DE2008585C3 - Schaltungsanordnung zum Verbinden mehrerer Datenverarbeitungseinheiten mit einer peripheren Speichervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verbinden mehrerer Datenverarbeitungseinheiten mit einer peripheren Speichervorrichtung, wobei Belegungseinrichtungen und eine Belegungxsteuervorrichtung eingesetzt werden.

Zum Zweck des Zugriffs mehrerer Verarbeitungseinheiten zu einer gemeinsamen Speichervorrichtung ist es aus der DT-AS 12 18 761 bekannt, Belegungsvorrichtungen und eine Belegungssteuervorrichtung einzusetzen. Diese Mittel werden bei der DT-AS 12 18761 zur prioritätsabhängigen Abfrage der Verarbeitungseinheiten benutzt, um diesen den verfügbaren Speicherraum optimal zuzuteilen. Ausgangspunkt der Erfindung sind mehrere unabhängige, mit gleicher Priorität arbeitende Verarbeitungseinheiten, die Zugriff zum peripheren Speicher haben.

ίο Es wurde bereits vorgeschlagen, Fernsprechgebühren mit einer Vorrichtung nach Art eines Rechners zu ermitteln. Jeder Rechner kann mehrere Ferngespräche gleichzeitig steuern und in einem schnellen vorläufigen Speicher die für die Gebührenerfassung benötigten

Daten aufnehmen (Nummer des rufenden Teilnehmerns, Nummer des gerufenen Teilnehmers, Gebührensatz, Beginn, Ende und gegebenenfalls Dauer des Gesprächs). Nach Beendigung eines Gesprächs ist es erforderlich, den von diesen Daten im schnellen, vorläufigen Speicher belegten Platz zu räumen, da dieser Speicher nur eine begrenzte Kapazität hat, und die Daten in eine Speichervorrichtung zu übertragen, die einen Dauerspeicher großer Kapazität umfaßt, z. B. ein Magnetband oder einen Lochstreifen.

Der Umspeichervorgang läuft zwar relativ langsam ab, kommt aber auch vergleichsweise selten vor. Es ist daher aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zweckmäßig, mehrere Rechner oder Datenverarbeitungseinheiten in einen peripheren Speicher urnspcicherri zu lassen. Dabei

ist natürlich dafür Sorge zu tragen, daß nicht während der Übertragung von einem Rechner ein anderer Rechner ebenfalls mit einer Übertragung beginnt. Darüberhinaus muß aber auch verhindert werden, daß eine gleichzeitige Anforderung zweier Rechner zu einer Doppelverbindung führt.

Es ist Aufgabe der Schaltungsanordnung nach der Erfindung, diesen Zugriff mehrerer Datenverarbeitungseinheiten zu einem peripheren Speicher zu ordnen. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungseinrichtungen zur Anzeige des Frei- oder Belegtzustandes der Speichervorrichtung dienen, und daß diese Belegungseinrichtungen mit der Belegungssteuervorrichtung, Belegungssperrvorrichtungen und Programmunterbrechungseinrichtungen gruppenweise zusammengefaßt sind und jeweils einer Datenverarbeitungseinheit zugeordnet sind, wobei jede Gruppe sich selbst mit der Speichervorrichtung verbindet und auf jede andere Gruppe einwirkt, um Doppelverbindungen zu vermeiden.

Eine besondere Ausbildung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungseinrichtungen aus Kippstufen bestehen, deren Ausgänge vom einen Typ mit den Belegungssteuervorrichtungen bzw. Unterbrechungseinrichtungen der gleichen Gruppe und deren andere Ausgänge mit den Belegungssperrvorrichtungen aller anderen Gruppen verbunden sind, daß die Belegungssperrvorrichtungen UND-Glieder sind, deren Ausgänge mit den entsprechenden Belegungssteuervorrichtungen der gleichen Gruppe verbunden sind, und daß jede Belegungssteuervorrichtung eine Belegungssteuerschaltung und eine Belegungsannahmeschaltung umfaßt, deren Ausgänge miteinander und einerseits mit dem Eingang der Belegungseinrichtungen und andererseits mit einem Bestätigungseingang der Datenverarbeitungseinheit der gleichen Gruppe verbunden sind.

Eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach

der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Belegungssteuerschaltung durch eine erste Anforderung von der zugehörigen Datenverarbeitungseinheii eingeschaltet wird, wenn die Speichervorrichtung frei ist und eine Belegungskippstufe der gleichen Gruppe umgeschaltet wird, wobei die genannte Kippstufe in der Lage ist, einerseits einen Eingang der Belegungsannahmeschaltung freizugeben und andererseits die Eingänge der Steuereinrichtungen der anderen Gruppen z.: sperren, daß der Ausgang jeder Belegungssteuerschaltung in'der Lage ist, die Bestätigungseinrichtung der Datenverarbeitungseinheit der gleichen Gruppe zu betätigen, und daß jede Belegungsannahmeschaltung durch eine zweite Anforderung der Datenverarbeitungseinheit betätigt wird, die durch die genannte Bestätigungseinrichtung veranlaßt wird, sofern nicht weitere erste Anforderungen nach der gleichen Speichervorrichtung vorlagen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhrnd eines Auführungsbeispiels mit den Zeichnungen erläutert. 2c

Fig. 1 ze'g^{1 m emer} Übersicht die einem Rechner zugeordnete Vorrichtungsgruppe,

Fig 2 zeigt in den nebeneinander zu betrachtenden Teilfiguren 2a und 2b die Verbindungen zwischen drei im Einzelnen dargestellten Vorrichtungsgruppen.

Die grundsätzliche Funktion ist in F i g. 1 zu erkennen. Wenn ein Rechner 1 eine Information zur gemeinsamen peripheren Maschine 9, im Beispiel einem Speicher, zu übertragen hat, dann gibt er über die Leitung 2 einen Prüfimpuls zur Belegungssteuervorrichtung 3. Wenn die periphere Maschine frei ist, dann wird über die Leitung 5 ein Impuls zur Belegungskippstufe 4 übertragen, um in der Vorrichtung 6 den Belegtzustand anzuzeigen und jegliches Ansprechen auf eine Anforderung von einem

1 Rechner zu verhindern. Gleichzeitig wird über Im Beispiel hat der periphere Speicher 9 eine Leitung 16, die allen Rcchnervorrichtungsgruppen gemeinsam ist, und über die der Speicher für alle Rechner gesperrt werden kann.

Die Fig.2 zeigt die Verbindungsleitungen zwischen zwei ersten Vorrichtungsgruppen und einer letzten Vorrichtungsgruppe. Die Zahl der an einen Speicher anschließbaren Rechner hängt natürlich von der zu bewältigenden Verkehrslast ab. Im Ausführungsbeispiel ist zur Gebührenerfassung einer Vermittlungsstelle die Anzahl der mit einem Speicher verbindbaren Rechner auf acht beschränkt.

Es wird davon ausgegangen, daß eine Anforderung vom Rechner 1 für einen Einschreibvorgang in die periphere Vorrichtung 9 vorliegt. Der Rechner gibt einen Impuls auf seine Leitung 2 und eine »l« erscheint am Ausgang des Inverters 17. Die Torschaltung 18 hat damit an ihren beiden Eingängen 19 und 20 eine »1«. da alle Belegungskippstufen 4 (sofern die periphere Maschine frei ist) sich in der Ruhestellung befinden, wobei am Ausgang 21 jeder dieser Kippstufen eine »1« erscheint. Den vier Eingängen der Torschaltung 22 und denen der Verlängerungstorschaltung 23 wird daher eine »1« zugeführt, dadurch erscheint am Ausgang der Torschaltung 22 eine »0« und wegen des Inverters & wird dem Eingang 20 der Torschaltung 18 eine »1« zugeführt. Die Torschaltung 18 ist daher leitend, und der über die Leitung 2 ausgesandte Impuls erscheint wieder auf den Leitungen 5 und 25. Die Kippstufe 48 wird durch den Impuls auf der Leitung 5 in ihren anderen Zustand umgeschaltet, so daß an ihrem Ausgang 28 eine »1« und an ihrem Ausgang 21 eine »n« erscheint. Alle Torschaltungen 22 der übrigen Rechner sind dahu gesperrt und dem Eingang 29 der Torschaltung 30 wild eine »1« zugeführt. Der Impuls auf der Leitung to ⁶ ... „,- _j ->t f.,..- technologi-

einer DoppeiverDinaung besteht, sendet der Rechner 1 über die Leitung 8 noch eine Anforderungsbestätigung. Wenn sich die Belegungskippstufen 4 der anderen Rechner in der Ruhestellung und die Belegungskippstufe 4 des anfordernden Rechners in der Stellung befinden, dann wird über die Leitung 7 ein Impuls zum anfordernden Rechner übertragen, um ihm anzuzeigen, daß er Informationen zur peripheren Maschine senden kann, da er mit letzterer verbunden ist.

Da die periphere Maschine, was auch immer es sein mag, viel langsamer arbeitet als der Rechner, erfolgt das Einschreiben Zeichen für Zeichen.

Wenn die periphere Maschine das Einschreiben eines Zeichens beendet hat, dann gibt sie einen Impuls auf die Leitung 11, der eine Unterbrechungseinrichtung 12 in der dem angeschlossenen Rechner zugehörigen Gruppe betätigt. Über die Leitung 14 wird daraufhin dem Rechner ein Unterbrechungszeichen gesandt. Da der Rechner jedoch Unterbrechungsaufforderungen verschiedenen Ursprungs empfangen kann, muß er erst die Vorrichtung identifizieren, die die Unterbrechung fordert. Hierzu überträgt der Rechner einen Impuls auf die Leitung 10 und erhält eine Antwort als Impuls über die Leitung 13 zurück.

Wenn die Übertragung der Information beendet ist, dann gibt der Rechner einen Impuls auf die Leitung 15. der die Belegungskippstufe 4 zurückstellt und die periphere Maschine wieder für andere Rechner prrpirhhar macht.

tmptang der ΑΜίιιβιιιιίΕυι.ονκι·^.^ Rechner, über die Leitung 8 einen Impuls als Anforderungsbestätigung auszusenden. Über den Inverter 31 wird dann dem Eingang 32 der Torschaltung eine »1« zugeführt. Diese Torschaltung wird nunmehr leitend, da sie an ihren drei Eingängen eine >>'« hat (der Eingang 33 befindet sich im gleichen Zustand wie der Eingang 20 der Torschaltung 18). Über die Torschaltung 30 wird daher erneut ein Impuls auf die Leitungen 5 und 25 gegeben. Dieser Impuls ist auf der Leitung wirkungslos, wahrend er auf der Leitung 25 den Rechner (über die Leitung 7) darüber informiert, daß seine Anforderung berücksichtigt werden kann, da die periphere Maschine von keinem anderen Rechner

gerufen wird.

Wenn dagegen zwei Rechner gleichzeitig eine Anforderung ausgesandt haben und sich z. B. der Zustand zweier Kippstufen 48 und 34 geändert hat, dann findet ein über die Leitung 8 eintreffender Bestätigungsimpuls die Torschaltung 30 im nichtleitenden Zustand. dp letztere eine »0« am Eingang 33 und eine «1« an den Eingängen 32 und 29 hat. Dies kommt dadurch zustande, daß die Kippstufe 34 nach dem Empfang des Belegungsinipulses auf Leitung 35 ihre Stellung gewechselt hat, so daß sie am Ausgang 36 tme »0.* zi.._D't, die am entsprechenden Eingang der Torschaltung erscheint. Da diese Torschaltung nichtleitend ist, steht an ihrem Ausgang eine »1« und wegen des Inverters steht am Eingang 33 der Torschaltung 30 eine »0«.

Unter den Bedingungen des vorigen Absat7.es erhalten die beiden Rechner nicht über die Leitung 7 3ZW. 37 die zweite Bestätigung und führen ihrer Kippstufe 48 bzw. 34 über die Eingangsleitungen 15 und 38 einen Auslöseimpuls zu. Die beiden Kippstufen werden zurückgestellt und die beiden Rechner werden ihre Anforderungsimpulse erneuern, die jetzt die Möglichkeit haben, zu verschiedenen Zeiten zu erscheinen.

Wie oben bereits angedeutet wurde, legt die Speichervorrichtung 9 nach Beendigung des Einschreibens eines Zeichens ein »!«-Potential als Programmunterbrcchungsanforderung an die Leitung 11. Dieses Potential erscheint im begonnenen Beispiel am Eingang 42 der Torschaltung 40. Da jetzt der Rechner 1 mit der peripheren Maschine 9 verbunden ist, steht am Eingang 41 der Torschaltung 40 eine »1«. Letztcrc ist daher leitend und über die Leitung 14 wird eine »0« übertragen, um eine Programmunterbrechung des Rechners 1 anzufordern.

Sobald der Rechner die Programmunterbrechungsanforderung empfangen hat, sendet er einen Prüfimpuls über die Leitung 10, und am Ausgang des Inverters 43 erscheint auf der Leitung 44 eine »I«. Andererseits liefert die »0« am Ausgang der Torschaltung 40 eine »1« auf der Leitung 46 am Ausgang des Inverters 47. Die Torschaltung 45 hat somit an beiden Eingängen 44, 46 eine »1« und leitet, wobei eine »0« als Ausgangssignal auf der Leitung 12 erscheint, die den Rechner veranlaßt, ein weiteres Zeichen zur Speichervorrichtung 9 zu übertragen.

Wenn das Zeichen eingeschrieben ist, dann fordert die periphere Maschine erneut eine Programmunterbrechung an, und der Zyklus beginnt erneut. Wenn auf diese Art und Weise alle Zeichen zur Speichervorrichtung übertragen wurden, dann überträgt der Rechner einen Auslöseimpuls über die Leitung 15, der die Kippstufe 48 zurückstellt, so daß die Speichervorrichtung wieder für alle Rechner erreichbar ist.

Zum Zwecke der Wartung oder Prüfung erlaubt es eine allen Rechnern gemeinsame Leitung 16, die Speichervorrichtung außer Betrieb zu setzen. Wenn dieser Leitung eine »0« zugeführt wird, dann kann keine dciTorschaltungcn 22 in den Bclegungsvorrichtungcn 6 mehr leitend sein, und keine der Torschaltungen 18 in

ίο den Belcgungsstcuervorrichtungcn 3 kann mehr leiten, somit kann keine Anforderung eines Rechners, /.. B. über die Leitung 2, mehr durchkommen.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung gehören zum Rechenwerk Gebührenerfassungseinrichtungen, bei denen jeweils der Inhalt einer Speicherzelle zur peripheren Speichervorrichtung übertragen werden muß, wenn die einer Verbindung zugeordnete Speicherzelle voll ist. Der speicherprogrammierte Rechner 1 sendet einen Prüfimpuls auf der Leitung 2 zur Vorrichtung 3, wenn er einen Prüfbefehl 1OT ausführt. ]c nach dem, ob die Vorrichtung 3 frei ist oder nicht, also ob ein Zeichen auf der Leitung 7 ankommt oder nicht, schaltet das Programm zum nächsten Befehl oder es überspringt einen Befehl. Bei einem Sprung besteht der nächste durchzuführende Befehl aus einem entsprechenden Prüfbefehl (1OT), jedoch aus einem an einer anderen Stelle gespeicherten Befehl. Der Rechner 1 sendet dann über die Leitung 8 einen neuen Prüfimpuls zur Vorrichtung 3. An Abhängigkeit davon, ob die Vorrichtung 3 antwortet oder nicht, wird wiederum zum nächsten Befehl geschaltet oder gesprungen. Beim Schalten zum nächsten Befehl veranlaßt dieser zunächst, daß nach an sich bekannten Verfahren ein erstes Zeichen zum peripheren Speicher übertragen wird.

Hierzu 3 BUiIt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Verbinden mehrerer Datenverarbeitungseinheiten mit einer peripheren Speichervorrichtung, wobei Belegungiseinrichtungen und eine Belegungssteuervorrichtuing eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungseinrichtungen (4) zur Anzuige des Freioder Belegtzustandes der Speichervorrichtung (9) dienen, und daß diese Belegungseinrichtungen mit der Belegungssteuervorrichtung (3), Belegungssperrvorrichtungen (6) und Progrnmrnunterbrechungseinrichtungen (12) gruppenweise zusammengefaßt sind und jeweils einer Datenverarbdtungseinheit (1) zugeordnet sind/wobei jede Gruppe sich selbst mit der Speichervorrichtung verbindet und auf jede andere Gruppe einwirkt, um Doppelverbindungen zu vermeiden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungseinrichtungen aus Kippstufen (4) bestehen, deren Ausgänge vom einen Typ (»1« oder »0«) mit den Belegungssteuervorrichtungen (3) bzw. Unterbrechungseinrichtungen (12) der gleichen Gruppe und deren andi;re Ausgänge mit den Belegungssperrvorrichtungen (6) aller anderen Gruppen verbunden sind, daß die Belegungssperrvorrichtungen UND-Glieder (22, 23) sind, deren Ausgänge mit den entsprechenden ßelegüngssieuervöriichtuiigen (18, 30) der gleichen Gruppe verbunden sind, und daß jede Belegungssteuervorrichtung eine Belegungssteuerschaltung (18) und eine Belegungsannahmeschaltung (30) umfaßt, deren Ausgänge miteinander und einerseits mit dem Eingang (5) der Belegungseinrichtungen und andererseits mit einem Bestätigungseingang (25, 7) der Datenverarbeitungseinheit (1) der gleichen Gruppe verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Belegungssteuerschaltung (18) durch eine erste Anforderung von der zugehörigen Datenverarbeitungseinheit (1) eingeschaltet wird, wenn die Speichervorrichtung (9) frei ist und eine Belegungskippstufe (48) der gleichen Gruppe umgeschaltet wird, wobei die genannte Kippstufe in der Lage ist, einerseits einen Eingang (29) der Belegungsannahmeschaltung (30) freizugeben und andererseits die Eingänge der Steuereinrichtungen (6) der anderen Gruppen zu sperren, daß der Ausgang jeder Belegungssteuerschaltung in der Lage ist, die Bestätigungseinrichtung der Datenverarbeitungseinheit der gleichen Gruppe zu betätigen, und daß jede Belegungsannahmeschaltung (30) durch eine zweite Anforderung (8) der Datenverarbeitungseinheit betätigt wird, die durch die genannte Bestätigungseinrichtung veranlaßt wird, sofern nicht weitere erste Anforderungen nach der gleichen Speichervorrichtung vorlagen.