DE2148847C3 - Datenübertragungssteuerung zwischen Speichern und peripheren Geräten einer Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur w Steuerung der Datenübertragung zwischen Speichern und peripheren Geräten einer Datenverarbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Steuereinrichtungen für periphere Ein- und Ausgabegeräte von Datenverarbeitungsanlagen, die zur Verbindung zwischen dem Hauptspeicher und den peripheren Geräten entweder ein oder mehrere Datenübertragungskanäle, teilweise auch als Multiplexkanäle ausgeführt, besitzen, sind bekannt. So ist durch die DE-AS 06 533 eine Datenverarbeitungsanlage bekannt ge- t,o worden, bei der ein zentrales Verarbeitungsgerät für eine Vielzahl verschiedener, einzeln an dieses ihre Informationsleitungen anschließbare Ein- und Ausgabegeräte vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur besseren Ausnutzbarkeit der Betriebskapazität μ des Verarbeitungsgerätes eine elektronische Programmschaltung für die den einzelnen Ein- und Ausgabegeräten zugeordneten Programme vorgesehen ist, deren Steuerung von den Ein- und Ausgabegeräten aus jeweils bei Verbindung eines derselben mit dem Verarbeitungsgerät erfolgt Obwohl hier bereits eine steuerbare Schaltungsanordnung gezeigt ist, hat diese jedoch den Nachteil, daß die zentrale Datenverarbeitungsanlage gezwungen wird, so lange zu warten, bis die Übertragung beendet ist, bevor sie im Rechenprogramm weiterfahren kann. Übertragungen zwischen zwei peripheren Geräten können außerdem nicht stattfinden, ohne daß die Angaben, die übertragen werden müssen, durch das zentrale Rechengerät hindurchgehen.

Ein weiteres Datenübertragungssystem ist durch die DE-AS 12 09 329 bekannt geworden, das dadurch charakterisiert ist, daß die Bits in Zeilenform übertragen warden, daß das System ein Steuernetzwerk enthält, das zwischen die Datenbits weitere Bits einsetzt, die Zustandsbits darstellen und den Betriebszustand des Speichers definieren, so daß sich ein Serienbitstrom von vorgegebener Impulswiederholungsfrequenz ergibt, daß weiterhin an den Empfänger Schaltkreise angekoppelt sind, die Datenzeichen von den Zustandszeichen abtrennen, daß die Zustandszeichen von diesen Schaltkreisen einem weiteren Steuernetzwerk zuführbar sind, das dazu dient, den Rechnern den Betriebszustand des Speichers anzuzeigen, und daß aufgrund von Signalen dieses Rechners, die ausgelöst werden, wenn der Rechner diese Zustandsanzeige empfangen hat, Befehlssignale erzeugt, durch die das Auslesen von Daten aus dem Speicher steuerbar ist und daß an dem zweiten Ort ein Sender vorgesehen ist, der die Befehlssignale an den Speicher im ersten Ort überträgt. Dieses System hat jedoch den Nachteil, daß die Daten nur rein reriell übertragen werden, daß die Übertragungsgeschwindigkeit relativ niedrig ist und daß durch das Vorhandensein der fest verdrahteten Steuerkreise keine Anpassung an die Belange verschiedener Ein- und Ausgabegeräte möglich ist.

Außerdem ist durch die deutsche Auslegeschrift 12 99 145 eine weitere Schaltungsanordnung zur Steuerung von Ein- und Ausgabeeinheiten bekannt geworden, die dadurch charakterisiert ist, daß der Hauptdatenkanal mit einer Steuerschaltung verbunden ist, die ihrerseits zwecks Abruf von Kanalbefehlsworten mit dem Hauptspeicher und zwecks programmabhängiger Steuerung mit der zentralen Verarbeitungseinheit in zwei Richtungen verbunden ist und daß dem Hauptdatenkanal weitere Daten-Sub-Kanäle nachgeschaltet sind, die ebenfalls mit Steuereinheiten zur Steuerung jeweils einer Gruppe von peripheren Ein- und Ausgabegeräten verbunden sind, daß die Steuereinheiten ein Netzwerk aus Registern und Vergleichsschaltung enthalten, die die jeweilige Einheitsadresse mit den Adressen der ihr zugehörigen peripheren Ein- und Ausgabegeräte vergleichen und weitere Steuerworte vom Speicher für den Betrieb des jeweils ausgewählten peripheren Geräts anfordern. Obwohl hier eine Möglichkeit aufgezeigt ist, wie mehrere periphere Geräte gleichzeitig arbeiten können und die zentrale Datenverarbeitungsanlage außerdem im Programm fortfahren kann, benötigt diese Schaltungsanordnung jedoch einen erheblichen Schaltungsaufwand und Befehlsaufwand, so daß sie nicht für jeden Einsatz geschaffen Ist.

Außerdem ist aus der GB-PS 1186414 eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Datenübertragung zwischen Speichern und peripheren Geräten bekannt, bei der der Ein- und Ausgabesteuereinheit ein

10

15

20

JO

Mikroprogrammspeicher mit eigenem Mikroprogramm zur Steuerung der Datenübertragung auf den Datenkanälen zwischen den Ein- und Ausgabegeräten und der zentralen Verarbeitungseinheit zugeordnet ist Diese Schaltungsanordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie mehrere Ein- und Ausgabegeräte nicht unabhängig voneinander steuern kann, sondern daß sie insbesondere bei hoher Ein- und Ausgabeleistung die anfordernden Ein- und Ausgabegeräte nur nacheinander und verzögert bedienen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung zur Steuerung der Datenübertragung zwischen Speichern und Ein- und Ausgabegeräten einer Datenverarbeitungsanlage zu schaffen, die mit möglichst wenig Aufwand an Schaltungsmitteln eine unabhängige Steuerung der Ein- und Ausgabegeräte unter der überwachenden Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit gestattet

Die erfindungsgemäße Lösung besteht im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Weitere Lösungen ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3.

Dadurch, daß jede Steuereinheit aus mehreren unabhängig voneinander mikroprogrammierbaren arithmetisch-logischen Einheiten besteht, die wiederum alle ihr eigenes Mikroprogramm leicht austauschbar besitzen, entsteht eine Flexibilität der Steuerschaltung, die es ermöglicht, eine Steuereinheit praktisch an jedes Ein- und Ausgabegerät ohne Änderung der Schaltung anzupassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anschließend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in einem vereinfachten Blockdiagramm eine allgemeine Anordnung einer E/A-Steuereinheit,

F ig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer E/A-Steuereinheit mit zwei mikroprogrammierbaren Einheiten (MPU's), die über je eine ALU begrenzte Kapazität verfügen,

Fig.3 in einem vereinfachten Blockdiagramm eine 4< > MPU, die sich in den in den F i g. 1 und 2 gezeigten E/A-Steuereinheiten verwenden läßt,

Fig.4 in einem vereinfachten Datenflußdiagramm die Übertragung von Signalen von einem E/A-Gerät an einen Kanal,

F i g. 5 ein vereinfachtes Datenflußdiagramm für den Datenfluß vom Kanal zu einem E/A-Gerät,

Fig.6 in einem vereinfachten Blockdiagramm den Datenfluß unter Verwendung einer einfachen MPU mit einer ALU,

F i g. 7 ein vereinfachtes Programmdiagramm für die MPUXmddieMPUY,

Fig.8 in einem vereinfachten Verknüpfungsdiagramm die Beziehung zwischen Datenflußschaltungen und vom Mikroprogramm erzeugten Signalen für die Mikroverarbeitungseinheiten.

Aufstellung der Abkürzungen und Akronyme

ADDR Adresse,

ADDRO Adresse Aus (ein Kommandosignal,

welches angibt Haß die Adreßsignale auf

die Auslegungen geleitet werden), ADDRI Adresse Ein (ein Kommandosignal auf

INTFX, welches sagt, daß Adreßsignale

von CBl kommen),

ALU Rechen- und Verknüpfungseinheit,

ANPASS.X Anschlußeinheit X ANPASS.Y Anschlußeinheit Y

BOC CBi

CBO

CMD CMDO

CPU CTI

CU CUB

INTFX

INTFY

MPU

MPUD

MPUX

35 MPUY MTU NRZI

ROS SERVRTN

45

50

55 STAT

TUBI

TUBO

TUTAG

bedingte Verzweigung
Kanalleitung Ein (Leitungen zur Übertragung von Datensignalen von der E/A-Steuereinheit an die CPU über INTFX),

Kanalleitung Aus (Leitungen zur Datenübertragung von INTFX an die Steuereinheit 11),

Kommando (ein Steuersignal), Kommando Aus (ein Steuersignal, welches der Steuereinheit 11 eine Betriebsveränderung nach vorgegebenen Kriterien befiehlt),

zentrale Verarbeitungseinheit, Kanalkennzeichen Ein (ein von einer E/A-Steuereinheit an einen Datenkanal geliefertes, die Interpretation anderer über CBI gelieferter Signale betreffendes Steuersignal),
Steuereinheit '

Steuereinheit belegt (ein Kennzeichensignal),

Instruktionszähler,
Anschlußstelle X,
Anschlußstelle Y,
Eingabe/Ausgabe,
Instruktionsregister,
Arbeitsspeicherregister,
mikroprogrammierbare Einheit, mikroprogrammierbare Einheit Nr. D (in Datenflußschaltungen verwendet), mikroprogrammierbare Einheit Nr. X (in Verbindung mit einem Datenkanal verwendet),

mikroprogrammierbare Einheit Nr. Y (in Verbindung mit einer E/A-Einheit verwendet),
Magnetbandeinheit,

keine Rückkehr nach Null-Aufzeichnungsschema,

Phasencodierung (ein Aufzeichnungsschema),

Festwertspeicher,

Bedienungsrückkehr (ein Mikroprogramm zur Kanalkoordination), Zustand,

Fehler in der Spur,
Bandeinheit,

Bandeinheiten-Eingangsleitung, Bandeinheiten-Ausgangsleitung, Bandeinheiten-Kennzeichenregister, Austauschregister XA,
Austauschregister XB,
Austauschregister YA,
Austauschregister YB.

60 Allgemeine Beschreibung

Die Anschlußeinheit ANPASS.Xsteht mit einer CPU über das Kabel 10 in Verbindung. Die erfindungsgemäße E/A-Steuereinheit 11 steuert den Austausch von Informations-Signalen zwischen ANPASS.X und der Anschlußeinheit Y (ANPASS.Y). ANPASS.Y ist mit r-ner oder mehreren E/A-Geräten über das Kabel 12 verbunden. Derartige E/A-Geräte sind z. B. Magnetbandeinheiten, die Informations-Signale aufzeichnen und wiedergeben können in der Phasencodierung (PE) und im A/RZ/-Verfahren.

Die E/A-Steuereinheit 11 umfaßt drei Hauptteile. MPLJX ist eine mikroprogrammierbare Einheit, die die Synchronisations- und Steuerfunktionen zwischen der E/A-Steuereinheit und ANPASS.X liefert. MPUY übernimmt dieselben Funktionen mit ANPASS.Y. In einem Magnetband-Untersystem sorgt MPUY für die Bandlaufsteuerung und andere Betriebsfunktionen, die eindeutig zu dem beschriebenen E/A-Gerät gehören. Bei anderen E/A-Geräten übernimmt MPUY andere Funktionen — so wird bei einem Drucker z. B. die Formatsteuerung in der MPUY programmiert. Der dritte Abschnitt besteht aus den Datenfiußschaitungen 13, die Informations-Signale zwischen den Anschlußeinheiten X und Y tatsächlich verarbeiten. Die Datenfiußschaitungen 13 können ganz aus Bauteiireihen und Schaltungen bestehen, mit denen Austauschoperationen von Signalen ausgeführt werden können. In einer zu einem Magnetband-Aufzeichnungssystem gehörenden E/A-Steuereinheit umfassen die Datenfiußschaitungen Schreibschaltungen sowohl für PE als auch für NRZI, Leseschaltungen für beide Codierschemata, Schräglauf-Kompensationsoperationen, bestimmte Fehlersuchfunktionen und Dokumentationsoperationen, die zum Betrieb eines Magnetband-Untersystems gehören.

Da MPUX und MPUY unabhängig voneinander betrieben werden können, und zwar jede Einheit mit ihren eigenen Programmen aus Mikroinstruktionen, sind Programmsynchronisation und -koordination erforderlich. Zu diesem Zweck ist eine Austauschregisterschaltung vorgesehen. Jede MPUY verfügt über ihre eigenen Ausgabe-Austauschregister und so hat z. B. die MPUX die Austauschregister 14 während die MPUY die Austauschregister 15 hat. Diese Register empfangen Ausgangsleitungen von den zugehörigen MPU's. Die vorübergehend in diesen Registern gespeicherten Signale werden direkt auf die Datenfiußschaitungen 13 geleitet, um den Datenfluß und die Signalverarbeitung zu beeinflussen und zu überwachen. Durch diese Anordnung bedienen die Datenfiußschaitungen 13 sowohl die MPUX als auch MPUY. Außerdem werden diese Signale gleichzeitig an die andere MPU geliefert, d. h„ Register 15 liefert die Ausgangssignale von der MPUY an die MPUX und Register 14 die Ausgangssignale der MPUX an die MPUY. Die entsprechenden MPU's empfangen solche Signale zur Programmkoordination wahlweise unter Steuerung eines Mikroprogrammes.

ANPASS.X ist eine steuernde Anschlußeinheit. Sie tauscht nicht nur Steuersignale mit der MPUX über Kabel 16 aus, sondern hat auch eine Steuer-Anzapfleitung 17. Wenn diese Leitung betätigt wird, blockiert MPUX alle laufenden Operationen und verzweigt zu einer festen Adresse zur Analyse der Signale auf dem Kabel 16. Diese gleichzeitig über das Kabel 16 gelieferten Signale zwingen die MPUX zur Ausführung der ausgewählten ANPASSJC-Vunkuontn. In ähnlicher Weise hat die MPUX eine Steuer-Anzapfleitung 18 für die MPUY. MPUYspricht auf ein Betätigungssignal auf der Leitung 18 von der MPUX genauso an wie die MPUX auf ein Anzapfsignal auf der Leitung 17. Außer dem Austausch von Steuersignalen über das Kabel 20 mit Einheiten über ANPASS. Yverfügt die MPUYauch über eine Anzapfleitung 21 zur Steuerung eines E/A-Gerätes in ähnlicher Weise.

Alle Informations-Signale werden zwischen den Anschlußeinheiten X und Küber die Datenfiußschaitungen 13 und die Vollduplexkabel 23 und 24 ausgetauscht Die Datenfiußschaitungen 13 enthalten gemäß Darstellung in F i g. 1 eine dritte MPU, nämlich die MPUD, die spezielle Verarbeitungsschaltungen 25 und 26 sowie eir Puffersystem 27 im einzelnen steuert. Diese spezieller Verarbeitungsschaltungen sind Folgen von Bauteilen die Signalformate aus den entsprechenden Anschlußeinheiten in ein vom Puffersystem 27 nutzbares Zwischenformat umformen. Die E/A-Steuereinheit kann mil mehreren verschiedenen Signalformaten arbeiten, indem sie lediglich die Schaltungen 25 oder 26 austauscht Die in der MPUD verwendeten Mikroroutinen müssen eventuell auch ausgetauscht werden. Mikroroutinen in der MPUY müssen natürlich ausgetauscht werden wenn verschiedene Formen von E/A-Geräten gewählt werden. Wenn z. B. ein Kommunikationssystem wie eir Fernsehkabei für ein in dieser Beschreibung erwähntes Magnetbandsystem eingesetzt wird, sind völlig andere Mikroroutinen erforderlich.

F i g. 2 zeigt ein etwas genaueres aber immer noch vereinfachte Schaltung einer erfindungsgemäß hergestellten E/A-Steuereinheit. Die Steuereinheit benutzt aus Bauteilreihen bestehende Datenfiußschaitungen 13. Die Datenfiußschaitungen 13 weisen Kanaleingangsleitungen (CBI) 30 und Kanalausgangsleitungen (CBO) 31 auf, die an zwei nicht gezeigte Kanäle A oder B angeschlossen werden können. Jeder Leitungssatz kann ein Datenbyte plus Parität übertragen. In ähnlicher Weise übertragen Bandeingangsleitungen (TUBl) 31 Signale an die Datenfiußschaitungen 13 und die MPUY über INTFY. Die Bandausgangsleitungen (TUBO) 33 führen Informations-Signale zur Aufzeichnung in den MPU's plus Kommandos von der MPUY und A/7"i/-Adressen von der MPUX. Zustandssignale werden sowohl an die MPUX als auch an die MPUY über die Zustandskabel 34 und 35 geleitet. Die Geschwindigkeit von Tachometersignalen, welche durch die angewählte und betätigte MTU geliefert werden, wird über die Leitung 36 von der MPUX, MPUYund den Datenfiußschaitungen 13 empfangen.

Die MPUX hat eine Ausgangsleitung 40 (auch als B- Leitung bezeichnet), welche Signale an ihr Austauschregister 14 leitet. Dazu gehören das Verzweigungssteuerregister 41, das Register XA und das Register XB. Die Ausgangsleitung 40 ist außerdem an die Kanalaustauschregister CTl und CBI 42 angeschlossen. CBI ist die Kanaleingangsleitung, während CTI die Kanalkennzeichen-Eingangsleitung ist. CTI überträgt die Kennzeichensignale und andere Steuersignale für Operationen der Anschlußeinheiten.

Zusätzlich empfängt das CBO-Tor 43 Datenbytes von ANPASSJC für die Datenfiußschaitungen 13 und für die MPUX- Die Tore XA und XB leiten in ähnlicher Weise Austauschsignale von den Aifi/y-Austauschregistern 15. Das Tor XA empfängt die Steuersignale vom Register YA, während das Tor XB die Austauschsignale vom Register YB empfängt Das CBI-Register wird von der MPUXmit den Datenfiußschaitungen 13 geteilt Die CB/-Leitungen über INTFX laufen im Multiplexbetrieb. CTI liefert Kennzeichen für die Bedeutung der Eingangssignale.

ANPASS.Y arbeitet identisch. Signale auf den TUBO-Register-Ausgangsleitungen 33 werden durch die MTU's entsprechend den Signalen im TUTAG-Register interpretiert

Externe Signale werden der MPUX und der MPUY über die externen Register 50 bzw. 51 zugeführt Solche externen Signale können von einer anderen E/A-Steuereinheit, von einer Wartungsschalttafel, von einem Nachrichtennetz u. dgl. kommen. Von Bauteilen

20

JO

festgestellte Fehler werden außerdem im Register 52 zwecks Prüfung durch die MPUXgesammelt.

Die E/A-Steuereinheit 11 verfügt über einen wirksamen ersten Auswahlprozeß. Die MPUX reagiert auf 4/VPy455.X-Anforderungen zur Bedienung einer MTU durch Lieferung einer MTU-Adresse über die Ausgangsleitung 40 an das TU-Adreßregister 60. AN PASS. Y überträgt die TU-Adresse an alle MTU's. Die richtig adressierte MTU antwortet der MPLJY, daß die Wahl zulässig ist oder nicht. Ist die Wahl zulässig, wird eine Verbindung hergestellt. Die MPUKunterrichtet die MPUX davon über das Register YA. Die MPUX beendet dann die erste Wahl durch eine Antwort an die INTFX über CTI. Dann können Datenverarbeitungsoperationen folgen. Eine genaue Beschreibung dieses ersten Wahlvorganges folgt, um deutlich die Beziehungen zwischen MPUX, MPUY, den Datenflußschaltungen 13 und den beiden Anschlußeinheiten X und Y zu zeigen.

Mikroprogrammierbare Einheiten (MPU's)

Die MPU's enthalten Mikroprogramme, welche die Operationslogik der E/A-Steuereinheit 11 bestimmen. Die MPUX enthält einen Satz von Mikroprogrammen in ihrem Steuerspeicher, welcher für die Verantwortung und die Datenübertragung mit der ANPASS.X ausgelegt ist. In ähnlicher Weise enthält die MPUYeinen Satz von Mikroprogrammen für die Operation durch die ANPASS.Ymh den verschiedenen MTU's. Die Register 14 und 15 enthalten Signale von den entsprechenden Mikroprogrammen, welche als Eingänge für die zugehörigen Programme zur Koordination und Synchronisation der Ausführung verschiedener Funktionen gedacht sind. Die MPUD enthält bei Verwendung in den Datenflußschaltungen einen weiteren Satz von Mikro- j, Programmen für die Übertragung von Datensignalen zwischen den beiden Anschlußeinheiten, um Datenverarbeitungsoperationen unter der gemeinsamen Überwachung von MPUX und MPUY auszuführen. Die Betätigung der Bauteile durch die Mikroprogramme geht klarer aus dem logischen Aufbau der MPU's hervor.

In Fig.3 ist die in der E/A-Steuereinheit 11 brauchbare MPU in Form eines vereinfachten Blockdiagrammes dargestellt Die Mikroprogramme sind im Festwert-Steuerspeicher (ROS) 65 enthalten. Das ROS-Ausgangssignalwort, welches das Instruktionswort ist, ist lokalisiert durch den Inhalt des Instruktionszählers /C66. Der /C66 kann für jeden Operationszyklus der MPU vor- oder zurückgeschaltet werden. Durch Eingabe eines neuen Zahlensatzes in den /C66 bewirkt man eine Instruktionsverzweigungsoperation. Das Instriktionswort von ROS65 wird auf das Instruktionsregister IR67 geleitet, welches die Signale für ungefähr einen Operationszyklus festhält Die festgehaltenen Signale werden über die Kabel 68 und 69 an verschiedene Einheiten in der MPU geleitet Das Kabel 68 führt Signale für die Steuerteile des Instruktionswortes wie z. B. dem Operationscode und dergleichen. Signale auf dem Kabel 68 werden an den /C66 zur Verzweigung und Änderungen der Instruktionsadresse geleitet Kabel 69 führt andererseits Signale, welche Datenadressen darstellen. Diese werden auf die Übertragungsdecodierschaltungen 70 geleitet, welche auf diese Signale ansprechen und verschiedene Übertragungstore innerhalb der MPU steuern. Die anderen Teile der Signale werden über das ODER-Glied 71 an die ALU72 geliefert In der ALU72 können solche Signale gemischt oder arithmetisch mit Signalen kombiniert werden, die über die ß-Leitung 73 zur Indexierung oder anderen Datenverarbeitungsoperationen empfangen wurden. Die MPU verfügt über ein Arbeitsspeicherregister (LSR) 75, welches entsprechend den über Kabel 68 geführten Adreßsignalen adressierbar ist. Die Adreßprüfschaltung 76 prüft die Parität in der Adresse. Die Adreßsignale können ebenfalls bei Verzweigungsoperalionen benutzt werden. Die UND-Glieder 77 sprechen auf Übertragungs-Decodiersignale an, welche von den Schaltungen 70 über die UND-Glieder 78 geliefert wurden und übertragen die Adreßsignale in einem Instruktionswort an den /C66. Eine solche Übertragung kann unter direkter Steuerung des Operationsteiles des instruktionswortes erfolgen, festgelegt durch die Übertragungsdecodierschaltungen 70, oder kann eine bedingte Verzweigung (BOC) gemäß den Verzweigungssteuerschaltungen 79 sein, die wahlweise die UND-Glieder 77 nach den an sie gelieferten Bedingungen öffnen.

Die Datenflußeigenschaften und die rechnerischen Verarbeitungseigenschaften der MPU zentrieren sich um die ALU72. Die ALU72 hat zwei Eingänge, nämlich die /4-Leitung vom ODER-Glied 71 und die ß-Leitung 73. Die ALU72 liefert Ausgangssignale über Kabel 80 an das D-Register 81, welches die festgehaltenen Signale über die D-Leitung 82 an das LSR 75 weitergibt. Die Instruktionsdecodierschaltungen 83 empfangen Operationscodes vom IR 67 und liefern decodierte Steuersignale über Kabel 84 an die ALU72 und das UND-Glied 78 zur wahlweisen Signalübertragung innerhalb der MPU.

Die ALU72 hat einen begrenzten Vorrat an Operationen. Der Instruktionsdecodierer 83 decodiert vier Bits aus dem Instruktionswort zur Erstellung von 16 möglichen Operationen. Diese Operationen sind in der nachfolgenden Instruktionswortliste aufgeführt.

Instruktionswortliste

OP-Code Symbol Funktion

Konstante in LSR speichern,
A auf Null setzen

Konstante in LSR speichern,
indexierte Adressierung

Übereinstimmung mit Feld 1,
verzweige nach Adresse in Feld 2

Übereinstimmung mit Feid i,
verzweige nach Adresse in Feld 2 Inhalt einer ausgewählten
LSR-Stelle wird auf gewähltes
Register übertragen oder
gewählter Eingang auf eine
gewählte LSR-Stelle geleitet

Siehe XFR oben plus indexierter Adressierung

Verzweige zur 12-Bit-ÄOS-Adresse im Instruktionswort

Nicht benutzt - ungültiger Code A ODER-verknüpft mit B,
Ergebnis gespeichert in LSR 75

A ODER-verknüpft mit B,
Ergebnis nicht gespeichert

0	STO
1	STOH
2	BCL
3	BCH
4	XFR

5	XFRH
6	BU
7	OO
8	ORI

ORM

	Fortsetzung	ADD	Funktion
	OP-Code Symbol	ADDM	A plus B, Summe gespeichert in LSR 75
	A	AND	A plus B, Summe nicht ge speichert
	B	ANDM	A UND-verkniipft mit B, Ergebnis nach LSR 75
	C	XO	A UND-verkniipft mit B, . Ergebnis nicht gespeichert
	D	XOM	A antivalent fi, Ergebnis nach LSR 75
ι	E		A antivalent B, Ergebnis nicht gespeichert
') -ί ■ ', ι	F

IO

20

In obiger Liste bezeichnet der Buchstabe A das /4-Register 85, der Buchstabe B die ß-Leitung und die Symbole dienen Programmierzwecken. Der Ausdruck »gewählter Eingang« bezeichnet einen der Bauteileingänge (92, 94, 96, 98) für die /ILtZ-Ausgangsleitung 80. Der Ausdruck »gewähltes Register« bezeichnet eines der Bauteilregister in der MPU. Dazu gehören die Verbindungsregister 14 und 15 (F i g. 2), das Kennzeichenregister 74, das Leitungsregister 99, das Adreßregister 60 und der /C66. Übertragungen vom LSR 75 auf ω diese gewählten Register erfolgen über die ß-Leitung 73. In Fig.2 entspricht die ß-Leitung für MPUXdem Kabel 40, während die ß-Leitung für MPUY das Kabel 40Λ ist. Die Register 14 empfangen Signale über die UND-Glieder 86 und 87. In der MPUY liefern die J5 UND-Glieder 86 und 87 Signale auf die Austauschregister 15. Die Verzweigungssteuerung 79 in F i g. 3 ist die interne Verzweigungssteuerung. Die Verzweigungssteuerungen 41 und 4M der F i g. 2 liefern ihre Signale entsprechend über Kabel 88 und 87A an die zugehörigen MPU's. Diese Verzweigungssteuerungen sind separate Schaltungen. Das Kennzeichenregister 74 in F i g. 3 für die MPUXentspricht dem CTI-Register in den Kanalaustauschregistern 42. Für die MPUY entspricht es dem an INTFYangeschlossenen TUTAG-Register. In ähnlicher Weise ist das Leitungsregister 87 für die MPUX das Register CPI in den Kanalaustauschregister 42, während in der MPUY ist das Register TUBO. Das Adreßregister 60 der F i g. 3 entspricht dem 7"i/-Adreßregister 60 der F i g. 2. MPl/K-Adreßregister 60 wird nicht benutzt.

t-*SS Ä-ü3*anuSr6gi5icr 89 hat mehrere AüSgängSän-

schlüsse von den entsprechenden MPU's. Es wird in einen hochwertigen und einen niederwertigen Teil unterteilt Der hochwertige Teil hat die Zustandsbits 0 bis 3, der niederwertige das Zustandsbit 0 und die Zustandsbits 4 bis 7 (auch bezeichnet als Zustand A bis Zustand DJL Der wertniedere Teil wird auf die Verzweigungssteuerung 79 der anderen MPU's geleitet. Die Bits 0 und 4 bis 7 werden in den Datenfluß gegeben. Bit 7 wird außerdem direkt an die ALU72 der MPUY geleitet, wie es durch die Leitungen 90 in Fig.2 dargestellt ist Das entspricht einer Selbstanzapfungsoperation, die später beschrieben wird. Die Interpretation der Zustandsbits ist durch ein Mikroprogramm bestimmt.

Diese Signalempfangsteile einer jeden MPU liegen in vier Kategorien. Zuerst ist das Leitungsregister 91 zum Empfang von Kennzeichen- und Datenbytes für die MPUX ausgelegt und entspricht damit dem CBO-Register 43 der F i g. 2. Ein Leitungsregister 91 für die MPUY ist das nyß/-Register. Das UND-Glied 92 spricht auf die Übertragungs-Decodiersignale von den Schaltungen 70 an und leitet wahlweise das Leitungsregister 91 auf das D-Register 81. Von dort werden die Datenbytes dem LSR 75 zugeführt. Zweitens empfängt auch das D-Register 81 Eingangssignale vom Fehlerregister 93 über das UND-Glied 94. Bauteil-Fehlersignale (Paritätsfehler usw.) werden in der Schaltung 95 nach bekannten Techniken erzeugt. Drittens empfängt das UND-Glied 96 externe Datensignale über das Kabel 97 und gibt sie an das D-Register 81 unter Steuerung eines Mikroprogrammes weiter. Viertens liefern die Austauschregister i4 bzw. 15 Signale an Paare von UND-Giiedern 98, die wahlweise die Austauschsignale auf das D-Register 81 unter Steuerung eines Mikroprogrammes leiten. Das empfangende Mikroprogramm steuert den Empfang von Austauschsignalen von der anderen MPU.

Grundsätzlich werden die von jeder MPU ausgehenden Signale über die ß-Leitung 73 geführt; auch eine Haupteingangsleitung zur ALU72. Die signalempfangende Leitung ist die D-Leitung, die die Eingangsleitung für das LSR 75 und die Ausgangsleitung für die ALUTl bildet.

Da die ALU72 einen begrenzten Vorrat von Operationen hat, sind zahlreiche ausgeführte Operationen einfache Übertragungsoperationen, bei denen keine Rechenfunktionen ausgeführt werden. Für den OP-Code 4, der eine Übertragungsinstruktion darstellt, wird z. B. der Inhalt des adressierten LSR auf ein gewähltes Register übertragen. Dieses gewählte Register kann das /4-Register 85 zusätzlich zu den Ausgangsregistern sein. Um zwu Zahlen in der ALU72 zueinander zu addieren, nimmt man zuerst eine Übertragung auf das /^-Register 85 vor. Der Inhalt der nächsten adressierten Stelle im LSR wird auf die ß-Leitung geleitet und zum Inhalt des -4-Registers addiert und dann das Ergebnis im D-Register 81 gespeichert. Bei Beendigung des Additionszyklus wird der Inhalt des D-Registers 81 oder das dort stehende Ergebnis in das LSR 75 gespeichert. Wenn die Ergebnisse der Rechenoperation ausgegeben werden sollen, wird mit einem anderen Zyklus das Ergebnis vom LSR 75 über die ß-Leitung 73 auf ein gewähltes Ausgaberegister, wie z. B. eines der Austauschregister oder das Leitnngsregister 87, übertragen.

In Fig. 3 wird der Eingang zum D-Register 81 gebildet, entweder durch das Kabel 44 oder das Kabel 44Λ der F i g. 2. Bauteilfehlerschaltung 95 und Fehlerregister 93 der F i g. 3 entsprechen den Bauteilfehlerschaliungen 52 und 52A der F i g. 2. Die externen Kabel 97 empfangen Signale von den externen Registern 50 bzw. 52 für die MPU's. Die MPUD hat einen entsprechenden Satz von Austauschregistern wie die MPU's MPUXund MPUY. Die UND-Glieder 98 der Fig.3 entsprechen den Toren XA, XB. YA und VBder F i g. Z

Jede MPU wird zu einer vorgegebenen Routine durch ein Signal auf der Anzapfleitung 17 bzw. 18 angezapft Das Anzapfungssignal zwingt den /C66 auf lauter Nullen. Bei der ROS-Adresse 000 leitet das Instruktionswort die X-Anzapfungsroutine (F i g. 15) oder Y-Anzapfungsroutine (F i g. 25) ein. Wegen der Zuverlässigkeit sollte die MPUYabgeschaltet werden, das bedeutet, daß der Taktoszillator 98 abgeschaltet wird. Bei normalen Operationen liefert der Taktgeber 98 Taktimpulse zum Vorschalten des /C66 und zur Koordination von Operationen der verschiedenen MPU's. Sobald die

MPUY ihre Operationen beendet hat, setzt sie den Zustand D in das Register 89. Zustand D zeigt an, daß die MPUYVnTQ Operationen gemäß Anforderung durch MPUX beendet hat. Das Zustandssignal D setzt die Halteverriegelung 99,4 und zeigt an, daß die MPUY abgeschaltet ist. Die Halteverriegelung 99/4 leitet den Taktgeber 98 in den abgeschalteten Zustand über. Wenn die MPUX die MPUYanzaph, ist nicht nur der /C66 auf lauter Nullen gestellt, sondern auch die Halteverriegelung 99Λ wird zurückgestellt. Der Taktgeber 98 wird dann zur Betätigung der A/WKeingeschaltet. In diesem Fall wird die MPUX nicht abgeschaltet. Sie verfügt über eine Leerlaufroutine, die später erklärt wird.

Eine Untersuchung der MPU's zeigt, daß die Rechenfähigkeit wesentlich geringer ist als sie zur Ausführung aller E/A-Steuerfunktionen benötigt wird, die in der Mikroprogrammbeschreibung aufgeführt sind. Eine Verdoppelung der Bauteile ist zur Reduzierung der Herstellungskosten zweckmäßig.

Datenflußschaltungen 13

20

Die aus Bauteilen zusammengesetzten Datenflußschaltungen 13 sind in voller logischer Form in den F i g. 4 und 5 gezeigt, während die F i g. 6 ein vereinfachtes Diagramm einer durch ein MPUY ?s gesteuerten Datenflußschaltung ist.

In Fig.4 werden die Datensignale über Kabel 32 empfangen, bevor sie aus der Bandform in die INTFX-Form umgewandelt werden. Die Signalumhüllungs-Abfühlschaltung 100 prüft, ob Signale wiederholt jo über das Kabel 32 empfangen werden. Bei Abfühlung einer Umhüllung oder Signalform werden entsprechende Signale über das Kabel 35 an die MPUYgeleitet. Die Eingangs-Leitschaltungen 101 empfangen auch ein Betätigungssignal, welches den Durchgang der Eingangssignale zu einer der Abfühlschaltungen 102 oder 103 ermöglicht. Das Format der Signale im Eingangskabel 32 zeigt an, ob das Bandformat bzw. Aufzeichnungs-Verfahren PE oder NRZI ist. Steuer- und Taktgeberschaltungen 104 sprechen auf eine Reihe von Einsen, die allgemein als Vorlauf oder Nachlauf bezeichnet werden, an und geben an, daß ein P£-Signal empfangen wird. Eine nicht dargestellte Verriegelung wird gesetzt und die Steuersignale auf die tingangsleitungen 101 geleitet, um die Signale auf die PE-Abfühlschaltungen 103 zu lenken. Wenn die Steuerschaltungen 104 andererseits NRZI feststellen, werden die Eingangssignale auf den Detektor 102 geleitet. Die Ausgangssignale der Detektoren 102 und 103 stehen im selben Format und werden durch das ODER-Glied 106 auf das Pufferregister 107 und von dort über das Kabel 30 gemäß Darstellung in F i g. 2 weitergeieitei.

Bei der Abfühlung eines jeden Datenbyts, wozu Schräglaufoperationen gehören können, werden Steuersignale über das Kabel 34 an die MPUX zur Koordination mit ANPASS.X geleitet Außerdem zeigen Steuersignale von den Steuer- und Zeitgeberschaltungen 104 der MPUX und der MPUY an, ob NRZI- oder Pß-Signale abgefohlt werden. Die Detektoren 102 und 103 können adaptiv sein, d.h., ihre Operation kann sich mit der Bandgeschwindigkeit in den verschiedenen MTU's ändern. Im PE-Detektor 103 kann die Selbst-Taktgabe vom PE ausreichen, um Frequenzänderungen des Eingangssignales zu verfolgen. Im /VfiZ/Detektor 102 werden über die Leitung 36 _b5 empfangene Tachometersignale dazu benutzt, die Länge der Leitperiode zu verändern, d. h„ bei der /v7?Z/-Abfühlung schaltet der zuerst auftretende Obergang in einem Byte einen Zeitgeber mit einer vorgegebenen Periode ein. Alle in dieser Periode auftretenden Signale werden als in das Byte gehörig definiert, welches zu dem vordersten Bit gehört. Wenn sich die Bandgeschwindigkeit ändert, ändert sich auch die Dauer der Byteperiode. Die Tachometersignale auf der Leitung 36 ändern die Ausgangsperiode entsprechend den Änderungen der Bandgeschwindigkeit.

Die Signalumhüllungs-Abfühlschaltung 100 liefert auch Steuersignale über das Kabel 33, welche anzeigen, daß der Abfühlschwellwert in den verschiedenen MTU's geändert werden sollte. Wenn z. B. eine Spur fehlerhaft ist, sollte der Schwellwert in der Spur angehoben werden. Die Λ/Ρί/Vsteuert außerdem den Schwellwertpegel durch Steuersignale, die in das TUBO- Register gesetzt und mit Signalen auf dem Kabel 33 über ein ODER-Glied verknüpft werden. Die MPUYkann daher wahlweise die Schwellwertsignale von der Signalumhüllungs-Abfühlschaltung modifizieren oder übersteuern.

Der Schreibdatenfluß ist in F i g. 5 gezeigt. Die von den verschiedenen MTU's aufzuzeichnenden Signale werden über das Kabel 31 empfangen und vorübergehend im Schreibdaten-Pufferregister 110 gespeichert. Für die Eingangsdaten besteht keine Steuerung, so daß der Schreibdatenpuffer 110 alle von ANPASS.X gelieferten Signale empfangen muß. Wenn ein solches Signal angelegt wird, betätigt die MPUX die Zeitgeberund Steuerschaltungen 111 zur Betätigung des UND-Gliedes 112 in zeitlicher Beziehung mit den Schreibsignal-Erzeugungsschaltungen 113. Die digital erzeugten Signale werden über das Kabel 33 an die adressierte MTU geliefert. Über die Leitung 36 empfangene Tachometersignale können für die automatische Dichte-Steuerung der Schreibsignale so verwendet werden, daß auf dem Band in konstanter Dichte aufgezeichnet wird.

In F i g. 6 ist die MPUD entsprechend mit den Anschlußeinheiten X und Y über die Kabel 33-33 durch die Pufferspeicher 116 und 117 verbunden. Über die Leitung 36 empfangene Tachometersignale werden an eine Verzweigungssteuerschaltung in der MPUD geliefert, um bei einer Schreiboperation die Aufzeichnungsdichte zu steuern. Mikroprogramme in der MPUD für einen Lesedatenfluß umfassen auch mikroprogrammierte Zeitgeber-Unterroutinen, die die halben Signallängen der Eingangssignale messen. Die Dauer dieser halben Signallänge wird dann in einem analytischen Programm dazu benutzt, festzustellen, ob PF-Signale oder /v7?Z/-Signale empfangen werden. Wenn diese Feststellung einmal getroffen wurde, verzweigt das Programm zu einer NRZI- oder einer PE-Abfühlroutine. Die /V/?Z/-Routine umfaßt eine mikroprogrammierte Zeitausgaberoutine, die genauso arbeitet wie die Ausgabezeitschaltung des A//?Z/-Detektors 102. In einer ähnlichen Weise werden im Pf-Detektor Ausgabezeit-Unterroutinen benutzt, die effektiv die Dauer der Halbwellenlänge des PE-Signales messen und die daraus abgeleitete Information dazu benutzen, den Datengehalt des PE-Signales sicherzustellen. Für die MPUD sind in F i g. 6 keine besonderen Verarbeitungsschaltungen vorgesehen, jegliche besondere Verarbeitung wird durch Programmtechniken vorgenommen.

Wenn die in F i g. 1 gezeigte Anordnung für die MPUD benutzt wird, entsprechen die besonderen Verarbeitungsschaltungen 26 den Detektoren 102 und 103 sowie den Signalerzeugerschaltungen 113.

Besondere Verarbeitungsschaltungen 25 sind lediglich die in den F i g. 4 und 5 gezeigten Pufferregister. Für den Fall, daß /A/TFXbesondere Formate hatte, wandeln

die Schaltungen 25 die augefühlten Signale in das passende Signalformat um.

Mikroprograaimierung allgemein

F i g. 7 zeigt allgemein die Beziehungen zwischen den Mikroroutinen der MPUX und der MPUY. Die Darstellung ist stark vereinfacht, um die Zusammenarbeit der Mikroroutinen für die Ausführung der E/A-Steuerfunktionen zu zeigen. Viele durch diese Mikroroutinen ausgeführten Funktionen wurden vorher in anderen E/A-Steuereinheiten gewöhnlich durch einige Bauteile ausgeführt Die Korrelation ausgewählter Mikroprogrammroutinen zu vorhergehenden Bauteilroutinen ist in einer genaueren anschließenden Beschreibung dieses Abschnittes gezeigt Der Klarheit halber wurden einige für die vorliegende Erfindung weniger wichtige Mikroroutinen weggelassen. Die beschriebenen Routinen wurden so gewählt, daß an ihnen die Betriebs-Beziehungen zwischen MPUX und MPUY und den Datenflußschaltungen 13 gezeigt werden können.

Die X-Frei-Abfrageroutine 120 und die V-Frei-Abfrageroutine 121 überwachen den laufenden Zustand, den Unterbrechungszustand und liefern die gegenseitige Verbindung zwischen den beiden MPU's, um die Verfügbarkeit von an ANPASS.Y angeschlossenen Einheiten festzustellen. Die X-Frei-Abfrageroutine 120 enthält eine Anzapfung der MPUYüber die V-Frei-Abfrageroutine 121, mit der ANPASS. Y aufgerufen wird, um die Verfügbarkeit von einer durch ANPASS.X adressierten MTU festzustellen. In der X-Frei-Abfrageroutine ist eine Warteroutine enthalten, in welche die MPUX läuft, bis sie von ANPASS.X angezapft wird. .4/VMSSJf zapft die MPUXüber ROS65 Adresse 000 an. Bei der MPUX ROS-Adresse 000 beginnt die X-Anzapfung 122. Während der Ausführung der X-Anzapfroutine 122 wird die MPUY auf der ÄOS-Adresse 000 angezapft, um später die V-Anzapfroutine 123 auszuführen. In der X-Anzapfung 122 wird die CTO auf eine erste Wahl oder Selektion abgefühlt. Wenn das erste Wahlkennzeichen gesetzt ist, verzweigt die X-Anzapfroutine das Mikroprogramm zur X-Anfangswahl 125. Wenn keine Anfangs- oder erste Wahl vorhanden ist, wird entweder eine X-Rückstellung 126 oder eine /4LiV-Fehlersuche in der Fehlersuche 127 ausgefünrt. Bei Beendigung dieser Funktionen kann ein neuer Eintritt in die X-Frei-Abfrageroutine 120 erfolgen, um die MTU-Abtastoperationen abzuschließen. Die Anfangswahl 125 spricht auf bestimmte Bauteilfehler an, die über die Leitung 128 empfingen wurden (abgefühlt gemäß Beschreibung im Zusammenhang mit Fig.3) und stoppt die E/A-Steuereinheit 11 zur Anzeige abgefühlter Bauteilfehler. Eine Hauptfunktion der Anfangswahl 125 ist die Unterbrechung der Verarbeitung gemäß nachfolgender Beschreibung im Zusammenhang mit F i g. 8 ff.

Während einer ersten Wahl wird die X-aufgerufene Routine 129 begonnen, um die Λ/vTMSS.X-Anforderung weiter zu identifizieren. Außerdem werden bestimmte Verzweigungsbedingungen in das LSR gesetzt, um später durch den X-Anschluß 130 benutzt zu werden. Eine MTU-Adreßprüfung kann vorgenommen werden. Bei Beendigung der Verzweigungseinstellung leitet die X-aufgerufene Routine 129 den X-Zustand 132 ein. Der X-Zustand 132 betätigt CTl so, daß Kennzeichensignale an ANPASS.X gesendet werden, die den Zustand der Steuereinheit aufgrund der vorher empfangenen /4A/fMSS.X-Anforderung anzeigen. Basierend auf der in der X-aufgerufenen Routine 12?

eingestellten Verzweigung kann die Mikroprogramm ausführung verschiedenen Routen folgen. Diese endei hauptsächlich im X-Anschluß 130, der die MPUX-Ope ration beendet MPUX sucht dann nach weiterer Unterbrechungen. Wenn die gesamte Abtastung been det ist, wartet die MPUXauf weitere Instruktionen vor ANPASSJi.

Eine weitere wichtige Routine ist die Bedienungs

ίο rückkehr (SERVRTN) 135, die im Zusammenhang mii ANPASSJC zur Zeiteinteilung und Steuerung währenc der Datenübertragung benutzt wird. Die Arbeitsweisi der obengenannten Datenkanaloperation wird durcl· die Bedienungsriickkehr 135 durchgeführt Eine andere von der ersten Wahl 125 begonnene mögliche Routim ist der X-Betrieb 136, der die Betriebsart in dei Steuereinheit aufgrund von ANPASSJi CA/DO-Signalen festlegt X-Lesen und -Prüfen 137 wird begonnen wenn die erste Wahl in einer Leseoperation resultiert.

Die Routine 137 zapft die MPUY an vorgegebenen Adressen gemäß späterer Erklärung an, um eine Leseoperation in der MPUY einzuleiten. Auf ähnliche Weise wird X-Schreiben 138 begonnen und zapft ebenfalls die Wi/Vbei einer anderen Unterroutine an,

2"> um eine Schreiboperation einzuleiten. Der Fehlerzustand 139 überträgt Fehlerinformationen über AN- PASS.X an die CPU. Diese Routine ist eng mit dem Starten der E/A-Steuereinheit 11 zum Lesen oder Schreiben verbunden. Abfühlung 140 wird aufgrund

JO eines Abfühlkommandos begonnen. Die Abfühlung überträgt Abfühlbytes an die CPU zur Analyse. Die X-Beendigung 130 zapft ebenfalls die MPUY an im Zusammenhang mit der Wahl betätigter MTU's und zur Durchführung anderer Funktionen in Verbindung mit

J5 der Beendigung einer vorher durch die ANPASS.X eingeleiteten Operation. /Wt/V-Mikroroutinen sprechen auf MPi/X-Mikrorcutinen an und steuern verschiedene MTU's über ANPASS.Y. Diese Mikroroutinen übertragen auch Informationssteuersignale von ANPASSY auf die MPUX zur Rückübertragung auf ANPASSX. Bei Anzapfung durch die MPUXerhält die K-Anzapfung 123 eine MPUY ROS-Adresse vom X5-Register und verzweigt dann zu dieser Adresse. Solche ÄOS-Adressen sind die erste Instruktionsadresse verschiedener ΛίΡί/K-Mikroprogramme. Eine Adresse leitet z. B. die Fehlersuche 142 ein. Die Fehlersuche 142 beginnt die Bewegungssteuertätigkeit in der Bewegungssteuerung 143, die Lesetätigkeit im K-Lesen 144, die Schreibtätigkeit im V-Schreiben 145, die Geschwindigkeitsanalyse in der Geschwindigkeit 146 oder die Beendigung in der K-Beendigung 147. Die Fehlersuche 142 kann auch interne Fehlersuchfunktionen, wie z. B. die Überprüfung der /4Z.i/-Operation vornehmen. Auf der anderen Seite kann die V-Anzapfroutine 123 zur K-Anfangswahl 148 verzweigen, um die MPUY(Ur eine in zusätzlichen Steuersignalen von der MPUX in den Registern 14 festgelegte Tätigkeit zu veranlassen. Dazu kann die Einleitung des Zustandes 149, der Beendigung 147 oder der V-Frei-Abfrage 121 gehören. Die

bo M7X/-Routinen 143 bis 146 können ebenfalls von der Anfangswahl 148 eingeleitet werden. Außer den Steuersignalen über die Register 14 und 15 wird die Zustandsinformation frei zwischen den beiden MPU's zwecks Mikroprogrammkoordination ausgetauscht.

b5 In der folgenden genaueren Beschreibung werden zuerst die Zustand-Abtastroutinen im einzelnen beschrieben. Dabei werden die gegenseitige Beziehung der MPU's zueinander und die Mikroroutinen aufge-

zeigt Weiterhin wird gezeigt, wie Steuerinformationen von der MPUX über das Register 14 an die MPUY übertragen und Zustandsinformationen über das Zustandsregister 89 in den MPU's ausgetauscht werdea Dann werden die A/PLW-Mikroprogramme in verein- ί fachter Form beschrieben, um die Funktion der MPUX in der E/A-Steuereinheit 11 zu zeigen. Die Beschreibung der MPUX- und MPUY-Abfrage zeigt die Übertragung von Signalen von der MPUY auf die MPUX über die Register 15. Dieser Beschreibung folgt eine ähnliche Beschreibung der AfPi/K-Mikroprogramme. Die Beschreibung wird abgeschlossen durch eine Beschreibung der Beziehung des Ansprechens der Datenflußschaltungen 13 auf die Mikroprogramme.

15

Mikroprogrammsteuerung der
Datenflußschaltungen 13

In F i g. 8 ist die E/A-Steuereinheit 11 in vereinfachter Form gezeigt Die MPUX steuert grundsätzlich den linken Teil der Datenflußschaltungen 13 und liefert Überwachungssteuerfunktionen, die sich auf den rechten Teil beziehen. Die MPUY liefert eine genaue Steuerung der NÄZZ-Abfühlschaltung 102, der Pf-Abfühlschaltung 103 und der Steuerung 104 und außerdem Datengeschwindigkeits-Steuersignale an die Schreib-Taktgeber- und Steuerschaltungen 111.

Zuerst wird die Beziehung zwischen der MPUX und den Datenflußschaltungen 13 beschrieben. STATX von dem MPLW-Zustandsregister 89 (Fig.3) schaltet wahlweise die UND-Glieder 444 ein. Die UND-Glieder 444 leiten dann Signale vom X4-Register 14 auf die Datenflußtorschaltungen 445. Die Datenflußschaltungen 445 empfangen außerdem Bauteilsignale (nicht dargestellt) von den Datenflußschaltungen 13, die den Operationszustand, wie Datenprüfung, Schreibprüfung u. dgl, anzeigen. Ausgangssignale von dem Datenflußzustand 445 werden über die ODER-Glieder 446 an das CBI-Kabel 30 geliefert.

Das X4-Register liefert außerdem seine Signale an die Verknüpfungsschaltungen 447, die die Signale zur Erzeugung besonderer Steuersignale über die Leitung 448 decodieren. Diese Sondersteuersignale werden in Verbindung mit Fehlersuchverfahren benutzt, welche nicht näher beschrieben werden. In diesem Zusammenhang wird das STAT Bit 0 vom MPiZ-Register 89 über die Leitung 449 den Verknüpfungsschaltungen 447 zugeführt. Diese werden zu einer gemeinsamen Steueroperation der Schreibtaktgeber- und Steuerschaltungen Ul sowie der Steuerschaltungen 104 kombiniert. Sondersteuersignale können dazu benutzt werden, die Paritätsprüfung während Datenübertragungsoperationen 7U blocken, Verbindungen bei der Schreib-Lese-Fehlersuche zu verschleifen (d. h. von der ANPASS.X empfangene Daten werden nicht tatsächlich auf dem Band aufgezeichnet, Aufzeichnungsbandmarke) und übernehmen ausgewählte Bauteilprüfungen unter Steuerung von Fehlersuchroutinen. Die UND-Glieder 450 sprechen gemeinsam auf Signale im Avt-Register 14 und das erregte MPUYSTATO an und liefern Schreib-Einleitungssignale an die Steuerschaltungen 111. Die Schaltungen 111 sprechen auf das Schreibkommando an und leiten die Signalerzeugung und Signalzufuhr über das Kabel 33 an die adressierte MTU ein. In ähnlicher Weise sprechen die Verknüpfungsschaltungen 451 gemeinsam auf Signale vom b¹; Λνΐ-Register 14 und MPUYSTATO an und liefern ein Lesekommandosignal über die Leitung 452 an die Steuerschaltungen 104. Das Register XA kann z. B. ein acht Bit Register sein und Bit 4 gleichzeitig mit MPUY STATO aktiv sein und eine Leseeinleitung anzeigen. Die Steuerschaltungen 104 reagieren auf das Lesekommandosignal auf der Leitung 452 genauso wie die oben erwähnten Bauteil-Steuereinheiten und leiten das über den Datenkanal empfangene Lesekommando ein.

Die Datenflußsteuerung innerhalb der Schaltungen 13 ist in der nachfolgenden Tabelle I festgelegt:

Tabelle I

Kommandostruktur in den Datenflußschaltungen

Kommando	Aktive Bits
Übertrage XA nach TIE	MPUX STAT 4
Spezielle Fehler-	XA-O, MPUYSTATO
kommandos
Schreiben	XA-I, MPUYSTATO
Lesen	XAA, MPUYSTATO
Übertrage Abfragebyte	XA-6, MPUYSTATl
A nach CBI
Übertrage Abfragebyte	XA-T, MPUYSTATl
B nach CBI
NRZI Last Mode Set	ΧΑ-Ί
Wähle PE-Betrieb	YA-O
Wähle vorwärts	YA-I
Schwellwert senken	YA-2
Forciere	YAA
Datenrate	Decode YA-5, 6, 7

In der obigen Tabelle bezeichnet eine gespeicherte binäre 1 ein einem bestimmten Bit die Ausführung des auf der linken Tabellenspalte angegebenen Kommandos. Der Inhalt des Registers XA wird z. B. auf das 77£-Register in den Datenflußschaltungen übertragen, wenn MPUX STAT4 aktiv ist. Das Γ/E-Register wird durch die Fehlererkennungs- und Korrekturschaltung dazu benutzt, Bits entsprechend dem angezeigten Spurfehler zu korrigieren. Besondere Fehlersuchkommandos werden übertragen, wenn das X/4-Bit-O-Register (XA-O) aktiv ist und MPUY STATO ebenfalls. In ähnlicher Weise werden Lese- und Schreibkommandos eingeleitet. Die Steuerungen 111 und 104 können zusätzliche Verknüpfungsentscheidungen bei Empfang eines Schreib- oder Lesekommandos fällen, bevor das Lesen oder Schreiben tatsächlich ausgeführt wird. Solche Verknüpfungsentscheidungen werden in herkömmlichen E/ArSteuereinheiten benutzt. Jede Datenflußschaltung 13 kann zwei Abfragebytes A und B erzeugen, welche verschiedene Zustände der Datenflußschaltungen anzeigen. Das Abfragebyte A kann z. B. den PE-Zustand darstellen, während das Abfragebyte ß den yV7?Z/-Zustand darstellt. Die Bits vom K4-Register werden nicht auf die Datenflußschaltungen geleitet, sondern direkt zur Steuerung übertragen. Wahl-PE-Betrieb wird z. B. in den Datenflußschaltungen 13 erzeugt, wenn das YA-Register-Bit 0 aktiv ist. Wenn Bit 0 nicht aktiv ist, ist der /VÄZ/-Betrieb gewählt. In ähnlicher Weise wird der Vorwärtsbetrieb gewählt, wenn YA-X aktiv ist und der Rückwärtsbetrieb, wenn YAA nicht aktiv ist. Die Datengeschwindigkeit zur Datenübertragung von der adressierten MTU wird durch die drei K/4-Bits 5, 6 und 7 decodiert. Verschiedene MTU's können z. B. an eine ANPASS, ^angeschlossen sein.

Außerdem ist die Übertragung der Tabelle I aus dem Register YA auf die Steuerschaltungen 104 in gekürzter Form in F i g. 8 gezeigt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 030 210/85

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Datenübertragung zwischen Speichern und peripheren Geräten einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Ein- und Ausgabesteuereinheit, die einen Mikropro grammspeicher mit eigenem Mikroprogramm zur Steuerung der Datenübertragung auf den Datenkanälen zwischen dem Speicher und den Ein- und Ausgabegeräten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausgabesteuereinheit (11) aus einer ersten mikroprogrammiefrbaren Einheit (MPUX), die die Synchronisations- und Steuerfunktionen liefert, aus einer zweiten mikroprogrammierbaren Einheit (MU PY), die die Betriebsfunktionen des zugeordneten Ein- und Ausgabegerätes liefert und aus einer dritten mikroprcgrammierten Einheit (MPUD) besteht, die die Datenflußschaltungen (13) steuert, die die Signale zwischen den Anschlußeinheiten (z. B. X und Y) arithmetisch oder logisch verarbeiten, wozu sie logisch-arithmetisch Verarbeitungsschaltungen (25 und 26) sowie ein Pufferspeichersystem (27) steuert, und daß den mikroprogrammierbaren Einheiten Austauschregister (z. B. 14 und 15) zugeschaltet sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) über ein Kabel (10) mit einer Anschlußeinheit (ANPASS.X) verbunden ist und die Ein- und Ausgabegeräte über ein Kabel (12) mit einer weiteren Anschlußeinheit (ANPASS.Y), wobei die Ein- und Ausgabesteuereinheit (11) die Synchronisations- und Steuerfunktionen in Form eines Mikroprogramms liefert. J5

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mikroprogrammierbaren Einheiten zur Speicherung des Mikroprogramms einen Festwert-Steuerspeicher (65) enthalten, der durch den Inhalt eines Instruktionszählers (66) angesteuert wird und dessen jeweils ausgelesenes Instruktionswort auf das Instruktionsregister (67) geleitet wird, und von da aus auf weitere Decodierschaltungen (z. B. 70) und decodiert an die arithmetisch-logische Einheit (72).