DE2444692B2 - Eingangsschaltung fuer einen rechner zum empfang von informationen aus einer vielzahl von peripheren datengeraeten im zeitmultiplex-betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingangsschaltung für einen Rechner zum Empfang von Informationen aus einer Vielzahl von peripheren Datengeräten im Zeitmultiplex-Betrieb, mit einem von einem Taktgenerator gesteuerten Adressenzähler, der über Adreßleitungen mit dem Rechner und einer Multiplex-Anordnung verbunden ist, die die peripheren Datengeräte auf Unterbrechungssignale für den Rechner abtastet, wobei durch das Auftreten eines Unterbrechungssignals der Adressenzähler angehalten wird und der Rechner mit dem das Unterbrechungssignal aussendenden Datenge- so rät in Verbindung tritt.

Nach dem Stand der Technik sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die peripheren Datengeräte mit den Eingängen einer Multiplex-Anordnung verbunden sind. Bei sehr vielen angeschlossenen Datengeräten können mehrere Multiplex-Einheiten nebeneinander vorgesehen werden, deren Ausgänge von einer übergeordneten Multiplex-Einheit zusammengefaßt werden. Die gesamte Multiplex-Anordnung wird von einem Taktgenerator über einen Adressenzähler gesteuert und fragt die angeschlossenen Datengeräte auf eine Arbeitsanweisung, ein »Unterbrechungssignal«, ab, das auf den Ausgang der Multiplex-Anordnung übertragen und an den angeschlossenen Rechner weitergeleitet wird. Die Abfrage der einzelnen Geriite kann entweder sequentiell, mit steigender Adressen-Kennzahl, oder nach Prioritäten gestaffelt vorgenommen werden, wenn einzelne Datengeräte mil Vorrang

bevorzugt abgefragt werden sollen.

Wenn ein gerade lbgefragtes Datetigerät ein Unterbrechungssignal aussendet, wird der Adressenzähler angehalten, d. h. der Abfragevorgang unterbrochen, die im Adressenzähler gespeicherte Adresse auf den Rechner übertragen, und der Rechner setzt sich mit dem zu dieser Adresse gehörigen Datengerät in Verbindung, um die gewünschte Operation auszuführen. Wenn das Datengerät beispielsweise aus einem Telefonapparat besteht, kann der Rechner diesen Telefonapparat mit einer Amtsleitung verbinden. Dazu fragt der Rechner zunächst bei dem betreffenden Datengerät an, ob es zur Ausführung dieser Operation bereit ist Wenn dies der Fall ist, führt der Rechner die gewünschte Operation durch und gibt nach Beendigung den Adressenzähler wieder frei, so daß der Abfragezyklus der Multiplex-Anordnung mit der Adresse des nächstfolgenden Gerätes fortgesetzt wird.

Schwierigkeiten treten nach dem Stand der Technik bei diesem Funktionsablauf immer dann auf, wenn aus irgendeinem Grunde ein fehlerhaftes Unterbrechungssignal an Rechner eintrifft. Der Rechner setzt sich dann mit dem zu der betreffenden, im Adressenzähler gespeicherten Adresse gehörigen Gerät in Verbindung, kann jedoch die Operation nicht ausführen, da das betreffende Datengerät nicht zur Ausführung der Operation bereit ist. Folglich kann auch der Rechner die gewünschte Operation nicht durchführen. Solange das fehlerhafte Unterbrechungssignal durch eine Störung, also einen Übertragungsfehler entstanden ist, kann der Rechner diese Situation bewältigen und mit der Abfrage der Datengeräte fortfahren. Wenn jedoch ein Defekt in einem der Geräte oder der MultiplexEinheiten auftritt und somit bei Anwahl eines der Geräte oder einer durch eine Multiplex-Einheit zusammengefaßten Gerätegruppe immer ein Unterbrechungssignal abgegeben wird, dann läßt sich diese Situation nach dem Stand der Technik nicht mehr korrigieren, d. h., daß die weitere Abfrage der angeschlossenen Geräte blockiert ist. Eine Einrichtung dieser Art zum Übertragen von Daten zwischen einem Rechner und mehreren entfernt liegenden Anschlußgeräten ist in der DT-AS 19 33 577 beschrieben. Diese Einrichtung ist mit einer Zeitmultiplex-Anordnung versehen, die die einzelnen Datengeräte sequentiell abtastet und bei Bedarf mit dem Rechner verbindet. Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß bei einer übermäßigen Belastung des Rechners durch ein einzelnes Datengerät der Rechner bewirkt, daß dieses betreffende Datengerät »nullgestellt« wird und daher keine weiteren Unterbrechungssignale an den Rechner aussenden kann. Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Rechner und dem Datengerät wird bei Auftreten eines Unterbrechungssignals der Adressenzähler der Multiplex-Anordnung angehalten und die im Adressenzähler enthaltene Adresse vom Rechner übernommen. Der Rechner tritt dann mit dieser Adresse in Verbindung und bewirkt, daß der Zähler jeweils nach erfolgter Übertragung seinen Abtastvorgang fortsetzt. Während des Kommunikationsvorgangs zwischen Rechner und Datengerät wird der Adreßzähler durch ein besonderes Signal festgehalten, bis der Rechner die Datenübertragung abgeschlossen hat. Erst dann wird der Zähler freigegeben, und der Abfragevorgang der Multiplex-Anordnung wird bei der nachfolgenden Adresse fortgesetzt, da die Abfrage streng sequentiell erfolgt.

Wenn bei dieser bekannten Anordnung ein falsches Unterbrechungssignal auf Grund einer Störung bei der

Übertragung auftritt, kann der Rechner das betreffende Datengerät »nullstellen«, worauf das Unterbrechungssignal verschwindet und der Abfragevorgang weitergeführt werden kann. Wenn jedoch beispielsweise ein Gerätefehler in einer der Anpaßvorrichtungen oder der Multiplex-Einrichtungen auftritt, dann wird an den Rechner ein Unterbrechungssignal geliefert, das nicht einfach dadurch beseitigt werden kann, daß der Rechner das zu der betreffenden Adresse oder Ad.essengruppe gehörige Gerät »nullstellt«, da das Gerät oder die Gerätegruppe dieses Unterbrechungssignal ja garnicht hervorgerufen hat In diesem Fall ist die Situation nicht mehr auflösbar, da am Rechner trotz der erfolgten »Nullstellung« weiterhin ein Unterbrechungssignal anliegt, somit auch der Adressenzähler durch das oben erwähnte besondere Signal gesperrt bleibt und in seinem Abfragevorgang festgefahren, d. h. blockiert ist. Das den Adressenzähler sperrende Signal kann ja nur dann verschwinden, wenn der Rechner erfolgreich die Übertragung von Informationen oder eine andere Operation mit dem Datengeiät beendet hat.

Demgemäß besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Eingangsschaltung für einen Rechner der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl gegen Fehler bei der Informationsübertragung als auch gegen Defekte der angeschlossenen Geräte derart geschützt ist, daß nicht nur ein Übertragungsfehler erkannt wird, sondern auch bei einem Defekt eines angeschlossenen Geräts die weitere Abfrage der übrigen, nicht gestörten Geräte sichergestellt ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Verknüpfungsglied mit einem Takt- und zwei Sperreingängen vorgesehen ist, dessen Takteingang mit dem Taktgenerator und dessen Ausgang mit dem Adressen'.ähler verbunden ist, daß der Ausgang der Multiplex-Anordnung sowohl an den Rechner als auch an den ersten Sperreingang des Verknüpfungsglieds gelegt ist, daß im Rechner eine Speichereinheit, die die zu einem Unterbrechungssignal gehörige Adresse aus dem Adressenzähler speichert, sowie ein von der Speichereinheit gesteuerter und über einen Adressendecoder mit dem Adressenzähler verbundener Adressenvorgeber vorgesehen sind, der mit dem zweiten Sperreingang des Verknüpfungsglieds in Verbindung steht, und daß der Adressenvorgeber die jeweils nachfolgend in den Adressenzähler einzuschreibende neue Adresse bestimmt und den zweiten Sperreingang wieder freigibt.

Wenn bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung am Ausgang der Multiplex-Anordnung während des Abfragevorgangs ein Unterbrechungssignal auftritt, wird durch Sperrung des Verknüpfungsglieds der Adressenzähler angehalten, so daß die Adresse des gerade abgefragten Datengeräts als Zählerinlnlt festgehalten ist. Gleichzeitig wird das Unterbrechungssignal auch an den Rechner weitergegeben, der über eine Leitung zum zweiten Sperreingang das Verknüpfungsglied zusätzlich sperrt, um sicherzustellen, daß der Adressenzähler auch dann in seiner Stellung festgehalten wird, wenn sich der Zustand auf der Unterbrechungsleitung ändert, d. h., wenn das Unterbrechungssignal verschwinden sollte. Danach wird die Adresse des Adressenzählers in eine Speichereinrichtung des Rechners übernommen, und der Rechner führt die von dem betreffenden Datengerät angeforderte Operation aus, wodurch auch sichergestellt wird, daß das von diesem Datengerät ausgesandte Unterbrechungssignal gelöscht wird. Der Adressenzähler wird jedoch immer noch über den zweiten Sperreingang des Verknüpfungsglieds in seiner Stellung festgehalten. Erst nach Beendigung der Operation entscheidet der im Rechner vorgesehene Adressenvorgeber, welche Adresse nun in den Adressenzähler eingeschrieben werden soll, d. h. mit welchem Datengerät der Abfragezyklus der Multiplex-Anordnung fortgesetzt wird. Erst nachdem eine neue Adresse in den Adressenzähler eingeschrieben wurde, ändert sich der

ίο Zustand am zweiten Sperreingang des Verknüpfungsglieds, und das Verknüpfungsglied wird freigegeben, so daß der Adressenzähler, vom Taktgenerator angetrieben, weiterlaufen kann.

Wenn nun der Fall auftritt, daß ein fehlerhaftes Unterbrechungssignal erscheint, wobei es gleichgültig ist, wodurch dieses fehlerhafte Unterbrechungssignal erzeugt wurde, dann arbeitet die Anordnung in erfindungsgemäßer Weise wie folgt:

Das Unterbrechungssignal sperrt, wie oben erläutert, das Verknüpfungsglied und somit den Adressenzähier. Die im Adressenzähler enthaltene Adresse wird in die Speichereinheit eingeschrieben, und der Rechner setzt sich mit dem zugehörigen Datengerät in Verbindung und stellt fest, daß dieses Datengerät weder eine Unterbrechungsanfrage abgesandt noch zu einer Operation bereit ist. Diese Feststellung wird nun ebenfalls in die Speichereinheit eingeschrieben und somit festgehalten, daß unter der bekannten Adresse ein fehlerhaftes Unterbrechungssignal aufgetreten ist. Dann wird wie oben angegeben vom Adressenvorgeber eine neue Adresse in den Adressenzähler eingeschrieben, der Taktgenerator über das Verknüpfungsglied freigegeben, und der Abfragezyklus beginnt von neuem. Wenn nun bei der nachfolgenden Abfrage das gleiche Datengerät wieder ein Unterbrechungssignal erzeugt, dann bewirkt die in der Speichereinrichtung gespeicherte Fehlerinformation, daß der Rechner dieses Unterbrechungssignal ignoriert und weiterhin, daß der Adressenvorgeber so angesteuert wird, daß eine neue Adresse in

den Adressenzähler eingeschrieben wird und daß dadurch ein neuer Anfang des Abfragevorgangs der Multiplex-Anordnung ermöglicht werden kann. Durch das Einschreiben einer neuen Adresse in den Adressenzähler wird die Sperrfunktion des Verknüpfungsglieds, das ja immer noch durch das fälschlicherweise vorhandene Unterbrechungssignal gesperrt war, umgangen. Somit wird durch die erfindungsgemäße Anordnung auf einfache Weise sichergestellt, daß ständig, auch bei Vorliegen einer Störung, die beispielsweise eine ganze Multiplex-Untereinheit betreffen kann, alle einwandfrei funktionierenden bzw. nicht gestörten Datengeräte in den Abfragevorgang einbezogen werden und daß keine Unterbrechung des Rechnerbetriebes erfolgt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; diese zeigt in schematischer Blockdarstellung eine erfindungsgemäße Eingangsschaltung.

Die in der Zeichnung dargestellte Eingangsschaltung für einen Rechner ist beispielsweise mit 256 Telefonhörern verbunden, die in Gruppen zu je 16 zusammengefaßt sind. Von diesen sind der Übersichtlichkeit halber nur vier Gruppen 1,2,3 und 4 dargestellt. Die einzelnen Eingänge jeder Gruppe werden durch die Multiplex-Einheiten 5, 6, 7 und 8 im Zeitmultiplex-Verfahren zusammengefaßt und auf eine weitere Mui'tiplex-Einheit 9 gegeben, in der die Unterbrechungssignale der

einzelnen Gruppen zusammengefaßt und dann auf die Unterbrechungsleilung 10 des Rechners übertragen werden. Die Leitung 10 ist mit einem NAND-Vcrknüpfungsglied 11 und mit einem eine Speichereinrichtung umfassenden Rechner 12 verbunden. Der Rechner 12 weist acht Eingangs- und Ausgangs-Übertragungsleitungen 13 auf, die mit einem Adresscnzähler 14 verbunden sind. Die vier Überlragungsleitungen mit den niedrigsten Stellenwerten sind außerdem mit den Multiplex-Einheiten 5, 6, 7 und 8, und die vier Übertragungsleitungen mit den höchsten Stellenwerten sind zusätzlich mit der Multiplex-Einheit 9 verbunden. Ein Adressendecoder 15 ist als Anpassungsglied zwischen dem Rechner 12 und dem Adressenzähler 14 vorgesehen. Der Adressenzähler 14 wird dabei über das Verknüpfungsglied 11 von einem quarzgesteuerten Taktgenerator 16 mil einer Frequenz von 2,048 MH/ getrieben. Zwischen dem Verknüpfungsglied 11 und dem Rechner 12 ist eine Unterbrechungssignal-Frcigabeleitung 17 vorgesehen.

Im Betrieb, wenn keiner der Telefonhörer ein Unterbrechungssignal erzeugt, ist das Verknüpfungsglied 11 freigegeben und erlaubt so dem Taktgenerator 16 den Adressenzähler 14 anzusteuern, so daß jeder Telefonhörer nacheinander abgetastet und sein Zustand mit den anderen Hörern der jeweils zugehörigen Gruppe 1,2,3 oder 4 über die Multiplex-Einheiten 5,6,7 oder 8 im Multiplex-Verfahren weitergegeben wird. Dabei erfolgt die Abtastung und das Multiplexen durch einen 4-bit-Steuerkode auf den vier Übertragungsleitungen mit den niedrigsten Stellenwerten der Übertragungsleitungen 13. Die Eingangssignale der Multiplex-Einheiten 9 werden ein weiteres Mal im Multiplex-Verfahren zusammengefaßt und auf die Unterbrechungsleilung 10 des Rechners gegeben, wobei sie von einem weiteren 4-bit-Steuerkode auf den vier Übertragungsleitungen mit den höchsten Stellenwerten der Übertragungsleitungen 13 angewählt werden. Die beiden 4-bit-Stcucrkode bilden also zusammen die Adresse desjenigen Telefonhörers, der jeweils mit der Leitung 10 verbunden werden soll.

Wenn ein Telefonhörer eine Datenübertragung benötigt, setzt er eine zugehörige bistabile Kippstufe (nicht gezeichnet), die ein Dauersignal auf den zugehörigen Eingang der in der Gruppe 1, 2, 3 oder 4 legt. Dieses Signal erscheint, nachdem es durch das Multiplexen erfaßt wurde, auf der Unterbrechungsleitung 10 des Rechners, sperrt das Verknüpfungsglied 11 und hält den Adressenzähler 14 an, so daß die Adresse des unterbrechenden Gerätes durch den Adressenzähler 14 als statisches Signal gespeichert ist. Das Unterbrechungssignal wird auch an den Rechner 12 geleitet, der den Zustand auf der Unterbrechungssignal-Freigabeleitung 17 invertiert, um sicherzustellen, daß das Verknüpfungsglied 11 auch dann gesperrt bleibt, wenn sich der Zustand auf der Leitung 10 ändert d. h„ wenn das Unterbrechungssignal verschwinden sollte. Der Rechner 12 liest die Adresse des unterbrechenden Telefonhörers aus dem Adressenzähler 14 und übernimmt sie in seinen Speicher. Die vom Hörer benötigte Datenübertragung, z.B. das Anlegen eines Amtszeichens, wird dann vom Rechner 12 programmgesteuert durchgeführt, und nach ihrer Beendigung setzt der Hörer seine zugehörige bistabile Kippstufe wieder zurück. Durch das Zurücksetzen der bistabilen Kippstufe verschwindet das Unlerbrechungssignal von der Leitung 10, aber der Zähler 14 wird noch immer durch das Signal auf der Leitung 17 festgehalten. Der Adrcssenvorgeber im Rechner 12 entscheidet nun, welche neue Adresse in den Zähler 14 eingeschrieben werden soll, d. h., bei welchem Hörer die Abtastung fortzusetzen ist. Dann wird also, wenn eine sequentielle

ίο Abtastung vorgesehen ist, die Adresse des unterbrechenden Hörers um einen Schritt erhöht und in den Adressenzähler 14 eingeschrieben, oder es wird, wenn nach Prioritäten abgetastet werden soll, die Adresse des Telefonhörers mit der höchsten Vorrangstellung in den Adressenzähler 14 eingeschrieben. Erst nachdem eine neue Adresse in den Adressenzähler 14 eingeschrieben worden ist. wird der Zustand auf der Leitung 17 geändert, um das Verknüpfungsglied 11 freizugeben, so daß der Adressenzähler 14 wieder von dem Taktgenerator 16 angetrieben wird.

Es sei nun angenommen, daß an der Multiplex-Einheit 6 eine Störung derart auftritt, daß alle Telefonhörerleitungen, die der Gruppe 2 zugeordnet sind, scheinbar Unterbrechungssignale erzeugen. Weiter sei angenommen. daß die gesamte Multiplex-Anordnung 5,6,7,8,9 nach der sequentiellen Abtastmethode arbeitet. Wenn die Leitungen der Gruppe 2 das erste Mal abgetastet werden, speichert der Rechner 12 die Tatsache, daß die der Einheit 6 zugeordneten Leitungen ein falsches Signal erzeugt haben, nachdem der Rechner 12 alle die Hörer, die zur Gruppe 2 gehören, überprüft und festgestellt hat, daß keiner von ihnen eine Datenüber tragung verlangte. Wenn der Hörer mit dem höchsten Vorrang in der Einheit 6 während der nachfolgenden Abtastung wieder ein Unterbrechungssignal erzeugt, bewirkt der Speicher der Einheit 12. der sich die Fehlersituation bei der vorausgehenden Abtastung gemerkt hat. daß die Adresse des Telefonhörers mit dem nächst niedrigeren Vorrang, der einwandfrei arbeitet, d. h., die Adresse des Telefonhörers mit dem höchsten Vorrang, der der Einheit 7 zugeordnet ist. in den Zähler 14 eingeschrieben wird. Wie oben bereits erwähnt, wird bei fehlerfreiem Arbeilen die bistabile Kippstufe, die dem unterbrechenden Gerät zugeordnet ist, zurückgesetzt, nachdem die entsprechende Opera tion durchgeführt wurde, so daß das Unterbrechungssignal von der Leitung 10 verschwindet. Bei einer Fehlfunktion bleibt jedoch der Zustand der Leitung 10 in der Weise erhalten, daß ein Unterbrechungssignal auf

der Leitung verbleibt obwohl sich der Zustand auf der Leitung 17 ändert, wenn durch den Adressenvorgeber im Rechner 12 eine andere, neue Adresse in den Adressenzähler 14 eingeschrieben wird. Der Zustand der Leitung 10 wird sich deshalb nur dann ändern, wenn vom Rechner 12 die Adresse eines nicht unterbrechenden und fehlerfreien Gerätes in den Zähler 14 eingeschrieben wird Auf diese Weise werden alle Telefonhörer sogar dann, wenn die Vorrichtung nach Prioritätsstufen abtastet so lange durchgefragt bis ein

fehlerfreies Unterbrechungssignal erzeugt und im Rechner empfangen wird. Die Verbindung der fehlerfrei arbeitenden Geräte wird also nicht durch die fehlerhaften Geräte blockiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Eingangsschaltung für einen Rechner zum Empfang von Informationen aus einer Vielzahl von peripheren Datengeräten im Zeitmultiplex-Betrieb, mit einem von einem Taktgenerator gesteuerten Adressenzähler, der über Adreßleitungen mit dem Rechner und einer Multiplex-Anordnung verbunden ist, die die peripheren Datengeräte auf Unterbre- so chungssignale für den Rechner abtastet, wobei durch das Auftreten eines Unterbrechungssignals der Adressenzähler angehalten wird und der Rechner mit dem das Unterbrechungssignal aussendenden Datengerät in Verbindung tritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verknüpfungsglied (11) mit einem Takt- und zwei Sperreingängen vorgesehen ist, dessen Takteingang mit dem Taktgenerator

   (16) und dessen Ausgang mit dem Adressenzähler (14) verbunden ist, daß der Ausgang (10) der Multiplex-Anordnung (5, 6, 7, 8, 9) sowohl an den Rechner (12) als auch an den ersten Sperreingang des Verknüpfungsglieds (11) gelegt ist, daß im Rechner (12) eine Speichereinheit, die die zu einem Unterbrechungssignal gehörige Adresse aus dem Adressenzähler (14) speichert, sowie ein von der Speichereinheit gesteuerter und über einen Adressendecoder (15) mit dem Adressenzähler (14) verbundener Adressenvorgeber vorgesehen sind, der mit dem zweiten Sperreingang (17) des Verknüpfungsglieds (11) in Verbindung steht, und daß der Adressenvorgeber die jeweils nachfolgend in den Adressenzähler (14) einzuschreibende neue Adresse bestimmt und den zweiten Sperreingang

   (17) wieder freigibt.