DE2150929A1 - Anordnung zum ein- und ausgeben von daten - Google Patents

Description

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SIEMENS AKO?IEXGESELlSCHAi¹O! Erlangen, 12. BIT. W\ Berlin und München Werner-von-Siemens-Str.

Anordnung zum Ein- und Ausgeben von Daten

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ein- und Ausgeben von Daten, insbesondere zur Prozeßüberv/achung, -steuerung, -regelung oder dergleichen in bzw. aus einer zentralen Einheit mit mindestens einer peripheren Einheit, die aus Bausteinen besteht, die Anschlußstellen mit Anschlüssen für Daten und Steuersignale aufweisen und die über eine Anschlußstelle mit der zentralen Einheit verbunden ist. Derartige Anlagen, von denen eine aus der Zeitschrift »Elektronik» 1970, Seite 335 ff bekannt ist, sind z.B. in Prozeßrechnersystemen enthalten. Diese weisen neben dem eigentlichen Prozeßrechner und Ein- und Ausgabegeräten, wie Drucker, Sichtgeräten, Platten- und Trommelspeicher, Lochkarten und Lochstreifeneinheiten vor allen Geräte zur Prozeßinatruiuentierung der angeschlossen nen Anlage auf. Je nach dem Einsatz, z.B. Erzeugen und Verteilen von Energie, Produktion von Gütern oder in Anlagen zum Prüfen und Experimentieren sind eins Vielzahl unterschiedlicher Meß- und Analysegeräte, Regeleinrichtungen, Anzeige- und Schreibgeräte, Stellglieder und Be- ' dienurtgsvorrichtungen angeschlossen. In vielen Anlagen sind diese Geräte räumlich weit verteilt und ihre Signale sind unterschiedlich, analog oder digital dargestellt. Auch haben die Signale unterschiedliche Vierte und Meßbereiche sowie verschiedenartigen zeitlichen Verlauf; e3 sind z.B. statische oder dynamische Signale. Als Bindeglied zwischen der Zentraleinhei!; des Prozeßrechners und den angeschlossenen Geräten zui Pro^oßinstrumenticrung werden elektronische Anordnungen der eingangs beschriebenen Art eingesetzt. Di-ese haben somit die Aufgabe, auf

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der Eingabeseite der Zentraleinheit elektrische Signale räumlich und zeitlich zusammenzufassen und so anssupasseHi daß ein Prozeßrechner eie verarbeiten kann. Nichtelektrische Größen, wie z.B. Temperatur, Druck, Durchfluß, Strahlung usw. iaüeaen durch vorgeschaltete Meßfühler und Meßumformer in elektrische Signale umgeformt werden. Die von der Zentraleinheit ausgegebenen Signale verwandeln andere Bausteine in Signale geeigneter Darstellung, die zeitlich und räumlich an die angeschlossenen Geräte verteilt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Ein- und Ausgeben von Baten in bzw. aus einer Zentraleinheit der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die mit einer geringen Anzahl von Grundbausteinen aufgebaut werden kann, und zwar in beliebigem, an die jeweilige Aufgabe angepaßtem Ausbaugrad.

Erfindungsgemäß wird diese. Aufgabe dadurch gelöst, daß zu jedem Anschluß der Anschlußstellen für die Übertragung von Daten oder Steuersignalen aus der zentralen Einheit ein entsprechender Anschluß für die Übertragung von Daten oder Steuersignalen in die zentrale Einheit vorgesehen ist, daß die Anschlußstellen einheitlich 3ind, daß die Bausteine über die Anschlußstellen zu sich in Richtung ' von der zentralen Einheit verzweigenden Ketten zasamaienschaltbar sind und die Anschlußstellen von Bausteinen, die durch eine gleiche Anzahl von Bausteinen von der zentralen Einheit getrennt sind (gleicher Ordnungszahl) &ine Anschlußstellenebene bilden und daß alle Anschlußstellenebenen gleichartig und gleichwertig sind.

Die Anschlußstellen der einzelnen Bausteine sind deranucb. so. ausgebildet, dsß in beiden Richtungen lnforne;.ionen in gleicher V,^reisG übertragen werden kennen, Bs U; I iU/ner möglich, Funktionen sowohl von der zentralen liinkoj ΐ, a'lß auch

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von einer Steuerung, die in der perlpheren Einheit enthalten ist, ausführen zu lassen. Man kann damit die zentrale Einheit entlasten. Andererseits kann dennoch der Aufwand für die peripheren Steuerungen gering gehalten werden, da die Anschlußstellen einheitlich aufgebaut sind und auf Umsetzer zwischen unterschiedlichen Anschlußstellen verzichtet werden kann. Weiter ergibt sich der Vort "1, daß zum Aufbauen auch einer umfangreichen Anlage nur wenige Typen von Bausteinen erforderlich sind, die zudem in -eilen der Schaltung übereinstimmen. Geringe Unterschiede in den Anschlußstellen, z.B. zusätzliche Versorgungsleitungen, sind ohne wesentliche Verminderung dieser Vorteile möglich, so lange jeder Baustein an jede Anschlußstelle angeschlossen werden kann. Es bleiben dann einfach einige Anschlüsse unbelegt.

Die Bausteine können daher zu sich verzweigenden Ketten hintereinandergeschaltet v/erden* Die Bausteine, die nicht Endglieder der !Cette sind, müssen eine Anschlußstolle besitzen, die der zentralen Einheit zugewandt, iet, und mindestens eine Anschlußstelle, die von der zentralen Einheit abgewandt ist. Man kann die Anschlußstellen, die zu Bausteinen gehören, die in der Kette gleichen Abstand von der zentralen Einheit haben, zu einer Anschlußstellenebene zusammenfassen. Die Ordnungszahl dieser Ebene bestimmt oicli dann durch die Anzahl der Bausteine, die zwischen dieser Ebene und der zentralen Einheit liegen. Die Anschlußstellenebene der zentralen Einheit hat demnach die Ordnungszahl Hull, die auf den an die zentrale Einheit angeschlossenen Baustein folgende Ebene die Ordnungszahl Eins usw. Da die Bausteine meistens mehrere von der zentralen Einheit abgowandte Anschlußstellen haben, nimmt die Zahl der Anschlußstellen je Ebene mit der Ordnungszahl zu, da außer dem alle Anschlußstellen einheitlich sind, sind die Anschlußstellen der Ebenen niedriger Ordnungszahl in den Ebenen höherer Ordnungszahl vervielfacht.

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Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen "

Figur 1 ein Übersichtsschaltbild einer Anordnung zum Ein- und Ausgeben von Daten in bzw. aus einer zentralen Einheit,

Figur 2 die über eine Anschlußstelle geführten leitungen, die Figuren 3 und 4 an Anschlußstellen auftretende Signalfolgen,

Figur 5 veranschaulicht die Auswahl von Anschlußstellen im Multiplexbetrieb.

> . ■ ■■ ■ ■ '· In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 weist eine zentrale Einheit ZE mehrere Anschlußstellen auf. An diese Bind periphere Einheiten angeschlossen, von denen eine, mit PE bezeichnet, in dem gestrichelt umrandeten Feld dargestellt ist. Eine weitere periphere Einheit ist mit SF1 benannt. Der Übersichtlichkeit halber sind nur zwei periphere Einheiten eingezeichnet, an die weiteren Anschlußstellen angeschlossene periphere Einheiten sind nicht dargestellt.

Die periphere Einheit PE besteht aus einer verzweigten . Kette von Bausteinen, und zwar aus Multiplexern M1 und M2, Signalformerkomplexen SFK1 und S?K2 und Signalformern SF2, SF3 und SF4. Die Multiplexer dienen in erster Linie dazu, die von der zentralen Einheit ZE ausgegebenen Daten auf einen oder mehrere der nachgeschalteten Multiplexer oder Signalforinor durchzuschalten oder die von diesen abgegebenen Signale an die zentrale Einheit ZE weiterzuleiten. Die Multiplexer schalten dabei die Paten nach der Priorität der sendenden oder empfangenden Signalformer oder der Ar.t der Daten durch. Beispielsweise können diejenigen Da-

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ten die erste Iriorität erhalten, die auf Initiative der zentralen Einheit übertragen werden. Niedrigere Priorität haben dann solche Daten, die auf Initiative der peripheren Einheit, z»B. eines Signalformere, übertragen werden sollen.

Venn man auch anstrebt, mit möglichst wenig Bausteinen auszukommen, so zeigt es sich doch, daß man zweckmäßig unterschiedliche Multiplexer vorsieht, und zwar einen, der bevorzugt den auf Initiative der zentralen Einheit ausgelösten Datenverkehr steuert, und einen anderen, der den Datenverkehr aufgrund einer Initiative der peripheren Einheit steuert. Der letztgenannte Multiplexer sollte ge-. eignet sein, den Verkehr von ganzen Datenblöcken zu steuern. Dabei können die Adressen der Signalformer im Arbeitsspeicher der zentralen Einheit vorliegen; es ist aber auch möglich, daß der Multiplexer von einer Grundadresse ausgeht und selbsttätig nach jeder Datenübertragung die Signalformeradresse fortschaltet. Perner soll ein solcher Multiplexer einen ständigen Datenverkehr zwischen einem Signalformer mit einem Bereich des Arbeitsspeichers der Zentraleinheit organisieren können. Unabhängig von der jeweils laufenden Übertragung von Datenblöcken ist. eine Einzelübertragung zwischen jedem"Signalformer und der zentralen Einheit möglich. · · ■

Außer den beiden Standardmultiplexern ist im Ausführungsbeispiel noch eine dritte Art vorhanden, die mit SPX bezeichnet ist. An sie können lediglich Signalformer angeschlossen werden; zusammen mit diesen bilden »ie einen sogenannten Signalforcierkomplex.

Die Signalformer SP2, SP3, SP4· dienen zur Umformung der Signalart, also der Analog-Digital- oder der Digital-Analog-Umsetzung, und dee· Zeitverhaltens der aufgenommenen Signale. Sie enthalten Steuereinheiten, die den zeitlichen Arbeitsablauf, die Decodierung der Signalformeratlressen

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und die Zwischenspeicherung der Meßwerte steuern. Die Signalforraer geben auch Anzeigen über den Betriebszustand der Anlage ab.

Zu den wichtigsten Signalformern zählen die, die einen Analog-Digital-Umsetzer enthalten. An diesen können mehrere Meßstellen angeschlossen sein, die von einem Meßstellenwähler entsprechend einer Meßstellenadresse zeitmultiplex über einen Vorverstärker auf den Analog-Digital-Umsetzer geschaltet werden. Andere Signalforser dienen zur Eingabe von digitalen Werten, wobei zu unterscheiden ist, ob es sich um statische oder dynamische Vierte handeIt. Zu diesen digitalen Werten gehören auch die Meldungen und Alarme. Weitere Signalformer sind für di<j Ausgabe von digitalen oder durch Digital-Analog-Umsetzung gewonnenen analogen Vierten bestimmt.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur.1 ist mit einer Anschlußstelle der zentralen Einheit ZE, der Anschlußstellenebene

nullter Ordnung, zunächst ein erster Multiplexer M1 verbunden, der die von der zentralen Einheit ZE ausgehenden Signale auf die an seine Ausgänge angeschlossenen Bausteine, einen.zweiten Multiplexer K2, einen Signalforiaer SP2 und einen Signalformerkomplex SFK1 verteilt. Der Multiplexer M1 erzeugt demnach eine zur Anschlußstellenebene nullter Ordnung gleichartige Anschlußstellenebeue erster Ordnung, die aus mehreren einzelnen Anschlußstellen besteht, an welche beliebige Bausteine angeschlossen v/erden können. Z.B. können an 3ie mehrere Multiplexer oder ausschließlich Signalformer angeschlossen sein. In Ausführungaboispiel folgt auf den Multiplexer Ml ein zweiter Multiplexer M2. Seine von der zentralen Einheit ZE abgewandten Anschlußstellen bilden im Ausführungsbeispiel die Anschlußstellenebene zweiter Ordnung. Wäre an den Multiplexer M1 roch ein zweiter Multiplexer angeschlossen, so gehörten auch dessen von der zentralen Einheit abgev/andte Aiiiichlußstel-

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len der Ebene zweiter Ordnung an. In jeder Ebene höherer Ordnung ist zumindest eine Anschlußstelle einer Ebene niedrigerer Ordnung vervielfacht. Der Multiplexer M2 1st mit zwei weiteren Signalformern S3?3 und S?4 sowie einem zweiten Signalforiaerkomplex SFK2 verbunden. Die an die weiteren Ausgänge der Multiplexer M1 und M2 angeschlossenen Bausteine sind nicht dargestellt. Die Endglied;*? einer solchen Kette sind in jedem Falle Signalformer. Prinzipiell könnte die Kette der Multiplexer M1 und H2 weiter fortgesetzt werden, v/ozu allerdings ein zunehmender Aufwand für die Adressierung erforderlich wäre. Man wird auch deshalb von einer großen Kette von Multiplexern absehen, weil in der Praxis kein Bedarf für derart große Anlagen besteht. Hat nämlich ein Multiplexer sechzehn Ausgänge, so. könnte man, wenn man den Multiplexer M1 ausschließlich mit weiteren Multiplexern bestückt, an diese insgesamt 256 Signalformer oder Signalforaerkomplexe anschließen. Berücksichtigt man, daß an diese eine Vielzahl von Meßstellen oder Datenausgabestellen angeschlossen sein können und daß die zentrale Einheit mehrere Ausgangskanäle hat, an die jeweils v/ieder eine solche Kette von hintereinandergeschalteten Multiplexern angeschlossen sein kann, so erkennt man, daß ein solcher Ausbaugrad in der Praxis kaum verlangt werden dürfte. J

Die Anschlußstellen zwischen.den einzelnen Bausteinen sind einheitlich ausgebildet, so daß jeder Baustein unmittelbar an die Anschlußstelle eines anderen Bausteins oder an die Anschlußstelle der zentralen Einheit ZE angeschlossen werden kann. Beispielsweise ist der Signalforaer Si¹I, der mit dem Signalforicer SP4 in allen Einzelheiten übereinstimmen kann, unmittelbar mit der zentralen Einheit ZE verbunden. Ea kann also an die zentrale Einheit ZE nicht nur ein umfangreicher Komplex von Multiplexern und Signalforisern angeschlossen werden, sondern ea ist im Bedarfsfälle, wenn

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nur wenige Meßwerte aufgenommen und verarbeitet werden sollen, auch möglich, die peripheren Einheiten auf den durch die Anwendung bestimmten notwendigen Aufwand zu beschränken. Es ergibt sich dann ein sehr kleiner und preisgünstiger Ausbaugrad. "■

Selbstverständlich ist es möglich, daß die Anschlußstellen von einzelnen Bausteinen etwas variieren, z.B. dadurch, daß beim Anschließen an die zentrale Einheit ein Teil der Anschlüsse belegt ist, der beim Anschließen an die Multiplexer nicht benutzt wird. Umgekehrt können in letzteren Fall z.T. andere Anschlüsse benutzt werden als k beim Anschließen an die zentrale Einheit. Die überwiegende Mehrzahl der Anschlüsse wird jedoch in jedem Palle belegt.

Pigur 2 zeigt als Ausführungsbeispiel die Anschlußstellen, über welche die zentrale Einheit ZE und die periphere Einheit PE miteinander verbunden sind. Wie schon beschrieben, sind alle Anschlußstellen einheitlich aufgebaut, so daß die folgenden Ausführungen auch für jede andere Anschlußstelle gilt. Die Zahlen über den Schrägstrichen, mit denen die Verbindungsleitungen zwischen der zentralen Einheit ZS und der peripheren Einheit PE versehen sind, bedeuten die Anzahl der Signalleitungen. Die Daten werden im Ausführungsbeispiel als 16-Bit-7i^rort von Datenausgängen DAA von der zen- J tralen Einheit aus- und über. Dateneingänge DEE eingegeben. Unter "Ausgabe" von Daten ist immer ein Datentransfer in Richtung von der zentralen Einheit aur pe'ripheren Einheit und unter "Eingabe" ein Datentransfer in entgegengesetzter Richtung verstanden.

Neben den Datenaus- und -eingängen DAA und DSE sind an jeder Anschlußstelle sine größere Anzahl von Steuerleitungen vorhanden. Über einen Steuersignalausgang ZAA wird ein Anforderungssignal der zentralen Einheit ZE der peripheren Einheit PE zugeführt, die"bei Auftreten dieses Anforderungs-

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signals im Falle der Datenausgabe von der zentralen Einheit auf die Datenausgänge DAA geschalteten Signale übernimmt und an digitale oder analoge Ausgabegeräte weitergibt und im Falle der Dateneingabe Daten, die z.B. aus dem Prozeß gewonnen sind und in der zentralen Einheit verarbeitet werden sollen, auf die Dateneingänge DEE schaltet.

Über einen Steuersignaleingang PAE kann die periphere Einheit PE an die zentrale Einheit ZE ein Anforderungssignal geben, das bewirkt, daß entweder von der periphe-. ren Einheit auf die Dateneingänge DEE gegebene Signale von der zentralen Einheit ZE übernommen werden oder daß in der zentralen Einheit ZE enthaltene Signale auf die Datenausgänge DAA geschaltet werden.

Über einen weiteren Steuersignaleingang QZE wird von der peripheren Einheit PE an die zentrale Einheit ZE ein Signal gegeben, mit dem das auf den Ausgang ZAA gegebene Anforderungssignal quittiert wird, d.h. es wird an die zentrale Einheit ZE gemeldet, daß in der peripheren Einheit PE das Anforderungssignal sowie evtl. weitere gleichzeitig mit diesen auf den Anschlußstellenausgängen liegende Signal empfangen und mit deren Ausv/ertung begonnen wurde. Mit einen entsprechenden auf den Ausgang QPA gegebenen Signal kann die zentrale Einheit ZE das Anforderungssignal der peripheren Einheit quittieren.

Vie oben erwähnt, kann ein Anforderungssignal der zentralen Einheit bodsuten, daß die periphere Einheit entweder auf die Datenausgänge DAA geschaltete Daten übernehmen oder Daten auf die Eingänge DEE geben soll. Häufig sollen aber auch die Daten näher gekennzeichnet sein. Die periphere Einheit soll nämlich feststellen können, ob die Signale auf den Datenausgängen Daten sind, die über ein Gerät, z.B· einen Digital-Analog-Umsetzer nach außen weiter-

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gegeben werden aollen, oder ob es sich um einen Befehl oder eine Adresse eines Bausteins, der angesprochen werden soll, handelt. Insgesamt sollen also vier Funktionen, die mit dem Anforderungsaignal in der peripheren Einheit PE ausgelöst werden, gekennzeichnet werden: "

1. Daten auf die Dateneingänge DEE schalten.

2. Daten von den Datenausgängen DAA übernehmen.

3. Befehl von den Datenausgängen DAA übernehmen, 4·. Adresse von Datenausgang DAA übernehmen.

Zu einer solchen Kennzeichnung dienen 3egleitsignale, die W auf Steuersignalau3gänge ZBA gegeben v/erden. Da im Ausführungsbeispiel zwei Ausgänge ZBA vorgesehen sind und daher zwei Begleitsignale übermittelt werden können, können in Verbindung mit dem Anforderungssignal vier auszulösende Punktionen beschrieben werden. Auch die Quittungssignale können durch die Begleitsignale ergänzt werden. Der peripheren Einheit kann z.B. mit eine» Quittungssignal mitgeteilt werden, ob sie weitere Anforderungen an die zentrale Einheit stellen kann oder nicht. In gleicher Weise können die von der peripheren an die zentrale Einheit ausgegebenen Anforderungs- und Quittungssignale durch Begleitsignale, die auf die Eingänge PBS gegeben v/erden, näher beschrieben werden. Es ist z.B. möglich anzuzeigen, ob Daten oder den Betriebszustand der Bausteine der peripheren Einheit kennzeichnende Anzeigen mit dem Anforderungssignal übertragen werden sollen. Auch kann zussimnen mit dem Quittungssignal, das von der- peripheren Einheit an die zentrale Einheit gegeben wird, dieser mitgeteilt werden, daß gleichzeitig auf den Dateneingängen DEE Anzeigen über den Betriebszustand vorliegen oder nicht.

Schließlich enthält die Anschlußstelle nach Pigur 2 noch '. einen Ausgang ZKA, über den die Betriebsbereitschaft der

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zentralen Einheit der peripheren Einheit mitgeteilt wird. Entsprechend kann die Betriebsbereitschaft der peripheren Einheit mittels eines auf den Eingang PKE gegebenen Signals angezeigt v/erden. '

Aus Pigur 2 ist zu ersehen, daß die Anschlußstellen symmetrisch aufgebaut sind, d.h., daß zu jedem Eingang ein entsprechender Ausgang vorhanden ist. Aufgrund dieser Konstruktion der Anschlußstelle stehen sich zentrale Einheit und periphere Einheit gleichwertig gegenüber. Es ist nicht "zu erkennen, auf welcher Seite der Anschlußstelle die funktionell wichtigeren Teile der Anlage angeordnet sind. Eine Datenübertragung kann daher, selbstverständlich bei geeigneter Ausbildung der peripheren Einheit, sowohl auf Initiative der peripheren Einheit als auch der zentralen Einheit erfolgen. Es ist sogar möglich, anstelle der peripheren Einheit PE eine oder mehrere zentrale Einheiten an die zentrale Einheit ZE anzuschließen und die verschiedenen zentralen Einheiten zusammenarbeiten zu lassen. Man kann somit auf einfachste Art sogenannte Ilulti-Prozessor-Systeme aufbauen. Zu beachten ist ferner, daß die der zentralen Einheit zugewandten Anschlußstellen Bausteine der peripheren Einheit PE und die von der zentralen Einheit abgev.'andten Anschlußstellen gleichartig und einheitlich sind, so daß nicht nur ihre Herstellung wegen der geringeren Zahl von Baueleinentetypen vereinfacht wird, sondern auch komplizierte Umsetzer zwischen den Anschlußstellen nicht benötigt werden.

Zur besseren Verdeutlichung der Punktion der Anschluß- · stellen und ihrer Bedeutung für die gesamte Anlage werden im folgenden einige Betriebsarten beschrieben.

Es soll zunächst der Pail behandelt werden, daß auf Initiative der zentralen Einheit ZE Daten ausgegeben v/erden «ollen. Die an der Anschlußstelle auftretende Sicnalfolge

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ist in Figur 3 dargestellt. Zunächst werden die Begleitsignale ZB und die Daten DA auf die Ausgänge der Anschlußstelle geschaltet. Nach einer kurzen Zeit, in der diese Signale eingeschvmngen sind, wird das Anforderungssigna]. ZA der zentralen Einheit zugeschaltet. Damit werden die Begleitsignale und die Daten als gültig erklärt und von der peripheren Einheit übernommen. Mit der Übernahme schaltet die periphere Einheit die Begleitsignale PB für ein Quittungssignal QZ auf die Anschlußstelle, welche kennzeichnen, ob mit der Quittung Anzeigen über den Betriebszustand der peripheren Einheit in die zentrale Einheit eingegeben werden oder nicht. Werden solche Anzeigen ausgegeben, so schaltet diese die periphere Einheit als Signale DE auf die Dateneingänge· ITacli einer kurzen Zeit, innerhalb der die Signale DE und PB eingeschwungen sind, wird das Quittungssignal QZ zugeschaltet, womit der zentralen Einheit gemeldet wird, daß die Daten DA und deren Begleitsignale ZB übernommen sind und weitergeleitet werden. Diese Signale sind damit bedeutungslos geworden und können gelöscht werden. Gleichzeitig werden mit der Vorderflanke deo Quittungssignals QZ die Begleitsignale der Quittung und die Daten DE als gültig erklärt und von der zentralen Einheit übernommen. Als IiOIgO des Quittungssignals QZ wird' das Anforderungssignal ZA gelöscht. Damit wird der periphorcn Einheit gemeldet, daß die Begleitsignale PB des Quittungenignals QZ sowie die gegebenenfalls vorhandenen Daten DE übernommen und bedeutungslos geworden sind. Als v/eitere Fol^e der Rückflanke des Anforderungssignals ZA nimmt die periphere Einheit das Quittungssignal QZ zurück, womit dor zentralen Einheit das Ende dor Datenübertragung gemeldet wird. Erst jetzt kann eine neue Anforderung genteint werden.

Ein entsprechender Signalverlauf entsteht, wenn von der zentralen Einheit anstelle von Daten ein Befohl oder eine Adresse auszugeben wird. Der einzige Unterschied besteiit in den Begleitsignalen ZB, die in anderen Koabina—

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tionen auftreten und damit der peripheren Einheit mitteilen, daß die auf den Ausgängen DAA liegenden Signale einen Befenl oder eine Adresse bedeuten. Auch, dann, wenn Daten von der peripheren Einheit in die zentrale Einheit .übergeben werden sollen, unterscheidet sich der Signalverlauf nicht prinzipiell von dein eben beschriebenen. Durch eine besondere Kombination der Begleitsignale ZB wird hier der peripheren Einheit mitgeteilt, daß sie mit dem Quittungssignal QZ ein Datum auf die Dateneingänge DES geben soll.

Figur 4 zeigt die Signalfolgen, die in dem Falle, daß die Initiative zu einer Datenübertragung von der peripheren Einheit ausgeht, an der Anschlußstelle entsteht. Die periphere Einheit kann völlig autonom Anforderungen an die zentrale Einheit senden. Das Anforderungssignal ist mit PA bezeichnet. Eevor dieses auf die Anschlußstelle gegeben wird, werden die peripheren Begleitsignale P3 und, im Falle der Dateneingabe, die Datensignale DE ausgesendet. Mit den BegleitSignalen PB teilt die periphere Einheit der zentralen Einheit mit, ob sie einen Datenverkehr anfordert oder ob sie Betriebsanzeigen der zentralen Einheit übergeben will. Mit dem Anforderungssignal PA werden diese Signale als gültig erklärt und, wenn die Vorderflanke des Anforderungsoignals PA in der zentralen Einheit Gintrifft, von dieser übernommen und ausgewertet. Der Eingang des Anforderungssignals PA wird durch ein Signal QP quittiert, das schon vorher auf die Anschlußstelle geschaltete Begleitsignale ZB und la Falle der Datenausgabe auf den Datenausgängen liegende Datensignale DA^-als gültig erklärt. Mit dem Aussenden des Quittungssignals QP sind die Signale PB und DS nicht mehr erforderlich und können gelöscht v/erden. Nach Eintreffen de3 Quittungssignalo QP in der peripheren Einheit können auch die gleichzeitig anliegenden Signale ZB und DA zurückgenommen werden. Als Antwort auf das Quittungssignal QP niamt die periphere Einheit das Anforderungssignal PA zurück, was zur Folge hat, daß die zentrale Ein-

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he it das Quittungssignal QP ebenfalls zurücknimmt, womit der Datenübertragungsvorgang beendet ist und ein neuer eingeleitet v/erden kann. Die zentrale Einheit kann allerdings weitere Anforderungen der peripheren Einheit unterbinden, indem sie eine bestimmte Begleitsignalkombination zusammen mit dem Quittungssignal aussenden.

Wie aus den beiden Signalfolgen zu ersehen ist, wird bei jeder Datenübertragung ein durch die Symmetrie der Anschlußstelle ermöglichtes konsequentes Quittungsprinzip eingehalten, d.h., es wird nur dann ein Schritt vollzogen, wenn der vorhergehende Schritt beendet ist. Damit wird ' erreicht, daß die Datenübertragung unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit des jeweiligen Bausteins und von der Entfernung zwischen den Bai
der zentralen Einheit ist.

Entfernung zwischen den Bausteinen und den Bausteinen und

Es ist nun noch der Fall zu betrachten, daß die zentrale Einheit und die periphere Einheit gleichzeitig ein Anforderungssignal ZA bzw. PA auf die Anschlußstelle geben. Man wird im allgemeinen dem Anforderungssignal ZA der zentralen Einheit eine höhere Priorität geben als dem Signal PA der peripheren Einheit. Bei gleichzeitigem Auftreten der beiden Signale muß dann die periphere Einheit ihr Anforde-* rungssignal PA wegnehmen, das Anforderungssignal ZA in der oben beschriebenen Weise quittieren und darf erst nach Verschwinden de3 Quittungssignals QZ das Anforderungssignal PA erneut stellen. ■

Es können nur bestimmte Kombinationen von Steuersignalen auftreten. Beispielsweise ist es nicht erlaubt, daß ein Anforderungssignal ZA und ein Quittungssignal QP gleichzeitig an. einer Anschlußstelle vorhanden sind. Zur Überprüfung von gleichzeitig auftretenden Steuersignaion wiva deren Kombination mit einer Liste der zulässigen Steuersignalkombinationen verglichen. £ritt eine unzulässige Kom-

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bination auf, so wird eine Meldung abgegeben. Diese Meldung kann die periphere Einheit in Form von den Betriebszustand der Anlage beschreibenden Signalen der zentralen Einheit übermitteln.

In Figur 5 ist veranschaulicht, wie von der zentralen Einheit ZE ein Signalformer SP angesprochen wird. In dem Beispiel ist angenommen, daß jeder Multiplexer 16 Anschlußstellen hat. Für die Adressierung einer Anschlußstelle bzw. des an diesen angeschlossenen Multiplexers oder Signalfornjers sind daher 4 Bit erforderlich. Gibt die zentrale Einheit eine Adresse mit 16 Bit aus, so kann ■ durch Übereinkunft festgelegt werden, daß in den ersten 4 Bit des ausgegebenen Wortes die Adresse des an den ersten Multiplexer angeschlossenen zv/eiten Multiplexers enthalten ist, bzw. es werden in den ersten 4 Bit die an die Anschlnßsteilenebene erster Ordnung angeschlossenen Bausteine adressiert. Da im Ausführung3beisj?iel der Multiplexer M2 mit dem Ausgang 1 des Multiplexers M1 verbunden ist, steht in den ersten vier Bit der Adresse die Dualzahl 0001. In den Stellen 4 bis 7 soll, wiederum durch Übereinkunft festgelegt, die Adresse der an den Multiplexer M2 angeschlossenen Bausteine enthalten sein. Der Signalformer 5F3 3ei z.B. an den Ausgang 9 des Multiplexers M2 angeschlossen, so daß in den Stellen 4 bis 7 des Adreß- · Wortes, aufgrund dessen er angesprochen werden soll, die Dualzahl 1001 steht. Die Stellen 8 bis 15 stehen für die Adressierung der an den Signalfonaer angeschlossenen Geräte zur Verfügung. Gibt also die zentrale Einheit das als Beispiel gewählte Adreßv/ort aus, so schaltet der Multiplexer M1 die InforraatioiiGleiLungen zwischen der zentralen IJinheit und meiner Anschlußstelle 1 durch. Dadurch wirrt df:r Ku]tiplexor 112 angesprochen, der seinerseits die Infonnationüleitungen zwischen «einer Anschlußstelle 9 und der Anschlußstelle 1 des er»Lon Hultiploxera durchschaltet. Darui t iat der Dai-enweg zwischen deu Signalfornior und der

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zentralen Einheit hergestellt, und es können Daten ein- oder ausgegeben v/erden. Die für die Informationen gestellten Weichen bleiben im allgemeinen so lange in ihrer Stellung, bis sie durch eine neue Adressierung umgestellt werden.

Stellt ein Signalformer eine Anforderung auf Datenverkehr, so kann der ihm vorgeschaltete Multiplexer die Adresse des Signalformerc in entsprechende Stellen des Adreßwortes einschreiben und gibt dieses an den seinerseits vorgeschalteten Multiplexer weiter, der durch Einschreiben der Adresse des nachgeschalteten Multiplexers ein vollständiges Adreßwort bildet und an die zentrale Einheit abgibt.

Wie auf Seite 5 erwähnt, zeigt es sich doch, daß man zweclqn mäßig unterschiedliche Multiplexer vorsieht, und zwar einen, der bevorzixgt dan auf Initiative der zentralen Einheit ausgelösten Datenverkehr steuert, und einen anderen, der den Datenverkehr aufgrund einer Initiative der peripheren Einheit steuert. Der letztgenannte Multiplexer sollte geeignet sein, den Verkehr von ganzen Datenblöcken zu steuern. Dabei können die Adressen der Signalformer im Arbeitsspeicher der zentralen Einheit vorliegen; es ist aber auch möglich, daß der Multiplexer von einer Grundadresse ausgeht und selbsttätig nach ,jeder Datenübertragung die Signalfonneradresse fortschaltet. Ferner soll ein solcher Multiplexer einen ständigen Datenverkehr zwischen einem Signalformer mit einem Bereich do« Arbeit »spei cljßro der Zentra3.einl.ieit organisieren können. Unabhängig -von der jeweils laufenden Übertragung von Dateiablönkeij ist eine Ein:.'· !übertragung zwischen je dom Signa If ormnr und der !'.ontrn 1 en Jü nheit .inögl ich ,

Der Betrieb mil. selbsttätiger Fortschaltung der Sjgnalformaorenre kann dadurch erv/cü ort v/erden, daß Anfangfiadresso, Endadrt?one und gegebenenfalls der Adreßsprung der Steuerung vorgegeben werden, v/obei dor externe Adressbereich auch

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mehrfach durchlaufen werden kann. Der Rhythmus des Datenverkehr kann von außen durch einen Takt- und einen Start-Eingang weitgehend beeinflußt werden.

Zusätzlich kann auch die periphere Adresse durch einen Adreßeingang vorgegeben werden. Adresse und Datum können dabei im Arbeitsspeicher abwechselnd hinterlegt werden, oder die externe Adresse wird zu einer Grundadresse addiert und diese Adresse als jene Adresse des zentralen Arbeitsspeichers der zentralen Einheit übergeben, mit der bei der folgenden Eingabe oder Ausgabe verkehrt wird. Damit ist es möglich, die Daten auch bei wahlfreier Verteilung der externen Adressen zu transferieren, ohne daß eine zeitliche Konvention über Quelle und Ziel der Information bestehen muß.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen Baustein anzugeben, welcher unter weitgehender Benutzung der bereits beschriebenen Anordnungen mit den vorgeschalteten zentralen Einrichtungen durch periphere Initiative mit den nachgeschalteten peripheren Einrichtungen durch zentrale Initivative verkehrt. Er sollte dabei ein Höchstmaß an Flexibilität im von ihm verwalteten Datenverkehr gewährleisten. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb dieses Bausteins anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer der Verzweigungspunkte der Kette von einem Multiplexer gebildet wird, welcher mindestens eine der zentralen Einheit zugewandte Anschlußstelle und mindestens eins der peripheren Einheit zugewandte Anschlußstelle besitzt, und daß der Multiplexer selbsttätig mindestens eine zentrale Anforderung und mindestens eine periphere Anforderung abgibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb dieser Anordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer auf eigene Initiative und/oder von außen synchronisiert

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zur zentralen Einheit periphere Anforderungen und zu nachgeschalteten Peripheriegeräten zentrale Anforderungen abgibt derart, daß zunächst mindestens ein Datum von der zentralen Einheit mit einer peripheren Anforderung angeordnet wird und mit einer zentralen Anforderung an die nachgesohalteten Peripheriegeräte weitergeleitet wird, oder daß mindestens ein Datum mit einer zentralen Anforderung von einem peripheren Gerät angefordert wird und mit einer peripheren Anforderungen zur zentralen Einheit weitergeleitet wird.

An einer Stelle der Rahmenhierarchie nach Pig. 1 ist also ein spezialler Multiplexertyp B auf dem Wege zwischen Zentraleinheit ZE und Signalformel' SP bzw. Signalformerkomplex SPK eingefügt, der selbsttätig mit der Zentraleinheit ZE durch zentrale Anforderungen ZA und mit der nachgeschalteten Peripherie durch periphere Anforderungen PA verkehrt.

Anhand der "beigefügten Pig. 6 bis 17 soll die Erfindung im folgenden näher erläutert werden. Dabei werden v/eitere Ausgestaltungen und Ausführungsformen beschrieben.

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Es zeigen

Fig. 6. Einordnung der B-Steuerung in der Anordnung der Multiplexer

Fig. 7*λ -8Quittungsprinzip bei zentraler Initiative Fig. &'. Quittungsprinzip bei peripherer Initiative Fig. Jf. Anforderungs- und Quittungsprinzip mit der

B-Steuerung.
Fig. y<f. Anforderungs- und Quittungsprinzip mit der B-Steuerung bei Signalformer-Adressbite im

Arbeitsspeicher
Fig. >^*. Anforderungs- und Quittungsprinzip mit der B-Steuerung bei Übergabe interner Adressen.

Fig. 6 zeigt Beispiele der Anordnung nach Fig. 1, ergänzt nur die spezielle Steuerung der obenerwähnten Art (B), in der FolgeYkurz B-S^euerung genannt. Wie Fig. 6 zeigt, kann die B-Steuerung (B) beispielsweise in Ebene 1 angeschlossen werden und zwar derart, daß sie selbstiätig mit der Zentraleinheit durch periphere Anforderungen (PA) entsprechend Fig. 4 und über mindestens einen eigenen Anschmiß mit einem Si gin³! former (SF) oder gegebenenfalls einen weiteren Multiplexer (SFK) mit zentralen Anforderungen (ZA) entsprechend Fiß. 3 vorkehrt. Die; St.eue.ru -\\j., (B) kann jedoch, wie in Fig. 6, auch direkt an die Zentraleinheit (ZE) in Ebene 0 an^esehlosoen werden, uorinß :.ue übt:r naohgcochal te te KuI Ii plexoi' (HZ)_-/od'T (SF/.) idt den Si f\v al former η (SF) mit zentralen ο'τ]( run;¹/.·}) ('/·!:) VfM'krlirt.

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Fig. 7 zeigt die Fortschaltung bei zentraler Initiative durch die Zentraleinheit ZE bei Verkehr nach Fig. 3 am Beispiel einer 3-stufigen Multiplexer-Anordnung. Die zentrale Einheit (ZE) stellt eine zentrale Anforderung (ZA), die im 1. Schritt (Adreß-Ausgabe ADA) auf den Datenausgabe-Leitungen DAA von einer Adresse begleitet wird sowie von BegleitSignalen (ZB) der Codierung "Adresse von Datenausgang (DAA) übernehmen" . Die Adresse ADR wird vom Multiplexer M1 an einen, von einem Teil der- ^ selben adressierten Ausgang weitergeleitet und in unveränderter Weise die Begleiter ZB sowie die zentrale Anforderung ZA, dh. daß jedes der genannten Signale der zentralen Anschlußstelle eines Multiplexers ein gleichwertiges der angesteuerten, peripheren Anschlußstelle induziert.

In analoger Weise verfahren nachgeschaltete Multiplexer, beispielsweise M2 und SFK in Fig. 7, bis ein Endgerät, beispielsweise ein Signalformer (SF) angesprochen wird (vergl. Fig. 5)nun seinerseits eine Quittung (QZ) an den W Eingang (QZE) des vorgeschalteten Multiplexers schaltet, die in Sonderfällen auch von einem Datum (Anzeigen) an den Dateneingabe-Eingängen (DEE) begleitet werden kann. Diese Quittung wird von allen Multiplexorn bis rr-ur Zentraleinheit ZE unverändert weitergereicht, d.h. ein Signal(QZ) an der ad.z*erbj orten peripheren Anschlußstelle induziert ein gleichwertiges an der zentralen Anschlußstelle eines jeden Multiplexers.

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Die Zentraleinheit ZE stellt als 2. Schritt(Daten-Eingabe DTE) erneut eine zentrale Anforderung (ZA), begleitet von der Codierung der zentralen Begleitersignale (ZBA) entsprechend "Datum auf die Dateneingabe-Eingänge DSE schalten". Jeder angesteuerte Multiplexer gibt die Signalkombination mit den Konventionen nach Pig. 3 unverändert an die im 1. Schritt adressierten Ausgänge weiter. Das angesprochene Endgerät (Signalformer) quittiert mit einem Signal (QZ), wobei zusätzlich das zu transferierende Da turn (MT) auT die Dateneingabe-Eingänge (DEE) geschaltet wird. Datum (DAT) und Quittung (QZ) werden wieder in obengenannter Weise von den Multiplexern zur Zentraleinheit (ZE) weitergegeben.

Pig. 8 zeigt den Ablauf be»i einer Datenausgabe. Dur. Vorfahren ist im I.Schritt identisch zu Pig. 7. Im 2.Schritt wird jedoch von der Zentraleinheit (ZE) das Datum (DAT) auf die Datenausgabe-Ausgänge (DAA) geschaltet und von allen Multiplexern in gleicher Weise, wie bei Pig. 7 erwähnt, unverändert weitergeleitet. Das Endgerät bestätigt den Empfang wieder durch Abgabe eines Quittungssignals (QZ).

Bei peripherer Initiative verfährt die Anordnung nach Pig. wie in Pig. 9 am Eeispiel einer 3-stufigen Multiplexer-Anordnung gezeigt. Die Eingabe beginnt, daß das Endgerät (Signalformer SP) eine periphere Anforderung PA auf den peripheren Anforderungs-Eingang (PAE) .schaltet, begleitet vom zu transferierenden Datum auf den Dateneingabe-Eingängen (DEE). Die Multiplexer SFK, M2, MI schalten jeweils ein«

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der an den jeweiligen periphere« Anschlußstellen anstehender} Anforderungen (PA) mit dem zugehörigen Datum in der oben genannten V/eise zur Zentraleinheit weiter. Die Zentraleinheit quittiert den Empfang mit einer Quittung an die Peripherie (QP), die von den Multiplexer!! an die Quelle der Anforderung (PA) durchgeschaltet wird, die daraufhin die Anforderung (PA) Kurückniromt. Dabei sind stets die Seitbedingungen nach Pig. 4 eingehalten.

Bei der Datenausgabe mit periphere!· Initiative nach Pig. wird wie bei der Eingabe nach "Fig. 9 verfahren, außer dai3 das zu transferierende Datum von der Zentraleinheit mit der Quittung an die Peripherie (QP) auf die Datenausgabe-Ausgänge geschaltot wird.

Fig. 11 zeigt nun das Verfahren beim Einsatz einer B-Steuerung (B), beispj einweise direkt, an einer Anschlußstelle der Zentraleinheit ZE in einer 3-stufigen Hierarchie. Die B-Steuerung enthält ein Adressregister, das au Beginn \ des Transfers von der Zentraleinheit voroingestellt wird und nach jedem DatentransfefYweitergeschaltet wircf. Die B-Steuerung (15) leitet einen Transferavklus damit ein, daß sie den Inha]t des Adreßregisters auf die Datenausgabe-Ausgänge (DAA) einer, durch einen Teil derselben adressierten periphere?! Anschlußstelle schaltet, mit einer Codierung der zentralen Begleiter (ZB) entsprechend ADA: "Adresse von Datenausgäbe-Ausgangen übernehmen". Er simuliert also nachgeschalteten Einheiten den Betrieb durch die Zentraleinheit.

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Die nachgesohalteten Einheiten, im Beispiel MZ, SFK und SP verfahren wie im Beispiel FIf₁. 7· Die Quittung an die Zentrale QZ führt jedoch hei der B-Steuerung zunächst nicht zu Signal-Sequenzen an ihrer zentralen Anschlußstelle, sondern au einer erneuten zentralen Anforderung (ZA) an der im I.Schritt adressierten peripheren Anschlußstelle, jedoch mit der Codierung DTE der zentralen Begleiter ZB: "Datum auf die Dateneingabe-Eingänge (DEE) schalten". Die nachgeschalteten Einheiten verhalten sich wieder wie im Beispiel Fig. 7· Di« B-Steuerung schaltet nun das mit QZ empfangene Datum von der peripheren Anschlußstelle zur zentralen, erregt jedoch hier nicht den Quittungssignal-Eingang an die Zentrale (QZE), sondern den Periphere-Anforderung-Eingang (PAE) und die Peripheren-Begleiter-Eingänge mit der Codierung "Periphere Datenanforderung" (PDA). Die Zentraleinheit bestätigt die Übernahme mit einer Quittung an die Periphere QP, die bis zur B-Steuerung (B) führt und einen neuen Transferzyklus anstößt, wenn die Adresse des Adressregisters weitergesohaltet wurde. Bei allen Sequenzen werden die Konventionen entsprechend Fig. 3 bzw. Fig. 4 eingehalten.

Fig. 12 zeigt den analogen Vorgang bei einer Datenausgabe am selben BeiSTuei wie in Fig. 11. Im 1,Sehritt wird wie im Beispiel Fig. 11 verfahren. Aufgrund der empfangenen Quittung (QZ) wird jedoch an der zentideii Anschlußstelle der Periphere-Anforderung-Eingarig (PEE) aktiviert, in Verbindung mit der Begleiter-Codierung PDA: "Periphere Datcnanfordorung". Die Zentraleinheit übergibt das angeforderte Datum auf den Datenausgabe-Aufgängen (DAA) mit

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dem Quittungssignal an die Periphere QP. Das Datum wird mit einer zentralen Anforderung (ZA) und der Begleiter-Codierung DTA: "Datum von den Datenausgabe-Ausgängen übernehmen" an der im 1.Schritt adressierten peripheren Anschlußstelle übergeben. Die nachgeschaltete Peripherie MZ, Si¹K, SP verhält sich wie im 2.Schritt des Beispiels Pig. 8, Datenausgabe mit zentraler Initiative. Die Quittung an die Zentrale QZ stößt wieder einen neuen

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Transferzyklus an, -se^^aid- das interne Adreßregister weitergeschaltet

In vielen Fällen sind jedoch die peripheren (Signalformer-) Adressen, die zu einem Transferblock zusammengefaßt werden sollen, nicht regelmäßig, sondern wahlfrei erwünscht, entsprechend ihrer logischen im Gegensatz zu ihrer räumlichen Zusammengehörigkeit. Dies kann durch eine Liste peripherer Adressen im Arbeitsspeicher der Zentralen Datenverarbeitungseinheit erreicht werden, die von der B-Steuerung abgefragt wird.

Pig. 13 zeigt dieses Verfahren bei Dateneingabe mit externer Adresse, in der beispielhaften Anordnung einer 3-stufigen Hierarchie. Die B-Steuerung beginnt hier mit einer peripheren Datenanforderung (PDA) an die Zentraleinheit (ZE), die mit der Quittung (QP) die aktuelle Adresse (ADR) auf den Datenausgabe-Ausgängen (DAA) übergibt. Diese wird von der Steuerung (B) in der oben erwähnten Porm unverändert an eine, von einem Teil derselben adressierten peripheren

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Anschlußstelle weitergeschaltet, jedoch mit einer zentralen Anforderung (ZA) in Verbindung mit der Codierung /ADA^ der zentralen Begleiter ZB, d.h. "Adresse auf den Datenausgabe-Ausgängen (DAA) übernehmen". Der weitere Ablauf erfolgt in gleicher Form wie im Beispiel der Pig. 11, Dateneingabe mit peripherer Initiative,

Die Datenausgabe mit externe Adresse zeigt 5¹Xg. 14 am selben Anordnungs-Beispiel. Die Steuerung beginnt in gleicher Weise wie bei der Dateneingabe mit externer Adresse entsprechend Pig. 13 mit einer peripheren Daten anforderung (PDA), die die Zentraleinheit (ZE) mit der Adresse (ADR) und der Quittung (QP) quittiert. Im weiteren Verlauf verfährt die Steuerung wie im Beispiel der Pig. 12, Dateneingabe auf Initiative der Steuerung B.

Eine v/eitere Möglichkeit ist durch den Verkehr mit interner Adresse gegeben. Hier wird von der B-Steuerung der Zentraleinheit (ZE) eine Adresse übergeben, die Quelle oder Ziel des zu transferierenden Datums angibt.

Pig. 15 und Pig. 16 zeigen das Verfahren am bisher behandelten AnordnuEgs-Beispiel. Die Steuerung B beginnt mit einer zentralen Anforderung (ZA) und einer Adresse (ADR), die sie einem eigenen Adreßregister entnimmt, an einer peripheren Anschlußstelle, die von einem Teil derselben adressiert wird, in Verbindung mit einer Codierung der zentralen.Begleiter ADA: "Adresse auf Datenausgabe-Ausgängen (DAA) übernehmen".

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Die nachgesehaltete Peripherie MZ, SPK, SF reagiert wie im Beispiel Pig. 11, Dateneingabe auf periphere Initiative. Die Quittung (QZ) führt dazu,daß die Steuerung B eine periphere Dätenanforderung (PDA) an der zentralen Anschlußstelle stellt, die von der internen Adresse (ADRv auf den Dateneingabe-Eingängen (DEE) begleitet wird. Diese interne Adresse (ADR^) wird vorzugweise aus der peripheren Adresse (ADR) durch Addition oder Subtraktion einer festen -ZairT gebildet. Die Zentraleinheit bestätigt den Empfang mit einer Quittung an die Peripherie (QP), die

ψ im Falle der Datenausgabe von dem zu transferierenden Datum auf den Datenausgabe-Ausgängen (im Beipsiel Fig. 16) begleitet wird. Die nachgeschaltete Peripherie MZ, SPK, SP verhält sich jeweils wie im Beispiel Pig. 11 bzw. Pig. bei Dateneingabe bzw. Datenausgabe, wobei sie wieder von der Steuerung B durch eine ZA mit der sinngemäßen Codierung der Begleiter DTA (Datum auf Datenausgabe-Ausgängen (DAA) übernehmen) oder DTE (Datum auf die Dateneingabe-Eingänge (DEE) schalten) ausgesprochen'wird. Im Falle der Dateneingabe im Beispiel Pig. 16 stellt die Steuerung B aufgrund der Quittierung (QZ) erneut eine Datenanforderung (PDA) an der zentralen Anschlußstelle, die vom Datum an den Dateneingabe-Eingängen (DEE) begleitet wird und von der Zentraleinheit (ZE) mit einer Quittung an die Peripherie (QP) beantwortet wird.

Die letzten Quittungen (QP) bzw. QZ bewirken den Anstoß eines neuen Transferzyklus, wobei die Adreßregister weitergeschaltet werden können.

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Die Transferarten Eingabe und Ausgabe mit-interner Adresse können vereinigt werden zu dem Verfahren nach Fig. 17, wieder am Beispiel der bisher benützten Anordnung. Der I.Schritt der Adresstransfers verläuft wie in Beispiel Fig. 15 und Fig. 16. Im 2.Schritt wird stets der Inhalt der adressierten internen Speicherzelle DAT ausgegeben und wahlweise in einem Register, der Steuerung B zwischengespeichert. Die Ausgabe erfolgt mit der Quittung an die Periphere QP auf den Datenausgabe-Ausgängen (DAA). Das Datum DAA wird wahlweise mit einer zentralen Anforderung ZA an eine adressierte Anschlußstelle, vorzugsweise mit der Codierung DTA "Datum auf Datenausgabe-Ausgängen DAA übernehmen", weitergeleitet. Durch die Codierung der zentralen Begleiter DTE "Datum auf Dateneingabe-Eingänge DEE schalten" wird das Endgerät (Signalformer) SF aufgefordert, Daten DAT¹ mit QZ zu übergeben. Die Codierung der zentralen Begleiter ZB kann vom Endgerät SF durch die Codierung der peripheren Begleiter PB wahlweise bestimmt werden, z.B. durch einfaches Durchschalten derselben oder durch Umcodierung in einen Umcodierungs-Baustein.

Aufgrund von QZ leitet die Steuerung B auf den zentralen Anschlußstelle in jedem Fall eine erneute Datenanforderung PDA ein, die von einem Datum DAT" auf den Dateneingabe-Eingängen DEE "begleitet wird, das im Falle der reinen Ausgabe beispielsweise aus dem vorher erwähnten Register der Steuerung B entnommen werden kann und identisch dem Datum ADA ist, im Falle der Eingabe den Dateneingabe-Eingängen DEE dor adressierten peripheren Anschlußstelle entnommen wird und identisch dem Datum DAT¹ ist. Das Datum DAT¹¹ wird vor der Zentraleinheit in die im I.Schritt adressierte Speicherzelle hinterlegt. _{Λ rt ö} „ -, . _n - _Λ ^

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Claims (12)

1. VPA 9/366/1532

   Patentansprüche

   Anordnung zum Ein- und Ausgeben von Daten, insbesondere zur Prozeßüberwachung, Steuerung, Regelung in' bzv/. aus einer zentralen Einheit mit mindestens einer peripheren Einheit, die aus Bausteinen besteht, die Anschlußstellen niit Anschlüssen für Daten und Steuersignale aufweisen und die über eine Anschlußstelle rait der zentralen Einheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Anschluß (DAA) der Anschlußstellen für die Übertragung von Daten oder

   ψ _t Steuersignalen aus der zentralen Einheit (ZE) ein entsprechender Anschluß (DEE) für die Übertragung von Daten oder Steuersignalen in die zentrale Einheit (ZE) vorgesehen ist, daß die Anschlußstellen einheitlich sind, daß die Bausteine (M1, M2, Si¹I ... SF4,. SFK1, SKC2) über die Anschlußstellen zu sich in Richtung von der zentralen Einheit verzweigenden Ketten zusaramenschaltbar sind -und die Anschlußstellen von Bausteinen, die durch eine gleiche Anzahl von Bausteinen von der . zentralen Einheit (ZS) getrennt sind (gleicher Ord- · mmgszahl) eine Anschlußstellenebene bilden und daß alle Anschlußstellenebenen gleichartig und gleichwertig sind. . . " ·
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, " daß jeder Baustein unmittelbar' an die zentrale Einheit (ZE) anschließbar ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Yerzweigungspunkte der Kette von Multiplexem (M1, M2) gebildet sind, welche ,"jeweils eine der zentralen Einheit (ZE) zugewandte Anschlußstelle enthalten und jev.'eils mehrere von der zentralen Einheit (ZE) abgewandte Anschlußstellen auf v/eisen, an die je ein

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   V2A 9/365/1532

   Baustein (SF, SPK, M2) anschließbar ist und welche die von der zentralen Einheit (ZE) ausgegebenen Informationen auf die Jeweils von der zentralen Einheit (ZE) angesprochenen Bausteine verteilt odor die von einem angeschlossenen Baustein einzugebenden Informationen zur zentralen Einheit (ZE) durchschaltet.
4. 4» Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexer mittels Signalkoobinationen, die ihren der zentralen Einheit zugewandten Anschlußstellen zugeführt und den einzelnen von der zentralen Einheit abgewandten Anschlußstellen zugeordnet sind, derart steuerbar sind, daß sie Informationen zwischen der zentralen Einheit und den an die den Signa!kombinationen zugeordneten Anschlußstellen angeschlossenen Bausteinen durchschalten.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4_f dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexer mittels eines Steuersignals, das einer der der zentralen Einheit abgewandten Au-." ' schlußstellen zugeführt ist, e?lne dieser Anschlußstel-" Ie zugeordnete Signalkombination auf die der zentralen Einheit zugewandte Anschlußstelle geben. ·
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen einen Anschluß (ZAA) für ein Anforderungssignal (ZA) der zentralen Einheit (ZE) aufweisen, bei dessen Auftreten die von der zentralen Einheit (ZE) auf die Anschlüsse (BAA) der Anschlußstelle geschalteten Baten ("DA) von der peripheren Einheit (PS) in diese durchgencha.ltet werden und daß die Anschlußstellen einen Anschluß (PAE) für ein Anforder ungssignal (PA) der peripheren Einheit (PE) auf v/eisen, bei dessen Auftreten die von der peripheren Einheit (PE) auf die Anschlüsse (DSE) für die Baten in der zentralen Einheit (ZE) durchgaschaltet werden*

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   VPA 9/366/1532.
7. 7. Anordnung nacli Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen einen Anschluß (QZE) für ein Quittungssignal (QZ) aufweisen, das die periphere Einheit (PE) nach Eintreffen eines Anforderungssignals■(ZA)'.abgibt und bei dessen Auftreten die· von der periphere» Einheit (PE) auf die Anschlüsse (DEE) für die Daten (DE) von der zentralen Einheit (ZE), in diese durchgeschaltet v/erden, und daß die Anschlußstellen einen. Anschluß (QPA) für ein Quittungssignal (QP) der zentralen Einheit (ZE) aufweisen, das die zentrale Einheit (ZS) nach. Eintreffen eines Anforderungssignals (PA) abgibt und

   W bei dessen Auftreten die auf die Anschlüsse (DAA)- geschalteten Signale in der peripheren Einheit durchge— schaltet v/erden. .-'**'"
8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen mindestens einen Anschluß (ZBA) für ein die Daten (DA) oder das Quittungssignal (QP) bezeichnendes Begleitsignal (ZB) aufweisen und daß die Anschlußstellen mindestens einen Anschluß (PBE) für ein die Daten (DS) oder das Quittungssignal (QZ) bezeichnendes Begleitsignal (PB) aufweisen·
9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen einen Anschluß • (PKE) für ein die Betriebsbereitschaft der peripheren Einheit anzeigendes Signal (PK) und einen Anschluß (KKA) für ein die Betriebsbereitschaft der zentralen Einheit (ZE) anzeigendes Signal aufweisen.
10. 10. Terfahren sum Betrieb der Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Informations— signale (DA, DE), die die Bedeutung der Informations— signale bezeichnenden Begleitsignale (ZB₇ PB) und die Anforderungssignale (ZA, PA) auf die Anschlußstellen

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    gegeben werden, daß die diese Signale empfangende Einheit nach deren Übernahme das Quittungssignal (QZ, QP) auf die Anschlußstelle gibt, daß darauf die das Anforderungssignal (ZA, PA) abgebende Einheit (ZE, PE) das Anforderungssignal zurücknimmt und daß dann das Quittungssignal (QZ, QP) zurückgenommen wird.
11. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Verzweigungspunkte der Kette von einem Multiplexer (B)' gebildet wird, welcher mindestens eine der zentralen Einheit (ZE) zugewandte Anschlußstelle und mindestens eine der peripheren Einheit (PE) zugewandte Anschlußstelle besitzt, und daß der Multiplexer (B) selbsttätig mindestens eine zentrale Anforderung (ZA) und mindestens eine periphere Anforderung (PA) abgibt.
12. 12. Verfahren zum Betrieb der Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (B) auf eigene Initiative und/oder von außen synchronisiert zur zentralen Einheit (ZE) periphere Anforderungen (PA) und nachgeschalteten Peripheriegeräten (M2, SI¹K, SF) zentrale Anforderungen abgibt derart, daß zunächst mindestens ein Datum von der zentralen Einheit (ZE) mit einer peripheren Anforderung (PA) angefordert wird und mit einer zentralen Anforderung (ZA) an die nachgeschalteten Peripheriegeräte (M2, SPK, SP) weitergeleitet wird, oder daß mindestens ein Datum mit einer zentralen Anforderung (ZA) von einem peripheren Gerät (M2, SPK oder SP) angefordert wird und mit einer peripheren Anforderung (?^A) zur zentralen Einheit (ZE) weitergeleitet wird.

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