DE2045623B1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung des Zugriffs eines Prozessors einer programmgesteuerten Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage, zu deren Speicherwerk - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Zugriffs eines Prozessors einer programmgesteuerten Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage, zu deren Speicherteile unterschiedlicher Speicherzykluszeit enthaltendem Speicherwerk; diese Schaltungsanordnung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer in einer Mikroprogrammsteueranordnung eines Programmleitwerks vorgesehenen Ablaufsteuereinrichtung, welche den Ablauf eines Mikroprogrammschrittes in einer der kürzesten Speicherzykluszeit entsprechenden Zeitspanne bewirkt, und einem ständig Taktimpulse erzeugenden und diese Ablaufsteuereinrichtung mit Taktimpulsen beaufschlagenden Taktimpulsgenerator ein Sperrschalter eingefügt ist, welcher jeweils bei Ansteuerung eines Speicherelementes des Speicherwerks für eine Zeitspanne, welche der Differenz zwischen der Speicherzykluszeit des das angesteuerte Speicherelement enthaltenden Speicherteiles und der kürzesten Speicherzykluszeit entspricht, gesperrt wird.
• Die Erfindung bringt den Vorteil einer Zusammenarbeit zwischen dem Prozessor und dem Speicherwerk einer programmgesteuerten Fernmeldevermittlungsanlage jeweils mit der größtmöglichen Arbeitsgeschwindigkeit bei zugleich hoher Taktgenauigkeit mit sich.
• Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß es bereits bekannt ist, eine Synchronisierung einer Datenverarbeitungseinheit mit langsamer arbeitenden peripheren Einheiten dadurch zu erreichen, daß der jeweils zu Beginn eines Operationszyklus der Datenverarbeitungseinheit einen Taktimpuls erzeugende, durch einen während des Operationszyklus eingangsseitig gesperrten und damit an der Impulserzeugung gehinderten Sperrschwinger gebildete Taktimpulsgenerator der Datenverarbeitungseinheit für eine zusätzliche vorbestimmte Zeitspanne mittels eines Monoflops eingangsseitig gesperrt und damit weiterhin an der Impulserzeugung gehindert wird, wobei je Arbeitsgeschwindigkeit peripherer Einheiten ein eigenes Monoflop vorzusehen ist, das auf eine entsprechende Einschaltzeit eingestellt wird. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist also jeweils zu Beginn eines Operationszyklus ein erneutes Anschwingen des den Taktimpulsgenerator bildenden Sperrschwingers erforderlich, was indessen entsprechende Pulsungenauigkeiten mit sich bringt, die für höhere Arbeitsgeschwindigkeiten unter Umständen nicht tragbar sind. Demgegenüber weist, wie bereits gesagt, die gemäß der Erfindung ausgebildete Steuerschaltungsanordnung eine hohe Taktimpulsgenauigkeit auf, da hier der die Taktimpulse erzeugende Taktimpulsgenerator auch bei Zusammenarbeit des Prozessors mit einem Speicherteil großer Speicherzykluszeit ständig Taktimpulse erzeugt, ein jedesmaliges Wiederanschwingen des Taktimpulsgenerators also vermieden wird.
• An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
• Die Zeichnung zeigt schematisch zentrale Funktionseinheiten einer programmgesteuerten Fernsprechvermittlungsanlage in einem zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfange. Diese Vermittlungsanlage weist neben einer den Datenaustausch mit den in der Zeichnung nicht näher dargestellten peripheren Einrichtungen steuerenden Ein- und Ausgabeeinheit EA ein die zur Durchführung von Vermittlungsvorgängen erforderlichen Daten sowie die zu deren Verarbeitung benötigten Programme speicherndes Speicherwerk SP und einen Prozessor P auf, der neben einem in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellten, die zur Durchführung von Vermittlungsvorgängen erforderlichen Rechenoperationen (z. B. Ansteueradressenrechnungen, Verknüp- fungen, Vergleiche) ausführenden Rechenwerk ein die Reihenfolge, in der die Befehle eines Programms ausgeführt werden, steuerndes Programmleitwerk PL enthält. Der ProzessorP, das Speicherwerk SP und die Ein- und Ausgabeeinheit EA sind über ein Leitungssystem untereinander verbunden.
• In der Zeichnung ist angedeutet, daß das Speicherwerk SP zwei Speicherteile SPL und SPS aufweist.
• Diese beiden Speicherteile mögen unterschiedliche Speicherzykluszeiten aufweisen, und zwar möge der Speicherteil SPS eine kürzere Speicherzykluszeit und der Speicherteil SPL eine längere Speicherzykluszeit aufweisen. Die einzelnen Speicherelemente der Speicherteile SPL, SPS werden von einem Ansteueradressenregister SAR des Speicherwerks SP her angesteuert, wobei dann ein bestimmter Teil der jeweiligen Ansteueradresse eine Information darüber enthält, ob das anzusteuernde Speicherelement im Speicherteil SPL oder im Speicherteil SPS liegt.
• Im Programmleitwerk PL des Prozessors P ist eine Mikroprogrammsteueranordnung MPS enthalten, die, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist, einen Mikroprogrammspeicher MSP aufweisen kann, der über ein Mikroadressenregister MAR angesteuert wird und der ausgangsseitig zu einem Mikrobefehlsregister MBR führt, wobei der Funktionsablauf in der Mikroprogrammsteueranordnung MPS durch eine Ablaufsteuereinrichtung MPA gesteuert wird. Diese Ablaufsteuereinrichtung MPA bewirkt den Ablauf eines Mikroprogrammschrittes in einer der kürzesten Speicherzykluszeit eines im Speicherwerk SP enthaltenen Speicherteils entsprechenden Zeitspanne, im Beispiel also in einer Zeitspanne, die der Speicherzykluszeit des Speicherteils SPS entspricht. Hierzu wird die Ablaufsteuereinrichtung MPA von einem ständig Taktimpulse erzeugenden Taktimpulsgenerator TG mit Taktimpulsen beaufschlagt. Zwischen den Taktimpulsgenerator TG und die Ablaufsteuereinrichtung MPA ist nun ein Sperrschalter 5 eingefügt, welcher jeweils bei Ansteuerung eines Speicherelementes des Speicherwerks SP für eine Zeitspanne gesperrt wird, die der Differenz zwischen der Speicherzykluszeit des das angesteuerte Speicherelement enthaltenden Speicherteiles und der kürzesten Speicherzykluszeit entspricht.
• Hierzu ist mit dem Ansteueradressenregister SAR des Speicherwerks SP eine Adressenauswerteschaltung V verbunden. Diese Adressenauswerteschaltung wertet jeweils die in einer Ansteueradresse enthaltene Information über den das jeweils anzusteuernde Speicherelement enthaltenden Speicherteil aus. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Steuerschaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird davon ausgegangen, daß der Speicherteil SPS des Speicherwerks SP die kürzeste Speicherzykluszeit aufweist und daß neben dieser kürzesten Speicherzykluszeit nur eine längere Speicherzykluszeit gegeben ist, nämlich diejenige des Speicherteiles SPL. Es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung nicht auf derartige Verhältnisse beschränkt ist, vielmehr neben einem die kürzeste Speicherzykluszeit aufweisenden Speicherteil auch eine Mehrzahl von Speicherteilen mit längeren, untereinander unterschiedlichen Speicherzykluszeiten vorgesehen sein kann. In Abhängigkeit von der Speicherzykluszeit des das angesteuerte Speicherlement enthaltenden Speicherteils entriegelt die Adressenauswerteschaltung Z einen der Differenz zwischen der Speicherzykluszeit des betreffenden Speicherteiles, beispielsweise also des Speicherteiles SPL, und der kürzesten Speicherzykluszeit entsprechenden Ausgang eines Impulszählers Z, der vom Taktimpulsgeber IG erzeugte Taktimpulse zählt. In der Zeichnung ist nur ein solcher, mit I bezeichneter Ausgang des Impulszählers Z angedeutet; dieser Ausgang I entspricht der Zeitdifferenz zwischen der Speicherzykluszeit des Speicherteiles SPL und derjenigen des Speicherteiles SPS und damit zugleich der Differenz zwischen der Speicherzykluszeit des Speicherteiles SPL und der für den Ablauf eines Mikroprogrammschrittes erforderlichen Zeitspanne. Der Impulszähler Z, der vom Taktimpulsgenerator TG abgegebene Taktimpulse zählt, beginnt mit dem Zählvorgang jeweils im Augenblick einer Speicheransteuerung. In der Zeichnung ist hierzu angedeutet, daß der Ausgang des Taktimpulsgenerators TG mit dem Eingang des Zählers Z über ein UND-Glied ZG verbunden ist, welches jeweils bei Abgabe eines Ausgangssignals durch die Adressenauswerteschaltung V entriegelt wird; dabei ist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel berücksichtigt, daß unter den dort zugrunde gelegten Verhältnissen eine Imp ulszählung bei Ansteuerung eines im Speicherteil SPS liegenden Speicherelements sich erübrigt, da der Speicherteil SPS die kürzeste Speicherzykluszeit aufweist, an die die Ablaufzeit eines Mikroprogrammschrittes -bereits angepaßt ist.
• Wird nun ein im Speicherteil SPL liegendes Speicherelement des Speicherwerks SP angesteuert, so wird in Auswertung der im Ansteueradressenregister SAR des Speicherwerks SP stehenden Adresse des betreffenden Speicherelementes durch die Adressenauswerteschaltung V ein Entriegelungssignal an das UND-Glied ZG abgegeben, so daß nunmehr die vom Taktimpulsgenerator TG erzeugten Taktimpulse vom Impulszähler Z gezählt werden.
• Gleichzeitig wird von der Adressenauswerteschaltung V her über ein Sperrglied SG der zwischen Taktimpulsgenerator TG und Ablaufsteuereinrichtung MPA liegende Sperrschalter S geöffnet. Das Sperrglied SG liegt mit seinem Sperreingang an dem Ausgang 1 des Impulszählers Z. Wenn nun der Impulszähler Z eine der Differenz zwischen der Speicherzykluszeit des das gerade angesteuerte Speicherelement enthaltenden Speicherteiles SPL und der kürzesten Speicherzykluszeit entsprechende Anzahl von Taktimpulsen gezählt hat, wird der zugehörige Impulszählerausgang 1 aktiviert. Diese Aktivierung hat eine Sperrung des Sperrgliedes SG zur Folge, wodurch der Sperrschalter S wieder geschlossen, die mit Beginn der Impulszählung vorgenommene Sperrung des Sperrschalters S also wieder aufgehoben wird, so daß die Ablaufsteuereinrichtung MPA nunmehr den Ablauf eines nachfolgenden Mikroprogrammschrittes bewirken kann. Danach können sich bei einer erneuten Ansteuerung des Speicherteils SPL die beschriebenen Vorgänge in entsprechender Weise wiederholen, oder es können andersartige Mikroprogrammschritte ausgeführt werden, was hier jedoch nicht mehr beschrieben werden soll, da dies zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Steuerung des Zugriffs eines Prozessors einer programmgesteuerten Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage, zu deren Speicherteile unterschiedlicher Speicherzykluszeit enthaltendem Speicherwerk, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer in einer Mikroprogrammsteueranordnung (MPS) eines Programmleitwerks (PL) vorgesehenen Ablaufsteuereinrichtung (MPA ), welche den Ablauf eines Mikroprogrammschrittes in einer der kürzesten Speicherzykluszeit entsprechenden Zeitspanne bewirkt, und einem ständig Taktimpulse erzeugenden und diese Ablaufsteuereinrichtung (MPA) mit Taktimpulsen beaufschlagenden Taktimpulsgenerator (TG) ein Sperrschalter (S) eingefügt ist, welcher jeweils bei Ansteuerung eines Speicherelementes des Speicherwerks (SP) für eine Zeitspanne, welche der Differenz zwischen der Speicherzykluszeit des das angesteuerte Speicherlement enthaltenden Speicherteiles (SPL) und der kürzesten Speicherzykluszeit entspricht, gesperrt wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Ansteueradressenregister (SAR) des Speicherwerks (SP) eine Adressenauswerteschaltung (V) verbunden ist, welche in Abhängigkeit von der Speicherzykluszeit des betreffenden Speicherteils (SPL) einen der genannten Differenz entsprechenden Ausgang (I) eines einen Zählvorgang jeweils mit einer Speicheransteuerung beginnenden, die Taktimpulse zählenden Impulszähler (Z) entriegelt, von welchem her mit der Aktivierung des betreffenden Ausgangs (I) die mit Beginn der Impulszählung einsetzende Sperrung des Sperrschalters (S) aufgehoben wird.

   Programmgesteuerte Fernmeldevermittlungsanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, lassen in ihrem strukturellen Aufbau verschiedene Ebenen erkennen, nämlich eine untere Ebene dezentraler Funktionseinheiten, die neben den eigentlich peripheren Einrichtungen, wie Sprechwegenetz, Teilnehmerschaltungen, Relaissätzen, Koppelfeldeinstellern und Teilnehmeridentifizierern, auch dezentrale Steuerwerke umfassen kann (welche indessen auch einer gesonderten, mittleren Ebene zugerechnet werden können), und eine obere Ebene zentraler Funktionseinheiten. Solche zentralen Funktionseinheiten sind das Speicherwerk, welches die zur Durchführung von Vermittlungsvorgängen erforderlichen Daten sowie die zu deren Verarbeitung benötigten Programme speichert, das Rechenwerk, welches die zur Durchführung von Vermittlungsvorgängen erforderlichen Rechenoperationen ausführt, Ein- und Ausgabeeinheiten, welche den Datenaustausch mit den zugehörigen dezentralen Funktionseinheiten steuern, und das Programmleitwerk, welches die Reihenfolge steuert, in der die Befehle eines Programmes ausgeführt werden, diese Befehle entschlüsselt und gegebenenfalls modifiziert und die für ihre Ausführung erforderlichen digitalen Signale abgibt.

   Dabei kann das Programmleitwerk, welches auch eine Mikroprogrammsteueranordnung mit einem Mikroprogrammspeicher enthalten kann (siehe z. B.

   Speiser, Digitale Rechenanlagen, 1965, 5. 275), auch mit dem Rechenwerk zu einem Steuerwerk zusammengefaßt eine Funktionseinheit, den sogenannten Prozessor, bilden (siehe z. B. Informationen Fernsprechvermittlungstechnik, 1-69, S.6; The Bell System Technical Journal, Oktober 1969. S. 2621).

   Das Speicherwerk einer solchen programmgesteuerten Fernmeldevermittlungsanlage kann verschiedene Speicherteile umfassen. Sind diese Speicherteile unter Verwendung unterschiedlicher Speicherelemente aufgebaut oder haben sie unterschiedliche Speicherkapazitäten, so werden sie eine unterschiedliche Speicherzykluszeit haben. Es ist dies die Zeit zwischen dem Beginn zweier aufeinanderfolgender gleichartiger (Ein- bzw. Aus-)Speichervorgänge, d. h.

   die Zeit, in der ein Speicherzyklus abläuft. Zur Steuerung des Ablaufs eines Speicherzyklus ist in der Regel eine Reihe von Steuerimpulsen in bestimmter Reihenfolge und zu bestimmten Zeitpunkten erforderlich, mit denen z. B. zunächst die Übernahme einer neuen Ansteueradresse in ein Ansteueradressenregister und die Löschung der in einem Ausgaberegister vom vorangehenden Speicherzyklus noch stehenden Information, dann nach einer zum Ansprechen von Registern und Verknüpfungsgliedern erforderlichen Wartezeit das Einschalten eines Leseimpulsgenerators, danach das Ein- und Wiederausschalten eines Leseverstärkers, später das Abschalten des Leseimpulsgenerators, und anschließend an einen solchen Lesevorgang in entsprechender Weise die einzelnen Schritte eines Schreibvorganges ausgelöst werden (siehe z. B. Siemens-Bauteile-Informationen, 7 [1969], Heft 4, S. 102 bis 106). Solche Steuerimpulse werden von einer sogenannten Ablaufsteuerung geliefert. Für Speicher, die unterschiedliche Speicherzykluszeiten haben, können dabei unterschiedliche Ablaufsteuerungen vorgesehen werden.

   Voraussetzung für eine einwandfreie synchrone, d. h. durch ein Taktraster gesteuerte Zusammenarbeit zwischen dem Speicherwerk und dem Prozessor der Fernmeldevermittlungsanlage ist, daß die jeweiligen Zykluszeiten aufeinander abgestimmt sind.

   Bei einer Fernmeldevermittlungsanlage mit einem Speicherwerk, das Speicherteile unterschiedlicher Zykluszeit enthält, ist das ohne weiteres der Fall, wenn die längste Speicherzykluszeit nicht länger ist als die Zeitspanne, die der Prozessor zum Ablauf eines Mikroprogrammschrittes benötigt. Bei einer solchen Ausbildung der Fernmeldevermittlungsanlage laufen indessen viele Programme oder Teilprogramme langsamer ab, als es eigentlich nötig wäre, da nicht jeder Mikroprogrammschritt eine Speicheransteuerung zum Inhalt hat. Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie eine Zusammenarbeit zwischen Prozessor und Speicherweg ermöglicht werden kann, ohne daß die Zykluszeit des Prozessors länger als die längste Speicherzykluszeit sein müßte.