DE2443176C2 - Einrichtung zur Adressenzuordnung einer aus Speichermodulen aufgebauten Speicherbank einer Datenverarbeitungsanlage - Google Patents
Einrichtung zur Adressenzuordnung einer aus Speichermodulen aufgebauten Speicherbank einer DatenverarbeitungsanlageInfo
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Description
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dem Prozessor (CFU) zugeordnete Speicheruntereinheit
(MSU) mit einer Anzahl von Speicherzellen, für die durch den Anfangsadreßgenerator (SAG)
eine Endadresse festlegbar 1st, die um EINS kleiner ist als deren Speicherkapazität, und durch einen durch
die Absolutadresse ansprechbaren Hllfsbereichsdetektor (ULCP), der die Speicheruntereinheit (MSU) nur frelgibt,
wenn die Absolutadresse (ABR) kleiner als eine Adresse der Speicherbank ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Gesamtspelcherkapazitätsregister
(TMCR) zur Festlegung einer Endadresse, die um EINS größer 1st als die obere Grenzadresse (MBOT) des
letzten Speichermoduls (MODA) der Speicherbank, durch einen In Abhängigkeit von der Endadresse steuerbaren
Komparator (TRD) zur Ermittlung, ob die Absolutadresse (ABR) über der oberen Grenzadresse (MBOT)
des letzten Spelchermoduls (AfOZM) Hegt, und durch eine Einrichtung zur Aufhebung der Auswahl Irgendeiner
Spelchii-zelle, falls die Absolutadresse (ABR) über der erwähnten Endadresse Hegt und zur Freigabe der
Speicherauswahl nur. wenn 4<e Absolutadresse (ABR) unter der Endadresse liegt.
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Bereichsrechner (RCR) ein Addierer (WR) als Recheneinheit vorhanden ist, der zum unteren Grenzadressen-Signal
(MBIN) des betreffenden Moduls das Speicherkapazitätssignal von der lokalen Speicherkapazltäissignalquelle
(LMCR) addiert und somit die obere Grenzadresse jedes Moduls bildet, die mit Ausnahme des letzten
Moduls (MODA) als Anfangsadresse an einen anderen Modul weitergegeben wird.
5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
- ein Register (SPSR) in jedem Speichermodul für ein die untere Grenzadresse (MBIN)1 des Moduls
(MOD) bestimmendes Digitalsignal,
ein weiteres Register (PSSR) für das obfci^ Grenzadressensignal (MBOT) des betreffenden Moduls
(AiOD),
ein digitales Absolutadressenslgnal, das mehr Ziffernstellen als das Speicherkapazitätssignal aufweist und eine Speicherbereichs- sowie eine lokale Adressenkomponente enthält, und
ein digitales Absolutadressenslgnal, das mehr Ziffernstellen als das Speicherkapazitätssignal aufweist und eine Speicherbereichs- sowie eine lokale Adressenkomponente enthält, und
eine nur auf die Speicherbereichskomponente der Absolutadresse (ABR) und die gespeicherte obere
Grenzadresse (MBOT) ansprechende Einrichtung (RAG) zur Erzeugung des Signals (MGO), das einen
betreffenden Speichermodul (MOD) für die lokale Adressenkomponente der Absolutadresse (ABR) nur
freigibt, wenn letztere Innerhalb der beiden Adressengrenzen des betreffenden Moduls liegt.
jSjj 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Register (SPSR) für die untere Grenz-
'il adresse ein Serlen-Parallel-Schlebereglster 1st.
!| 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Addierschaltung (ADR) die obere
*'?i Grenzadresse des betreffenden Moduls als Parallelsignal abgibt, das zur Umwandlung In ein Seriensignal auf
·: 55 ein Parallel-Serlen-Schlebereglster (PSSR) geschaltet ist.
if 60 Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Adressenzuordnung für die Speicherzellen einer aus einer Mehr-
C' zahl von auswechselbaren Speichermodulen aufgebauten Speicherbank einer Datenverarbeitungsanlage, deren
\[ einzelne Speicherzellen durch eine von einem Prozessor erzeugte Absolutadresse zur Übernahme oder Abgabe
ι einer Informationseinheit aufrufbar sind.
>i Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Speichereinrichtungen für Kleinrechner in sogenannter Modul-
■; 65 technlk, durch die sich das einem solchen Kleinrechner zugeordnete Speichersystem flexibel In Anpassung auf
'ι unterschiedliche Wünsche expandieren läßt.
: Der Begriff »Kleinrechner« bezieht sich dabei Im allgemeinen auf einen programmierbaren Allzweck-Dlgltalrechner
mit relativ kleiner Speicherkapazität, einer Verarbeitungseinheit und einer oder mehreren
is Eingabe/ Ausgabe-Einheiten sowie mit einer Bedienungskonsole.
'il Speichereinrichtungen, insbesondere für Kleinrechner der genannten Art, weisen im allgemeinen einen Adreß-
v| bereichsucher oder Adreßbereichabtaster auf, der manuell durch auf den Modulen des Speichers angeordnete
5* Schalter gesetzt oder voreingestellt wird. Bei dieser Einstellung entstehen jedoch leicht Fehler, da natürlich auch
:;& eine Falscheinstellung möglich ist.
Q Eine weitere Schwierigkeit bei bisher bekannten Speichersystemen dieser Art ergibt sich daraus, daß beim
fr5 Ersetzen eines Speichermoduls mit einer bestimmten sogenannten lokalen Speicherkapazität durch einen Spei-
% chermodul mit einer anderen beispielsweise größeren Speicherkapazität auch die Schalter aller Speichermodule
% höherer Ordnungszahlen neu eingestellt werden müssen. Dieses manuelle Nachstellen ist zumindest zeitraubend
H und unbequem, und auch hierbei ergeben sich leicht Einstellfehler aufgrund menschlichen Irrtums. ">
H Um sicherzustellen, daß eine durch eine zentrale Recheneinheit -. im folgenden auch als Prozessor bezeichnet
f| -- gelieferte Adresse eine Speicherzelle des richtigen Speichermoduls anspricht, ist auch bereits ein Spelchermof§
dul-Wähler bekannt, der als feste Einbaueinheit auf einer Hauptschaltungsplatte angeordnet ist. Für dieser.
Wähler wird die Annahme vorgegeben, daß jedem für eine spezielle Position in dem Rechner angeschlossenen
Speichermodul ein fester Adressenbereich und eine feste Position zugeordnet werden, um die Adressierung der
Module in aufeinanderfolgende Bereiche eines Gesamt-Adreßbereichs zu ordnen. Diese Anordnung begrenzt
jedoch die örtliche Speicherkapazität Irgendeines beliebigen Speichermoduls, der In eine bestimmte Anschlußeinheit
eingesteckt sein kann. Dieser Speichermodul-Wähler beseitigt zwar die Notwendigkeit, die Bereichwähler
für die einzelnen Module einzustellen, reduziert jedoch die Flexlbillt?t des Rechners. Dabei ist vor allem zu
berücksichtigen, daß aus Gründen der Einheitlichkeit ein Speichermodul geringerer Kapazität, '-;■:, sie über eine
bestimmte Anschlußeinheit zugänglich wäre, ebenfalls eingesteckt werden kann. Damit ergibt sicü iedüch eine
Lücke in dem Bereich der Adressen, und es wird erforderlich, eine bestimmte Programmlertechnik anzuwenden,
um die Funktionsuntüchtlgkeit des Rechners aufgrund der vorhandenen freien Adressen zu vermeiden. Dazu
alternativ kann natürlich auch die Hauptschaltungsplatte neu verdrahtet werden; dies jedoch ist ersichtlicherweise
teuer oder mit einer umständlichen Lagerhaltung verbunden.
Für Großrechner ist es aus der DE-OS 20 54 947 und aus der GB-PS 11 16 869 bekannt, variable, untereinander
abhängige, insbesondere auch verschachtelte Datenfelder, die sich beispielsweise durch Ergänzung von zu-
und abschaltbaren peripheren Speichern verändern lassen, von einer zentralen Rechnereinheit aus zu adressieren.
Obwohl bei diesen Adressierverfahren auch die Zu- oder Abschaltung von peripheren SpelchereinhrJten vorgesehen
ist, eignet sich das bekannte, auch als »Relativadressierung« bezeichnete Verfahren für Kleinrechner der
hier in Rede stehenden Art nicht, weil diese Rechner nur mit einem begrenzten Rechenwerk ausgestattet sind,
so daß für die einzelnen Speicherplätze kein zentraler Adreßberelchrechner vorgesehen ist. Es sollen vielmehr
Festadressen für die einzelnen Speicherplätze der ansonsten variabel austauschbaren Speichermodule festgelegt
werden.
Bei einem noch anderen bekannten Verfahren sind bestimmte Programme vorgesehen, um spezieile Anordnungen
von Speichermodulen zu ermöglichen, die In dem Programm vorgesehen sind. Dies jedoch bringt eine
unnötige Komplexität mit sich, da eine Umprogrammierung erforderlich ist, wenn ein Speichermodul an einer
bestimmten Übergangsstelle, der nicht gerade der letzte Speichermodul ist, durch einen anderen Niodul mit
unterschiec^lcher örtlicher Speicherkapazität ersetzt wird.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur automatischen Adressenzuordnung und
Adressierung einer In mehrere Einheltei unterteilten Speicheraank für eine Datenverarbeitungsanlage nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei der die einzelnen, gegebenenfalls auch auswechselbaren Speicherelnheium
im Prinzip in beliebiger Speicherkapazität vorgebbar sind und dennoch eine optimale Ausnutzung
der Gesamtkapazität der Speicherbank gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die in kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Den weiteren Ansprüchen können vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnommen werden.
Ein Anwendungsgebiet, für das sich die Erfindung besonders vorteilhaft eignet, sind in Modultechnik ausgeführte,
sogenannte modulare Kleinrechner, bei denen in einem Gehäuse eine Mehrzahl von Anschlußeinheiten
vorgesehen sind, in dfr die einzelnen Module einschiebbar sind, um einen gesamten betriebsbereiten und
programmierbaren Allzweckrechner mit im Prinzip beliebiger Speicherkapazität bis zu einer bestimmten Grenze,
beispielsweise 32K-Worte zu erhalten. Solche Rechner können natürlich auch auf eine Mehrzahl von 32K-Wort-Speicherbänken
erweiterbar sein, um so die Gesamtkapazität des Rechners zu vergrößern.
Obgleich die Erfindung auch vorteilhaft auf Rechner mit großer Kapazität anwendbar Ist, wird für die
folgende Beschreibung ein Rechner mit einer Maximalkapazität von 32K-Worten von jeweils 16 Bit zugrundegelegt.
Weiterhin wird das Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezug auf einen modularen Kleinrechner In
.Steckbaugruppentechnik beschrieben, obgleich die Erfindung hinsichtlich einiger Vorteile auch besonders gut
auf Rechner anwendbar Ist, die nicht In der Technik einsteckbarer Baugruppen, sondern als festverdrahtete
Einheiten ausgeführt sind.
Die Begrenzung des Kleinrechners auf eine Kapazität von 32K oder eine andere bestimmte Wortmenge,
hängt weitgehend von der Auslegung des Prozessors ab. Für die Beschreibung sei angenommen, daß der Prozes- w
sor In der Lage sei, eine modulare Speicherbank mit einer Gesamtkapazität von 32-K-Worten oder weniger zu
adressleren.
Für solche, In einsteckbarer Modultechnik ausgeführte Kleinrechner sind verschiedene Typen bekannt. Am
meisten verbreite·, sind Module In Form gedruckter Leiterplatten, auf denen v-.rschledene elektronische Baueinheiten,
einschließlich Integrierter Schaltkrels-Chlps, p.ehaltert und verdrahtet sind, die selbst als steckbare M
Einheiten ausgeführt jrin können, und die In entsprechende Anschlüsse auf der gedruckten Leiterplatte oder
Steckkarte eingesteckt und dann mit anderen, in ähnlicher Welse auf solchen Karten montierten elektronischen
RauerunDen verschaltet sind.
Eine Prozessorkarte, die den zentralen Prozessormodul bildet, weist dann typischerweise Überwachungseinheiten,
arithmetische Prozessoren, Dekodierer und verschiedene Register, einen Haupt-Taktgeber und andere Taktoder
Zeltschaltkreise auf. Außerdem kann auf der Prozessorkarte eine kleine Speichereinheit untergebracht sein.
Bei Kleinrechnern, für die sich die Anwendung der Erfindung besonders empfiehlt. Ist häufig eine Mehrzahl
von Speichermodulen vorgesehen. Jeder dieser Spelchcrmodulc besteht aus einer Steckkarteneinheit, die eine
adressierbare Speichereinheit, lokale Speicherprozessoren, soweit erforderlich, und Zellen-Wählelnhelten
aufweist, die den Zentralprozessor aktivleren, um lediglich eine gewählte Speicherzelle der Speichereinheit zu
einer bestimmten Zelt zu adressleren. Ein solcher Speicherprozessor überwacht die Elemente der Spelcherelnheli
und taktet die Steuerungsabläufe.
Ό Weiterhin Ist ein Stromversorgungsmodul vorgesehen, der ein geregeltes Netzteil zur Umsetzung eines 50-Hz-Wechselstroms
In ein Glelchstrompotentlal eines zur Erregung und Stromversorgung der verschiedenen Baueinheiten
auf den anderen Modulen geeigneten Werts aufweist.
Zur Verbindung der anderen verschiedenen Module des Rechners Ist Im allgemeinen außerdem ein Modul In
Form einer gedruckten Leiterkarte mit einer Vielzahl von Anschlüssen vorgesehen, der auch als Mutterkarte
oder Mutterplatte bezeichnet wird.
Zum Anschluß an periphere Einheiten, beispielsweise Eingabeeinheiten, wie Lochkartenleser, oder Ausgabeeinheiten,
wie Schreibmaschinen oder Oszillographen, enthält ein solcher Kleinrechner Im allgemeinen
außerdem noch eine oder mehrere Verbindungseinheiten, sogenannte Interface-Einheiten. Eine dieser Interlace-Eiimciicii
uieni irr. allgemeinen zurr. Anschluß einer Stsusrüngs- und Übenvachungskonsole. Andere Interface-Einheiten
können auf weiteren Steckkarten vorgesehen sein, die gegebenenfalls außerdem bestimmte Speichereinheiten
tragen, um die Herstellung der Verbindung zu anderen perlpheren Einheiten zu erleichtern. Solche
perlpheren Einheiten werden häufig als //O-Elnhelten bezeichnet.
Der modulare Aufbau der Klasse von Kleinrechnern, für die sich die Erfindung besonders gut eignet, ergibt
ein flexibles System, das sich mit verschiedenen perlpheren Einheiten verbinden und mit unterschiedlichen
Speichermodulen mit adresslcrbaren Spcicherelnheüen mit verschiedenen einzelnen oder lokalen Speicherkapazitäten
In Steckkarten- oder einer anderen Technik ausführen läßt, um auf diese Welse variable Kleinrechner zu
erhalten, die sich auf die unterschiedlichsten Anforderungen verschiedener Kunden anpassen lassen. Dabei
können einige der Spelchermodule mit langer Zugriffszelt oder kiger Zykluszelt oder beiden ausgeführt sein,
d. h. also mit Spelchermodulen, die relativ billig sind. Andere einsetzbare Speichereinheiten dagegen können In
Μ einer Technik aufgeführt sein, die eine kurze Zugriffszelt oder kurze Zykluszelt oder beides zuläßt und die Im
allgemeinen relativ teuer sind. Wird beispielsweise ein Kleinrechner aus Modulen aufgebaut, die rasche, volumenmäßig
große I/O-Operatlonen zulassen, so kann ein teurer Modul mit kleiner lokaler Speicherkapazität
erforderlich sein. In mancher Hinsicht ergeben sich bei Anwendung der Erfindung selbst dort Vorteile, wo Spelchermodule
und Speichereinheiten von jeweils gleicher Kapazität vorgesehen werden.
Weist ein Modul eine adressierbare Speichereinheit auf, so wird er Im folgenden als Speichermodul bezeichnet,
unabhängig davon, ob er eine I/O-Anschlußelnheit enthält. Ist keine I/O-Anschlußelnhelt vorgesehen, so
wird der Modul gelegentlich a!s reiner Speichensodul bezeichnet. Im allgemeinen weist jede Speichereinheit
eine Mehrzahl von Speicherzellen auf, die In Rechteckanordnur.g, zusammen mit geeigneten Einrichtungen zur
Adressierung einzelner Zellen, aufgereiht sind. Gewöhnlich sind zwei Typen von Speicherzellen vorgesehen,
«> nämlich der R/W-Typ (Read-Wlrte = Lese-Schrelb-Spelcher) und der ROM-Typ (Read-only = Nur-Lese-Spelcher).
Die einzelnen Zellen können bei beiden Typen in gleicher Welse adressiert werden, und auch das Auslesen
der Information kann in herkömmlicher Welse erfolgen. Bei einem R/W-Spelcher läßt sich eine Information
auch in die Zellen einschreiben. Jede Zelle besteht aus einer Mehrzahl von Speicherelementen, etwa magnetischen
Kernen, durch die jeweils ein einzelnes Informatlons-Blt gespeichert werden kann. So weist beispielsweise
•»5 eine 16-Bit-Spelcherzelle eine magnetische Speichereinheit mit 16 Kernen zur Speicherung von 16 Informations-Bit
auf. Diese 16 !nformatlons-Blt stel'an typischerweise einen Programmbefehl, eine zur Durchführung eines
Befehls verwendete Adresse oder numerische oder andere Daten dar, die für die Informationsverarbeitung benötigt
werden.
Im Falle einer Speichereinheit vom R/W-Typ sind Im allgemeinen Mittel vorgesehen, um die aus der Spel-
Im Falle einer Speichereinheit vom R/W-Typ sind Im allgemeinen Mittel vorgesehen, um die aus der Spel-
cherzelle ausgelesene Information sofort wieder einzuschreiben, so daß die Information nicht zerstört wird,
sondern zum wiederholten Auslesen aus der Speicherzelle zur Verfügung steht. Bei ROM-Speichereinheiten v/lrd
die Information beim Auslesen nicht zerstört, sondern bleibt permanent erhalten.
Wird eine R/W-Speicherelnhelt auf einem Modul vorgesehen, so wird zur Einspeicherung von Information In
einem örtlichen Register zur Zelt der Informationsauslesung ein örtlicher Prozessor herkömmlichen Typs vorgesehen,
durch den die Information vom örtlichen Register wieder In die Speichereinheit eingeschrieben werden
kann, bevor die Speichereinheit neu adressiert wird. Bei R/W-Spelchereinhelten ersetzt eine in die Speichereinheit
durch den Prozessor oder anderweitig unter Steuerung des Prozessors einzuschreibende Information jeweils
die zuvor gespeicherte Information. Eine so zur Verfugung gestellte Information liegt in digitaler Form vor, und
ein aus einer Reihe von Ziffern bzw. Ziffernstellen zusammengesetztes Signal wird als Digitalsignal bezeichnet.
«> Die Anzahl der Zellen in irgendeiner Speichereinheit entspricht einer Basiszahl R mal einem Exponenten
von 2. Damit entspricht die Gesamtzahl der Zellen in einer Speichereinheit, die die lokale Speicherkapazität darsteilen,
LMC =Λ2\
wobei η eine beliebige positive Zahl, einschließlich 0, sein kann. Zur Vereinfachung der Darstellung wird die
Zahl R als Basis der lokalen Kapazität der Speichereinheiten bezeichnet. Diese Basis ist der größte gemeinsame
Faktor der lokalen Kapazitäten aller adressierbaren Speichereinheiten oder einiger ganzzahliger Unterfaktoren
davon.
Üblicherwelse und auch in Verbindung mit dem hler erwähnten Kleinrechner, entspricht die Basiszahl
R = 1 K, das heißt 1024.
Weiterhin wire Im folgenden eine Unterscheidung getroffen zwischen der lokalen Speicherkapazität eines
einzelnen Speichermoduls und der Gesamtkapazität aller Spelcbermodule mit Speichereinheiten, die jederzeit s
durch den Prozessor adressierbar sind.
In der Praxis sind die Speichereinheiten der verschiedenen Spelchermodule untereinander so verknüpft, daß
eine /-azige adressierbare Speicherbank vorliegt. Die Gesamtkapazität dieser Speicherbank Ist die Summe der
lokalen Kapazitäten der verschiedenen Spelchermodule. Jeder der verschiedenen Zellen In den einzelnen Speichereinheiten
Ist eine einzige Adresse, entsprechend dem Ort In der Speicherbank, zugeordnet. Diese Adressen
werden durch aufeinander folgende ganzzifillge Dezimalzahlen 0, 1, 2, ... 32766 und 32 767 bezeichnet, so daß
sich Insgesamt 32 K Adressen ergeben. Die Spelchermodule sind sequentiell verknüpft, so daß Ihre Bereiche In
aufsteigender Folge oder Sequenz miteinander verbunden sind.
Die Speichereinheit jedes Moduls weist somit eine Anfangs- und eine Endadresse auf. Die Anfangs- oder
Startadresse jedes Moduls bildet eine Grenze zwischen dem betreffenden Modul und Irgend einem vorhergehenden
Modul. Jeder Modul spricht auf einen Bereich von Adressen an, der die Startadresse und die Endadresse
einschließt, wobei die Endadresse um 1 kleiner Ist als die nächsthöhere Grenze. Die niedrigste äußere Grenzadresse
der Speicherbank Ist 0, d. h. dies entspricht der Anfangsadresse für die gesamte Speicherbank, und die
höchste äußere Greiuadicssc ist die Gesämikapaziläi dsr Spslcherbarsk, d. h. sie ist um I gr«ßer ?!s rf!e höchste
Adresse. Jeder der Speichermodule Ist mit einem Bereichwähler oder Bereichdetektor versehen, der es errnög- 2"
licht, daß lediglich die richtige Speichereinheit auf ein Spelcheradress-Slgnal anspricht, das die Speicherbank zu
Irgend einem Zeltpunkt von dem Prozessor aus beaufschlagt.
Die Erfindung Ist speziell mit dem System zur Einstellung der Grenzen zwischen den Adressenbereichen
beschäftigt, auf die die jeweiligen Bereichsdetektoren und damit die jeweiligen Spelchermodule ansprechen.
ist eine Reihe von Speichermodulen vorgesehen, die einen Gesamtspeicher mit konsekutiven Adressen
darstellen, so wird diese modulare Speicherbank Im folgenden als kontinuierliche Bank von Speichermodulen
bezeichnet.
Das durch die Erfindung verbesserte System zur Festlegung der Grenzen zwischen aufeinander folgenden
Speichermodulen überwindet die oben aufgezeigten Schwierigkelten bei vergleichbaren bekannten Systemen. Mit
der Erfindung stellen sich die Berelchwähler der jeweiligen Spelchermodule einer kontinuierlichen Bank von
Speic-hermodulen automatisch ein, und zwar ohne Eingriff von außen, so daß die Bereiche der Adressen aufeinanderfolgend,
ohne Zwischenraum geordnet werden und ohne daß für die Spelchermodule die Forderung nach
vorbestimmten Lokalkapazitäten oder einer vorbestimmten Folge von Lokalkapazitäten besteht.
Insbesondere läßt sich bei Anwendung der Erfindung erreichen, daß ein Speichermodul mit einer bestimmten
örtlichen Kapazität durch einen Speichermodul anderer örtlicher Kapazität ersetzt werden kann, und weiterhin
können Speichermodule unterschiedlicher Kapazitäten In einer Speicherbank ausgetauscht werden, ohne daß
Schalter neu eingestellt werden müssen, die Überwachung und Steuerung von einer Mutterkarte neu geschaltet
werden müßte oder eine Umprogrammierung oder spezielle Programmierung erforderlich wird, um die Veränderung
zu berücksichtigen, solange die gesamte Speicherkapazität unter dem maximal zulässigen Wert bleibt, und
solange die Gesamtspeicherkapazität ausreicht, um die für den Rechner vorgesehenen Programme zu verarbel- to
ten.
Wenn Immer eine Modulspeicherbank vorgesehen wird, so kann mit der Erfindung In jedem Fall eine automatische
Adresszuordnung für die einzelnen Module erreicht werden, unabhängig davon, ob sich die Ordnung
oder Ordnungszahl der örtlichen Kapazitäten ändert. Damit läßt sich also irgendein Speichermodul durch Irgend
einen anderen ersetzen, ohne daß das Speichersystem beeinträchtigt wird, solange die Gesamtspeicherkapazität
nicht die Kapazität des zentralen Prozessors überschreitet.
Bei einer Speichereinrichtung mit Merkmalen nach den Patentansprüchen weist jeder Speichermodul eine die
lokale Speicherkapazität angebende Signalquelle - im folgenden als »lokale« Kapazltäts-Signalquelle bezeichnet auf,
die ein der lokalen Speicherkapazität des Moduls entsprechendes Signal liefert. Weiterhin ist ein Addierer
vorgesehen, der mit dieser Signalquelle sowie mit dem unmittelbar vorhergehenden Modul der Reihe verbunden
ist, um die lokale Speicherkapazität zur kumulierten Speicherkapazität der vorhergehenden Module zu addieren,
um eine neue kumulative Kapazität festzuhalten. Weiterhin ist eine Einrichtung vorhanden, die ein der neuen
kumulativen Kapazität entsprechendes Signal an den nächst nachfolgenden Modul abgibt, falls ein solcher
vorhanden Ist. Die vom vorhergehenden Modul und von der lokalen Bereichssignalquelle empfangenen Signale
dienen zur Einstellung des lokalen Adreßberelchsuchers, so daß jeder Speichermodul nur auf den richtigen
Adressenbereich anspricht. Die von einem Modul aufgenommenen Signale legen dessen Anfangsadresse oder
untere Grenzadresse fest, und das durch Addition der lokalen Speicherkapazität und der Anfangsadresse erhaltene
Signal überschreitet die Endadresse um 1, wodurch die Obergrenze für den Modul festgelegt wird. Diese
Grenze bildet außerdem die Anfangsadresse für den nächsten Modul der Reihe, sofern ein solcher vorhanden
ist. Die Obergrenze für den letzten Speichermodul gibt gleichzeitig die Gesamtspeicherkapazität der gesamten *o
Speicherbank an. Der Prozessor-Modul ist mit einer Signalquelle für eine Anfangsadresse ausgerüstet, die dem
ersten Speichermodul zugeführt wird. Diese Adresse 1st 0, wenn keine Speichereinheit auf dem Prozessor-Modul
vorgesehen ist. Ansonsten gibt das Anfangssignal die Kapazität der auf dem Prozessor-Modul vorhandenen
Speichereinheit an. Der Prozessor enthält außerdem ein Register zur Aufnahme und Speicherung eines Signals
vom letzten Speicherrnodul, um die Obergrenze für die Bank der Speichermodule festzulegen. Die Reihe der «
Module entspricht damit einer geschlossenen Reihe, zusammen mit dem Prozessor-Modul, der am Anfang und
am Ende der Reihe steht.
Bei der derzeit besten bekannten Ausfuhrungsform der Erfindung enthält der Bereichdetektor oder Bereichs-
ί sucher auf jedem Speichermodul zwei Komparatoren. Einer davon Ist darauf eingestellt zu bestimmen, ob das
Ί einem Speichermodul zugeführte Adressensignal einer Adresse entspricht, JIe auf oder über der Anfangsadres.se
.' und auf oder unter der Endadresse für diesen Modul Hegt. In anderen Worten: Der Bereichssucher dient zur
·;,! Bestimmung, ob das einem Speichermodul zugeführte Adreß-Slgnal elirer Adresse auf oder über der Unter-
grenze und unter der Obergrenze für diesen Modul Hegt. Sind beide Bedingungen befriedigt, so entspricht das
Adreß-Slgnal p.lner richtigen Adresse für den Modul.
Gemäß einer Abwandlung der Erfindung kann auch die automatische Speicherung eines Signals In einem auf
dem Prozessor vorhandenen Register vorgesehen sein, das der Gesamtspeicherkapazität der kontinuierlichen
Bank von Speichermodulen entspricht. Weiterhin kann ein Komparator vorgesehen sein, der bestimmt, ob eine
ι» vom Prozessor zur Verfügung gestellte Adresse außerhalb der Gesamtkapazität der Spelcherbank Hegt, und es
kann eine Anordnung vorhanden sein, durch die der Rechner die Tatsache berücksichtigt, daß die Kapazität der
'■·; Speicherbank überschritten Ist, etwa durch Unterbrechung des Betriebs der zentralen Prozessoreinheit, um
'; gleichzeitig eine Anzeige auf der Konsole zu bewirken, die die Unterbrechung kenntlich macht.
:'f Hinsichtlich der Funktion und Wirkung enthalten die lokale Kapazltäts-Slgnalquelie und die Einrichtung zur
:' 15 Einstellung des Adreß-Suchers jedes Moduls eine lokale Recheneinheit, die Im folgenden als lokaler »Rechner«
■': bezeichnet 1st. Diese Rechner sind auf Tandem-Betrieb geschaltet, so daß beim Einschalten der Stromversor-
,; gung und sobald diese einen ausreichenden Pegel erreicht hat, diese lokalen Rechner zu einem bestimmten ZeIt-
.$ punkt durch ein Signal sequentiell betätigt werden, das vom vorhergehenden Modul In der Reihe stammt, und
~ das den lokalen Bereichssucher automaM-sc-h auf kontinuierlich aufeinanderfolgende Bereiche der Gesamtkapazl-
Ii 2° tat der Speicherbank einstellt und dann ein Register des Prozessors für die Gesamtspeicherkapazität setzt. Die
H Rechner auf den Spelchermodulen sind so ausgelegt, daß jeder solange unwirksam ist, bis ein Berelchadreß-
|. Signal vom vorhergehenden Modul (d. h. dem Prozessor-Modul oder einem Speichermodul) eintrifft, und außer-
M dem erzeugen sie beim Empfang einer Anfangsadresse ein neues Signal, das an den nächsten Modul In der
Jf Reihe übertragen wird. Die Adressengrenzen für die Speichermodule werden somit durch das Zusammenwirken
S 25 im Verbund von Prozessor und lokalen Rechnern der Speichermodule festgelegt.
.| Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend In beispielsweiser Ausführungsform an Hand
'£ der Zeichnung naher erläutert. Es zeigt
Flg. 1 das Blockschaltbild eines Kleinrechners In Moüuitechnlk mit Merkmalen nach der Erfindung;
Flg. 2 das Blockschaltbild eines typischen Im Zusammenhang mit der Erfindung verwendbaren Prozessors; Fig. 3 das Blockschaltbild eines Speichermoduls mit Teilmerkmalen nach der Erfindung;
Flg. 2 das Blockschaltbild eines typischen Im Zusammenhang mit der Erfindung verwendbaren Prozessors; Fig. 3 das Blockschaltbild eines Speichermoduls mit Teilmerkmalen nach der Erfindung;
Flg.4 das teilweise schematisch und teilweise In Blockbilddarstellung wiedergegebene Schaltbild eines Rechners
und eines Bereichssuchers, wie er bei einer Ausführungsform eines Speichermoduls mit erfindungsgemäßen
Merkmalen vorgesehen sein kann;
Flg. 5 ein schematiches Schaltbild einer lokalen Spelcherkapazltäts-Slgnalquelle;
Flg. 6 eine teilweise schematische, teilweise In Blockschaltbild gezeigte Anordnung einer Anfangs-Slgnalquelle,
die auf dem Prozessor-Modul, zusammen mit einem Bereichssucher vorgesehen 1st, wie er für den
Prozessor-Modul verwendet wird, wenn auch für diesen eine Speichereinheit vorgesehen Ist;
Flg. 7 Ein Bockschaltbild zur Verdeutlichung de: Beziehung zwischen der geregelten Stromversorgung und
bestimmten Teilen des Prozessor-Moduls, Insbesondere für das System zur Erzeugung einer Anfangsadresse;
«ο Fig. 8 verdeutlicht In einer zeltkorrellerten Darstellung verschiedene Operationsabläufe In dem System bei der Einstellung der Adreßgrenzen für die Speichermodule;
«ο Fig. 8 verdeutlicht In einer zeltkorrellerten Darstellung verschiedene Operationsabläufe In dem System bei der Einstellung der Adreßgrenzen für die Speichermodule;
Flg. 9 In teilweise Auseinander gezogener Perspektivdarstellung die Kontaktsockel und einsteckbaren Karten
eines Kleinrechners In Modultechnik und
Fig. 10 in einer schematischen Skizze die Vorderansicht auf eine Bedienungskonsole für einen Kleinrechner
in Modultechnik.
Flg. 1 zeigt zunächst die prinzipielle allgemeine Anordnung eines modularen Kleinrechners mit Merkmalen
nach der Erfindung. Der Kleinrechner AiCi? weist eine zentrale Prozessoreinheit CPU auf einem Prozessor-Modul
PRM, vier Speichermodule MODI, MODI, M0D3 und AiOZM, zwei periphere Einheiten PERX und PER!
sowie eine geregelte Stromversorgung POWS auf. Jeder der Speichermodule MOD enthält einen Adreßbereich-Rechner
RCR, einen Adreßberelch-Sucher RDR, eine Speichereinheit MUN und einen Speicherzellenwähler
MECS. Ein Startsystem STS Ist ebenfalls als Teil des Prozessor-Moduls PRM zur Auslösung des Betriebs der
Bereichrechner RCR dargestellt. Der Kleinrechner MCR Ist außerdem mit I/O-Interface-Einhelten /Fl und IFl
ausgerüstet, die zur Ankopplung der zentralen Prozessoreinheit CPU an eine periphere Eingangseinheit PERl
bzw. an eine periphere Ausgangseinheit PERl dienen.
Aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung sind die einzelnen Baueinheiten gelegentlich mit Zusatzzahlen
oder Indizes 1, 2, 3 und 4 bezeichnet, so etwa die Module AfODl, MODI, MODi und MODA, um so die einzelnen
Baueinheiten, die Teil eines der Speichermodule sind, von den Baueinheiten anderer Module zu unterscheiden.
In einigen Fällen wird auch der Zusatz P verwendet, um eine Baueinheit des Prozessor-Moduls von einer
ähnlichen Baueinheit eines Spelchermoduls zu unterscheiden. In anderen Fällen sind solche Zusätze weggelassen,
und zwar dann, wenn sich die Erläuterung auf Baueinheiten bezieht, die auf jedem Modul vorhanden sind,
oder wenn die Bedeutung auch anderweitig klar wird, ohne daß ein besonderer Zusatz angegeben wird.
Über eine Stromsammelleitung bzw. Vielfachieltung PBUS erfolgt die Stromzufuhr von der Stromversorgung
zum Prozessor-Modul und zu jedem der Speichermodule MOD.
Über Betriebs-Vielfachleltungen ist der Prozessor CPU mit den Speichermodulen verbunden, d. h. mit einer
Steuer-Vielfachleltung CBUS, einer Adreß-VielfachleltuKg ABUS und einer Daten-Vielfachleitung DBUS.
Die der Steuerung dienende VielfachleWung CBUS dient zur Übertragung von Steuersignalen vom Prozessor
auf die Speichermodule und von den Speichermodulen zum Prozessor in herkömmlicher Welse, außer für die
im einzelnen genannten Fälle. Ein bestimmter Teilabschnitt der Vielfachleitung für Steuerzwecke ist mit MBC
bezeichnet und dient zur Verbindung des Eingangs des Bereichrechners RCRl des ersten Speichermoduls
MODI mit dem Startsystem STS auf dem Prozessor-Modul und dem Eingang der Bereichrechner In jedem der
folgenden Spelchermodule MOD zum Ausgang des nächstfolgenden Speichermoduls. Einer der Leiter verbindet
außerdem ein Gesamtspeicherkapazität-Register TMCR im Speichermodul mit dem Ausgang der Spelchermodule
MOD. s
Die Vlelfachadreßleltung ABUS dient zur simultanen Übertragung eines Adreß-Slgnals in Panllelform vom
Prozessor zu allen Speichermodulen.
Die Vlelfachdatenleltung DBUS dient zur Übertragung von Daten vom Prozessor zu den Speichereinheiten
MUN, zur Einspeicherung von Information oder zur Abrufung von Information aus den Speichereinheiten In
den Prozessor In herkömmlicher Welse. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die in den Speicherelnhelten
gespeicherte Dlgltallnformatlor. auch aus Programmbefehlen oder Adressen bestehen kann, die Im
Zusammenhang mit der Befehlsablauffolge und -durchführung stehen, oder sie kann numerische oder andere,
Im Laufe der Verarbeitung benötigte Daten beinhalten.
Zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des Erflndmlgsgegenstandes kann ein Prozessor-Modul dienen,
der Im folgenden unter Bezug auf Flg. 2 in Einzelheiten erläutert Ist:
Der Modul weist eine zentrale Prozessoreinheit CPU, das Startsystem STS und eine Speicheruntereinheit MSU
auf. Wie später welter erläutert wird, ist die Speicheruntereinheit MSU fakultativ. Es sei bemerkt, daß eine
Anzahl der Baueinheiten auf dem Prozessor-Modul gleichen Baugruppen auf den Speichermodulen entspricht.
Bei programmierbaren Kleinrechnern werden die Befehle üblicherweise zu einem bestimmten Zeitpunkt in ein
Befehlsregister INSTR in dem Prozessor unter Programmsteuerung In bekannter Welse übertragen. Ein Befehl ™
kann aus zwei Teilen bestehen. Aus Gründen der einfacheren Darstellung sei angenommen, daß jeder dieser
Teile aus einem Wort von jeweils 16 Bit bestehe, und daß diese In zwei 16-Blt-Reglster IREGl und IREGl des
Befehlsregisters INSTR gespeichert werden. Das erste im Register IREGl gespeicherte Befehlswort gibt die
durchzuführende Operation an. Das zweite Im Register IREGl gespeicherte Wort gibt die Adresse der Speicherbank
an, die bei der Operation beteiligt Ist. 2S
Andere Register PREGA. PREGB, PREGC in einer Einheit DTR von Datenregistern dienen Im Prozessor zur
Speicherung von zu verarbeitenden Daten oder zur Aufnahme und Speicherung von Daten aus der Speicherbank
oder auch entsprechend dem jeweiligen Befehl. So dient etwa ein Register zur Speicherung von Daten, die an
eine Speicherbank zu übertragen sind, und ein anderes Register wird zur Aufnahme von Information von einer
Speichereinheit verwendet, jeweils entsprechend dem Befehl. Auch diese Register sind 16-Blt-Reglster und
dienen zur Übertragung von 16-Blt-Informatlonssignalen vom Prozessor auf 16-Bit-Spelcherzellen an durch
die Adresse festgelegte Orte in der Speicherbank oder zur Aufnahme von 16-Blt-Informationssignalen von einer
16-Blt-Spelcherzelle, die an einer solchen Adresse steht.
Das höchste gültige oder meist signifikante Bit des Adressenworts dient zur Speicherung einer 1 oder einer 0,
je nachdem ob eine Direktadressierung oder eine Indirekte Adressierung damit verbunden 1st. Im Zusammenhang
mit der Darstellung der Erfindung genügt die Betrachtung des Vorgangs einer Direktadressierung. In
jedem Fail wird durch die restlichen 15 Bits der Adresse die an der Speicherbank anzusprechende Zeiie spezifiziert.
Auf der Vlelfachleltung ABUS werden nur 15 Bits der Adresse zur Kommunikation mit den Speichermodulen
MOD verwendet. Das 16. Bit wird nur Intern für den Prozessor-Modul PRM benotigt.
Der jeweilige Befehl kann bedingen, daß Daten In eine Zelle an einem bestimmten Ort der Speicherbank
eingeschrieben oder ausgelesen werden s Men. Die Adresse des Orts der anzugehenden Zelle wird vom Prozessor
über die Adreß-Vlelfachleltung ABUS übertragen. Die 15 Bits der Adresse werden parallel über 15 Einzelleitungen
dieser Vielfachleitung übertragen. Die -je nach Fall auszulesenden oder einzuschreibenden - Daten we 'ten
über die 16 Leiter der Datenvielfachleltung DBUS übertragen.
Beim Betrieb werden die verschiedenen Steuersignale, die zur Ablauffolgcsteuerung bestimmter Arten von
Operationen und zur Aktivierung verschiedener Baueinheiten des Systems dienen, im Verlauf dieser Operationen
über die Einzelleiter der Vielfachsteuerleitung CBUS übertragen. Rechner dieses allgemeinen Typs sind
bekannt. Nur beispielshalber sei auf die Veröffentlichung »Minicomputers for Engineers and Scientists« von
Granino A. Korn, McGraw-Hill, 1973 verwiesen. Zu den bekannten Rechnern dieses Typs gehört auch der
ALPHA 16 und die PDP 11 als auch dsr Rechner NOVA 1200.
Ist vorgesehen, die Operation mit Hilfe von einigen lokalen Registern durchzuführen, die Teil der zentralen
Prozessor-Einheit CPU sind, so braucht das Adreßwort nicht eingesetzt zu werden. Zu diesem Zweck 1st Im
ersten Befehlswort ein geeignetes Signal gespeichert, um zu bestimmen, ob ein Zugriff zur Speicherbank zur
Durchführung des Befehls erforderlich ist oder nicht.
In der Praxis wird ein in Maschinensprache abgefaßtes geeignetes Programm In den Rechner über eine periphere
Eingangseinheit PERX in herkömmlicher Welse eingegeben. Der spezielle Rechner, auf den die hier vorgenommene
Beschreibung der Erfindung angewendet wird, ist so ausgelegt, daß die letzten 8 Worte der Speicherbank
zur Einspeicherung eines Ureingabeprogrjimms dienen. Insbesondere dient dieses Ureingabeprogramm der
Interface-Einheit IFl, die über die Eingangseinheit ΡΕΛΙ angeschlossen Ist, zum Einlesen und Einspeichern
eines Umsetzungsprogramms in die Spetcherbank. Dieses Übersetzungs- oder Umsetzungsprogramm dient dann ω
zum Einlesen anderer Programme und Daten und zu deren Einspeicherung In einen Teil der Speicherbank.
Obgleich für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, wird zum besseren Verständnis des
Im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten Rechners ALPHA LSI auf folgende Betriebshandbücher und
Betriebsanleitungen hingewiesen:
1. »Naked Mini LSI/ALPHA LSI Programming Reference Manual«, No. 10 077-OOAO, April 1973.
2. »Naked Mini LSI/ALPHA LSI I/O Interface Design Guide«, No. 10 079-OOAO, April 1973.
3. »Naked Mini LSI/ALPHA LSI Engineering Specification«, No. 10 080-OOAO, April 1973.
Es sei jedoch betont, daß die hler beschriebene und beanspruchte Erfindung In diesen Unterlafcen nicht
beschrieben und auch|anderwelUg nicht dargestellt 1st.
Wie gewöhnlich, so läßt sich auch hler ein einmal gespeichertes und zur Durchführung durch Betätigung
eines Startschalters auf der Bedienungskonsole des Rechners auslösbaies Programm sowie die verschiedenen,
aufgrund der Durchführung des Programms erhaltenen Ergebnisse über eine periphere Ausgangseinheit PERl
darstellen, etwt durch Ausdrucken über einen Femschreiber.
Bei der hier dargestellten speziellen Ausführungsform der Erfindung besteht das übertragene AdreB-Slgnal aus
15 Bits, ABiA, . . ■ ABOO. Die fünf höchst signifikanten Bits, AB14 ... ABlQ, entsprechen der Bereichskomponente ABR, während die gesamte Zahl die gesamte oder Absolutadresse Innerhalb der Gesamtkapazität der Speicherbank wiedergibt. Wie ersichtlich, 1st es nicht erforderlich, das Bit ABIS als Teil der Bereichskomponente
heranzuziehen, und zwar well die Anfangs- oder Ursprungsadresse 0 1st.
Die folgende Tabelle I verdeutlicht die Beziehungen der Bit-Positionen zu den Adressen. Jede Bit-PosiUon
entspricht einem Exponenten einer Potenz von 2. Diese Potenzen und Ihr jeweiliger Wert sind In den SpaJten 2
bzw. 3 in Dezimaldarstellung wiedergegeben.
Die Tabelle II gibt die Start- oder Anfangsadressen (S) und die Endadressen (£) der Speicherzellen einzelner
Speichereinheiten wieder, die die Speicherkapazitäten 1 K, 2 K, 4 K und 8 K besitzen. Im mittleren Bereich der
Tabelle and die Start- und Endadressen in binärer Schreibwelse dargestellt, wobei die Nullen und Einsen den
Bitsignalen ABOO, ABQl usw. entsprechen, die am Kopf der Tabelle angegeben sind. Die letzte Spalte zeigt die
Start- und Endädresse In Dezimalstellung. Die entsprechenden Start- und Endadressen für jede der angegebenen
Speichereinheiten sind mit (S) und (E) bezeichnet.
Die nrülche Anfangsadresse für jede Speichereinheit !st 0. Aus diesem Qnind gibt die örtliche Endädresse die
örtliche Speicherkapazität LMC der Speichereinheit minus 1 wieder.
In der Tabelle ΙΠ sind die Start- (S) und Ei^dadressen (E) der jeweiligen Speichermodule für einen typischen
Aufbau einer Speicherbank wiedergegeben, die eine Gesamtkapazität von 16 K besitzt und die sich aus vier
Speichereinheiten und aufeinanderfolgend vier Modulen, jeweils mit den Kapazitäten 4 K, 2 K, 8K- und 2 K
zusammensetzt.
Die in Tabelle III dargestellten Adressen entsprechen den Adiessen der Speicherzellen In der 16K-Speicherbank. Die lokalen Adressen für jede der Speichereinheiten der vier Speichermodule sind jedoch In der Tabelle II
dargestellt.
Wird 1 K als Basis benutzt, so können die Speicherkapazitäten der Speichermodule 1024, 2048, 4096 usw.
betragen. Bei dem zur Adressierung des für die vorliegende Beschreibung speziell vorgesehenen Kleinrechners
MCR wird ein System verwendet, in der keine Speichereinheit der Speicherbank Im Prozessor selbst vorgesehen
ist, so daß die niedrigste oder Startadresse SAl für den ersten Speichermodul 0 beträgt. Die Startadresse SAl für
den zweiten Speichermodul ist dann LMCl, die Startadresse SA3 for den dritten Modul (LMCl + LMCl) usw.
Damit wird die Startadresse für irgend einen Modul stets als ganzzahliges Vielfaches der Basis 1 K festgelegt.
40
45
60
Tabelle I | 2u | 16384 |
ABU | 2I3 | 8192 |
ABU | 2I2 | 4096 |
ABU | 2" | 2048 |
ABU | 2io | 1024 |
ABlQ | T | 512 |
AB09 | 2" | 256 |
ABOS | T | 128 |
ΑΒ0Ί | 26 | 64 |
AB06 | 2' | 32 |
AB05 | 2« | 16 |
AB04 | 23 | 8 |
ABQ3 | 22 | 4 |
ABOl | 2' | 2 |
ABOl | 2° | 1 |
ABOO | ||
Adressengrenzen der einzelnen Speichereinheiten
Lokale Adresse | AB | AB | - (Binär) | AB | AB | AB | AB | Λ5 | ,45 | AB | /(S | AB | /15 | Lokale |
AB | 13 | 12 | AB AB | 09 | 08 | 07 | 06 | 05 | 04 | 03 | 02 | 01 | 00 | Adresse 5 |
14 | 11 10 | (Dezimal) | ||||||||||||
IK Speicher-(S) 000000000000000 0
Einheit (E)OOOOOIIIIIIIIIi 1023
2K Speicher- (S) 000000000000000 0
Einheit (E) 0 0 0 0 1 I 1 1 1 ] ι ι ι ι ] 2047
4K Speicher- (S) 000000000000000 0
Einheit (E) 0 0 0 1 1 1 1 1 1 l ι ι ι ι ι 4095
8K Speicher- (S) 000000000000000 0
Einheit (E) 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 I l l ι ι 81/i'
16K Speicher- (S) 000000000000000 0
Einheit (E) 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l 1 l l 16383
Tabelle III | für eine | typische 16K-Speicherbank, bestehend aus | 0 0 |
0 0 |
0 1 |
0 1 |
AB
09 |
AB
08 |
AB
07 |
AB
06 |
4K-, | 2K-, | 8K- und 2K-Speichcreinheiten |
AB
02 |
AB
01 |
AB
00 |
Pro-
zessor- Adrjsse (Dezimal) |
Adreßgrenzen | Prozessor-Adresse - (Binär) AB AB AB AB AB 14 13 12 11 10 |
0 0 |
1 1 |
0 0 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
AB
05 |
AB
04 |
AB
03 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 4095 |
|
(S) 0 (E)O |
0 1 |
1 1 |
1 0 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 1, |
4096 6143 |
||
1. Speicher- Einheit (4K) |
(S) 0 (E)O |
1 1 |
1 1 |
1 1 |
0
1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
6144 14335 |
|
2. Speicher- Einheit (2K) |
(S) 0 (E)O |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
14336 16383 |
|||||
3. Speicher- Einheit (8K) |
(S) 0 (E)O |
0 1 |
0 1 |
0 1 |
|||||||||||||
4. Speicher- Einheit (2K) |
|||||||||||||||||
In diesem System entsprechen die aufeinanderfolgenden Adressen der gesamten Speicherbank jeweils einer
positiven ganzen Zahl, die kleiner Ist, als die Gesamtkapazität der Speicherbank, einschließlich 0. Die Adressenbereiche
aufeinanderfolgender Speichermodule sind fortlaufend, d. h. die Startadresse jedes Spelchrjmoduls Ist
um 1 größer als die Endadresse des vorhergehenden Moduls. Bei dieser besonderen Anordnung bestimmen die
Startadressen SAi, SAl, SAi usw. und die Gesamtkapazität de Speicherbank die Grenzen der Module in der
Speicherbank selbst.
Für uen Fall, daß auch Im Prozessor selbst eine Speichereinheit vorgesehen ist, wird für die Praxis berücksichtigt,
daß die Anfangs- und Endadressen jedes Moduls um die Speicherkapazität LMCO der Speichereinheit des
Prozessors zu erhöhen 1st. In diesem Fall Ist die unterste Grenze der Speicherbank, die auf dem Prozessor selbst
liegt, 0, und die Anfangsadresse SAO der Speicherbank ist ebenfalls 0.
Bildet eine Speicherkapazität von 1 K die Grundlage, so läßt sich die Gesamtkapazität Irgendeiner Speicherbank
bis zu 32 K durch die Bits ABU bis ABiO wiedergeben. Da die Gesamtspeicherkapazität, die durch den
Prozessor adressierbar ist, auf 32 K begrenzt ist, werden nur die 5 Bits ABU bis ABlO zur Auswahl des Speichermoduls
benötigt, der die Speichereinheit umfaßt, die adressiert werden soll, wenn Irgendeine spezielle Absolutadresse
auf der Adreßvielfachleltung ABUS anliegt.
Die Signale ABU . . . ABlO werden Im folgenden gelegentlich als Bereichkomponente ABR der Adresse für die
Speicherbank bezeichnet. Die Bereichkomponenten der Grenzadressen, die einer Speicherkapazität mit der Basis
1 K zuordbar sind, sind In Tabelle IV dargestellt. Soweit die Obergrenze für den speziellen hler vorgesehenen
Prozessor 32 K. beträgt, Ist es erforderlich, ein zusätzliches Bit, nämlich das dem Wert 2" entsprechende Bit, zu
betrachten. Aus diesem Grund weist die Tabelle IV am Kopf der Bitspalten die Angaben £,15, Z.13, LH, LU
und Z.10 auf. wobei mit L entweder eine Untergrenze LL (Lower Limit) oder eine Obergrenze UL (Upper Limit)
angezeigt sein soll.
:o
Bereichkomponenten der Adreßgrenzen für eine Basis
der Speicherkapazität von IK
der Speicherkapazität von IK
LU
L13
LVl
ill
ZJO
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
IK | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2K | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3K | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
4K | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
5K | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
20
25
8K 0
16K 0
32K 1
35
•45
50
Liegt die Absolutadi isse In?· jrhalb eines speziellen Moduls, so ist die spezielle auszuwählende Speicherzelle
bestimmt durch dlfc örtliche Adreßkomponente, die alle variablen Bits Innerhalb der örtlichen Kapazität der
Speichereinheit umfaßt, wie ta); He II angibt.
Wird daher eine lK-Spelchereinheit adressiert, unabhängig davon, wo sie sich In der Reihe der Speichermodule
befindet, so bestimm', sich die örtliche Adresse nach den Bits AB009... ABW. Wird dagegen eine 2K-Speicherelnhelt
adressiert, unabhängig von Ihrer Lage In der Reihe der Speichermodule, so ist die örtliche
Adresse bestimmt durch die Bits .4SlO ... ABOO. Wird dagegen eine 4K-Speichereinheit adressiert, unabhängig
von Ihrer örtlichen Anordnung in der Reihe der Speichermodule, so ist die örtliche Adresse bestimmt durch die
Bits ABU ... ABOO. Wird schließlich eine eK-Speichereinhelt adressiert, unabhängig von deren Lage In der
Reihe der Speichermodule, so Ist die lokale Adresse bestimmt durch die Bits ABU ... ΑΒΟϋ. In jedem Fall Ist
die örtliche Auresse durch den Teil des Adressensignals bestimmt, In dem das höchst signifikante Bit dem
höchst signifikanten Bit mit einer 1 für die örtliche Endadresse entspricht (Tabelle II). Dieser Teil des Adressensignals
wird als lokale Adreßkomponente bezeichnet.
Da die am weitesten rechts stehenden Bits der Adressenvlelfachleltung AB09 ... ABOO jeweils entweder 0
oder 1 sein können (In Abhängigkeit von der lokalen Adressenkapazität eines bestimmten Moduls), braucht
keines dieser Bits durch den Bereichwähler eines Moduls abgefragt zu werden, um zu bestimmen, ob die Absolutadresse
In den Bereich zwischen Start- und Endadresse dieses Moduls iällt. Die restlichen Bits AB14 ...
ABiO des Adressensignalsi werden über die Adressenvielfachleitung ABUS an die Bereichsucher RDR gegeben.
Zur Verdeutlichung der Darstellung wird dieser Teil des Absolutadressenslgnals als Bereichkomponente ABR
der Absolutadresse bezeichnet.
Einige der am weitesten rechts stehenden Bits der 5-Bit-Berelchkomponente können außerdem Teil des
lokalen Adreß-Slgnals sein. Es kann daher der Fall vorliegen, daß sich die lokale Adreßkomponente und die
Bereichkomponente gelegentlich überlappen.
Um die nachfolgende Beschreibung zu vereinfachen, sei angenommen, daß alle 5 Bits der gesamten 5-Blt-Berelchkomponente
ABXA ... ABlO In jedem Modul abgefragt werden, um zu bestimmen, ob die Absolutadresse
In dem Bereich des jeweiligen Moduls liegt.
Für einige Anwendungsfalte der Erfindung ist die Ordnung oder die Ordnungsstelle der lokalen Adressen In
einer Speichereinheit nicht Immer übereinstimmend mit der Ordnung der Absolutadresse. Dies Ist sofort für den
Fall einleuchtend, daß die lokale Speicherkapazität sich nicht geradzahlig In die Startadresse oder Untergrenze
unterteilen läßt.
Gleichwohl Ist es wegen der Eigenschaften der binären Zahlen lediglich erforderlich, einen Speichermodul
vorgegebener Kapazität mit Signalen zu adressleren, die variablen Ziffernstellen entsprechen, wie In Tabelle II
angegeben. Durch Verwendung solcher Ziffernkomponenten liegt jeweils eine Eins zu Elns-Übereinstlmmung
zwischen einer Lokaladresse einer Speichereinheit und der Absolutadiesse vor, die Innerhalb des Bereichs der
Speichereinheit liegt, obgleich die Ordnung oder Reihenfolge, In der die Zellen der Speichereinheit adressiert
werden, von der Standartadresse des Speichermoduls abhängen kann.
Es versteht sich, daß die Bereichabfrage und Adressierung auch auf andere Weise erreicht werden kann, so
ζ B dadurch, daß die Obergrenze eines Moduls als Endadresse verwendet wird, und die Startadresse um 1
höher gesetzt wird, als die Untergrenze. In ähnlicher Weise könnte dia Erfindung auch bei AdressenlücKen und
\dressenuberlappungen Anwendung finden, obgleich solche Abwandlungen als nicht zweckmäßig erscheinen.
Jedoch ist es beispielsweise nicht erforderlich, sowohl einen Komparator für die Untergrenze als auch einen
Komparator für die Obergrenze in jedem Modul vorzusehen. Es würde genügen, für jeden Modul beispielsweise
nur einen Komparator für die Untergrenze und eine Einrichtung vorzusehen, die das Aktivierungssignal des
letzten Moduls In der Relhs auf die vorhergehenden Module rückkoppelt, um die Adressierungsoperationen für
diese Module ?u inhibieren. Auf diese Weise wäre es in Anwendung der Erfindung ebenfalls möglich, jeweils
nur einen Modul zu einer bestimmten Zeit zu aktivieren, d. h. denjenigen richtigen Modul, der die Zelle mit ">
dem richtigen Adreßbereich enthält.
Obgleich ein Ausführungsbeisplei der Erfindung vorstehend In Verbindung mit einem lokalen Speicherkapazitäts-Register
auf jedem Modul beschrieben wurde, sei erwähnt, daß auch jeweils zu einem bestimmten Zeltpunkt
eine Adressierung der Zellen der Speichereinheit jedes Moduls erreicht werden kann, um dadurch die
Untergrenze und die Obergrenze zu lokalisieren, und die Start- bzw. Endadresse für jeden Modul festzulegen. '5
Die automatische Bereichseinstellung:
Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die niedrigste Adresse mit der Untergrenze (LL) der
Adressen für jeden beliebigen Speichermodul übereinstimmt. Auch 1st ersichtlich, daß die höchste Adresse 2"
jeweils um 1 geringer ist als die Obergrenze (UL) der Adressen jedes Moduls. Es ist außerdem ersichtlich, daß
die Grenze zwischen einem beliebigen Par-.· aufeinander folgender Module übereinstimmt mit c^r Anfangsadresse des höheren Moduls in der Reihe. _, „ ■_ ,_
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung 1st die Untergrenze der Speicherbank 0, und die
restlichen Grenzen werden Modul für Modul automatisch errechnet, und zwar in der Reihenfolge, in der die «
Module in der Speicherbank angeschlossen sind. Anders ausgedrUv-kt: Die Untergrenze LL und die Obergrenze
UL jeder der Bereichdetektoren oder Bereichsucher RDR des jeweiligen Moduls wird Modul für Modul automatisch
eingestellt, und zwar in der Reihenfolge, In der die Module in der Speicherbank verschaltet sind.
Der hier benutzte Ausdruck »Adressenbereich« bezieht sich auf den Bereich der Adressen, der sich von der
Start- bis zur Endadresse eines Moduls erstreckt, wenn dieser - was aus Tabelle III ersichtlich ist - Teil der »
Speicherbank 1st Damit hängt der Adreßbereich eines Moduls im Gesamibereich der Adressen der gesamten
Speicherbank von der örtlichen Speicherkapazität des Moduls und außerdem vom Ort des Moduls in der Spelcherbank
ab.
Die Bereiche für aufeinander folgende Module schließen kontinuierlich aneinander an, d. h. der Unterschied
zwischen der Startadresse eines Moduls und der Endadresse des vorhergehenden Moduls ist 1. Damit ergeben
sich keine Adreßlücken in der gesamten Speicherbank.
Für die Zwecke des hier vorliegenden Ausführungsbeispiels sei - falls nicht anders angegeben - angenommen,
daß keine Speichereinheit im Prozessor CPU vorgesehen Ist, die Teil der Speicherbank Ist.
Dem Eingang des Rechners RCR jedes Speichermoduls wird ein Adreß-Signal MBlN zugeführt, das durch die
lokale Speicherkapazität jedes Moduls modifiziert wird, um ein Ausgangssignal MBOT zu erzeugen. Das «o
Eingangssignal MBIN bildet die Untei, .enze für den Modi '„ während das Ausgangsadreß-Signal MBOT die
Obergrenze UL für diesen Modul festlegt.
Beim Betrieb wird eine Startadresse, MBlNi, deren Ursprung durch den Prozessor-Modul PRB festgelegt
werden kann, durch die vier Speichereinheiten MODI, M0D2, M0D3 und MODA durchgeschaltet, um die richtigen
Grenzen festzulegen, die die Bereiche zwischen der Startadresse und der Endadresse In dem üereichsucher
RDR des jeweiligen Moduls festlegen.
Das Ausgangssignal MBOTX des ersten Moduls wird zum Eingangssignal MBlNl für den zweiten Modul.
Das Ausgangssignal MBOTl des zweiten Moduls wird das Eingangssignal MBlNi für den dritten Modul. Das
Ausgangssignal MBOTi des dritten Moduls wird zum Eingangssignal MBIN4 für den vierten Modul. Das
Ausgangssignal MBOT4 des vierten Moduls wird schließlich das Eingangssignal für das Gesamt-Speicherkapazitäts-Register
TMCR in dem Prozessor. Alle Ausgangssignale MBOT werden über eine gemeinsame Leitung
TMCC in Zeitmultiplex zum Prozessor übertragen. Die Digitalkomponente, die durch die Bits In den Zeltschlitzen
oder Zeltabständen TSA ... TSF wiedergegeben wird, werden im Gesamt-Spelcherkapazltäts-Register
TMCR gespeichert. Die letzte zu übertragende Komponente »überlebt« und gibt damit die Gesamt-Spelcherkapazltät
der Speicherbank an. Wie erwähnt, stellt das Eingangssignal jedes Modu's die Summe der Spelüierkapazltäten
der vorhergehenden Module dar.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung liegen die Eingangssignale MBIN und die
Ausgangssignale MBOT In Serlenforrr· vor, und werden so von einem zum nächsten Modul übertragen. Innerhalb
des Moduls jedoch liegen sie In Parellelform vor.
Der BereiQhsrechner RCR jedes Moduls enthält eingangsseitig ein Serlen-Parallel-Schlebereglster SPSR, einen
Addierer ADR und ein Parallel-Serlen-Schlebereglster PSSR am Ausgang. Weiterhin enthält jeder Bereichrechner
eine lokale Spelcherkapazltäts-Slgnalquelle In Form eines einfachen Registers LMCR, das ein Signal liefert,
das die lokale Kapazität LMC der Speichereinheit MUN des betreffenden Speichermoduls angibt. Die lokale
Spelcherkapazitäts-Slgnalquelle LMCR Ist eine einfache Schalteinrichtung, die beim Einsetzen der Speichereinheit
MUN In den Modul gesetzt wird. Das Register LMCR kann eine fest verachtete Einheit sein.
Wie weiter unten, im Zusammenhang mit Flg. 8 erläutert Ist, wird, wenn die Stromversorgung eingeschaltet
und der Wert der geregelten Spannung POWS den Sollwert erreicht hat, ein Nullsignal erzeugt, das die Startadresse
für den ersten Modul angibt und zum ersten Speichermodul MODX übertragen wird.
Diese Startadresse 57X1 des ersten Moduls wird über den Ausgang des Serlen-Parallel-Schlebereglsters SPSRl
festgehalten. Die die Kapazität der lokalen Speichereinheiten MUNX des ersten Moduls MUDl angebende ZaIiI
LMCl wird zur Startadresse hln/uaddlert, um damit die Startadresse STAl für den zweiten Modul und die
Obergrenze für den ersten Modul zu bestimmen. Die Startadresse STAl wird am Ausgang des Addierers ADRl
bereitgehalten. Sie wird außerdem über das Parallel-Serlenreglster PSSR als Teil des Signals MBOTl oder
MBINl zum Eingang des zweiten Moduls MODI Obertragen.
Die Startadresse 57X2 des zweiten Moduls wird am Ausgang des Serlen-Parallel-Schlebereglsters SPSRl festgehalten.
Die die Kapazität der lokalen Speichereinheit MUNl des zweiten Spelchermoduls MODI angebende
Anzahl LMCl wird zur Startadresse hinzu addiert, um dadurch die Startadresse STAi des dritten Moduls und
ίο die Obergrenze für den zweiten Modul festzulegen. Diese Startadresse 57X3 wird am Ausgang des Addierers
ADRl fest- bzw. bereitgehalten. Sie wird außerdem über das Parallel-Serlen-Reglster PSSR als Teil des Signals
MBOTl oder MBlNi zum Eingang des dritten Moduls MOD3 übertragen.
Die Startadresse 57X3 des dritten Moduls wird am Ausgang des Serlen-Parallel-Schlebereglsters SPSRi festgehalten.
Die die Kapazität der lokalen Speichereinheit MUN3 des dritten Moduls MODI angebende Zahl LMCS
wird zu dieser Startadresse hinzuaddiert, um die Startadresse STAA des vierten Moduls und die Obergrenze für
den dritten Modul festzulegen. Die Startadresse 57X4 wird am Ausgang des Addierers ADRi bereitgehalten und
gespeichert. Sie wird außerdem über das Parallel-Serlen-Reglster PSSR als Teil des Signals MBOTi oder MBINA
zum Ausgang des vierten Moduls M0D4 übertragen.
Diese Startadresse STA4 des vierten Moduls wird am Ausgang des Serlen-Parallel-Schleberegisters SPSR4
bereitgehalten. Die die Kapazität der lokalen Speichereinheit MiJNi des vierten Moduls MGDA angebende Zahl
LMCA wird zur Startadresse hinzuaddiert, um die Startadresse STAS für den Prozessor und die Obergrenze für
den vierten Modul und für die gesamte Speicherbank festzulegen. Diese Adresse 57X5 wird am Ausgang des
Addierers ADRA bereitgehalten. Sie wird außerdem über das Parallel-Serlenreglster PSSR als Teil des Signals
MBOTA oder MBINS über den Leiter TMCC zum Gesamtspelcherkapazltäts-Reglster TMCR des Prozessors
übertragen.
Aus vorstehendem Ist ersichtlich, daß der Vorgang zur Festlegung einer Startadresse für einen Modul unter
Hinzuaddieren eines die lokale Speicherkapazität angebenden Signals zur Festlegung der Startadresse für den
nächsten Modul gleichzeitig die Endadresse für diesen speziellen Modul festlegt, da die Endadresse für einen
bestimmten Modul um 1 kleiner Ist, als die Startadresse für den iwchstfolgenden Modul.
Beim Signaldurchlauf durch die Speichermodule zur Erzeugung der Startadressen wird das am Ausgang jedes
Moduls erscheinende Signal MBOT über eine der Steuerleitungen zu einem Speicherregister TMCR Im Prozessor-Modul
PCM rückgeführt, so daß nach Abschluß des Signaldurchlaufs die Gesamt-Spelcherkapazltät aller
Spelchermodule der Speicherbank In diesem Register TMCR gespeichert 1st. Wie bereits erwähnt, wird für die
hler beschriebene Ausführungsform der Erfindung angenommen, daß die Gesamt-Spelcherkapazltat 32K nicht
überschreitet.
Anschließend wird, wenn der Prozessor zur Adressierung einer Speichereinheit betätigt wird, das die Spelchermodule
beaufschlagende Adreß-Slgna! mit den Im Gesamt-Spelcherkapazltäts-Reglster TMCR gespeicherten
Signalen verglichen, um zu bestimmen, ob die Adresse innerhalb des Gcsaimbereichs der SpcichsrbsnR Hegt.
Diese Überwachung wird durch einen Gesamtbereichsucher TRD erreicht. Diese Einheit enthält einen Kompara-
"0 tor, der abtastet, ob die Adresse Innerhalb der Installierten Gesamt-Spelcherkapazltät (In diesem Fall 16K) des
Prozessors liegt, und enthält außerdem eine Torschaltung für eine Vielfachleitung zur Übertragung der Adresse
und zur Durchführung des nächsten Befehls nur dann, wenn die Adresse in diesem Bereich liegt. Liegt die
Adresse außerhalb des Bereichs, so wird ein Programm-Unterbrechersignal erzeugt, das angibt, daß der Prozessor
den Zugriff zu einer Speicherzelle In einen über den installierten Speicher hinausgehenden Bereich versucht
Die Module des hier zu beschreibenden Rechners sind zum größten Teil genormte Baueinheiten oder
Bausteine, die in neuer Weise verknüpft werden, um eine automatische Bereichzuordnung für Adressen
verschiedener Speicher··1 nhelten zu erreichen. Einzelne dieser Bausteine sind in der Veröffentlichung »The TTL
Data Book for Design Engineers«, 1. Ausgabe, 1973, veröffentlicht durch die Firma Texas Instruments, Inc.,
beschrieben. Diese Veröffentlichung wird im folgenden als TI-Datenbuch abgekürzt.
Wie bereits erwähnt, ist für den hler beschriebenen Rechner die Verwendung von 16-Bit-Worten zur Kommunikation
zwischen Prozessor und den anderen Einheiten vorgesehen. Insbesondere verwendet der im Zusammenhang
mit der Erfindung erwähnte Prozessor ein 15-Blt'Slgnal zur Adressierung der verschiedenen Speicherzellen.
Wie bereits erläutert, dienen 15 Bits dieses Wortes zur Darstellung der Adresse einer Speicherzelle, die
zu irgend einem Zeltpunkt, entweder zum Einschreiben oder zum Auslesen von Daten in bzw. aus der Zelle
adressiert wird. Das restliche Bit dient für den bereits erwähnten speziellen Zweck.
Wie bekannt, iäßt sich ein binäres Dlgitaisignal durch eine Mehrzahl von elektrischen Bitsignalen darstellen,
die jeweils einer 1 oder einer 0 entsprechen. Ein binäres Ziffernsignal kann In Form einer Impulsfolge dargestellt
werden, wobei die hohen Spannungspegel den Einsen entsprechen, die mit niedrigen Spannungspegeln
vermischt sind, die den Wert Null darstellen. Ein binäres Dlgitaisignal stellt eine Binärzahl dar, die aus einer
Reihe von Ziffern besteht. Die Positionen der Ziffern werfen nachfolgend als Ziffernpositionen bezeichnet. Die
Werte der Binärziffern werden als Bits bezeichnet. So 1st ein 15-Bit-Adressensignal aus 15 Bit-Signalen ABlA,
AB\i ... ABm aufgebaut, die den letzten 15-Bit-PosItlonen DlA £>13 ... DW entsprechen.
Treten die diese Bits angebenden elektrischen Signale aufeinander folgend auf, so spricht man von einer in
Serienform vorliegenden Blnärzahl. Ein solches Digitalsignal läßt sich über einen Einzelleiter übertragen. Treten
die die Bits angebenden Signale gleichzeitig auf oder werden gleichzeitig über eine Mehrzahl von Leitern übertragen,
so spricht man von einer Binärzahlendarstellung In Parallelform. Signale in Serienform und in Parallelform werden beide im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet.
Ist der Wert eines Bits O, so Ist der Signalpegel ebenfalls 0. Ist der Wert eines Bits dagegen 1, so steht auch
der Signalpegel auf dem Wert 1. Ein O-Pegel entspricht O-Volt. und ein Pegel 1 entspricht 5 Volt bei den hler
beschriebenen Rechnern. In einigen Fallen wird ein 1-Signal als »wahr« und ein O-Slgnal als «falsch« bezeichnet.
Die Anlauf- oder Vorbereitungsoperationen:
Wie bereits erwähnt, werden die die Bereichsgrenzen für die Bereichsucher festlegenden Bereichrechner RCR
In vcrUstimmter Welse betätigt, sobald die Stromversorgung POWS eingeschaltet wird. Gleichzeitig werden
auch die verschiedenen Baueinheiten des Kleinrechners In der erforderlichen Weise an Spannung gelegt. Die
Art und Welse wie diese verschiedenen Funktionen erreicht werden, sind nachfolgend unter Bezug auf die
Fl g. 3, 4, 5, 6, 7 und 8 erläutert.
Die Stromversorgung weist einen zweipoligen Schalter PlS auf, der die Verbindung zum Netz herstellt. In der
Praxis kann der zweipolige Schalter einfach ein zweipoliger Stecker sein, der In eine Wandsteckdose paßt.
Die Stromversorgung POWS Ist ein geregeltes Netzteil, an dessen Ausgangsklemmen verschiedene zur Erregung
der elektronischen und anderer elektrischer Baueinheiten des Kleinrechners erforderliche Spannungen
abgreifbar sind. Bei der hler dargestellten Ausführungsform der Erfindung Ist eine in engen Grenzen geregelte
Betriebsspannung von 5 Volt (bezogen auf Masse) zur Erregung der verschiedenen elektronischen Schaltkreise
vorgesehen, die Transistoren, Dioden und dergleichen enthalten, und eine symmetrische Betriebsspannung von
i!2V \:τ·.ά !2V dient, zur Erregung der .Speichereinheiten. Eine grob geregelte Klemmspannung VH j
(»Hang«Voltage) von etwa 5 V dient außerdem zur Erregung einer Anzahl von Baueinheiten.
Die Stromversorgung enthält zwei geregelte Abschnitte, d. h. einen grob geregelten Abschnitt CRS und einen
fein geregelten Abschnitt FRS. Die Grobregelung regelt die Spannungen auf einen vorbestimmten Wert, der
über dem liegt, der zur Stabilisierung der Spannungen am Ausgang erforderlich Ist, und der Feinregler FRS
enthält Zener-Dloden ZD oder dergleichen zur Festlegung der Ausgangsspannungen auf genau festgelegte stabil
geregelte Werte. Die Stromversorgung enthält weiterhin einen Schwellendetektor PTD, der an die Verbindung
PSJ zwischen dem Grobregelabschnitt CRS und dem Feinregelabschnitt FRS angeschlossen ist, um zu erfassen,
wann die Spannung an dieser Verbindung einen befriedigenden Wert erreicht, der hoch genug 1st, um sicherzustellen,
daß die Betriebsspannungen auf befriedigend hohem Betriebspegel bleiben, auch wenn grobe Abweichungen
In der vom Netz gelieferten Spannung auftreten. Erreicht die den Schwellendetektor PTD beaufschlagende
Spannung diesen Wert und hält diesen Wert für eine bestimmte Zeitspanne, die durch bestimmte Kenn- M
wert, des Schwellenschalters PTD festgelegt Ist, so wird ein »Power-on«-Signal PFD erzeugt.
Kurz nach Einschalten der Wechselspannung wird die 5-V-Klemmspannung VH, die nicht In engen Grenzen
geregelt Ist, auf verschiedene Teile der Schaltung gegeben, für die eine frühzeitige Erregung erforderlich Ist. Als
nächstes Signal wird das »Power-on«-Signal PFD erzeugt, das angibt, daß die erzeugten Spannungen auf richtigem
Pegel stehen. Dieses Signal tritt an dem Verbindungspunkt PSJ, wie erläutert, erst auf, nachdem die Spannung
an diesem Verbindungspunkt einen geeigneten Betriebswert erreicht hat. Die eng geregelten Spannungen
von +5 V, +12 V und -12 V werden ebenfalls über die Mehrfachleitungen PBUS den verschiedenen Baueinheiten
des Systems zugeführt, bevor das »Power-on«-Signal PFD erscheint. Springt das »Power-on«-Signal vom Pegel 0
auf Pegel 1, so wird der Betrieb des Haupttaktgebers MCL ausgelöst, der auf dem Prozessor-Modul PRM sitzt.
Zu diesem Zeltpunkt werden alle Speichereinheiten, einschließlich der Spelcherelnhelt des Prozessor-Moduls -to
PRM, erregt Danach liefert der Taktg. ')er MCL ein l-MHz-Rechteckslgnal an die verschiedenen Teile des
Kleinrechners MCR, und zwar Ober einen Leiter der Steuervielfachleitung CBUS.
Das Startsignalsystem STS des Prozessor-Moduls enthält einen Startsignalgenerator SSG und einen Anfangsadreßgenerator
SAG (siehe Fig. 2 und 7). Der Betrieb des Startsignalgenerators SSG wird beim Auftreten des
»Power-on«-Signals ausgelöst. Dieser Startsignalgenerator SSG erzeugt sodann ein Speicheraktivierungssignal
MDIS und nachfolgend ein den Prozessor aktivierendes Signal BISEN in vorgegebener Zeltfolge. Das MDIS-Slgnal
wird direkt dem Anfangsadressengenerator SAG zugeführt, um eine Startadresse MBINl zu erzeugen, die
auf den Leiter MBC und den Leiter TMCC gelangt. Das so dem Leiter MBC zugeführte Signal wird zum
Eingang des Bereichrechners RCRl des ersten Speichermoduls MODI übertragen, der daraufhin die zuvor
beschriebene Berechnung durchführt.
Das »Power-on«-Slgnal und das Spelcheraktivierungsignal MDIS sowie das Prozessor-Aktivierungssignal
BISEN treten in der in Fig. 8 dargestellten sequentiellen Zeitrelation auf.
Wie die Fig. 8 erkennen läßt, stehen die Werte der Klemipspannung VH, des »Power-on«-Signals PFD, des
Speicheraktivierungsignals MDIS und des Prozessor-Überwachungssignals BISEN anfänglich alle auf Pegel 0.
Diese Signale werden auf Pegel 1 zu bestimmten Zeiten umgeschaltet, um die verschiedenen Teile der Module
zu konditionieren oder zu aktivleren, um die gewünschten Funktionen durchzuführen.
Das »Power-on«-Signal PFD schaltet auf Pegel 1, nachdem alle Versorgungsspannungen, insbesondere die
geregelte Ausgangsspannung von 5 V, die richtigen Betriebspegel erreicht haben. Zu diesem Zeltpunkt steht das
MD/5-Slgnal auf Pegel 0 und bewirkt, daß die verschiedenen Baueinheiten der Bereichrechner geräumt und
aktiviert werden, um sie für die erforderlichen Berechnungen vorzubereiten. Die Berechnungen beginnen, wenn ^o
das Speicheraktivierungssignal MDIS von Pegel 0 auf Pegel 1 umschaltet. Es sei jedoch bemerkt, daß die
zentrale Prozessor-Einheit CPU selbst gesperrt bleibt, solange das Prozessor-Überwachungssignal BISEN auf
Pegel 0 steht.
Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Beendigung der Berelchgrenzen-Berechnungen schaltet das Prozessor-Überwachungssignal
BISEN von Pegel 0 auf Pegel 1 um. .
Das Prozessor-Überwachungssignal BISEN wird in Zeitrelation zur Umschaltung des Startsignals PFD auf
Pegel 1 erzeugt. Während das Prozessor-Überwachungssignal BfSEN auf seinem ursprünglichen Pegel 0
verbleibt, wird verhindert, daß der Prozessor Befehle zur Speicherbank überträgt. Schaltet dagegen das Prozes-
•g sor-Überwachungsslgnal BISEN auf Pegel 1 um, so wird der Prozessor aktiviert, so daß, wenn geeignete Befehle
'h zur Verarbeitung anstehen, der Prozessor In Kommunikation mit der Speicherbank tritt, und zwar entweder, um
S Informationen einzuschreiben oder auszulesen.
S Der Startsignalgenerator Ist so ausgelegt, daß eine Zeltverzögerung von beispielsweise 300 psec zwischen dem
Umschalten des PFD-Slgnals auf Pegel 1 und dem Umschalten des ß/S£7V-Slgnals auf Pegel 1 verstreichen muß.
I: Dieses Zeltintervall Ist mehr als ausreichend, um dem Rechner die Berechnung der Adrftßgrenzen für die
?'; verschiedenen Module zu ermöglichen. Während diesem 300 usec Zeltintervall werden also die Untergrenzen
■■■; LL und die Obergrenzen UL der verschiedenen Bereichsucher RDR für die jeweiligen Module festgelegt, und die
; Gesamtkapazität der Speicherbank wird errechnet und Im Gesamtspelcherkapazltäts-Reglster TMCR gespeichert.
:':; IO Die Einzelheiten zur Festlegung der erforderlichen Zeltrelationen und zur gegenseitigen Verblockung dieser
»I Signale werden hler nicht mehr erläutert, da die Verfahren zur Auslegung eines Signalgenerators SSG zur Erzeugung
von Signalen In bestimmten Zeltrelatlonen In Bezug auf ein »Power-on«-Signal PFD bekannt sind.
;.'·. Schaltet das Rechner-Startsignal MDIS auf Pegel 1 um, so löst es den Betrieb des Startadressengenerators SAG
aus, der daraufhin mit der Erzeugung und Übertragung der Startadresse MBIN vom Prozessor zum Eingang des
ί■' 15 ersten Speichermoduls der Speicherbank über den Leiter MBC beginnt. Die restlichen Grenzen der Adressenbereiche
der verschiedenen Module werden dann automatisch berechnet und zu einem bestimmten Zeltpunkt
'fi gesetzt.
ii Das Rechnersignal MBIN, das den Eingang jedes Bereichrechners RCR beaufschlagt, wird einem Signal
Vi hinzuaddiert, das der Kapazität LMC der Speichereinheit dieses Moduls entspricht, um ein Ausgangssignal
*3 *" MSOT iUI Fesiicguiig tief Siäfiäu FcSSc für den fiäCuSicM fviüuui ucf Reihe festzulegen. DiC gCSämtC ZUf Durch- :
f| führung der erforderlichen Berechnungen In jedem Modul erforderlichen Zeltspanne, beginnend vom Zeltpunkt
;■■:: des Eintritts des Eingangssignals MBIN zum Modul, beträgt lediglich etwa 9 psec. Damit ergibt sich eine
if geringe Totzelt oder Verzögerung zwischen der Beendigung der Einspeisung eines Eingangssignals MBIN In
'J einen Modul und der Übergabe eines Eingangssignals MBIN zum nächstfolgenden Modul. Die gesamte erforder-
ψ 25 liehe Zelt zur Durchführung der Grenzenberechnung für einen Kleinrechner mit vier Speichermodulen des hler
Jp beschriebenen Typs beträgt also lediglich etwa 40 psec. Da das Prozessor-Steuer- oder Überwachungssignal zu
^ jedem nachfolgenden Zeltpunkt auf Zustand 1 umgeschaltet werden kann, Ist die 300 usec Zeltverzögerung
■;■; mehr als ausreichend. Wie bereits erwähnt, wird der Prozessor zur Durchführung seiner Funktion, etwa zur
§| Informationsaufnahme von der perlpheren Einheit PERl, vorbereitet, sobald das Prozessor-Überwachungssignal
EISEN auf Pegel 1 umschaltet.
Bei der hler beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Berechnung der Bereichgrenzen durch
ein einziges 8-Blt-Rechnerslgnal In Form eines seriellen Stoßsignals MBlN erreicht, daß vom Prozessor übertragen
wird und die Module durchläuft, wie unten beschrieben. Dieser 8-Blt-Stoß liegt in Form eines seriellen
Signals vor, das acht Zeltlücken aufweist, wie am Eingang eines In Flg. 4 und auch In Flg. 8 angegebenen
Bereichrechners angegeben. Diese Zeitlücken oder Zeitschlitze werden synchron mit dem Betrieb des Haupttaktgebers
MCL erzeugt, wie nachfolgend erläutert. Die acht Zeitlücken sind mit TSH, TSG, TSF, TSE, TSD,
TSC, TSB und TSA bezeichnet, und treten, wie In Fig. 5 dargestellt, In sequetentleller Folge auf. Die erste
Lücke TSH ist stets auf Q-Pege!. Die zweite ZeiUücke TSG enthält stets ein Schaltsigna! mit Pegel 1. Die übrigen
Zeltlücken TSF, TSE, TSD, TSC, TSB und TSA dienen zur seriellen Übertragung von Einsen und Nullen,
entsprechend den Werten der sechs Bits LlS, £.14, L13, £.12, £.11 und LlO der Bereichskomponente des Adreß-Signals,
und sie liegen an verschiedenen Teilen der Speicherbank vor. Für den ursprünglichen oder auslösenden
Stoß sei angenommen, daß keine Speichereinheit auf den Prozessor-Modul PRM vorgesehen ist,>o daß die
sechs Bits alle den Wert 0 aufweisen. Das Eingangssignal für Irgend einen Bereichrechner RCR stellt die Startadresse
für den zugeordneten Modul dar. Die Bereichkomponente am Ausgang irgend eines Rechners entspricht
der Startadresse für den nächsten Modul, und liegt daher um 1 höher als die Endadresse des Moduls, auf dem
der Rechner angeordnet ist.
Wie In Fig. 3 und 4 verdeutlicht, enthält jeder Bereichrechner RCR ein lokales Speicherkapazitäts-Register
LMCR, ein Serien-Parallel-Schleberegister SPSR, einen Addierer ADR und ein Parallel-Serten-Schiebereglster
PSSR, wie zuvor erwähnt. Der Bereichrechner RDR jedes Speichermoduls besteht aus einem Untergrenzen-•w
Komparator LLC und einem Obergrenzen-Kompaiator ULC, wie ebenfalls bereits erwähnt.
Jedes lokale Speicherregister LMCR wirkt als Quelle für ein 5-Blt-S!gnal AAU, AAlX AAM, AAM, AAW und
gibt die Speicherkapazität der lokalen Speichereinheit des betreffenden Moduls an.
Das Serien-Parallel-Schieberegister SPSR setzt das den Eingang des Bereichrechners RCR beaufschlagende
Signal MBlN um In ein entsprechendes Parallelsignal, das der Untergrenze LlS, L14, L13, L12, LIl und LlO für
diesen Modul entspricht und an den Ausgangsklemmen QF, QE, QD, QC, QB, und QA des Serien-Parallel-Registers
ansteht.
Die automatische Berechnung der Bereichgrenzen:
Die Art und Weise, wie das Rechnersignal MBIN beim Durchlauf durch die vier Rechner RCR abgewandelt
wird, ist in Fig. 8 dargestellt, wobei mit MBINl, MBINl, MBINi, MBlNA und MBTOTdas Rechnersignal MBIN
In serieller Form wiedergegeben ist, und zwar beim Eintritt In den ersten, zweiten, dritten und vierten Modul
bzw. in den Prozessor-Modul. Wie in Flg. 9, links, mit Bezugshinwels LMC angedeutet, ist dabei angenommen,
daß die Speichereinheiten der vier Spelchermoduie mit Kapazitäten LMC von 4K, 2K, 8K bzw. 2K ausgerüstet
sind und daß der Prozessor-Modul keine Speichereinheit enthält. Die kumulative Gesamtzahl, die durch die vier
Ausgangssignaie MBOTl. MBOTl, MBOTi und MBTOT dargestellt wird, die am Ausgang der vier Module
jeweils erscheinen und 4K, 6K, 14K und 16K entsprechen, sind mit der Überschrift MBOT bezeichnet.
Demnach legen die vorhergehenden Signale die Grenzen der Speichermodule fest, und diese Speich?rmoduie
sprechen nur auf die In den Bereichen zwischen diesen Grenzen liegenden Adressen an, d. h. auf Adreß-Slgnale,
die In den Bereichen der jeweiligen Spelchermodule liegen, wie zuvor an Hand der Tabelle III erläutert wurde.
Wichtige, den Aufbau und den Betrieb der BereJchrechner RCR und der Bereichsucher RDR betreffende
Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf Flg. 4 erläutert, die eine praktisch erprobte Ausfuhrungsform
·.: der Erfindung In Blockblld- und In schematlscher Darstellung zeigt.
Das Serlen-Parallel-Schlebereglster SPSR enthält ein 8-Stufen-Schlebereglster, dessen Eingangsklemm; IT des
Eingangssignal MBIN In serieller Form zugeführt wird. Dieses Register weist acht Ausgangsklemmen QA, QB,
QC, QD, QE, QF, QG und eine Rücksetzklemme RI sowie einen Taktsignaleingang CI auf. Das Serlen-Parailel ·
Schieberegister, einschließlich eines 8-Blt-Schlebereglsters, besitzt einen standardisierten Aufbau, etwa den des
: Typs SN74164, wie er auf den Selten 334-338 des erwähnten TI-Datenbuchs beschrieben Ist.
Das Register SPSR reproduziert das einlaufende Berelchslgnal In Parallelform an sechs Ausgängen QA bis QF
'- sowie das Vorzeichen des Rechensignals am siebten Ausgang und der achten Klemme QG. Das Signal am
y. achten Ausgang wird nicht verwendet. Das heißt also, die letzte Stufe dieses 8-Blt-Reglsters wird nicht verwen-
■';-. Beim Betrieb wird das Eingangssignal MiSW von Serien- In Parallelform umgesetzt und tritt an den '5
Ausgangsklemmen QH, QG, QF, QE. QD, QC, QB, QA des Serien-Parallelregisters als 0 und 1 auf, gefolgt von
einer Serie von Signalen L15, LU, L13, LU, LU und LlO, entsprechend den Ziffern DKlS1 DKU, DKIi, DKU,
;.: DKW und DKlQ. Das Eingangsbereichsignal L15 ... LlO gibt die Untergrenze des Moduls an und wird parallel
S dem UnterpegelelnßanR LLl des Untergrenzen-Komparators LLC zugeführt.
I Eine Signa'.quelle LMCR liefern ein der Kapazität eines Moduls entsprechendes Digitalsignal, was in Flg. 5
I schematised in Form eines einfachen fesferdrahteten Registers angedeutet 1st, das aus einer Mehrzahl von
I Schaltern SlVl, SW2, SWi, SW4, SlVS besteht, um entweder O-Stgnale oder 1-Slgnale an den fünf Ausgängen
P MDl, MDl, MDA, MD» und MD16 bereitzustellen. Die Ausgangssignale sind mit AAU, AAIl, AAU. AAIi und
I AAU bezeichnet. Diese Schalter sind als einpolige Schalter mit Umschaltkanal ausgeführt, wobei die Umschalt-
S kontakte von einem an Masse liegenden Pol auf einen an die 5-V-Klemmspannung VH angeschlossenen Pol
ι) umschaltbar sind. Diese Schalter sind normalerweise In Form von geätzten Kontakten auf einer gedruckten
S Leiterkarte ausgebildet, zusammen mit Überbrückungsstücken, die jeweils bestimmte Leiter dauernd mltelnan-
|j der verbinden. Steht irgend ein Schalter auf Masse, also auf Bedingung Null, so liegt an der entsprechenden
I Ausgangsklemme MD eine O-Spannung. Steht der Schalter dagegen auf Stellung 1, so erscheint ein 5-V-Signal
I an dieser Klemme. Eine 1 In Irgend einer Position ist der Wert der Ziffer, die einen Teil der Speicherkapazität in
% Begriffen oder Einheiten der Speicherbasis-Kapazität angibt, die In diesem Fall IK beträgt. Erscheint belsplels-
I weise ein 1-Signal nur auf der Ausgangsklemim MDA und ein O-Signal auf den übrigen Ausgangsklemmen, so
i] zeigt die Speicherkapazität OOIOOK (binär) oder 4K (dezimal) an. In ähnlicher Weise gibt das Ausgangssignal
I 0001IK (binär) oder 3K (dezimal) an, wenn ein 1-Signal lediglich auf den beiden Ausgangsklemmen MDl und
β MDl erscheint.
I Be1. der in FI g. 4 gezeigten Ausführungsform des Rechners ist der Addierer ADR ein 5-Blt-Addlerer zur
I Aufnahme eines 5-Bit-Signals von dem lokalen Speicherkapazitäts-Register LMCR und des 6-Blt-Startadreß-
I Signal vom Ausgang des Serlen-Parallel-Schiebereglsters SPSR.
Ü, Der Addierer ADR weist zwei Sätze von Eingangsklemmen auf. Der eine Satz von Eingangsklemmen Ist mit
I A4, A3, Al, Al und AO bezeichnet. Das Speicherkapazitäts-Signal AAU, AAIl, AAU, AAW, AAU wird diesem to
g einem Satz von Eingangsklemmen A4, '"» Al, Al, AO des Addierers zugeführt. Das untere Grenzsignal L15, 114,
ti L13, LU. LW, LlO erscheint an den Au^. -sklemmen des Serlen-Parallel-Reglsters SPSR und beaufschlagt den
|i] anderen Satz von Eingangsklemmen BS, BA, Bi, Bl, Bl und BO des Addierers. Die Summe der durch die beiden
f. Sätze von Signalen wiedergegebenen Binärzahlen wird als 6-Blt-Blnärzahl UlS, UlA, t/13, UU, UW, i/10 a_: den
f? Ausgangsklemmen QSS, QSA, QS3, QSl, QSl und QSO des Addierers ADR reproduziert. Diese Binärzahl legt die
U Obergrenze ULIS, ULU, ULIi, ULU, ULW und WlO des Moduls fest, dem der Addierer ADR zugeordnet ist,
ji; sowie die Untergrenze LL15, LL14, LL13, LL12, LLIl und LLlO des nächsten Moduls.
!"■·■ Das Parailel-Serlen-Schlebereglster wandelt das Summen- oder Ausgangs-Grenzslgnal UlS, UU, Uli. UU, i/11
und i/10 In Serienform um, d. h. in ein serielles Ausgangssignal MBOT, das den Eingang des nächsten Moduls
ί beaufschlagt.
Der Addierer kann aus Standardbausteinen aufgebaut sein, etwa wie der 4-Blt-Addierer des Typs SN7483, der
auf den Selten 190-200 des erwähnten TI-Datenbuchs beschrieben ist, und zusätzliche Schaltkreiseinheiten
können in herkömmlicher Weise angeschlossen sein, um den Betriebsbereich des Addierers zur Verarbeitung
von 5-Bit-Signalen am Eingang zu verarbeiten und ein 6-Blt-Ausgangssignal zu reproduzieren.
In einigen Fällen kann der Bereichsgrenzenrechner durch Überbrückung einiger Additionsfunktionen vereinfacht
werden. Weist der Speichermodul beispielsweise eine Kapazität von 4K auf, so lassen sich richtige Berechnungen
durch Modifizieren des Addierers ADR und durch Veränderung der Anschlüsse des Bereichrechners
RCR dieses Moduls erreichen, wobei einige Addierschritte beseitigt werden. So kann beispielsweise ein 4K-Spelchermodul
einen Bereichrechner RCR aufweisen, bei dem die Klemmen AO, Al, QSO und QSl sowie SO und Sl
eliminiert sind, vorausgesetzt, daß eine direkte Verbindung von der QA-K\emme zur //4-Klemme und von der ω
.: Qß-Klemme zur /ß-Klemme hergestellt wird.
.-: Das Parallel-Serien-SchieberegisterPSSi? weist acht Eingangsklemmen IA, IB, IC, ID, IE, IF, IG und IH auf.
i; Das Parallel-Serien-Schieberegister PSSR überträgt die Signale von den Eingangsklemmen zur Ausgangsklemme
:v: QO zu einer bestimmten Zeit, und zwar in der Folge IH, IG, IF, IE, ID, IC, IB und IA und erzeugt ein Ausgangs-
λ Bereichgrenzsignal MBOT in serieller Form. Zur richtigen Betätigung weist das Parallel-Serien-Schieberegister ^
If PSSR außerdem eine Taktsignalklemme CO und eine Schiebe-Signalklemme SOH auf. Das Parallel-Serien-
% Schieberegister PSSR kann dem Typ SN74165 entsprechen, der auf den Seiten 339-347 des erwähnten Tl-Daten-
fi buchs beschrieben Ist.
i 15
Die Signale UlS. ί/14, 1/13, Uli, UlX und UlQ an den Klemmen QSS, QSA, QS3, QSl. QSl. QSd stallen die
Obergrenze des Moduls dar. Dieses 6-Bit-Signal wird dem Obergrenzen-Eingang. ULI des Obergrenzen-Komparalors ULC zugeführt.
Bevor die tatsachliche Berechnung in den Bereichrechner RCR abläuft, werden verschiedene Teile der Module
erregt und ausgelöst. Es finden folgende Abläufe statt:
ίο 1. Das Serien-Parallel-Schleberegister SPSR, der Addierer ADR, das Parallel-Serien-Schieberegister und ein
versorgungssignalen beaufschlagt, um alle verschiedenen Baueinheiten vor dem eigentlichen Betriebsablauf
zu erregen bzw. an Versorgungsspannung zu legen.
2. Sodann beaufschlagt die Klemmspannung VH den Eingang IG des Parallel-Serlen-Registers PSSR Ober
'S einen Widerstand, wodurch ein 1-Signal an der siebten Eingangsklemme IG anliegt. Tatsächlich wird diese
Die achte Klemme IN des Parallel-Serien-Schiebereglsters PSSR liegt an Masse, so daß diese Eingangsklemme
stets mit einer 0 beaufschlagt ist.
Wahrend das Spelcher-Aktivlerungssignal MDIS vor Umschaltung auf Pegel 1 auf O-Pegel steht, liegt am
RflckceCzeingang Rt des Serten-Faraiiei-Schieberegisiers SFSR ein G-Signai an, so daß die Ausgänge QH, QG,
QF, QE, QD. QC, QB und QA auf 0 gesetzt werden, womit sich das Register OTSR Im Inaktiven Zustand befindet.
Steht das Spelcher-Aktlvierungssignal MDIS auf 0, so beaufschlagt es außerdem die ROcksetzklemme RFF des
κ Schalt-Flip-Flops SFF. Wegen des Auftretens eines 0-Slgnals an der Klemme QG des Serien-Parallel-Schieberegisters SPSR, beaufschlagt ein O-Slgnal auch die Eingangsklemme PI des Schalt-Flip-Flops SFF, so daß ein 0-Signal an seiner Ausgangsklemme OQ erzeugt wird. Dieses letztgenannte O-Slgnal wird außerdem der Erregerklemme SHO des Parallel-Serien-Schiebereglsters PSSR zugeführt, wodurch dieses Register auf Inaktiven
Zustand gesetzt und gehalten wird. Das spezielle Flip-Flop SFF entspricht dem Modeil SN7474, wie es auf Seite
76 und den Seiten 120-123 des erwähnten TI-Datenbuchs beschrieben 1st.
Jedem Modul werden synchrone Taktsignale CLK vom Haupttaktgeber MCL Ober einen der Leiter der Steuer-Vielfachleitung CBUS zugeführt. Diese Signale beaufschlagen Ober Puffereinheiten die Takteingangsklemmen
der Schieberegister SPSR und PSSR sowie des Schalt-Flip-Flops SFF.
Die Taktsignale werden außerdem Ober ein UND-Glied GI der Takteingangsklemme Cl des Serien-Parallel-Registers SPSR zugefOhtt. Die siebte Ausgangsklemme des Serten-Parallel-Reglsters SPSR Ist Ober einen Inver
ter an das UND-Glied GI angeschlossen. Solange ein 0-Slgnal an der Klemme QG auftritt, bleibt der Eingang
des UND-Glieds Gl offen, so daß Taktimpulse auf den Taktimpulseingang CI übertragen werden.
Ist das Serien-Parallel-Schleberegister zuvor durch Anlegen des Speicheraktlvienings-Slgnals MDIS aktiviert
worden, so verbleiben die an den Ausgangsklemmen QG ... QA auftretenden Nullen auf Zustand 0, da auch
das Eingangssignal MBIN auf O-Pegel verbleibt, bis das A/D/S-Slgna! auf Pegel 1 umschaltet, so daß der Rechenvorgang beginnt.
Ein an den Taktimpuls-Elngang CFF des Schalt-Flip-Flops SFF angeschlossener Inverter PHI bewirkt eine
Verzögenign zwischen dem Sperren oder Abschalten des Serien-Parallel-Schleberegisters SPSR und dem Schalten des Flip-Flops SFF. Diese Verzögerung plus der Inhärenten Verzögerung, die durch die Betätigung des FlIp-Flop-Schalters SFF eingebracht wird, verzögern zusammen das Anlegen eines Schiebeimpulses an die Schiebe
klemme SHO des Parallel-Serien-Schiebereglsters PSSR, bis die Additionsoperation des Addierers ADR beendet
Ist. Diese Verzögerung beträgt etwa eine Hälfte eines Taktimpulszyklus; sie kann jedoch unter Einsatz einer
geeigneten Verzögerungseinheil größer gewählt werden, die In die Leitung zwischen dem Ausgang des Flip-Flops SFF und der Schiebeklemme SHO des Ausgangs-Schieberegisters eingeschaltet wird. In der anfänglichen
Bedingung vor dem Umschalten des Spelcher-Modul-Slgnals MDlS auf den Wert 1 erscheinen an allen
Ausgangsklemmen des Serien-Parallel-Schieberegisters SPSR jeweils Nullen, die die Eingangsklemmen BS ...
BO des Addierers ADR zu diesem Zeitpunkt beaufschlagen.
anliegt, wird an den Ausgangsklemmen reproduziert, so daß am Ausgang des Addierers ein Pseudo- oder
zum Taktimpulseingang CI keine Folge am Ausgang des Serlen-Parallel-Schlebereglsters SPSR, da nur O-Slgnale
von einer Ausgangsklemme zur nächsten geschoben werden. In ähnlicher Welse gilt, daß das Schalt-Fllp-Flop
bleibt, solange das Signal von der siebten Ausgangsklemme QG des Serien-Parallel-Registers SPSR auf 0 ver-
In dieser Stufe des Betriebsablaufs stehen alle Speichermodule In gleichem Zustand, d. h. es liegen an allen
Serlen-Parallel-Reglstern SPSR, Addierern ADR, Parallel-Serien-Schiebereglstern PSSR und Schalt-Flip-Flops
SFF die gleichen Signale an, abgesehen von den Unterschieden In den örtlichen Speicherkapazitäten der jeweiligen Module.
Wird nun das Startsignal MDlS zur Bereichberechnung auf Pegel 1 geschaltet, so wird das Startadressensignal
MBlNX zum ersten Modul übertragen.
Die Bereichberechnung:
Das Startsignal MBINl wird seriell der Eingangsklemme IT des ersten Speichermoduls zugeführt. Gleichzeitig
bewirken die Taktsignale an der Takt-Eingangsklemme C/, daß die Signale in den verschiedenen Zeitabschnitten
des Grenzsignals MBINl aufeinanderfolgend zugeführt werden und von der ersten Ausgangsklemme QA
sequentiell zu den anderen Ausgangsklemmen geschoben werden. Wenn das Signal im zweiten Zeltabschnitt
oder zweiten Zeltschlltz TSG an der siebten Ausgangsklemme QG erscheint, so tritt ein 1-Slgnal an dieser siebten
Ausgangsklemme auf, das mit FULL bezeichnet 1st. Die Erzeugung dieses H/LL-Slgnals unterbricht den
Betrieb des Serien-Parallel-Scbieberegisters SPSR durch seine Wirkung auf das Elngangs-UND-Glled GI und
betätigt das Schalt-Flip-Flop SFF.
Die an den Ausgangsklemmen LlS ... LlO erscheinenden Signale, die während des Signal-Schlebevorgangs
Im Schieberegister SPSR erzeugt werden, und die Summe 1/15 ... i/10, die am Ausgang des Addierers ADR
erscheint, sind solange zufällig, bis das Fl/LL-Signal durch das Schieberegister erzeugt Ist.
Gelangt das FULLSlgnal auf das Eingangs-UND-Glied GI, so wird die tibertragung weiterer Taktsignale auf
den Taktsignal-Elngang CI inhibiert. Dies bewirkt, daß das Eingangssignal MBINl In paralleler Form an den
Ausgangsklemmen QA ... QG gehalten wird. Die Ausgangssignale LlS, LlA, LIi, LYl, LIl und LlO, die an den
Ausgangsklemmen des Serien-Parallel-Schieberegisters SPSR erscheinen, werden den Eingangsklemmen rri ...
BO des Addierers ADR zugeführt, wie zuvor beschrieben. Die Summe der beiden Digitalsignale, die durch den
Addierer ADR erzeugt werden, nämlich das obere Grenzsignal i/15, i/14, i/13, Uli, Uli und i/10 beaufschlagt
die E!ngangsk!emme IF._ IE, ID. IC. IB und IA des Parallel-Serlen-Schlebereglsters. Bei Erscheinen des FULL-Signals
behalten daher die an den Ausgängen des Schieberegisters SPSR und des Addierers ADR erscheinenden
Signale ihre Betriebswerte bei und werden festgehalten.
Nach einer kurzen Zeitverzögerung von einem halben Taktzyklus nach Beendigung des fi/LL-Slgnals, schaltet
das seinem Taktimpuls-Eingang CFF zugeführte Taktsignal den Wert des Signals am Ausgang OC? des Flip-Flops
SFF von 0 auf 1, so daß das Parallel-Serien-Schlebereglster PSSR aktiviert wird. Die Verzögerung im &
Schaltvorgang ist teilweise durch den Inverter PHI bestimmt. Tritt diese Aktivierung auf, so wird das am
Eingang des Parallel-Serien-Schleberegisters erscheinende parallele Digitalsignal auf die Schiebeelemente Im
Ausgangsregister PSSR übertragen und dann herausgeschoben, wobei das obere durch den Rechner erzeugte
Grenzsignal MBOT von paralleler in Serienform umgesetzt wird.
Das Ausgangsschieberegister bleibt nach dem Herausschieben des 8-Bit-RechnersIgnals aktiviert. Als Folge »
davon werden die Nullsignale, die seriell in die Schiebeelemente über die Serlen-Elngangsklemme SI eingelaufen
sind, kontinuierlich über die Ausgangsklemme QQ herausgeschoben. Diese Signale bleiben jedoch ohne
WifKung, da sie alle auf 0-Pegel stehen. Eine Masseverbindung an der Serlen-Eingangsklemme SI stellt die
Eingabe von 0-Slgnalen nachfolgend auf die Signale sicher, die aus den 8 parallelen Eingangsklemmen herausgeschoben
werden. Es sei erwähnt, daß während des kontinuierlichen Herausschlebens der O-Pegel-Slgnale die die H
Eingangsklemmen IH ... IA beaufschlagenden Signale unverändert bleiben.
Da die an den Eingängen IA-IH festgehaltenen Signale gleichzeitig zur Ausgangsklemme QO geschoben
werden, legt das durch die Masseverbindung der achten Eingangsklemme IH bestimmte 0-Slgna! und das Im
siebten Eingang IG gespeicherte 1-Signal die 2-Blt-Vorzelchenkomponente fest, während die anderen an den
Eingängen IF, IE, ID, IC, IB und IA festgehaltenen Signale die 6-Blt-Adreßkomponente ULIS, ULU, ULIi, *o
ULM, ULU und ULlO des 8-B!t-Rech- -rausganssignals MBOT darstellen. Diese Signale der 6-Bit-Adreßkomponente
LL15, LLU, LLIi, LLIl, LLXl und Z.L10 bilden das Rechnereingangssignal MBIN des nächsten Moduls.
Das Ausgangssignal jedes Moduls wird zum Eingangssignal für den nächsten Modul in der Reihe. Da die
Eingangssignale MBIN den Modulen aufeinander folgend zugeführt werden, werden auch die Ober- und Untergrenzen
der verschiedenen Module berechnet, und die Bereichdetektoren werden so eingestellt, daß jede Speicherelnhelt
nur auf ein Adreß-Slgnal innerhalb des Bereichs der Speichereinheit anspricht.
Erscheint das Ausgangssignal MBOT am Ausgang jedes Speichermoduls, so wird es über einen Puffer und
über die Leiter TMCC der Steuerleilung zum Gesarnt-Speicherkapazltäts-Reglster TMCR des Prozessors übertragen.
Erscheinen die Signale MBOT an den Ausgängen aufeinander folgender Module, so werden JIe zuvor im
Gesamt-Spelcherkapazitäts-Reglster TMCR gespeicherten Signale überschrieben, so daß beim Abschluß der
durch die verschiedenen Bereichrechner RCR gelieferten Berecnnungen eine Gesamtkapazität In dem Gesamt-Speicherkapazltät-Reglster
TMCR festgehalten wird, die der Summe der Kapazität der Speichereinheiten aller
Module entspricht.
Die ursprüngliche Anfangsadresse:
Ist der Prozessor mit einer Speichereinheit MUNP versehen, die als Teil der Speicherbank verwendet wird, so
kann die Anfangskapazität die der Kapazität dieser Speichereinheit entspricht, In einem lokalen Spelcher-Kapazltät-Register
LMCRP festgehalten werden, dessen Ausgangssignal einem Parallel-Serlen-Schlebereglster PSSRP
direkt zugeführt wird, wie In Flg. 6 angedeutet. Enthält der Prozessor dagegen keine Speichefeinheit, so werden m
die Schalter des lokalen Speicher-Kapazitäts-Registers LMCRP alle aui 0 gesetzt, so daß eine Startadresse 0 zur
Verfügung steht.
Der Ausgang des lokalen Speicherkapazitäts-Registers LMCRP des Prozessors beaufschlagt außerdem die für
die Obergrenze bestimmten Klemmen eines Oberfsrenzen-Komparators ULCP, so daß die: Bereichkomponente
Irgend eines Spelcheradreß-Slgnals überprüft werden kann, um den Spelcherzellenwähler der Speichereinheit des
Prozessors nur dann zu aktivleren, wenn die Adresse Innerhalb des Bereichs dieser Speichereinheit liegt. In
diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß zur Bestimmung, ob die durch einen Befehl zur Verfügung
Bestellte Adresse unter der Untergrenze (0) des Bereichs der Speichereinheit des Prozessor-Moduls liegt, nicht
notwendig ist, einen Untergrenzen-Komparatcr vorzusehen, da natürlich die Adressensignale alle positiv sind. In
ähnlicher Welse kann selbstverständlich eine ähnliche Anordnung für den ersten Speicher-Modul der Speicherbank vorgesehen werden, wenn der Prozessor selbst nicht mit einer Speichereinheit ausgerüstet ist. Dies wird
jedoch im allgemeinen nicht der Fall sein, da es aus praktischen Gründen besser ist, Speichermodule zu verwen
den, die Komparatoren sowohl für die Unter- als auch für die Obergrenze aufweisen, wie die Flg. 3 und 4
zeigen, so daß aile reinen Speichermodule gegeneinander austauschbar sind. Es bietet sich also der Vorteil, daß
standardisierte Speichermodule verwendet werden können, und zwar an einer beliebigen Position in der Folge
der Speichermodule für den Kleinrechner.
Wirf der Prozessor-Modul mit einer Speicher-Untereinheit versehen, so wird deren Kapazität im Register
!0 LMCRP so eingestellt, daß bei Beginn der Rechenvorgänge ein der Speicherkapazität dieser Speicher-Untereinheit MSU entsprechendes Signal MBINl dem ersten Modul zugeführt wird, anstelle des zuvor erwähnten 0-Slgnals. Die Startadresse des ersten Moduls Hegt dann um 1 höher als die Endadresse der Speicher-Untereinheit
MSU. In diesem Fall werfen die Speicheradressen an den Grenzen der Module jeweils um einen Betrag erhöht,
der gleich Ist der Speicher-Kapazität der Speicher-Untereinheit MSU. Daher werfen, wenn eine IK-Speicher-
Untereinheit MSU für den Prozessor vorgesehen wirf, ibie Rechnersignale nach Fig. 8 in der Zeltlücke TSA
durch Addition eines 1-Slgnals modifiziert, und die Adressen der dort gezeigten Grenzen müssen entsprechend
um IK erhöht werfen. Bei der soweit gegebenen Beschreibung Ist berücksichtigt, daß die Anordnung der Speicherbank jederzeit geändert werfen kann, denn, wie erläutert, wird das gesamte System bei Einschalten der
Stromversorgung jedes Mal neu gestartet.
20
Die Ober- und Untergrenzen werfen in der angegebenen Welse für alle Speichermodule festgelegt, wodurch
die Bereichsucher RDR vorbereitet werfen. Daraufhin erfolgt die Aktivierung des Prozessors, dem ein geeigne
tes Durchführungsignal zugeführt wirf, und die Speichermodule sprechen auf die verschiedenen Adiessen-
Steuer- und -Datensignale an, <?!e ihnen vom Prozessor aus übertragen werfen, wobei die Speichc/bank wie «Mn
einziges Speichersystem arbeitet, das eine Gesamtspeicherkapazität aufweist, die gleich ist der Summe der Kapazitäten aller Speichereinheiten, wobei die Adressen aller Speicherzellen aufeinander folgend durchnummeriert
sind, und zwar ohne Lücken oder Überlappungen über den Gesamtbereich der Adressen.
Sowohl der Untergrenzen-Komparator LLC, als auch der Obergrenzen-Kcmparator ULC bestehen aus zwei
Komparatoren des Typs 7485, der auf den Selten 202-205 des erwähnten TI-Datenbuchs beschrieben Ist. Die 6-Ziffern-Signale für den unterer Pegel, LXS, LXA, LYi, LXl, LXX und LlO werfen dem Eingang für den unteren
Pegel des Untergrenzen-Komparators LLC zugeführt, während die 6-Ziffern-Signale für den oberen Pegel £Λ5,
UXA, UXi, UXl, UXX und i/10 der. Oberpegel-Eingang des Obergrenzen-Komparators ULC zugeführt werfen, wie
zuvor erläutert.
Ist der zentrale Prozessor CPU zur Befehlsdurchführung aktiviert, so beaufschlagt die 6-Ziffern-Bereichskomponente des Adreß-Slgnals den Oberpegel-Eingang ULI des Untergrenzen-Komparators LLC und den Unterpegel-Elngang LLI des Obergrenzen-Komparators ULC. Der Untergrenzen-Komparator erzeugt ein 1-Signal an
seinem Ausgang, wenn die Bereichkomponente der Adresse gleich oder größer 1st als die Unusrgrenze, und der
Obergrenzen-Komparator Ist so geschaltet, daß er ein 1-Signal an seinem Ausgang nur dann erzeugt, wenn die
Bereichkomponente ABR des Adreß-Slgnals kleiner Ist als die Obergrenze. Auf diese Welse gelangen die beiden
Signale auf die Eingänge eines UND-Glieds, so da3 ein wahr-Slgnal MGO am Ausgang des UND-Glieds nur
erzeugt wird, wenn die Bereichkomponente der Adresse Innerhalb des Adreßberelchs des zugeordneten Moduls
liegt. In anderen Worten: Ein wahr-Slgnal erscheint am Komparator-Ausgang nur, wenn die folgende Beziehung
fl « befriedigt ist:
\M
LL < ABR
< UL,
■ii
worin mit
1V* cn
f,
LL die Startadresse für den Modul und mit
«ι UL-I die Endadresse für den Modul bezeichnet sind.
■ I Erscheint ein wahr-Slgnal MGO am Ausgang des Berelch-UND-Glleds RAG, so wird die Speichereinheit MUN
■j,; 55 dss entsprechenden Speicher-Moduls aktiviert, so daß der Zugang zu einer entsprechenden Speicherzelle In der
1^1 Speichereinheit In Übereinstimmung mit der Absolutadresse der durch den zentralen Prozessor CPU gelieferten
Befehle möglich Ist.
*si Soweit alle Speichereinheiten Adreßberelche aufweisen, die einen kontinuierlichen Gesamtbereich ganzzahliger
j ■ Adressen bilden, erscheint die Bank der Speichereinheiten für den zentralen Prozessor wie eine einzige Spelcher-
,| M einheit mit einer Gesamt-Kapazltat die der Summe der Kapazitäten der Speichereinheiten entspricht. Auf diese
;i Welse wird die Speichereinheit nur eines Speicher-Moduls zu einer bestimmten Zelt aktiviert, während alle
i; Bank der Speichereinheiten, so bleiben - wie bereits erwähnt - alle Speichereinheiten Inhibiert, und es wird ein
Γ Signal an die Bedienungskonsole des Rechners geliefert, das die betreffende Adresse außerhalb der Grenzen
:, 65 liegt.
fi ■ -
% Der technische Aufbau:
fi In der Praxis sind die einzelnen erwähnten Module auf einzelnen standardisierten gedruckten Leiterkarten
% PCB angeordnet und gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht. Die Speicher-Module und die oder der
$': Prozessor-Modul(e) sind alle auf gedruckten Leiterkarten angeordnet, die eine genormte Rasterung der StecksW
oder Schiebkontakte entlang der gleichen Kante aufweisen.
U Wie die Fig. 9 zeigt, weist das Rechnergehäuse CCAB eine vertikal angeordnete Mutterkarte MIB auf, die
ΪΆ eine Bank von linearen Anschlußleisten enthält, die sich horizontal von einer zur anderen Seite des Gehäuses
ß. erstrecken. Die gedruckte Leiterkarte PCB des Prozessor-Moduls PRM der Speicher-Module MOD und des
Ψ: Stromversorgungsmoduls werden von der Rückseite des Gehäuses aus In Nuten eingeschoben, die an paarweise
$i einander gegenüberstehenden seitlichen Führungsschienen oder Flanschen vorgesehen sind. Jede Anschlußleiste
ί:ΐ. weist mehrere Paare von Kontakten auf, die beim Einschieben der Karten mit entsprechenden Kontakten
% entlang der einen Kante der gedruckten Leiterkarten elektrischen Kontakt geben.
H Einer der Anschlußleisten SKP dient zur Aufnahme der Prozessor-Karte. Ein anderer SKPS stellt den
K Kontakt zur Stromversorgungskarte her, und die verbleibenden Anschlußleisten SKMl, SKMl... dienen zur
Aufnahme der Speichermodule oder von Interface-Modulen.
In diesem speziellen Fall weist die auf dem Prozessor-Modul angeordnete Interface-Einheit sückseitlg einen
Anschluß für ein Kabel CPR auf, das die Verbindung zu den peripheren Einheiten PERl und PER! herstellt.
Die verschiedenen Überwachungs- und Anzeigelampen auf der Bed'enungskonsole stehen mit den Anschlüssen
SKC an der Mutterkarte in Verbindung. Die _AneehitI33e-<er verschiedenen Verblndur,>;lnheiten sind
durch Verdrahten miteinander verschaltet, um so die Kommunikation zwischen den Modulen za ermöglichen,
und gleichzeitig stellen die Verbindungen Teile der verschiedenen Vn^lfachleitungen dar, nämlich insbesondere
die Adressen-Vielfachleitung ABUS, die Steuer-Vielfachleltung CBUS und die Datenleitung DBUS sowie die
Stromversorgungs-VlelfachleitungPßi/S.
Verschiedene Einheiten oder Baugruppen sind auf den entsprechenden gedruckten Leiterkarten angeordnet,
und In herkömmlicher Weise durch gedruckte Im Photoätzverfahren hergestellte Leiter oder anderweitig miteinander
verbunden. Diese Schalttechnik ist bekannt und braucht nicht weiter erläutert zu werden.
Die Rechnerbedienungskonsole selbst weist verschiedene Schalterelemente zur Steuerung oder Unterbrechung
oder zur Auslösung einzelner Operationen in dem Rechner auf. Weiterhin sind verschiedene Signallampen zur
Anzeige des Momentzustands der Operationen vorgesehen. So enthält die Konsole eine Anzeigelampe LON zur M
Anzeige, ob die Versorgungsspannung eingeschaltet 'st, eine Lampe LRUN, die Umschaltungen des Signals
BiSEN von 0 aufl, und ein Startsignal vom Startschalter anzeigt, um anzugeben, daß der Prozessor aktiviert Ist
und läuft. Weiterhin 1st eine Lampe LOB., gesteuert durch den Gesamt-Adressen-Komparator TRD, vorhanden,
die anzeigt, wenn eine Befehlsadresse über der Obergrenze der Bank von Speichermodulen liegt. Außerdem
enthält die Konsole eine Reihe von 16 Lampen zur visuellen Anzeige des Inhalts verschiedener Register, sowie
Drucktastenschalter BSW zur Änderung dieses Inhalts.
Zur Einstellung des Rechners auf Ladebetrieb oder Anzeigebetrieb ^t außerdem ein Schalter LDSW vorhanden.
Ein Satz von Schaltern, RSWA, RSWB, RSWC, RWl und RWl, dient zur Herstellung einer Verbindung
zwischen ^er Konsole und den Registern PREGA, PREGB, PREGC, INSTl bzw. INSTl. Diese Schalter dienen
zum wahlweisen Zugriff zu einem dieser Register von der Konsole aus. Mit dem Schalter LDSW läßt sich
bestimmen, ob der Zugriff zum RegL ?r zum Lesen des keglsterinhalts erfolgt oder zur Änderung dieses
Inhalts. Steht der Schalter LDSW auf Laoebetrleb, so läßt sich durch Betätigung der Drucktasten BSW eine i
oder eine 0 in die entprcchenden Elemente eines angewählten Registers eingeben. Steht dieser Schalter dagegen
auf Anzeigebetrieb, so zeigen die Lampen den Inhalt der Elemente des angewählten Registers an.
Aus praktischen Gründen sind die verschiedenen Anschlüsse der einzelnen Kartentypen durch einen
bestimmten Schlüssel gekennzeichnet, um sicherzustellen, daß die einzelnen Karten jeweils In die zugeordnete
Anschlußleiste eingesteckt werden. Es sei jedoch betont, daß die Speicherkarten und die dafür bestimmten
Aiischlußleisten den gleichen Schlüssel aufweisen, um den Austausch dieser Speicherkarten zu ermöglichen.
Das Ausführungsbelspiel wurde unter Bezug auf bestimmte Typen logischer Bausteine, wie etwa UND-Glieder,
erläutert, Es können auch andere äquivalente Anordnungen vorgesehen werden, so etwa NAND-Glieder,
wobei aÜ3emeln bekannte Prinzipien der Schaltkreislogik Anwendung finden.
Obgleich das Ausführungsbeispiel unter Bezug auf einen Rechner beschrieben v/urde, der auf der Basis von
Signalen arbeitet, die Binärzahlen darstellen, sei betont, daC die Erfindung auch auf Signale anwendbar Ist, die
andere Zifferndaistellungen verwenden, etwa trlnäre oder andere nichtbinäre Systeme.
Die Erfindung Ist selbstverständlich auch nicht auf die Anwendung auf Speichereinheiten des hler beschriebenen
Typs beschränkt. So können etwa andere Speicherzellen als die hler erwähnten magnetischen Kernspeicherzellen
vorgesehen sein.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß eine Speichereinrichtung, insbesondere fur modulare Kleinrechner,
geschaffen wurde, die eine zentrale Prozessoreinheit und mehrere Speichermodule enthalten. Kleine Rechnereinheiten
auf jedem Spelchermodul sind miteinander so verknüpft, daß beim Einschalten des Rechners Spei- ω
cheradressengrenzen automatisch errechnet werden. Durch diese Maßnahme erscheint die gesamte Ba:;k der
Speichermodule für die zentrale Prozessoreinheit stets als eine einzige große Speichereinheit.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Einrichtung zur Adressenzuordnung für die Speicherzellen einer aus einer Mehrzahl von auswechselbaren
Speichermodulen aufgebauten Speicherbank einer Datenverarbeitungsanlage, deren einzelne Spelcher-
zellen durch eine von einem Prozessor erzeugte Absolutadresse zur Übernahme oder Abgabe einer Informationseinheit
aufrufbar sind, gekennzeichnet dadurch, daß
- jeder Speichermodul (MOD)
einen Bereichsrechner (RCR) aufweist, der zu einer Eingangsadresse (MBIN) eine, die Speicherkapazität
ίο des jeweiligen Moduls kennzeichnende Größe (LMCR) addiert und als Ausgangsadresse (MBOT)
ausgibt,
einen Bereichssucher (RDR) aufweist, der die von dem Prozessor (CPU) erzeugte Absolutadresse (ABR)
mit von dem Bereichsrechner (RCR) gelieferten Adressen daraufhin vergleicht, ob sich die Absolutadresse
(ABR) Im Adressenbereich [MBIN.. .(MSOT-I)] befindet und in diesem Fall ein Signal (MGO)
«5 an einen Speicherzellenwähler (MECS) liefert, das^lnen Zugriff zur Speichereinheit (MUN) freigibt,
wobei dem ersten Speichermodul (AfODl) eine bestimmte Anfangsadresse (MBINl) aus einem Anfangsadreßgenerator
(SAG) zugeführt wird,
die Ausgangsadresse (MBOT) eines Speichermoduls (MOD) jeweils die Eingangsadresse (MBiN) des
nächstfolgenden Speichermoduls bildet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/395,548 US4025903A (en) | 1973-09-10 | 1973-09-10 | Automatic modular memory address allocation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2443176A1 DE2443176A1 (de) | 1975-03-13 |
DE2443176C2 true DE2443176C2 (de) | 1985-01-24 |
Family
ID=23563513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2443176A Expired DE2443176C2 (de) | 1973-09-10 | 1974-09-10 | Einrichtung zur Adressenzuordnung einer aus Speichermodulen aufgebauten Speicherbank einer Datenverarbeitungsanlage |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4025903A (de) |
JP (2) | JPS5652347B2 (de) |
DE (1) | DE2443176C2 (de) |
GB (1) | GB1486430A (de) |
SE (4) | SE417255B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4027202A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Siemens Ag | Prozessorsystem mit einem prozessor und einer speicheransteuereinheit |
Families Citing this family (74)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS513736A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Kiokuadoresusetsuteihoshiki |
US4001786A (en) * | 1975-07-21 | 1977-01-04 | Sperry Rand Corporation | Automatic configuration of main storage addressing ranges |
GB1540923A (en) * | 1975-12-01 | 1979-02-21 | Intel Corp | Programmable single chip mos computer |
US4234918A (en) * | 1977-05-31 | 1980-11-18 | Burroughs Corporation | Time-shared, multi-phase memory system with error checking and data correcting |
US4179732A (en) * | 1977-06-10 | 1979-12-18 | Dataproducts Corporation | Microprogrammable processor control printer system |
US4189767A (en) * | 1978-06-05 | 1980-02-19 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Accessing arrangement for interleaved modular memories |
US4223381A (en) * | 1978-06-30 | 1980-09-16 | Harris Corporation | Lookahead memory address control system |
JPS559260A (en) * | 1978-07-03 | 1980-01-23 | Nec Corp | Information processing system |
FR2443735A1 (fr) * | 1978-12-06 | 1980-07-04 | Cii Honeywell Bull | Dispositif de controle automatique de la capacite memoire mise en oeuvre dans les systemes de traitements de l'information |
US4280176A (en) * | 1978-12-26 | 1981-07-21 | International Business Machines Corporation | Memory configuration, address interleaving, relocation and access control system |
US4340933A (en) * | 1979-02-12 | 1982-07-20 | Honeywell Information Systems Inc. | Data processing system having centralized nonexistent memory address detection |
US4281392A (en) * | 1979-05-01 | 1981-07-28 | Allen-Bradley Company | Memory circuit for programmable machines |
US4321667A (en) * | 1979-10-31 | 1982-03-23 | International Business Machines Corp. | Add-on programs with code verification and control |
US4370712A (en) * | 1980-10-31 | 1983-01-25 | Honeywell Information Systems Inc. | Memory controller with address independent burst mode capability |
US4366539A (en) * | 1980-10-31 | 1982-12-28 | Honeywell Information Systems Inc. | Memory controller with burst mode capability |
FR2494465B1 (fr) * | 1980-11-14 | 1987-02-13 | Epd Engineering Projectdevelop | Ordinateur de poche |
US4473877A (en) * | 1981-04-16 | 1984-09-25 | Tulk Ronald K | Parasitic memory expansion for computers |
US4468729A (en) * | 1981-06-29 | 1984-08-28 | Sperry Corporation | Automatic memory module address assignment system for available memory modules |
US4503491A (en) * | 1981-06-29 | 1985-03-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Computer with expanded addressing capability |
JPS5846390A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | シャープ株式会社 | 複数個接続したlsiのチツプセレクト方法 |
US4811278A (en) * | 1981-10-05 | 1989-03-07 | Bean Robert G | Secondary storage facility employing serial communications between drive and controller |
US4837675A (en) * | 1981-10-05 | 1989-06-06 | Digital Equipment Corporation | Secondary storage facility empolying serial communications between drive and controller |
US4811279A (en) * | 1981-10-05 | 1989-03-07 | Digital Equipment Corporation | Secondary storage facility employing serial communications between drive and controller |
WO1983001321A1 (en) * | 1981-10-05 | 1983-04-14 | Digital Equipment Corp | Secondary storage facility employing serial communications between drive and controller |
US4825406A (en) * | 1981-10-05 | 1989-04-25 | Digital Equipment Corporation | Secondary storage facility employing serial communications between drive and controller |
US4400794A (en) * | 1981-11-17 | 1983-08-23 | Burroughs Corporation | Memory mapping unit |
IT1142074B (it) * | 1981-11-24 | 1986-10-08 | Honeywell Inf Systems | Sistema di elaborazione dati con allocazione automatica dell'indirizzo in una memoria modulare |
JPS5914062A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Hitachi Ltd | 二重化共有メモリ制御方法 |
IT1153611B (it) * | 1982-11-04 | 1987-01-14 | Honeywell Inf Systems | Procedimento di mappatura della memoria in sistema di elaborazione dati |
JPS59104780A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-16 | Nec Corp | メモリアドレス自動切替方式 |
DE3300699C2 (de) * | 1983-01-11 | 1985-12-19 | Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn | Schaltungsanordnung zum Adressieren der jeweils ein Adreßvolumen aufweisenden Speicher mehrerer datenverarbeitender Einrichtungen in einem Mehrprozessorsystem mit Systembus |
US4787060A (en) * | 1983-03-31 | 1988-11-22 | Honeywell Bull, Inc. | Technique for determining maximum physical memory present in a system and for detecting attempts to access nonexistent memory |
NZ209664A (en) * | 1983-09-29 | 1987-05-29 | Tandem Computers Inc | Memory board address assignments: automatic reconfiguration |
US4654820A (en) * | 1983-11-30 | 1987-03-31 | At&T Bell Laboratories | Interrupt bus structure |
DE3347357A1 (de) * | 1983-12-28 | 1985-07-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum vergeben von adressen an steckbare baugruppen |
GB8403229D0 (en) * | 1984-02-07 | 1984-03-14 | Standard Telephones Cables Ltd | Wafer scale integrated circuit |
GB2156556B (en) * | 1984-03-23 | 1987-09-03 | Philips Electronic Associated | Electrical circuit unit and circuit arrangement including a plurality of such units |
US4727475A (en) * | 1984-05-18 | 1988-02-23 | Frederick Kiremidjian | Self-configuring modular computer system with automatic address initialization |
JPS60251403A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-12 | Hitachi Ltd | デジタル処理装置 |
AU575182B2 (en) * | 1984-06-28 | 1988-07-21 | Wang Laboratories, Inc. | Self extending memory file |
US4777590A (en) * | 1984-10-29 | 1988-10-11 | Pictorial, Inc. | Portable computer |
US4675813A (en) * | 1985-01-03 | 1987-06-23 | Northern Telecom Limited | Program assignable I/O addresses for a computer |
CA1234224A (en) * | 1985-05-28 | 1988-03-15 | Boleslav Sykora | Computer memory management system |
US4899274A (en) * | 1985-11-21 | 1990-02-06 | International Business Machines Corporation | Dynamic terminal address allocation by the terminal itself in a data processing system |
US4740916A (en) * | 1985-12-19 | 1988-04-26 | International Business Machines Corporation | Reconfigurable contiguous address space memory system including serially connected variable capacity memory modules and a split address bus |
US4682283A (en) * | 1986-02-06 | 1987-07-21 | Rockwell International Corporation | Address range comparison system using multiplexer for detection of range identifier bits stored in dedicated RAM's |
JPS62245461A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Fanuc Ltd | ボ−ドスロツト番号の割当方法 |
US4980856A (en) * | 1986-10-20 | 1990-12-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | IC memory cartridge and a method for providing external IC memory cartridges to an electronic device extending end-to-end |
JP2559382B2 (ja) * | 1986-11-05 | 1996-12-04 | 株式会社日立製作所 | 情報処理装置 |
US5038320A (en) * | 1987-03-13 | 1991-08-06 | International Business Machines Corp. | Computer system with automatic initialization of pluggable option cards |
US4980850A (en) * | 1987-05-14 | 1990-12-25 | Digital Equipment Corporation | Automatic sizing memory system with multiplexed configuration signals at memory modules |
US5040153A (en) * | 1987-10-23 | 1991-08-13 | Chips And Technologies, Incorporated | Addressing multiple types of memory devices |
US4951248A (en) * | 1988-03-04 | 1990-08-21 | Sun Microsystems, Inc. | Self configuring memory system |
US4882700A (en) * | 1988-06-08 | 1989-11-21 | Micron Technology, Inc. | Switched memory module |
US5027313A (en) * | 1988-08-25 | 1991-06-25 | Compaq Computer Corporation | Apparatus for determining maximum usable memory size |
US5168568A (en) * | 1989-02-06 | 1992-12-01 | Compaq Computer Corporation | Delaying arbitration of bus access in digital computers |
GB2232511B (en) * | 1989-05-19 | 1993-08-25 | Research Machines Ltd | Self configuring memory system |
US5644732A (en) * | 1990-07-13 | 1997-07-01 | Sun Microsystems, Inc. | Method and apparatus for assigning addresses to a computer system's three dimensional packing arrangement |
US5269010A (en) * | 1990-08-31 | 1993-12-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Memory control for use in a memory system incorporating a plurality of memory banks |
US5687342A (en) * | 1991-09-18 | 1997-11-11 | Ncr Corporation | Memory range detector and translator |
US5455919A (en) * | 1992-11-03 | 1995-10-03 | International Business Machines Corporation | Installation and use of plural expanded memory managers |
US5732280A (en) * | 1994-07-15 | 1998-03-24 | International Business Machines Corp. | Method and apparatus for dynamically assigning programmable option select identifiers |
US5835965A (en) * | 1996-04-24 | 1998-11-10 | Cirrus Logic, Inc. | Memory system with multiplexed input-output port and memory mapping capability |
US5815427A (en) * | 1997-04-02 | 1998-09-29 | Micron Technology, Inc. | Modular memory circuit and method for forming same |
US6911969B1 (en) | 1998-05-01 | 2005-06-28 | Honeywell International Inc. | Handheld computer apparatus |
US6597346B1 (en) | 1998-10-02 | 2003-07-22 | Honeywell Inc. | Hand held computer with see-through display |
US6650305B1 (en) | 1998-10-02 | 2003-11-18 | Honeywell Inc. | Wireless electronic display |
US6414868B1 (en) | 1999-06-07 | 2002-07-02 | Sun Microsystems, Inc. | Memory expansion module including multiple memory banks and a bank control circuit |
US6725314B1 (en) | 2001-03-30 | 2004-04-20 | Sun Microsystems, Inc. | Multi-bank memory subsystem employing an arrangement of multiple memory modules |
US6996686B2 (en) * | 2002-12-23 | 2006-02-07 | Sun Microsystems, Inc. | Memory subsystem including memory modules having multiple banks |
TW591388B (en) * | 2003-02-21 | 2004-06-11 | Via Tech Inc | Memory address decoding method and related apparatus by bit-pattern matching |
TWI221221B (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-21 | Via Tech Inc | Address decoding method and related apparatus by comparing mutually exclusive bit-patterns of address |
DK2507951T5 (da) | 2009-12-04 | 2013-12-02 | Napatech As | Anordning og fremgangsmåde til modtagelse og lagring af datapakker styret ved hjælp af en central controller |
CN102763381B (zh) * | 2009-12-04 | 2015-04-22 | 纳派泰克股份公司 | 在通过控制对队列填充程度进行更新来节省带宽的同时接收并存储数据的组件和方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3328768A (en) * | 1964-04-06 | 1967-06-27 | Ibm | Storage protection systems |
US3389380A (en) * | 1965-10-05 | 1968-06-18 | Sperry Rand Corp | Signal responsive apparatus |
US3411139A (en) * | 1965-11-26 | 1968-11-12 | Burroughs Corp | Modular multi-computing data processing system |
US3413613A (en) * | 1966-06-17 | 1968-11-26 | Gen Electric | Reconfigurable data processing system |
FR1567705A (de) * | 1967-06-09 | 1969-04-08 | ||
US3555513A (en) | 1967-10-11 | 1971-01-12 | Burroughs Corp | Multiprocessor digital computer system with address modification during program execution |
US3560935A (en) * | 1968-03-15 | 1971-02-02 | Burroughs Corp | Interrupt apparatus for a modular data processing system |
NL6806735A (de) | 1968-05-11 | 1969-11-13 | ||
GB1218406A (en) * | 1968-07-04 | 1971-01-06 | Ibm | An electronic data processing system |
US3576544A (en) * | 1968-10-18 | 1971-04-27 | Ibm | Storage protection system |
US3573855A (en) * | 1968-12-31 | 1971-04-06 | Texas Instruments Inc | Computer memory protection |
US3701977A (en) * | 1969-10-27 | 1972-10-31 | Delaware Sds Inc | General purpose digital computer |
BE758815A (fr) * | 1969-11-28 | 1971-04-16 | Burroughs Corp | Systeme de traitement d'information presentant des moyens pour la preparation dynamique d'adresses de memoire |
US3651475A (en) | 1970-04-16 | 1972-03-21 | Ibm | Address modification by main/control store boundary register in a microprogrammed processor |
GB1329721A (en) * | 1970-05-26 | 1973-09-12 | Plessey Co Ltd | Data processing devices |
JPS4930578B1 (de) * | 1970-09-30 | 1974-08-14 | ||
US3781812A (en) * | 1971-06-28 | 1973-12-25 | Burroughs Corp | Addressing system responsive to a transfer vector for accessing a memory |
US3840864A (en) * | 1971-11-01 | 1974-10-08 | Burroughs Corp | Multiple memory unit controller |
US3793631A (en) * | 1972-09-22 | 1974-02-19 | Westinghouse Electric Corp | Digital computer apparatus operative with jump instructions |
US3803562A (en) * | 1972-11-21 | 1974-04-09 | Honeywell Inf Systems | Semiconductor mass memory |
US3818460A (en) * | 1972-12-29 | 1974-06-18 | Honeywell Inf Systems | Extended main memory addressing apparatus |
US3815103A (en) * | 1973-01-02 | 1974-06-04 | Honeywell Inf Systems | Memory presence checking apparatus |
US3803560A (en) * | 1973-01-03 | 1974-04-09 | Honeywell Inf Systems | Technique for detecting memory failures and to provide for automatically for reconfiguration of the memory modules of a memory system |
US3889243A (en) * | 1973-10-18 | 1975-06-10 | Ibm | Stack mechanism for a data processor |
-
1973
- 1973-09-10 US US05/395,548 patent/US4025903A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-09-04 GB GB38727/74A patent/GB1486430A/en not_active Expired
- 1974-09-09 SE SE7411353A patent/SE417255B/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-09-10 JP JP10354674A patent/JPS5652347B2/ja not_active Expired
- 1974-09-10 DE DE2443176A patent/DE2443176C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-02-20 SE SE7801958A patent/SE438383B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-02-20 SE SE7801957A patent/SE437892B/sv not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-03-28 SE SE8002431A patent/SE451511B/sv not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-06-10 JP JP8942781A patent/JPS5727351A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4027202A1 (de) * | 1989-10-18 | 1991-04-25 | Siemens Ag | Prozessorsystem mit einem prozessor und einer speicheransteuereinheit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5727351A (en) | 1982-02-13 |
SE417255B (sv) | 1981-03-02 |
SE8002431L (sv) | 1980-03-28 |
SE437892B (sv) | 1985-03-18 |
SE7411353L (de) | 1975-03-11 |
SE451511B (sv) | 1987-10-12 |
SE7801958L (sv) | 1978-02-20 |
SE7801957L (sv) | 1978-02-20 |
DE2443176A1 (de) | 1975-03-13 |
JPS5076942A (de) | 1975-06-24 |
SE438383B (sv) | 1985-04-15 |
JPS5652347B2 (de) | 1981-12-11 |
GB1486430A (en) | 1977-09-21 |
US4025903A (en) | 1977-05-24 |
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