DE2444692C3 - Eingangsschaltung für einen Rechner zum Empfang von Informationen aus einer Vielzahl von peripheren Datengeräten 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 ZeitmultiplcxBetrieb, mit einem von einem Taktgenerator gesteuerten Adresscn/ähler. der über Adreßleitungcn mit dem Rechner und einer Mulliplcx-Anordnung verbunden ist. die die peripheren Datengeräte auf Unlerbrechungssignale für den Rechner abtastet, wobei durch das Auftreten eines Unterbrechungssignals der Adressen/ähler angehalten wird und der Rechner mit dem das Unterbrechungssignal aussendenden Datengerät in Verbindung tritt.

Nach dem Stand der Technik sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die peripheren Dalengerate mit den Eingängen einer Multiplcx-Anordnung verbunden sind. Bei sehr vielen angeschlossenen Datengeräten können mehrere Multiplex-Einheiten nebeneinander vorgesehen werden, deren Ausgänge von einer übergeordneten Mulliplex-Einheit zusammengefaßt werden. Die gesamte Multiplcx-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-Ancrdniing übertragen und an den angeschlossenen Rechner weilergeleitel wird. Die Abfrage der einzelnen Geräte kann entweder sequentiell, mit steigender Adressen-Kennzahl, oder nach Prioritäten gestaffelt vorgenommen werden, wenn einzelne Datengeräte mit Vorrang

bevorzugt abgefragt werden sollen.

Wenn ein gerade abgefragtes Daiengerät ein Unierbreehungssignal aussendet, wird der Adresscnzähler angehalten, d.h. der Abiragevorgang unierbnichen, die im Adressenzähler gespeicherte Adresse auf den Rechner übertragen, und der Rvdiner setzt sieh mii dem zu dieser Adresse gehörigen Datengeräi ii; Vc/bindung. um die gewünschte Operation auszuführen. Wenn das Datengerät beispielsweise aus einem Telefonapparat besteht, kann der Rechner diesen Telcfonapparat mit einer Amisleiumg verbinden. Da/u 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 Adrcsscnziihler wieder frei, so daß der Abfrage/yklus der Multiplcx-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 Unterbreehungssilinal am Rechner eintrifft. Der Rechner sei/l sich dann mit dem zu der betreffenden, im Adressen/ähler gespeicherten Adresse gehörigen Gerät in Verbindung, kann jedoch die Operation nicht ausführen, da das betreffende Daiengerät nicht zur Ausführung der Operation bereit ist. Folglich kann auch der Rechner die gewünschte Operation nicht durchführen. Solange das lchlcrhafie Un;erbreehungssignal durch eine Störung, also einen Übertragungsfehler entstanden ist. kann der Rechner diese Situation bewältigen und mit der Abfrage der Datcngcräte fortfahren. Wenn jedoch ein Defekt in einem der Geräte oder der Multiplex-Einheiten auftritt und somit bei Anwahl eines der Geräte oder einer durch eine Muliiplcx-Einhcit zusammengefaßten Gei ätegruppe immer ein Untcrbrechungssignal abgegeben vsird. dann läßt sich diese Situation nach dem Stand der Technik nich: mehr korrigieren, d.h.. daß die weitere /\bfrage der angeschlossenen Geräte blockiert ist. Eine Hinrichtung dieser Art /um Übertragen von Daten /wischen einem Rechner und mehreren entfernt liegenden Anschlußgeräten ist in der DT-AS 14 ii 577 beschrieben. Diese Einrichtung ist mit einer Zeitmultiplex-Anordnung versehen, die die einzelnen Daiengeräte 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 Unterbrcchungssignale an den Rechner aussenden kann. Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Rechner und dem Dalengerät wird bei Auftreten eines Unterbrcchuiigssignals der Adressenzähler der Mulliplex-Anordnung angehalten und die im Adressen/ähler enthaltene Adresse vom Rechner übernommen. Der Rechner tritt dann mit dieser Adresse in Verbindung und bewirkt, daß der Zähler jeweils nach erfolgter Übertragung seinen Abiastvorgang fortsetzt. Während des Kommunikationsvorgangs /wischen Rechner und Datengerät wird der Adrcßzähler durch ein besonderes Signal festgehalten, bis der Rechner die Datenübertragung abgeschlossen hat. Erst dann wird der Zähler freigegeben, und der Abfragevorgang der Muliiplcx-Anordnung wird bei der nachfolgenden Adresse fortgesetzt, da die Abfrage streng sequentiell erfolgt.

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

Übertragung auftritt, kann der Rechner das betreffende Patcngerat »nullstellen«, worauf das Untcrbrechungssignal verschwindet und der Abiragevorgang weitergeführt werden kann. Wenn jedoch beispielsweise ein Ccräiefehlcr in einer der AnpaBvorrichiuivjen oder der Multiplex-Einrichtungen auftritt, dann wird an den Rechner ein Unterbrechungssignal geliefert, das nicht einfach dadurch beseitigt werden kann, daß der Rechner das /u der betreffenden Adresse oder Adrcxsengruope gehörige Gerät »nullstellt«, da das Gerät oder die Gcrätegruppr; dieses Unterbrechungssignal ja garnicht hervorgerufen hat. In diesem Fall ist die Situation nicht mehr auflösbar, da am Rechner trot/ der erfolgten »Nullstellung« weiterhin ein Unterbrcchungssignal anliegt, somit auch der Adrcsscnzähler durch das oben erwähnte besondere Signal gesperrt bleibt und in seinem Abfragevorgang festgefahren, d. h. blockiert ist. Das den Adressen/.ähler sperrende Signal kann ja nur dann verschwinden, wenn der Rechner erfolgreich die Übertragung von Informationen oder eine andere Operation mit dem Datengerät beendet hat.

Demgemäß besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Eingangsschaltung für einen Rechner der eingangs genannten Art zu schallen, die sowohl gegen Fehler bei der Informationsübertragung als auch gegen Defekte der angeschlossenen Geräte derart geschützt ist. daß nicht nur ein Übertragungsfolie!· 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 Adrcssenzählcr verbunden ist, daß der Ausgang der Multiplex-Aüordnung sowohl an den Rechner als auch an den ersten Sperreingang des Verknüpfungsglicds gelegt ist. daß im Rechner eine Speichereinheit, die die zu einem Unterbrcchungssignal gehörige Adresse aus dem Adressen/.ähler speichert, sowie ein von der Speichereinheit gesteuerter und über einen Adresscndecoder mit dem Adressenzähler verbundener Adressenvorgeber vorgesehen sind, der mit dem zweiten Sperrcingang des Verkniiplungsglieds in Verbindung steht, und daß der Adressenvorgeber die jeweils nachfolgend in den Adressenzähler einzuschreibende neue Adresse bestimmt und den /weiten Sperreingang wieder freigibt.

Wenn bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung am Ausgang der Multiplex-Anordnung während des Abfragevorgangs ein Unterbrechungssignal auftritt, wird durch Sperrung des Vcrknüpfungsglieds der Adressen-/ähler angehallen, so daß die Adresse des gerade abgefragten Datengeräts als Zählerinhalt 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 Adrcssenzähler auch dann in seiner Stellung festgehalten wird, wenn sich der Zustand auf der Unterbrechiingsleilung ändert, d. h„ wenn das Unterbrcchungssignal verschwinde-i sollte. Danach wird die Adresse des Adrcssenzählers 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 IJnierbrcchiingssignal gelöscht wird. Der Adressenzähler wird jedoch immer noch über den zweiten Sperreingang des Vcrknüpfungsglieds in seiner Stellung festgehalten. Erst nach Beendigung der Operation entscheidet der im Rechner vorgesehene Adresscnvorgeber, welche Adresse nun in den Adrcsscn/ählcr eingeschrieben werden soll, d. h. mit welchem Datengerät der Abfragezyklus der Mulliplex-Anordnung fortgesetzt wird. Erst nachdem eine neue Adresse in den Adressen/.ähler eingeschrieben wurde, ändert sich der

ίο Zustand am zweiten Sperreingang des Vcrknüpfungsglieds, 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 Unicrbrechungssignal erzeugt wurde, dann arbeitet die Anordnung in erfindungsgemäßer Weise wie folgt:

Das Unterbrechungssignal sperrt, wie oben erläutert.

das Verknüpfungsglied und somit den Adressen/.ähler. Die im Adressen/.ähler 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 Speichcreinhcit 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 Datengcrät wieder ein Unterbrcchungssignal 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 Mulliplex-Anordnung ermöglicht werden kann. Durch das Einschreiben einer neuen Adresse in den Adresscnzähler wird die Sperrfunklion 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 Mulliplex-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 schematischcr Blockdarstellung eine erfindungsgemäße Eingangsschaltung.

Die in der Zeichnung dargestellte Eingangsschaltung für einen Rechner ist beispielsweise mit 25b 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, fe, 7 und 8 im Zcitmultiplex-Verfaliren zusammengefaßt und auf eine weitere Multiplcx-Einheit 9 gegeben, in der die Unterbrechungssignalc der

einzelnen Gruppen zusammengefügt und dann auf die Unterbrcchungslcitiing 10 des Rechneis übcrirageii werden. Die Leitung 10 ist mit einem NAND-Verknüpfungsglicd 11 und mit einem eine .Speichereinrichtung umfassenden Rechner 12 verbunden. Der Rechner 12 weist acht Eingangs- und Ausgangs-Übertragungsleilungcn 13 auf, die mit einem Adrcssen/ähler !4 verbunden sind. Die vier Übcrtragungsleitungen mit iicn niedrigsten Stellenwerten sind außerdem mit den Multiplex-Einhciien 5, 6, 7 und 8. und die vier Überlragungslcitungcn mit den höchsten Stellenwerten sind zusätzlich mit der Multiplcx-Einheit 9 verbunden. Ein Adresscndccodcr 15 ist als Anpassungsglied zwischen dem Rechner 12 und dem Adressenzahler 14 vorgesehen. Der Adressenzählcr 14 wird dabei über das Verknüpfungsglied 11 von einem quarzgeslcuerten Taktgenerator 16 mit einer Frequenz von 2.048 MIIz getrieben. Zwischen dem Verknüpfungsglied 11 und dem Rechner 12 ist eine Unlcrbrcchungssignal-I'reigabeleitung 17 vorgesehen.

Im Betrieb, wenn keiner der Telefonhörer ein Untcrbrcehungssignal 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-Einhciten 5,6,7 oder 8 im Multiplex-Vcrfahrcn weitergegeben wird. Dabei erfolgt die Abtastung und das Multiplexcn durch einen 4-bit-Stcuerkodc auf den vier Übertragungsleitungen mit den niedrigsten Stellenwerten der Übcrtragungsleitungen 13. Die Eingangssignale der Multiplex-Einhciten 9 werden ein weiteres Mal im Mulüplcx-Vcrfahren zusammengefaßt und auf die Untcrbrcchungsleitung 10 des Rechners gegeben, wobei sie von einem weiteren 4-bit-Steuerkode auf den vier Übertragungslcitungcn mit den höchsten Stellenwerten der Übcrtragungsleiiungen 13 angewählt werden. Die beiden 4-bit-Stcucrkode bilden also zusammen die Adresse desjenigen Telefonhörer, 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 Daucrsignal auf den zugehörigen Eingang der in der Gruppe 1, 2, 3 oder 4 legt. Dieses Signal erscheint, nachdem es durch das Multiplcxen erfaßt wurde, auf der Unlcrbrcchungslcilung 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 Unterbrcchungssignal-Frcigabeleitung 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 Untcrbrcehungssignal verschwinden solhc. Der Rechner 12 liest die Adresse des unterbrechenden Telefonhörer aus dem Adresscnzählcr 14 und übernimmt sie in seinen Speicher. Die vom Hörer benötigte Datenübertragung. z.B. das Anlegen eines Amlszci ehcns. wird dann vom Rechner 12 programmgesteuert durchgeführt, und nach ihrer Beendigung sctzi der Hörer seine zugehörige bistabile Kippstufe wieder zurück. Durch das Zurücksetzen der bistabilen Kippstufe verschwindet das Unlerbreclningssignal von der Leitung 10. aber der Zähler 14 wird noch immer durch das Signal auf der Leitung 17 festgehalten. Der Adressenvorgeber im Rechner 12 entscheidet nun. welche neue Adresse in den Zähler 14 eingeschlichen werden soll, d.h.. bei welchem Hörer die Abtastung fortzusetzen ist. Dann wird also, wenn eine sequentielle 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 Telefonhörer mit der höchsten Vorrangstellung in i\cn 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-1 inheit 6 eine Störung derart auftritt, daß alle Telefonhörcrlei-Hingen, die der Gruppe 2 zugeordnet sind, scheinbar Unterbrcchungssignalc erzeugen. Weiler sei angenommen, daß die gesamte Multiplex-Anordnung 5, 6, 7. 8. 9 nach der sequentiellen Ablastmcthodc arbeitel. 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 Datenübertragung verlangte. Wenn der Hörer mit dem höchsten Vorrang in der Einheit 6 während der nachfolgenden Abtastung wieder ein Unierbrechungssignal erzeugt, bewirkt der Speicher der Einheit 12. der sich die Eehlersituation bei der vorausgehenden Abtastung gemerkt hat. dall die Adresse des Telefonhörer mit dem nächst niedrigeren Vorrang, der einwandfrei arbeitet, d. h.. die Adresse des Telefonhörer mit dem höchsten Vorrang, der der Einheit 7 zugeordnet ist. in den Zähler 14 eingeschrieben wird. Wie oben bereits erwähnt, wird bei fehlerfreiem Arbeiten die bistabile Kippstufe, die dem unterbrechenden Gerät zugeordnet ist. zurückgesetzt, nachdem die entsprechende Opera tion durchgeführt wurde, so daß das Untcrbrechunsrssignal von der Leitung 10 verschwindet. I5ci einer lchlfunklion bleibt jedoch der Zustand der Leitung 10 in der Weise erhalten, daß ein Untcrbrcehungssignal auf der Leitung verbleibt, obwohl sich der Zustand aiii der Leitung 17 ändert, wenn durch den Adressen vorgcber 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 Unierbrechungssignal 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 Viel/ahl von peripheren Daicngcrülcn im ZeiimultiplevBeirieb. mit einem von einem Taktgenerator gesteuerten Adressen/ähler, der über Adreßleitungen mit dem Rechner und einer Muliiplcx-Anordnung verbunden ist, die die peripheren Datengeräte auf Unlerbrechungssignale für den Rechner abtastet, wobei durch das Auftreten eines Unterbrechungssignals der Adressenzähler angehalten wird und der Rechner mit dem das Unierbreehungssignal aussendenden Datengerät in Verbindung tritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verknüpfungsglied (11) mit einem Takt- und zwei Spcrreingäiigen vorgesehen ist, dessen T.ikteingang mit dem Taktgenerator

   (16) und dessen Ausgang mit dem Adresscnzählcr (14) verbunden ist, daß der Ausgang (!0) der Multiplcx-Anordnung (5, 6, 7, 8, 9) sowohl an den Rechner (12) als auch an den ersten Sperreingang des Verknüpfungsglicds (II) gelegt ist. daß im Rechner (12) eine Speichereinheit, die die /u einem Unterbrechungssignal gehörige Adresse aus dem Adresscn/ähler (14) speichert, sowie ein von der Speichereinheit gesteuerter und über einen Adressendccodcr (15) mit dem Adressen/ähler (14) verbundener Adresscnvorgcber vorgesehen sind, der mil dem /weiten Sperreingang (17) des Verknüpfungsglied« (II) in Verbindung steht, und daß der Adressenvorgeber die jeweils nachlolgend in den Adresscnzähler (14) einzuschreibende neue Adresse bestimmt und den /weiten .Sperreingang

   (17) wieder freigibt.