DE2235883A1

DE2235883A1 - Datenverarbeitungseinrichtung

Info

Publication number: DE2235883A1
Application number: DE2235883A
Authority: DE
Inventors: Bedfordshire Biggleswade; John Alfred Drake; Alan James Payne; Andrew Ronald Reichert
Original assignee: Fujitsu Services Ltd
Current assignee: Fujitsu Services Ltd
Priority date: 1971-07-23
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1973-02-01
Also published as: GB1378144A; FR2147625A5; JPS4835733A; DE2235883C3; DE2235883B2; AU4580572A; JPS5610653B2; AU472047B2; US3883851A

Description

In der Antwort bitte angeben Unser Zeichen

International Computers Limited, Argyle Way Stevenage

Hertfordshire SG1 2ED ,England

Datenverarbeitungseinrichtung

Die Erfindung "bezieht sich auf Datenverarbeitungseinrichtungen zur Steuerung einer Vielzahl von Ausgängen entsprechend den Zuständen einer Vielzahl von Eingängen.

Periphere Geräte (Anschlußgeräte), wie z.B. Drucker, Kartenleser, Massenspeicher, Yideoanschlüsse zur Verwendung in Rechner anlagen sind gewöhnlich in spezieller Weise zwischengeschaltet, so daß sie mit der besonderen, verwendeten Verarbeitungseinrichtung in Verbindung stehen. Eine solche Verbindung zu und von der inneren Elektronik (intimate electronics) der peripheren Geräte erfolgt normalerweise über einen normierten Eingang/Ausgang oder eine Zwischenschaltung der Verarbeitungseinrichtung, codierte Leitungsverbindungen und einen speziellen Eingang/Ausgang oder Zwischenschaltung des peripheren Gerätes.

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Es wäre erwünscht und zweckmäßig, eine genormte Einrichtung zur Verfugung zu haben, die die Funktion wenigstens der speziellen Zwischenschaltungs- Bauelemente unterschiedlicher peripherer Geräte ohne Bauelementemadifikationen übernehmen könnte. Diese Art von Funktion kann von einem kleinen Rechner durchgeführt werden, und sogenannte Minicomputer werden häufig zur gleichzeitigen Steuerung der Arbeitsvorgänge verschiedener peripherer Geräte verwendet. Jedoch sind solche Minicomputer für allgemeinere Zwecke als zur Steuerung einer Einrichtung direkt an der inneren Elektronik ausgelegt.

Vorliegende Erfindung zeigt eine Datenverarbeitungseinrichtung der oben beschriebenen Art auf, bei der eine genormte Einrichtung verwendet werden kann, um die Funktionen der erforderlichen Zwischenschaltung zwischen einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher peripherer Geräte und der speziellen Verarbeitungseinrichtung, der diese zugeordnet sind, durchzuführen. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Einrichtungen an einer Zwischenschaltung so ausgelegt, daß die charakteristischen Eigenschaften der einzelnen peripheren Geräte und der Verarbeitungseinrichtung durch ein in der Einrichtung gespeichertes Instruktionsprogramm angepasst werden, und die Einrichtung kann in Verbindung mit unterschiedlichen peripheren Geräten und für Verarbeitungseinrichtungen lediglich durch Änderung des gespeicherten Programms verwendet werden. Eine Betrachtung der speziellen Eingabe/Ausgabe- Probleme solcher Anwendungsfälle zeigt, daß im allgemeinen eine Vielzahl von Ausgängen vorhanden sind, die eine Steuerung abhängig von den Zuständen einer Vielzahl von Eingängen und Funktionsbeziehungen zwischen diesen Eingängen und Ausgängen erforderlich machen, welche eine grundlegende Definition der zu steuernden Anordnung darstellen.

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Beispielsweise besteht ein peripheres Gerät in typischer Veise aus einer Anordnung, die im Falle eines peripheren Eingabegerätes so ausgelegt ist, daß sie Daten aus einer Speisequelle aufnimmt, die ein Schriftstück, z.B. ein mit Markierungen oder Lochungen versehenes Blatt, oder ein Band, z.B. ein perforiertes Band oder ein Magnetband, oder auch eine tastaturbetätigte Einrichtung ist, und daß sie die gewonnenen Daten in die zentrale Verarbeitungseinrichtung führt. Im Falle eines peripheren Abgabegerätes müssen die Daten, die sich s.B. aus von der zentralen Verarbeitungseinrichtung durchgeführten Berechnungen ergeben, einem Abgabemechanismus zur Aufzeichnung, z.B. auf einem Schriftstück durch Ausdrucken oder Perforieren auf einem Band, z.B. einem Papierband oder Magnetband, aufgegeben werden. In jedem Fall jedoch sind zusätzlich zu einer Datenübertragungs- Vielfachleitung, über die die Daten selbst übertragen werden, verschiedene andere Eingangs-und Ausgangsleitungen notwendig, beispielsweise für Überwachungsfunktionen. So ist z.B. bei einem Schriftstückdrucker die Fähigkeit der Prüfung, daß das periphere Gerät tatsächlich eingeschaltet ist, daß ein Schriftstück vorhanden ist und in richtiger Veise zur Aufnahme des Druckes angeordnet ist, daß ein Farbvorrat zur Verfügung steht, daß zwischen aufeinanderfolgenden Schriftzeichen oder Drucklinien die Lage des Schriftstückes oder des Druckkopfes in der erforderlichen Weise modifiziert wird, und dergleichen vorhanden. Zusätzlich zu diesen Prüfeigenschaften besteht auch die Notwendigkeit, das Gerät aufgrund der Prüfanzeigen einzuschalten bzw. zu steuern. Beispielsweise kann es im Falle des Druckers erforderlich sein, daß dann., wenn das Schriftstück nicht einwandfrei angeordnet ist, der Mechanismus so betätigt werden muß, daß die Lage des Schriftsückes korrigiert wird. In ähnlicher Veise muß der Schriftstückhandhabungsteil des Mechanismus so betätigt werden, daß das Schriftstück weiterbewegt wird, wie dies während der Übertragung von Daten erforderlich ist. Ähnliche Überlegungen, gelten für andere

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periphere Geräte, bei denen neben und zusätzlich zu der tatsächlichen Übertragung von Daten verschiedene mechanische Vorgänge erforderlich sind, um die korrekten Datenausdrücke in der korrekten Form zu korrekten Zeiten (wie im Falle von peripheren Eingabegeräten) zur Verfügung zu haben, oder um die zur Verfugung stehenden Daten in der entsprechenden Form in einer dargebotenen Reihenfolge aufzuzeichnen, wenn Datenausdrücke zur Verfügung stehen (wie z.B. bei peripheren Abgabegeräten).

Diese Anordnungen werden üblicherweise durch elektronische, logische Netzwerke innerhalb der peripheren Geräte ausgebildet, die als "innere Elektronik" (intimate electronics) der peripheren Geräte bezeichnet werden. Jede unterschiedliche Art von peripheren Geräten hat bisher eine verschiedene Anordnung an "innerer Elektronik" erforderlich gemacht, in allen ist jedoch eine Anzahl von EingangsSignalen vorhanden, die sich beispielsweise auf die Stromzustände von Teilen des Mechanismus beziehen, und aufgrund der logischen Arbeitsvorgänge, die an diesen Eingangssignalen durchgeführt werden, wird eine Anzahl von Ausgangssignalen erzeugt, um die Betätigung der Mechanismen zu steuern.

Vorliegende Erfindung sieht eine Datenverarbeitungseinichtung vor, bei der eine einzelne, genormte Einheit als "innere Elektronik" einer großen Vielfalt von peripheren Gemten verwendet werden kann, wobei die Einheit so ausgelegt ist, daß sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf verschiedene Selektionen der zur Verfügung stehenden Eingangssignale anspricht, damit nur ausgewählte der möglichen Ausgangssignale zur Steuerung der Betätigung des Mechanismus erzeugt werden. Die Auswahl der Eingangssignalleitungen, der tatsächlichen logischen Vorgänge und die Auswahl der Ausgangsleitungen zur Erregung werden alle durch ein eingebautes Speicherprogramm gesteuert. Somit hängt das Verhalten und die Arbeitsweise eines peripheren Gerätes, das über die Einheit

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mit einer zentralen Verarbeitungseinrichtung verbunden ist, von den Schritten ab, die durch .das gespeicherte Programm spezifiziert sind, und es folgt, daß zur Änderung der Einheit von der Fähigkeit zur Steuerung eines peripheren Gerätes zur Fähigkeit zur Steuerung eines anderen peripheren Gerätes nur die Änderung des gespeicherten Programms selbst erforderlich ist.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Datenverarbeitungseinrichtung zur Steuerung einer Vielzahl von Ausgängen entsprechend den Zuständen einer Vielzahl von Eingängen, mit einer Einrichtung zur Speicherung von Programminstruktionen zur Auswahl von Eingängen und Ausgängen, und zum Spezifizieren logischer Arbeitsvorgänge, die von einem zwischen den Eingängen und Ausgängen eingeschalteten logischen Netzwerk durchgeführt werden,· vorgeschlagen, daß eine erste Auswähleinrichtung auf eine aus dem Speicher abgeleitete Instruktion anspricht, um eine einzelne Gruppe von Eingängen aus der Vielzahl auszuwählen, daß die zweite Auswähleinrichtung auf die Instruktion anspricht, um eine einzelne Gruppe von Ausgängen aus der Vielzahl auszuwählen, und daß das logische Netzwerk in Verbindung mit den Auswählvor-• gangen betätigbar ist, um die wirksame Zwischenverbindung zwischen den Eingängen und Ausgängen auf einzelne der Eingänge und Ausgänge innerhalb der Gruppen zu beschränken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung machen deutlich, was eine

"aktive" Zwischenschaltung genannt wird.

Dies soll jedoch nicht bedeuten, daß Ausführungsformen vorliegender Erfindung nicht auch zweckmäßig auf anderen Gebieten angewendet werden können. Eine solche Brauchbarkeit ergibt sich insbesondere für verwandte Gebiete, z.B. die Prozeßsteuerung, wo beispielsweise anstelle der Änderung der Form der Daten, wie

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durch Aufzeichnung in anderer Form, die Daten direkt zur Erzeugung eines Steuervorganges verwendet werden, "beispielsweise, um ein Ventil einzuschalten oder einzustellen. Diese Ausführungsfonn liegt etwa parallel zu der, bei der beispielsweise allgemeiner ausgelegte kleine Rechner aufgrund ihres speziellen Aufbaues manchmal besonders zur Steuerung bestimmter Mechanismen entweder allein oder gemeinsam verwendet werden. Die Erfindung ist jedoch auch bei verhältnismäßig große Maschinen und/oder die Steuerung von Arbeitsvorgängen von mehr als einem Mechanismus gleichzeitig anwendbar.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Zugriffsbeschränkung an den Eingängen in Abhängigkeit von einem Befehlsteil eines Instruktionswortes durch Abdecken der ausgewählten Gruppe erzielt werden, wobei ein Datenwort einen Datenteil des gleichen Instruktionswortes darstellt. Ein derartiges Instruktionswort kann zweckmäßigerweise auch einen anderen Befehlsteil mit einschließen, der eine Bestimmungsadresse für das Wort spezifiziert, das sich aus dem Abdeckvorgang ergibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Zugriffsbeschränkung für eine spezielle Ausgangsgruppe dadurch erzielt werden, daß ein Teil eines Mehrbitwortes verwendet wird, das sich aus einem Verarbeitungsvorgang als eine Abdeckung für die Ausgänge dieser Gruppe ergibt. Andere Teile des bestimmten Wortes können zweckmäßigerweise die Identität der Gruppe für Auswählzwecke und/oder von Erregungen spezifizieren, die aufgrund der Abdeckung den Ausgängen der Gruppe aufgegeben werden.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, wobei die Zeichnung den Aufbau und den Betrieb einer Einrichtung zeigt, die in. der Lage ist, als peripheres Steuergerät zu arbeiten.

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Es zeigen: . ■ .

Figur 1 die Eingabeeinrichtung,

Figur 2 die Verarbeitungseinrichtung, und

i"igur 3 die Abgabeeinrichtung.

Baulich weist die dargestellte Anordnung drei Grundblocks auf, nämlich, den Eingabemulitplex- und Abdeckblock 10 (Figur 1), den Verarbeitungsblock 20 (Fig. 2) und den Abgabe auswahl- und Abdeckblock 30 (Figur 3).

Im Eingabeblock 10 (Figur 1) sind 96 Eingänge dargestellt. Sie werden in acht vorbestimmte Blocks mit jeweils zwölf Eingängen aufgeteilt. Dies geschieht unter Verwendung von zwölf Multiplexern 101 bis 1:12 mit jeweils acht Eingängen, von denen jeder drei Auswahlleitungen S1, S2, S3 besitzt. Jeder Multiplexer erzeugt an seinem Ausgang einen ander en Eingang, wie er durch ein Binärwort entsprechend dem Erregungsschema der Auswählleitungen angegeben ist. Das gleiche Auswählleitungs- Erregungsschema wird .aus dem Kabel 114 gleichzeitig allen Multiplexern 101 bis 112 aufgegeben, wodurch an den Multiplexerausgängen eine dem Erregungsmuster entsprechende Gruppe von zwölf Eingängen ausgewählt wird. Die Anordnung von Multiplexern wird insgesamt als Gruppenauswähleinrichtung 120 mit Ausgängen 121 bis 132 aus den Multiplexern 101 bis 112 bezeichnet. In der Zeichnung sind nur die Multiplexer 101 und 112 -und die Multiplexerausgänge 121, 122, 131? 132 dargestellt. Das Vorhandensein der anderen ist durch Striche angedeutet und entsprechend wird auch sonst in den Figuren der Zeichnung verfahren.

Das Auswählwortkabel 114 kommt aus einem Register, in welches

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eine Instruktion aus einem Betriebsprogramm eingeführt werden kann. Wie weiter unten erläutert wird, werden Instruktkms.wörter aus dem Verarbeitungsblock 20 (Figur 2) entnommen. Es ist jedoch an dieser Stelle sinnvoll, zur Erläuterung davon auszugehen, daß das Kabel 114 aus einem Drei-Bit-Feld 41 des Befehlsteiles eines Instruktionswortes 40 erzeugt wird. Das Instruktionswort 40 ist als Befehlsteil 41, 43, 44 mit zwölf Bits dargestellt, wobei jede Bitstelle z.B. durch ein Kreuz angedeutet ist. Das Instruktionswort 40 weist ferner einen Datenteil 42 auf, der ohne spezielle Bitstellenanzeigen dargestellt ist. Dieser Datenteil 42 wird in einem Abdeckbetrieb in bezug auf die Ausgänge 121 bis 132 der Gruppenauswähleinrichtung 120 in einer noch zu beschreibenden Abdeckschaltung 140 verwendet.

Die Abdeckschaltung 140 weist zwölf UND-Gatter 141 bis 152 auf, deren jedes einen ersten Eingang besitzt, welcher mit einem unterschiedlichen MuItipiexerausgang der Multiplexerausgänge 121 bis 132 verbunden ist, sowie einen zweiten Eingang, der über Leitungen 161 bis 172 geschaltet ist, und der durch unter* schiedliche Bits des Datenteiles des zugeordneten Instructions* Wortes erregt wird. Dies wird funktionell durch das Kabel 174-angezeigt, das vom Datenteil 42 des Instruktionswortes 40 ausgeht.

Die Erregung der zweiten Eingänge der UND-Gatter 141 bis 152 dient zum Inbetriebnehmen ausgewählter Ausgänge der Multiplexer* ausgänge 121 bis 132. Die Ausgänge, die nicht in Betrieb genommen werden, ergeben einen vorbestimmten Binärwert an entsprechenden UND-Gatterausgängen 181 bis 192 unabhängig von der tatsächlichen Erregung der Multiplexerausgänge. Diese Art des Eingabeabdeckbetriebes kann in gleicher Weise dadurch durchgeführt werden, daß entsprechende Multiplexer 101 bis 112 in oder außer Betrieb

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gesetzt werden.

Das abgedeckte Eingabegruppenwort ist deshalb auf den Leitungen 181 bis 192 vorhanden und ist in Figur 1 so dargestellt, daß es den Eingabeblock 10 auf dem Kabel 194 läßt. Somit kann ein Instruktionswort 40 durch den Befehlsteil 4-1 ein beliebiges der acht getrennten Eingabewörter-von je zwölf Bits, die vorbestimmte Gruppen der sechsundneunzig Eingänge in die Multiplexer 101 bis 112 repräsentieren, auswahl-en. Ferner kann das Instruktionswort durch den Datenteil 4-2 auch jede Kombination der zwölf Bits des gewählten Eingabewortes in einem Abdeckbetrieb auswählten, der · dazu dient, sicherzustellen, daß alle nicht ausgewählten Bits auf einen vorbestimmten Binärwert gebracht werden. Das Kabel 194 überträgt den Ausgang aus dem Block 10 (Figur 1) in den Verarbeitungsblock 20 (Figur 2). Zweckmäßigerweise werden die Felder 45 und 44 des Instruktionswortes 40 in Figur 2 wiederholt. Das Feld 4J ist mit fünf Bits dargestellt, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles dazu dienen, eine Adresse zu definieren, an die das abgedeckte Eingabewort geschickt werden soll. Diese Adressierung wird über ein Kabel 196 mit fünf Leitern vorgenommen, das normalerweise von innerhalb des Verarbeitungsblockes 20 gesteuert wird. Das dritte Befehlsfeld 44 weist ein Paritätsbit P auf, und die übrigen drei Bits definieren eine Funktion entsprechend ihren Werten. In diesem Falle stellen die Werte einen abgedeckten Lesebetrieb relativ zu den Eingängen in den Block 10 dar.

Im Verarbeitungsblock 20 ist das abgedeckte Eingabewort, das auf dem Kabel 194 mit zwölf Leitern .zur Verfügung steht, so dargestellt, daß es sich in einen Eingang eines Multiplexers 205 mit weiteren Eingängen, von denen zwei Kabel 206 und 207 jeweils zwölf Leitungen dargestellt sind, erstreckt. Das

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Verarbeitungsgerät weist einen Programmspeicher 210 zur Speicherung von Instruktionswörtern auf, die vollständig Steuerfunktionen für ein peripheres Gerät angeben, das eine bestimmte Information (Eingänge in Figur 2) erzeugt, in Abhängigkeit von der verschiedene Erregungen oder Variationen als Antwort erforderlich sind (Ausgänge in Figur 3)· Der Programmspeicher 210 kann ein Nur-Lesespeicher sein, der ganz oder teilweise zur Steuerung unterschiedlicher Geräte ersetzt wird. Andererseits kann ein Lese-/Schreibspeicher mit einer Schreibvorrichtung verwendet werden, die den Inhalt des Speichers ersetzten kann.

Der Programmspeicher 210 ist in herkömmlicher Weise in einer folgeadressierten Gestalt gezeigt, wobei ein Adressierzähler verwendet wird, der normalerweise um eine Einheit über die Leitung 213 für jeden Verarbeitungszyklus erhöht wird. Der Ausgang 215 des Zählers 212 adressiert den Programmspeicher 210. Ein Mehrleitereingang ist an den Zähler 212 für Programmsprünge gelegt.

Der Programmspeicher ist auf einer 24—Bit-Wortbasis organisiert und ergibt somit normalerweise Wörter ähnlich dem Instruktionswort, das bei 40 gezeigt ist, auf seinem Ausgang 216, der an einen Pufferspeicher 217 gelegt ist. Der Pufferspeicher 217 weist getrennte Ausgänge 218 und 219 für die Befehls- und Datenteile eines Instruktionswortes auf. Das Ausgangskabel 218 ist so dargestellt, daß es in eine Steueranordnung 220 führt, und das Ausgangskabel 219 ist an den Eingang 206 des Multiplexers 205 angeschlossen. Die Steueranordnung 220 weist eine Instruktionsdecodiervorrichtung 224, Zeitgeberschaltungen 225 und Steuerschaltungen 226 auf, die die verschiedenen Leitverbindungen und Funktionseinleitungen, die durch die Instruktionswörter gefordert we rden, durchführen.

Wie bereits erwähnt, wird das Instruktionswort 'K) das »cliemat Loch

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in den Figuren 1 imd 2 gezeigt ist, aus dem Programmspeicher entnommen, und in der Praxis stellt der Pufferspeicher 214-ein zweckmäßiges Register dar, "bei welchem das Wort 4-0 zur Verfugung steht. Damit wird -verwirklicht, dass die Kabel 114-, 174- und 196, die in diesen Figuren gezeigt sind, aus dem Pufferspeicher 217 kommen. Der Einfachheit der Beschreibung wegen wird jedoch eine beispielsweise Darstellung des Wortes 4-0 gezeigt, um die Art und Weise- darzulegen,, in der dieses Wort aus den verschiedenen Teilen oder Feldern' 4-1, '"?» 4-3 und 4-4-aufgebaut ist. Es ist dabei auch zu berücksichtigen, laß das Funktionsfeld 4-4- das Feld ist, dessen Inhalt in der Praxis durch die Decodiervorrichtung 224- zur Steueranordnung 220 .gegeben wird. Die Funktion, die durchgeführt werden soll, ist somit im Feld 44 spezifiziert, . wird _durch die Decodiervorrichtung 224- in herkömmlicher Weise decodiert und wird in die Steueranordnung 220 eingegeben, die wiederum in herkömmlicher Weise so ausgelegt ist, daß Steuersignale erzeugt werden, die- entsprechende Gatterverbindungen und Erregungssignale für die übrigen Elemente des Verarbeitungsblockes 20 erzeugen, damit dieser Block so beaufschlagt wird, daß er den durch die Instruktion vorgegebenen Verarbeitw-C'svorgaiig durchführt. Die Ze it geber schaltungen 225 ergeben eine Folge von ZeitSteuerSignalen, die den Durchgang von Daten zwischen diesen verschiedenen Elementen ermöglichen. Die Organisation einer VerarbeitungsSteuer- und Zeitgeberanordnung für ein logisches Gerät, das eine Steuerverarbeitungseinrichtung für einen Rechner bildet, ist in der Technik bekannt, und die Vielzahl von Steuerleitungen, die praktisch zur Verkettung der Elemente des Verarbeitungsblockes 20 vorgesehen werden, ist aus dieser Figur der besseren Übersicht wegen weggelassen.

Die spezielle Anordnung von Registern des Lese- Schreib-; Speichers und der Mehrfachausnützung, die für die Verarbeitungseinrichtung beschrieben werden soll, hat bestimmte Vorteile . in.^r3of erno, al« bei einer Funktion die Verwendung von zwei Daten-

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quellen und eines Bestimmungsortes möglich ist. Der Multiplexer 205 weist in der Praxis zwölf gleichzeitig betätigbare Einheiten euf, deren jede einem unterschiedlichen Bit zugeordnet ist· Das Ausgangskabel 228 führt in einen wortorganisierten Speicher 230 mit zwölf Bits, der die Form zweier getrennter Sätze von sechzehn Wortadressen oder Registern einnimmt. Das Gattern in die Register aus der Leitung 228 wird durch die fünf Bits auf dem Kabel 196 gesteuert. Wenigstens bei einem abgedeckten Eingang kann das Kabel 196 entsprechend dem Befehlsteil, Feld 43, des Instruktionswortes 40 erregt werden.

Jeder Satz von Registern weist ein Ausgangskabel 231 und 232 mit jeweils zwölf Leitungen auf, die mit Eingängen der Multiplexer 234 und 235 verbunden sind, deren jeder ähnlich dem Multiplexer 205 ist. Diese Multiplexer 234 und 235 besitzen andere Eingänge 236 und 237t die mit dem Pufferspeicherdatenausgang 219 verbunden sind. Weitere Eingänge dienen zur Erzielung vorbestimmter Eingabemuster, z.B. ausschließlich Einsen oder ausschließlich Nullen, das für die Steueranordnung 220 zweckmäßig zu erzielen ist. Eingänge für wenigstens zwei solcher Muster wurden normalerweise vorgesehen sein, obgleich nur eines gezeigt ist.

Die Multiplexer 235 und 234 speisen Ausgänge 238 und 239. Diese Ausgänge sind mit einem Rechenwerk 250 verbunden, damit grundsätzlich durch Vergleichs- und Additionsvorgänge Entscheidungen getroffen werden. Normalerweise werden auch Vorkehrungen getroffen, um Geräte vorzusehen, die Verschiebe- und übertragssowie Fehlerprüfvorgänge mit entsprechender Vielfachausnutzung zu dem Register 230 und/oder den Eingängen der Multiplexer und 235 und/oder auf andere Weise zu den Eingängen des Rechenwerkes 25Q. ^ie speziell gezeigte Anordnung ermöglicht die durchführen.

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Durchführung des Betriebes zwischen den Ausgängen der Multiplexer 234 und 235· Im allgemeinen ermöglicht diese Anordnung einen sehr raschen Betrieb ohne wesentliche Beeinflussung der Flexibilität. Es besteht Jedoch eine Forderung, falls der Betrieb nicht auf Kosten der Geschwindigkeit gehen soll, daß nämlich beim Aufstellen eines gespeicherten Programmes Sorgfalt darauf verwendet wird, zu vermeiden, daß zwei Datenausdrucke in gleichen Satz von Registern vorhanden sind, wenn sie kombiniert; in der Entscheidungseinrichtung 250 beaufschlagt werden. In der Praxis stellt dies keine besondere Beschränkung oder Schwierige keit dar.

Der Ausgang des Rechenwerkes 250 speist einen Pufferspeicher 252, der auf einem Kabel 254- den Ausgang des Verarbeitungsblockes 20 ergibt. Dieser Ausgang 254- ist angezapft, damit ein weiterer Eingang für den Multiplexer 205 erhalten wird. Es ist. zweckmäßig für den Eingang in den Programmadressenzähler 212 auf dem Kabel 214 und für Programmsprunge, die aus dem Ausgang 228 des Multiplexers 205 entnommen werden«,

Die beiden Multiplexer 234- und 235 stellen getrennte Datenspeisequellen dar und speisen bei den bestimmten Funktionsinstruktionswörtern gleichzeitig die Entscheidungseinheit 250. Ein entsprechendes Instruktionswort mit vierundzwanzig Bits aus dem Programmspeicher 210 kann genau angeben, daß beide Multiplexer 234- und 235 einen Registerausgang passieren, d.h. ihre Eingänge 231 und 232 auswählen. In einem solchen Fall adressieren getrennte Felder dieses Instruktionswortes ein Register in jedem Satz. Es ist dann zweckmäßig, daß eines dieser adressierten Register auch als Bestimmung für die Resultate der spezifizierten Funktion, wie sie aus dem Pufferspeicher 252 zur Verfügung steht, dient. Andere Instruktionswörter aus dam Programmspeicher 210 können natürlich. Daten

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entweder in ein Register über dem Multiplexer 205 oder in einen der Multiplexer 234 und 235 einspeisen. In letzterem Fall kann ein Speisequellenregister für den anderen der Multiplexer 234 und 235 angegeben werden, das auch als Bestimmung für das Funktionsresultat in ähnlicher Weise wie vorbeschrieben dienen kann. Markierungen könn^auch durch weitere Instruktionen vorgenommen werden, insbesondere, um Sprünge zu berücksichtigen.

Der Ausgang 254 aus dem Verarbeitungsblock 20 führt ein Wort mit zwölf Bits. Dies wird bei 50 in ähnlicher Weise dargestellt, wie die Darstellung bei 40 eines Eingabeinstruktionswortes. Insbesondere ist das Wort in drei Teile oder Felder 51, 52 und 53 geteilt dargestellt, von denen jedes vier Bits aufweist. Der Grund für diese Unterteilung ergibt sich aus der Betrachtung der Organisation des Abgabeblockes 13 (Figur 3)· Es wird angenommen, daß vierundsechzig Ausgänge zu bedienen sind und diese in sechzehn Gruppen gesteuert werden. Entsprechende Gruppen 310 bis 316, jede aus vier bistabilen Vorrichtungen, sind zur Durchführung einer Abgabesteuerung entsprechend ihren Zuständen gezeigt. Im einzelnen ist aber nur eine Gruppe 310 aus bistabilien Vorrichtungen dargestellt. Jede bistabile Vorrichtung weist zwei komplementär erregte Ausgänge in jedem stabilen Zustand auf, in die sie gesetzt ist, je nach dem, welcher der beiden Eingänge zuletzt erregt war.

Jeder Abgabegruppe sind zwei Sätze 340 und 380 von Gatteranordnungen zugeordnet. Einer dieser Sätze, 380, dient zum Aufbau eines Energiemusters für eine ausgewählte Gruppe, und der andere, 340, dient zum Abdecken einer oder mehrerer der gewünschten bistabilen Ausgangsvorrichtungen dieser Gruppe, so daß der Zustand unabhängig von dem Erregungsmuster unverändert bleibt. Die drei Teile 51» 52 und 53 des Ausgangswortes 50 werden in Figur 3 wiederholt und dienen (a) zum Auswählen einer der

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sechzehn Ausgangsgruppen, (b) zum Abdecken der ausgewählten Gruppe und (c) zur Definition eines Erregungsmusters.

Der erste Ausgangswortteil 5I wird über ein Kabel 317 einem Binär-Eins-Aus-Sechzehn-Umwandler 320 mit sechzehn Ausgängen 321 bis 236 zugeführt. Für jede mögliche Erregungskombination der vier Eingänge aus dem Kabel 317 wird ein anderer dieser Ausgänge 321 bis 336 erregt. Der Umwandlerausgang 330 entsprechend der Ausgangsgruppe 310 ist so dargestellt, daß er sich in die entsprechende Gatteranordnung 350 der Gatteranordnungen 341 bis 356 erstreckt, die den Abdecksatz 340 bilden.

Jede der Abdeck-Gatteranordnungen, z.B. 350, weist vier UND-Gatter 361 bis 364 mit zwei Eingängen auf. Ein Ausgang aller dieser vier Gatter ist über eine Leitung 365 allein mit der Gatteranordnung verbunden, die in einem Steuersinne für das Gatter erregt wird, das den entsprechenden Ausgang 330 des Umwandlers 320 betrifft. Die anderen Eingänge der Gatter 361 bis 364 sind jeweils mit einer anderen der Leitungen 366 bis verbunden, die so geschaltet sind, daß sie entsprechend unterschiedlichen Bits des Ausgangswortteiles 52 erregt werden, wie durch das Kabel 370 und die Leitungen 371 bis 374 angegeben. Die Leitungen 366 bis 369 erstrecken sich in ähnlicher Weise zu allen Gatt er anordnungen 341 bis 356. In Betrieb bewirken die Ziffern des Ausgangswortteiles 52 über die Leitung 366 bis 369 eine Steuerung der gleichen spezifizierten Gatteranordnung der Gatteranordnungen 341 bis 356 über die zweiten Eingänge der UND-Gatter. Es wird nur ein Ausgang des Umwandlers 320 zur Steuerung der UND-Gatter erregt, so daß nur eine Gatteranordnung, z.B. 35Ο, ihre ersten Eingänge des UND-Gatters gesteuert hat. Nur das spezifizierte UND-Gatter der Anordnung hat

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dieAusgänge, z.B. 375 bis 378 in ähnlicher Weise erregt.

Die Ausgangsleitungen einer jeden Gatteranordnung 341 bis356 sind als Eingänge an eine entsprechende der Gatteranordnungen 381 bis 396 des Satzes 380 gelegt.

Betrachtet man die Anordnung 390 entsprechend mit der Anordnung 350, die im einzelnen für den Abdecksatz 340 beschrieben ist, ist jede der Leitungen 375 bis 378 mit einem Eingang eines jeden Paares von UND-Gattern 401 und 402, 403 und 404, 405 und 406, 407 und 408 mit zwei Eingängen verbunden. Ein erstes Gatter 401, 403, 405, 407 eines jeden dieser UND-Gatterpaare ist mit seinem anderen Eingang an eine andere der Leitungen 411 bis angeschlossen.

Das zweite Gatter 402, 404, 406, 408 eines jeden UND-Gatterpaares ist mit seinem anderen Eingang an die Leitungen 411 bis 414 gesiegt, jedoch über Umwandler, die durch Querstriche in Figur 3 angedeutet sind. Auf diese Weise führen die anderen Eingänge der UND-Gatter eines jeden Paares in erregtem Zustand komplementäre Signale. Dies gewährleistet, daß der eine oder der andere der UND-Gatterausgänge 421 und 422, 423 und 424, 425 und 426, 427 und 428 eines jeden Paares erregt wird, wenn die ersten Eingänge durch die Ausgänge des Abdecksatzes erregt werden.

Wie dargestellt, sind die Leitungen 411 bis 414 über die Leitungen 415 "bis 418 und das Kabel 420 geschaltet und werden entsprechend unterschiedlichen Bits des Ausgangswortteiles 53 erregt. Ferner verlaufen die Leitungen 411bis 414 zu allen Gatteranordnungen 341 bis 356 und sind in ähnlicher Weise in diesen Gatteranordnungen geschaltet.

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Im Betrieb geben die Bits des dritten Teiles 53 eines Ausgangswortes 50 über die Leitungen 4-11 bis 4-14 das gleiche, besondere UND-Gatterausgangs-Erregungsmuster für jede der Gatteranordnungen 381 bis 396 an.

Dieses Muster tritt nur in seiner Gesamtheit auf, wenn alle Eingänge einer Gatteranordnung 381 bis 396 aus der entsprechenden Abdeckgatteranordnung 341 bis 356 in einem Steuersinne erregt wird. In Wirklichkeit wird nur einer der Ausgänge der Gatteranordnungen 34-1 bis 356 so erregt, und die, die so erregt werden, werden durch den Ausgangswortteil 52 spezifiziert. Nur für die TJITD-Gatterpaare entsprechend der ausgewählten Abdeckgatteranordnung ermöglichen Teile des Erregungsmusters die Erregung eines Ausgangsleiterpaares aus einer Gatteranordnung 381 bis 396.

Jedes Paar von Ausgängen aus einer der Mustergatteranordnungen 381 bis 396*ist mit den Eingängen einer einzelnen bistabilen Abgabevorrichtung verbunden, deren Ausgänge einen speziellen zu steuernden Parameter der peripheren Geräte steuern. Wie oben erwähnt, sind die bistabilen Vorrichtungen in Gruppen zu vieren, nämlich 301 bis 316, angeordnet. Die Gruppe *310 entsprechend den Gatteranordnungen 350 bis 390 ist im einzelnen dargestellt. Sie weist vieijbistabile Vorrichtungen 4-31 bis 434· mit Paaren von Eingängen auf, die mit den Musterausgangsleitungspaaren und Paaren von Ausgängen 441 und 442, 44-3 und 444, 445 und 446, 447 und 448 verbunden sind.

Der Abgabeblock 30 der Figur 3 wirkt somit in Abhängigkeit von einem einzelnen Ausgangswort mit zwölf Bits in der Weise, daß (a) eine spezielle, vorbestimmte Gruppe von vier aus vierundsechzig zu steuernden Ausgangsleiterpaaren ausgewählt

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wird, (b) ein Erregungsmuster für die vier Ausgangsleiterpaare der ausgewählten Gruppe spezifiert wird, und (c) gewährleistet wird, daß die vorher vorhandene Erregung für solche Leitungen unverändert bleibt, die so abgedeckt worden sind, daß sie gegen einen Einschluß in eine endgültige Auswahl von Leitern innerhalb der ausgewählten Gruppe gesperrt sind.

Die Logik des Abgabeblockes 30 kann sehr unterschiedlich sein und ergibt trotzdem das gleiche Resultat. Beispielsweise können die verschiedenen Gatterausgangserregungen durch Verwendung weiterer Inverter vertauscht Bein. Auch kann ein Abdecksatz 340 von Gatteranordnungen dem Erregungsmustersatz 3"80 nachfolgen statt vorausgehen.

Die beschriebene Verwendung von Datenwörtern mit zwölf Bits hat keine spezielle Bedeutung. Eine größere Einrichtung kann längere Datenwörter verwenden. In gleicher Weise können auch kleinere Wörter verwendet werden. Die speziell beschriebene Ausführungsform ist auf einfache Weise bausteinartig erweiterbar, wobei Bausteine mit vier Bits verwendet werden.

Auch kann die Anzahl der Eingänge und Ausgänge unterschiedlich sein, solange der unvermeidbare Zeitverlust annehmbar ist; die Anzahl von verwendeten Eingängen oder Ausgängen kann größer sein als die tatsächlich vorgesehene Anzahl, wenn eine oder mehrere Gruppen verwendet werden, damit Zugang zu den mehrfach ausgenutzten zusätzlichen Eingängen oder Ausgängen erhalten wird.

Wenn die Steuerung von mehr als einem peripheren Gerät gleichzeitig erwünscht ist, können einige Eingabemultiplexer in den zu steuernden Geräen in Verbindung bistabilen/Abgabevorrichtungen

mit

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eingebaut werden, die zur Steuerung der Eingabemultiplexer notwendig sind. I¹Ur solche Anwendungsfälle kann auch mehr als ein Pegel im Multiplexbetrieb verwendet werden.

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Claims

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Patentansprüche

Datenverarbeitungseiiirichtung zur Steuerung eines Vielzahl von Ausgängen entsprechend den Zuständen einer Vielzahl von Eingängen, mit einer Einrichtung zur Speicherung von Programminstruktionen zur Auswahl von Eingängen und Ausgängen und zum Spezifizieren logischer Arbeitsvorgänge, die von einem zwischen den Eingängen und Ausgängen eingeschalteten logischen Netzwerk durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet« daß eine erste Auswähleinrichtung (10) auf eine aus dem Speicher abgeleitete Instruktion (40) anspricht, um eine einzelne Gruppe von Eingängen (Έ1»122; 181-192) aus der Vielzahl auszuwählen, daß die zweite Auswähleinrichtung (30) auf die Instruktion anspricht, um eine einzelne Gruppe von Ausgängen (441-448) aus der Vielzahl auszuwählen, und daß das logische Netzwerk (20) in Verbindung mit den Auswahlvorgängen betätigbar ist, um die wirksame Zwischenverbindung zwischen den Eingängen

auf*
und Ausgängen^einzelne der Eingänge der Ausgänge innerhalb der Gruppen zu beschränken.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Instruktion (40) einen Befehlsteil (41) aufweist, und daß die erste Auswähleinrichtung (10) eine Vorrichtung (101-

120) umfasst, die auf den Befehlsteil (41) anspricht, um eine eines vorbestimmten Satzes von Gruppen von Eingängen auszuwählen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Instruktion (40) auch einen Datenteil (42) aufweist, und daß die erste Auswähleinrichtung ferner eine Vorrichtung (141-152) besitzt, die auf den Datenteil (42) anspricht, um spezifizierte Eingänge der ausgewählten Gruppe abzudecken.

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4·. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Instruktion (40) ferner einen Adressenteil (43) aufweist, und daß das logische Netzwerk (20) eine Vielzahl von Registern (230) "besitzt, wobei das logische Netzwerk (20) auf den Adressenteil (43) anspricht, um Eingangssignale nur aus der abgedeckten, ausgewählten Gruppe in das eine der Register (230) einzuführen, das durch den Adressenteil (43) spezifiziert
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Instruktion (40) ferner einen !Funktionsteil aufweist, der einen Igischen, durchzuführenden Betrieb definiert, und daß das logische Netzwerk (20) auf den Funktionsteil anspricht, damit der definierte Betrieb an Signalen in den Registern (230) durchgeführt wird, damit ein Ausgangswort erzeugt wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auswähleinrichtung (30) eine Vorrichtung (320) aufweist, die auf einen ersten leil (5I) des Ausgangswortes anspricht, um eine Gruppe eines vorbestimmten Satzes von Gruppen von Ausgängen (321-336) auszuwählen, damit ein Erregungssignalmuster übertragen wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auswähleinrichtung (30) ferner eine Vorrichtung (340-356; 380-396) aufweist, die auf einen zweiten Teil (52; 53) des Ausgangswortes anspricht, um spezifische der ausgewählten Ausgangsgruppen abzudecken, damit die Signale des Musters nur auf ausgewählten Ausgängen in der ausgewählten Gruppe wirksam gemacht werden.

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