystem 10. Das Peripheriegerät 5 wartet bei Schritt 30 darauf, daß ein FIFO-Register (nicht dargestellt) Daten enthält. Das FIFO-Register ist physisch dem Laufwerk 5 zugeordnet oder bei ihm positioniert. Sobald bei Schritt 40 Daten als vom FIFO gehalten detektiert werden, werden die Daten, die von dem FIFO gehalten werden, bei Schritt 50 auf den Bus ausgegeben. Bei Schritt 60 pausiert der Ablauf für einen ersten vorbestimmten Zeitraum t1, damit sich die Daten auf dem Datenbus stabilisieren können, wobei ein nachfolgendes Aussenden eines REQ-Befehls bei Schritt 70 Daten vom Sender zum Empfänger überträgt. Der erste vorbestimmte Zeitraum liegt typischerweise in einem Bereich von etwa 12,5 Nanosekunden bis 25 Nanosekunden.
Da der REQ-Befehl nach einem Zeitraum ohne Datenübertragung ausgegeben worden ist, besteht der nächste Schritt darin, für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, t2, bei Schritt 80 zu pausieren, so daß der REQ-Pulsübergang durch die Detektionsschaltung erfaßt werden kann und damit verbundene Daten zuverlässig erfaßt werden können. Der zweite vorbestimmte Zeitraum liegt typischerweise in einem Bereich von 25 Nanosekunden bis 50 Nanosekunden. Wie in 5 dargestellt ist, ist dieser Zeitraum, t2, in der Dauer wesentlich länger als typische Pausen, die zwischen folgenden synchronen Datenübertragungen gelassen werden, zum Beispiel t1. Der Zeitraum t2 ist wesentlich länger, um der REQ-Datendetektionsschaltung zusätzliche Zeit zum Erfassen des ersten REQ-Datensignalübergangs zur Verfügung zu stellen und die REQ-Daten, die über den Datenbus 15 übertragen wurden, genau zu erfassen. Auf diese Weise wird eine Datenübertragung über den Datenbus 15 mit einer minimierten digitalen Steuerungs-Intersymbolstörung erzielt. Nachdem der erste REQ-Datensignalübergang erfaßt worden ist, wird der Spannungspegel des REQ-Datensignals geringer sein als der negierte Ruhespannungspegel, und deshalb ist keine zusätzliche Zeit zum Erfassen nachfolgender REQ-Daten notwendig.
Gemäß den 6 und 7 fügt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusätzliche Schritte zu dem Flußdiagramm nach 4 hinzu und umfaßt weiterhin das Laden eines Daten-ISI-Zählers bei Schritt 72 nach dem Aussenden eines REQ-Signals in Schritt 70. Der Daten-ISI-Zähler zählt die Anzahl der Datensegmente, die über den Datenbus übertragen worden sind. Nach einer vorherbestimmten Anzahl von Zählzyklen des Daten-ISI-Zählers und wenn es noch zu übertragende Daten gibt, starten die Verfahrensschritte bei Schritt 30 erneut.
Die Verfahrensschritte dieser Ausführungsform umfassen weiterhin die folgenden Schritte: Invertieren und Ausgeben der Daten bei Schritt 52, die zuvor bei Schritt 50 auf den Datenbus ausgegeben worden waren. Dann pausiert das Verfahren bei Schritt 54 für einen dritten vorbestimmten Zeitraum t3, um sicherzustellen, daß der Spannungspegel des Datenbusses 15 während der folgenden Schritte des Ausgebens von echten Daten bei Schritt 56 nicht den negierten Ruhespannungspegel erreicht. Der dritte vorbestimmte Zeitraum liegt typischerweise in einem Bereich von etwa 12,5 Nanosekunden bis 25 Nanosekunden. Weiterhin erreicht die Datenbusspannung während der nachfolgenden Schritte der Ausgabe echter Daten bei Schritt 56 für einen vorbestimmten Zeitraum den negierten Ruhespannungspegel nicht, wie durch den Daten-ISI-Zähler in Schritt 72 definiert. Diese Reduzierung im negierten Ruhespannungspegel des Datenbusses 15, die bei den Schritten 52 bis 56 erzielt wird, gestattet es den folgenden Datensegmenten, die über den Datenbus 15 übertragen werden, schneller durch die Datendetektionsschaltung 13 erfaßt zu werden. Die folgenden Datensegmente werden schneller detektiert, weil der Spannungspegel auf dem Datenbus 15 niedriger als der negierte Busruhespannungspegel ist, wie in 7 dargestellt. Deshalb enthalten die folgenden Datensegmentübergänge kleinere Spannungsveränderungen, bevor sie durch die Datendetektionsschaltung detektiert werden. Diese kleineren Spannungsveränderungen, die von Datenübergängen gemacht werden, werden innerhalb der Zeitgrenzen der Datendetektionsschaltung wahrscheinlicher detektiert, als Datenübergänge, die größere Spannungsveränderungen vollziehen.
Die folgenden Datensegmente, die über den Datenbus übertragen werden, folgen den folgenden Verfahrensschritten: Zurücknehmen des REQ-Ausgabebefehls bei Schritt 100 und dann bei Schritt 110 Ermitteln, ob das FIFO Daten enthält. Wenn das FIFO noch Daten enthält, Ausgeben der im FIFO enthaltenen Daten auf den Datenbus bei Schritt 105 und dann Pausieren für einen vorbestimmten Zeitraum t1 bei Schritt 61 für die Daten, die auf den Datenbus auszugeben sind, das heißt für deren Stabilisierungszeit (set up time).
Danach wird der REQ-Puls bei Schritt 130 durch das Peripheriegerät 5 ausgegeben, um ein Datensegment in Antwort auf eine durch das Host-Computersystem 10 erfolgende Datenanfrage für das nächste Datensegment zu übertragen. Entsprechend werden die Daten von dem Plattenlaufwerk 5 zum Host-Computer 10 über den Bus 15 übertragen. Dann wird der Schritt des Pausierens für einen Zeitraum t1, das heißt eine Haltezeit, bei Schritt 62 ausgeführt, so daß die Daten, die auf dem Datenbus gehalten werden, von der Datendetektionsschaltung erfaßt werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stabilisierungszeit gleich der Haltezeit, jedoch ist diese Gleichheit nicht erforderlich. Als nächstes wird der REQ-Ausgabebefehl bei Schritt 140 zurückgenommen. Dann wird der Daten-ISI-Zähler bei Schritt 150 herabgesetzt und der Daten-ISI-Zähler wird bei Schritt 160 überprüft, um zu bestimmen, ob der Zähler Null erreicht hat. Das FIFO wird bei Schritt 110 erneut überprüft, um zu bestimmen, ob das FIFO Daten enthält.
Wenn weiterhin bei Schritt 110 wieder festgestellt wird, daß das FIFO Daten enthält, dann werden die Verfahrensschritte 105, 61, 130, 62, 140, 150 und 160 wie oben beschrieben wiederholt. Wenn der Daten-ISI-Zähler bei Schritt 160 nicht Null ist und das FIFO bei Schritt 110 noch Daten enthält, dann werden diese Schritte 105, 61, 130, 62, 140, 150 und 160 wie oben beschrieben zyklisch wiederholt bis bei Schritt 110 festgestellt wird, daß das FIFO keine Daten enthält, oder bei Schritt 160, daß der Daten-ISI-Zähler gleich Null ist.
Wenn umgekehrt bei Schritt 110 ermittelt wird, daß das FIFO keine Daten enthält, dann wird bei Schritt 170 ermittelt, ob das letzte Datensegment übertragen worden ist. Wenn das letzte Datensegment übertragen worden ist, dann endet das Datenübertragungsverfahren bei Schritt 180. Wenn jedoch das letzte Datensegment nicht übertragen worden ist, wartet das Datenübertragungsverfahren bei Schritt 30 wieder darauf, daß das FIFO Daten enthält, und wiederholt die Schritte nach 6 zur Übertragung von Daten über den Datenbus 15.
Wenn weiterhin der Daten-ISI-Zähler, wie bei Schritt 160 ermittelt, gleich Null ist, dann wird bei Schritt 170 erneut ermittelt, ob das letzte Datensegment übertragen worden ist. Wenn das letzte Datensegment übertragen worden ist, dann endet das Datenübertragungsverfahren bei Schritt 180. Wenn jedoch das letzte Datensegment nicht übertragen worden ist, dann wartet das Datenübertragungsverfahren wieder bei Schritt 30 darauf, daß das FIFO Daten enthält, und wiederholt die Schritte nach 6 zum Übertragen von Daten über den Datenbus 15, bis alle Daten übertragen worden sind.
Es ist wichtig festzustellen, daß das Pausieren für einen Zeitraum t2 bei Schritt 80 in der Dauer länger ist als das Pausieren für einen Zeitraum t1 bei Schritt 60. Der Pausenzeitraum t2 bei Schritt 80 wird für ein Anfangsdatensegment ausgegeben, das über den Datenbus 15 übertragen wird, wie in 5 illustriert. Zusätzlich wird der Pausenzeitraum t2 bei Schritt 80 auch ausgegeben, wenn Datenübertragungen über den Datenbus 15 aus irgendeinem Grund pausieren oder wenn der Daten-ISI-Zähler bei Schritt 160 gleich Null ist. Insgesamt wird der Pausenzeitraum t2 bei Schritt 80 während der Anfangsstartdatenübertragung bei Schritt 20 ausgegeben, wenn die Datenübertragungen aus irgendeinem Grund pausieren oder wenn der Daten-ISI-Zähler bei Schritt 160 gleich Null ist. Der Pausenzeitraum t1 bei Schritt 60 wird während synchroner Datensegmentübertragungen ausgegeben.
Der Daten-ISI-Zähler (nicht dargestellt) ist ein programmierbares Register, das programmiert werden kann, um Datensegmente über einen Bereich von etwa 1 bis 31 Zählerzählzyklen zu zählen. Jeder Zählzyklus repräsentiert ein Datensegment, das über den Datenbus 15 übertragen worden ist. Sobald der ISI-Zähler auf Null verringert worden ist, werden deshalb die oben beschriebenen Verfahrensschritte wieder bei folgenden Schritten gestartet: Ermitteln bei Schritt 170, ob das letzte Datensegment übertragen worden ist, und, wenn dem so ist, Beenden des Verfahrens bei Schritt 180, und, wenn dem nicht so ist, Warten bei Schritt 30 darauf, bis das FIFO Daten enthält, und hierauf erneutes Starten des Datenübertragungsprozesses.
Dieses erneute Starten des Datenübertragungsprozesses verursacht, daß die Datenleitungen des Datenbusses 15 von digitalen Steuerungs- und/oder Daten-Intersymbolstörungen nach einer vorbestimmten Anzahl von Zählerzählzyklen in Übereinstimmung mit dem vorprogrammierten Daten-ISI-Zählerwert befreit werden. Entsprechend findet ein erneuter Start statt, wenn in Schritt 110 ermittelt wird, daß der FIFO nicht länger Daten enthält, und wenn in Schritt 170 ermittelt wird, daß das letzte Datensegment nicht gesendet worden ist. Deshalb startet das Verfahren zum Übertragen von Daten über einen Datenbus 15 beim Schritt des Wartens bei Schritt 30 darauf, daß der FIFO Daten enthält, erneut, wenn entweder der Daten-ISI-Zähler in Schritt 160 Null erreicht hat oder wenn das letzte Datensegment bei Schritt 170 nicht gesendet worden ist.
Gemäß 1 umfaßt ein weiterer Aspekt der Erfindung den Schritt des individuellen Überwachens jeder Datenleitung des Datenbusses mit einem 16-Bit-Daten aktivitätsdetektor 17. Der Datenaktivitätsdetektor 17 ist mit jeder der Datenleitungen verbunden, die innerhalb des Datenbusses 15 definiert sind. Wenn eine überwachte Leitung für einen Zeitraum inaktiv ist, dann werden die Verfahrensschritte nach 6 für jede einzelne Datenleitung des Datenbusses 15 wiederholt.
Gemäß den 1 bis 7 umfaßt ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einem Host-Computersystem 10 zu einem Peripheriegerät über einen Datenbus 15 die Verfahrensschritte des Ersetzens eines REQ-Befehls durch einen ACK-Befehl und des Wiederholens der oben beschriebenen Verfahrensschritte.
Das oben beschriebene Verfahren der Übertragung von Daten über einen Datenbus weist viele Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf, wie etwa das Starten von Datenübertragungen auf einem Datenbus mit minimierten Intersymbolstörungen, nachdem der Datenbus für einen längeren Zeitraum im Ruhezustand war.
Ein weiterer Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens zur Übertragung von Daten über einen mehrere Leitungen umfassenden Datenbus betrifft die synchrone Übertragung von Daten über den Datenbus mit minimierten digitalen Daten-Intersymbolstörungen, auch dann, wenn irgendeine der Datenleitungen für einen längeren Zeitraum in einem unveränderten Zustand geblieben ist.
Die Datentransferrate kann entsprechend dem Leitgedanken der vorliegenden Erfindung erhöht werden, weil der Datenbus keine digitalen Steuerungs-Intersymbolstörungen kompensieren muß, die nach dem erneuten Start des Datenbusses nach einem längeren Zeitraum im Ruhezustand auftreten. Weiterhin kann die Datentransferrate des Busses erhöht werden, weil der Datenbus keine digitalen Daten-Intersymbolstörungen kompensieren muß, die nach einer längeren synchronen Datenübertragung von unveränderten Datenwerten auftreten.
Nachdem so eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, sieht man, daß die Ziele der Erfindung vollständig erreicht worden sind und daß der Fachmann versteht, daß sich viele Veränderungen der Konstruktion und sehr unterschiedliche Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung von selbst anbieten, ohne den Grundgedanken und den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die hier gegebene Offenbarung und Beschreibung sind rein illustrativ und nicht darauf gerichtet, in irgendeinem Sinn einschränkend zu sein.

Claims

Verfahren zum Steuern der Übertragung von Daten von einem Sender zu einem Empfänger über einen Datenbus zum Minimieren der digitalen Intersymbolstörun gen mit folgenden Schritten: (A) Ausführen eines Datenübertragungs-Startbefehls; (B) Warten darauf, daß ein FIFO-Register beim Sender Daten enthält, und Ermitteln, wann das FIFO Daten enthält; (C) Ausgeben der im FIFO enthaltenen Daten auf den Datenbus; (D) Pausieren für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, bis die Daten auf dem Datenbus stabil sind; und (E) Ausgeben eines REQ-Befehls; (F) Pausieren für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, der länger ist als der erste vorbestimmte Zeitraum, damit die Daten von einer Datendetektionsschaltung erfaßt werden können, wobei das Pausieren für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum der REQ-Detektionsschaltung zusätzliche Zeit zum Erfassen von Daten zur Verfügung stellt, die auf dem Datenbus übertragen werden, wodurch digitale Intersymbolstörungen während der Datenübertragung vom Sender zum Empfänger minimiert werden, wobei nach Schritt (C) und vor Schritt (D) weiterhin folgende Schritte erfolgen: (G) Invertieren der auf den Bus in Schritt (C) ausgegebenen Daten; (H) Pausieren für einen dritten vorbestimmten Zeitraum, so daß ein Ruhespannungspegel auf dem Datenbus während der folgenden Schritte der Ausgabe von Daten nicht erreicht wird; und (I) Ausgeben von Daten auf den Datenbus.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verfahren nach Schritt (E) und vor Schritt (F) den Schritt (J) Laden eines Daten-ISI-Zählers mit einem vorbestimmten Zählwert und nach Schritt (F) weiterhin folgende Schritte umfaßt: (K) Rücknahme des REQ-Befehls; (L) Ermitteln, ob das FIFO Daten enthält, (i) wenn das FIFO Daten enthält, dann Fortfahren mit Schritt (M), (ii) wenn das FIFO keine Daten enthält, dann Ermitteln, ob das letzte Datensegment überfragen worden ist, (iii) wenn ermittelt wurde, daß das letzte Datensegment übertragen worden ist, dann Beenden, und (iv) wenn ermittelt wurde, daß das letzte Datensegment nicht übertragen worden ist, dann Wiederholen von Schritt (B). (M) Ausgeben eines Datensegments, das im FIFO gehalten wird, auf den Datenbus; (N) Pausieren für den ersten vorbestimmten Zeitraum damit die Daten von der Datendetektionsschaltung erfaßt werden können; (O) Ausgeben eines REQ-Befehls zum Übertragen eines Datensegments; (P) Wiederholen von Schritt (N); (Q) Zurücknahme des REQ-Befehls; (R) Vermindern des Daten-ISI-Zählers; und (S) Ermitteln, ob der Daten-ISI-Zähler Null ist, (v) wenn ermittelt ist, daß der Daten-ISI-Zähler Null ist, dann Ermitteln, ob das letzte Datensegment übertragen worden ist, (vi) Wiederholen der Schritte (iii) und (iv).
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Schritte (L) bis (S) zyklisch wiederholt werden, bis ermittelt worden ist, daß das letzte Datensegment übertragen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Schritte (L) bis (S) zyklisch wiederholt werden, bis ermittelt worden ist, daß der Daten-ISI-Zähler gleich Null ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Daten-ISI-Zähler über einen Bereich von etwa 1 bis 31 Zählschritten programmiert werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Datenbus ein SCSI-Datenbus ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Datenbus eine Vielzahl einzelner Datenleitungen enthält und weiterhin einen Datenaktivitätsdetektor, der mit dem Datenbus verbunden ist, um Datensegmentübertragungen auf jeder einzelnen Datenleitung des Datenbusses zu überwachen.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Schritte (A) bis (S) für jede einzelne Datenleitung wiederholt werden, die mit dem Datenaktivitätsdetektor verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Datenaktivitätsdetektor ein 16-Bit-Datenaktivitätsdetektor ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Sender als Peripheriegerät und der Empfänger als Host-Computersystem definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der REQ-Befehl durch einen ACK-Befehl ersetz ist und der Sender als Host-Computersystem und der Empfänger als Peripheriegerät definiert ist.