DE2547031A1 - Datenverarbeitungseinrichtung - Google Patents

Description

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I/p ö26?

INTEENATIOWAL COMPUTESS LIMITED, IGL House, Putney, London, S.W.15. England

Datenverarbeitungs einrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Datenverarbeitungseinrichtungen mit einer Datenspeicheranordnung, die eine Vielzahl von Datenkanälen aufweist, und mit einer Vielzahl von Vergleichseinheiten zur Durchführung von Vergleichen zwischen den Daten und entsprechenden Schlüsselwerten.

Es besteht ein zunehmender Bedarf an Datenverarbeitungseinrichtungen, bei denen selektiv Informationen aus größeren Datenbanken wieder aufgefunden werden können. Derartige Datenbanken sind im allgemeinen in Dateien und Datensätzen organisiert, die komplizierte Beziehungen zueinander haben. Solche Einrichtungen müssen die Fähigkeit haben, Daten rasch und einfach wieder aufzufinden. Darüber hinaus ist es erwünscht, einen Mehrfachzugriff zu der Einrichtung zu haben, d.h. verschiedenen Benutzern unabhängig voneinander eine Abfragung der Einrichtung zu ermöglichen.

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Konto: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 804 248 Postscheckkonto München 893 69 - 801

Gerichtsstand P.egensburg

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Bisherige Lösungen des Problems der Handhabung großer Datenbanken haben die Verwendung von entsprechend programmierten Universalrechnern mit verschiedenen peripheren Geräten bedingt. z.B. Plattendateien oder Magnetbandeinheiten. Aufzeichnungen sind im allgemeinen wieder dadurch aufgefunden worden, daß ein Adressieren entsprechend ihren räumlichen Plätzen in der Einrichtung vorgenommen wurde. Dies hat die Verwendung verschiedener Indexe zur Bestimmung von Aufzeichnungen, die spezielle Merkmale enthalten, erforderlich gemacht. Die Erzeugung, Verwendung und das Auf-denneuesten-Stand-Bringen dieser Indexe stellt erhebliche Probleme dar und führt zu einem schlechten Wirkungsgrad. Darüber hinaus stellt die Forderung nach einem Mehrfachzugriff erhebliche Probleme bei einer solchen Einrichtung dar.

Ein derartiges, vorgeschlagenes Verfahren zum Vermeiden des Problemes des Indexierens besteht darin, die zu adressierenden Aufzeichnungen auf der Basis ihrer Inhalte statt ihrer räumlichen Plätze zu ordnen. Beispielsweise ist vorgeschlagen worden, eine Datei erschöpfend abzutasten, indem jede Aufzeichnung der Reihe nach mit einem vorbestimmten Suchkriterium getestet wird, um zu entscheiden, ob sie wieder aufgefunden oder in sonstiger Weise behandelt werden soll. Ein Ziel vorliegender Erfindung ist es, eine neuartige Einrichtung dieser Art zu schaffen.

Gemäß vorliegender Erfindung weist eine Datenverarbeitungseinrichtung eine Datenspeicheranordnung, eine Vorrichtung zum Auslesen einer Vielzahl von Datenkanälen in paralleler Form aus der Speicheranordnung, eine Vorrichtung zum Zeitmultiplexen der Datenkanäle miteinander, und eine Vielzahl von Vergleichseinheiten auf, die parallel in Multiplexverfahren behandelten Daten betrieben werden, damit Vergleiche zwischen den gemultiplexten Daten und entsprechenden Schlüsselwerten vorgenommen werden, wobei jede Vergleichseinheit simultan auf die Datenkanäle aufgeteilt wird, so daß Vergleiche unabhängig von den Daten aus unterschiedlichen Kanälen durchgeführt werden.

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Eine derartige Einrichtung ist in der Lage, eine Datei abzutasten und jede Aufzeichnung in der Dabei mit einem Suchkriterium zu prüfen, das aus einer logischen Kombination der Ergebnisse einer Anzahl von indieviduellen Vergleichen besteht. Wenn eine ausreichende Anzahl von Vergleichseinheiten vorgesehen ist, können ziemlich komplizierte Suchkriterien ausgewertet werden, oder es können andererseits mehrere einfachere Suchkriterien gleichzeitig parallel auf die Daten einwirken, die Verarbeitungsgeschwindigkeit sehr hoch sein. Das Multiplexen einer Anzahl von Datenkanälen gewährleistet, daß diese hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit voll ausgenutzt wird. Darüber hinaus ermöglicht das Multiplexen, daß die Steuergeräte für das System auf die Kanäle im Simultanbetrieb aufgeteilt werden, so daß der erforderliche Geräteaufwand (hardware-Aufwand) auf einem Minimum gehalten werden kann, während eine unabhängige Verarbeitung für jeden Kanal beibehalten wird. Da die Einrichtung unabhängig auf die verschiedenen Kanäle einwirkt, können die unterschiedlichen Kanäle vollständig unabhängige Dateien enthalten und es kann die Anordnung so gewählt werden, daß Suchaufgaben von unterschiedlichen Benutzern, die sich auf unterschiedliche Dateien beziehen, gleichzeitig durchgeführt werden, so daß ein Vielfachzugang zur Einrichtung erleichtet wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Veibindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Gesamtblockschaltbild einer Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Anzahl von Plattendateien, einer Multiplexeinheit, Vergleichseinheiten, einer Steuerlogik für die Vergleichseinheiten und einer Suchauswerteinheit,

i'ig. 2 das Datenformat für die Plattendateien,

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Figuren 3-5 die MuItipiexeinheit,

Pig. 6 das Format bzw. den Aufbau eines Aufzeichnungsträgers,

Figuren 7-14 die Steuerlogik,

Figuren 15-18 eine der "Vergleichseinheiten zusammen mit einer Logik, die beiden solchen Einheiten gemeinsam ist,

Fig. 19 eine Möglichkeit der Benutzung der Einrichtung, und Figuren 20-25 die Suchauswerteinheit.

In Fig. 1 weist die Einrichtung eine Vielzahl von Magnetplattendateieinheiten 1 auf. Jede dieser Einheiten enthält einen Stapel von Magnetplatten, wobei jeweils ein Lese/Schreibkopf jeder Aufzeichnungsfläche zum Auslesen von Daten aus oder zum Einschreiben von Daten in eine Spur auf der Oberfläche zugeordnet ist. Die Köpfe sind in radialer Richtung einstellbar, damit ein gewünschter "Zylinder" von Spuren aus diesen Platten ausgewählt werden kann. Einige der Einheiten, die mit S bezeichnet sind, sind so aufgebaut, daß nur ein einziger Kopf gleichzeitig angeschaltet werden kann und damit nur einen Ausgangsdatenkanal ergibt. Die übrigen Einheiten M sind in der Lage, daß eine Vielzahl ihrer Köpfe gleichzeitig angeschaltet werden kann und somit eine Vielzahl von parallelen Ausgangskanälen (in diesem Beispiel jeweils zehn Kanäle) erzielt werden können.

Daten, die in den Platteneinheiten 1 gespeichert werden, sind logisch in Dateien organisiert. Jede Datei kann beispielsweise aus einem gegebenen Zylinder bestehen oder sich über mehrere Zylinder (und möglicherweise sogar über mehrere Platteneinheiten) erstrecken. Andererseits können verschiedene Dateien in einem Zylinder vorhanden sind. Jede Datei weist eine Anzahl von Aufzeichnungen auf und jede Aufzeichnung besitzt eine Anzahl von Feldern. Beispielsweise kann eine Datei eine Liste von auf Vorrat

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gehaltenen Teilen darstellen, wobei eine Aufzeichnung für jedes Teil vorhanden ist, und jede Aufzeichnung kann Felder enthalten, die die Teilenummer, den Preis, die Vorratsmenge , die Abgabezeit usw. darstellen.

Die Datenkanäle, die aus den Platteneinheiten ausgelesen werden, werden einer Schalteinheit 2 aufgegeben, ^die bis zu Ik dieser Kanäle auswählt und sie den zwölf Eingabestellen einer Multiplexeinheit 3 aufgibt. Die Einheit 3 kombiniert diese zwölf Datenkanäle miteinander und erzeugt ein Zeitmultipiexsignal auf einer Datenvielfachleitung 4. Es werden dabei nicht nur die Daten in Multiplexbetrieb geschaltet, sondern auch die Steuerinformation, die auf jeder Spur vorhanden ist. Dies ermöglicht, daß die Steuergeräte diese Steuerinformation simultan unter allen zwölf Datenkanälen behandeln und damit die Menge an erforderlichen Geräten auf ein Minimum herabsetze. Jeder Kanal wird jedoch unabhängig von allen anderen Kanälen behandelt. Deshalb können die Kanäle, die miteinander in Multiplexbetrieb arbeiten, alle vollständig unabhängig voneinander sein und brauchen in keiner Weise miteinander synchronisiert zu sein. Wenn sie somit von getrennten Oberflächen einer der Mehrfacheinheiten M abgeleitet werden, ist es nicht notwendig, sicherzustellen, daß die Daten auf diesen Oberflächen in irgendeiner Weise ausgerichtet sind. Darüber hinaus können die in Multiplexbetrieb arbeitenden Kanäle aus getrennten Platteneinheiten abgeleitet werden.

Die Multiplexeinheit ergibt auch die nachfolgenden Steuersignale, um die Daten auf der Datenvielfachleitung 4 zu kenifeichnen: Eine Kanalzahl, die angibt, aus welchem Kanal die Daten abgeleitet sind, und eine physikalische Adresse, die anzeigt, von wo die Daten auf der Platte stammen.

Die im Multiplexbetrieb vorliegenden Daten auf der Datenvielfachleitung 4 werden parallel einer Bank von 16 Vergleichseinheiten (es ist nur eine dargestellt) aufgegeben. Diese Einheiten benutzen gemeinsam eine Steuerschaltung 6. Jede Vergleichseinheit ist im Time-Sharing-Betrieb zwischen die zwölf Datenkanäle eingeschaltet

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und arbeitet vollständig unabhängig für jeden Kanal. Bei einem bestimmten Datenkanal ist die Arbeitsweise grundsätzlich folgende: Die Vergleichseinheit vergleicht jedes Datenfeld, das auf der Datenvielfachleitung h- auftritt, mit einem gespeicherten Schlüsselwert. Die Ergebnisse dieser Vergleiche werden gesammelt (z.B. durch ODER-Schaltung miteinander verbunden) und am Ende der Aufzeichnung in einen Speicher in der Vergleichseinheit gespeichert.

Am Ende einer Aufzeichnung werden die gespeicherten Resultate, die für die Aufzeichnung geeignet sind, auf eine Suchauswertein- · heit (SEU) 7 übertragen. Diese Einheit führt logische Arbeitsvor-

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gänge an den Resultaten in Abhängigeit von einem gespeicherten Programm durch, so daß entschieden wird, ob die Aufzeichnung einem bestimmten Suchkriterium genügt. Um zu gewährleisten, daß die Vergleichsergebnisee nicht rascher erhalten werden als die Suchauswerteinheit sie auswerten kann, wird eine minimale Aufzeichnungslänge festgelegt (in diesem Fall 16 Bytes), und ist so ausgebildet, daß die längste Auswertfolge in der Suchauswerteinheit nicht langer in Anspruch nimmt als 16 Byte-Perioden.

Die Daten auf der Datenvielfachleitung 4 werden zusammen mit den Kennzeichnungssteuersignalen auch einer Wiederauffindeinheit 10 aufgegeben, deren Zweck darin besteht, spezielle Informationsausdrücke aus den Aufzeichnungen wieder aufzufinden, die dem Suchkriterium genügen. Da eine Aufzeichnung von der Suchauswerteinheit solange nicht verarbeitet wird, bis sie abgetastet worden ist, muß die Wiederauffindeinheit 10 Pufferspeicher enthalten, die die speziellen Ausdrücke solange vorübergehend festhalten, bis die Auswertung abgeschlossen worden ist.

Die wiederaufgefundene Information wird zusammen mit der zugeordneten physikalischen Adresse einer Steuervera rbeiirangseinrichtung 8 zugeführt. Diese ist ein konventioneller, kleiner Prozessor, der die Arbeitsweise aller bisher beschriebenen Teile der Einrichtung koordiniert. Zusätzlich kann der Steuer prozessor einen Zugang zur Datenbasis über eine Zugriffseinheit 9 mit direktem

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Zugriff erhalten, die parallel zum übrigen Teil des Systems, jedoch unabhängig von diesem arbeitet und die einen direkten Zugriff zu den Plattendateien 1 über die Schalteinheit 2 besitzt.

Die gesamte, bisher beschriebene Einrichtung kann als Anschlußgerät zu einem herkömmlichen Hauptrechner betrachtet werden, der entsprechende Endstufenbefehle der Steuerverarbeitungseinheit 8 in Abhängigkeit von Benutzerprogrammen zuführt.

Plattenformat bzw« Plattenaufbau

In Fig. 2 ist das Format von Daten in den Platteneinheiten 1 dargestellt. Jede Datenspur enthält 15 Datenblöcke, die als Datenbereiche DA bezeichnet sind und die in gleichem Abstand um die Spur versetzt sind. Jeder Datenbereich enthält 384 Datenbytes mit jeweils acht Bits. Diese Datenbereiche DA entsprechen nicht den oben bezeichneten Aufzeichnungen: Jeder Datenbereich kann mehrere Aufzeichnungen enthalten oder andererseits kann jede Aufzeichnung sich über mehrere Datenbereiche auf der gleichen Spur erstrecken.

Jedem Datenbereich DA geht ein Markierschema voraus, das neun Bytes lang ist und das als Zählbereich GA bezeichnet wird, welcher den Datenbereich innerhalb der Platteneinheit eindeutig identifiziert. Jeder Zählbereich enthält somit:

(a) Eine Zylinderzahl, die die radiale Position der Spur identifiziert ,

(b) eine Kopfzahl, die identifiziert, welchem Kopf die Spur entspricht,

(c) eine Zählbereichszahl (von 0-14), die die Umfangsposition des Bereiches innerhalb der Spur identifiziert.

Jedem Datenbereich DA oder Zählbereich CA geht unmittelbar die nachstehende Folge voraus:

(a) Eine Einleitung PA, die aus acht Bytes mit jeweils acht binären Einsen besteht, die zum Synchronisieren von Taktgeberschaltungen verwendet wird,

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(b) eine Adressenmarke AM, die ein einziges, fest Torgegebenes Schema von Bits mit einer Länge von sieben Bytes ist und die dazu dient, den Beginn des folgenden Zählbereiches oder Datenbereiches zu markieren,

(c) ein gleichiaufbyte S, das die Art des folgenden Bereiches (z.B. Zählbereich oder Datenbereich) identifiziert.

An jeden Datenbereich DA oder Zählbereich CA schließen sich unmittelbar zwei zyklische Prüfbytes CG an, die während des Ablesens verwendet werden, um die aus diesem Bereich ausgelesenen Daten zu verifizieren. Das erste zyklische Byte = der Έχ&1^ιν-0ΏΕΙί-Ριιη^ tion eines aus lauter Einsen bestehenden Bytes, wobei Jedes zweite Byte in den Bereich von dem ersten Byte beginnt. In ähnlicher Weise ist die zweite zyklische Prüfung eine Exclusiv-ODER-Funktion eines aus lauter Einsen bestehenden Bytes, wobei jedes zweite Byte in dem Bereich von dem zweiten Byte ausgeht.

Die schraffierten Bereiche in Pig. 2 stellen Spalte dar, in denen keine Information aufgezeichnet ist.

Multiplexeinheit

Die Figuren 3-5 zeigen die Multiplexeinheit J im einzelnen.

In Pig. 3 werden die Ursprungsdaten aus den zwölf Kanälen, die durch die Schalteinheit 2 ausgewählt worden sind, zwölf Kanaleinheiten CHO-CHIl aufgegeben. Die Datengeschwindigkeit an dieser Stelle ist die Geschwindigkeit der Lesedaten aus einer Spur der Platte und beträgt nominell 2,5 Megabits pro Sekunde.

Eine dieser Kanal einheit en ist im einzelnen in Pig. 4- gezeigt. Die Einheit weist eine Demodulationsschaltung 11 auf, die die Ursprungsdaten demoduliert und ein Taktsignal aus den Daten entnimmt (dieses Taktsignal wird nur während des Auslesens der tatsächlichen aufgezeichneten Bereiche erzeugt und ist während der Spalte Undefiniert).

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Eine WählerSchaltung 15 ist vorgesehen, um entweder dieses Datentaktsignal oder ein Taktsignal aus einem internen Taktgeber 14 (der eine etwas geringere Taktgeschwindigkeit als dem Datentakt

zuentspricht besitzt), auswähle, das als Haupt takt signal für die Kanaleinheit dient. Dieses Haupttaktsignal wird einem Zähler 15 mit Teiler Acht aufgegeben, so daß er von der Bitfrequenz auf die Bytefrequenz untersetzt wird.

Die demodulierten Daten auf dem Pfad 12 werden einer Adressenmarkierainzeigeschaltung 16 herkömmlicher Form aufgegeben, die so ausgelegt ist, daß sie das eine Adressmarke AM darstellende Byteschema erkennt. Wenn die Schaltung 16 den Beginn einer Adressenmarke anzeigt (nämlich, daß ein nur aus Nullen bestehendes Byte auf ein nur aus Einsen bestehendes Byte folgt) wird ein "Start"-Signal erzeugt.

Die demodulierten Daten werden auch einem Serien-Parallel-Umsetzer 17 aufgegeben, der sie von Bit-Serien- in Byte-Parallel-Form umsetzt. Der Ausgang des Umsetzers I7 wird einem Paar von Pufferspeichern Bl und B2 aufgegeben, und jeder dieser Speicher ist ein Speicher mit direktem Zugriff mit 16 Bytes. Diese Pufferspeicher werden von einer bistabilen Schaltung 19 gesteuert, die als ein Zähler mit Teiler 2wei in solcher Weise geschaltet sind, daß die Pufferspeicher zum abwechselnden Einschreiben wirksam gemacht werden. Zweckmäßigerweise wird der Pufferspeicher, der gerade zum Einschreiben wirksam gemacht wird, als der Strompufferspeicher bezeichnet, während der andere als der Nichtstrom-Pufferspeicher bezeichnet wird. Die Datenausgänge aus den Pufferspeichern werden einer Datenwählschaltung 20 aufgegeben, die auch von der bistabilen Schaltung 19 gesteuert wird, so daß Daten aus dem Nichtstrom-Pufferspeicher für die Abgabe auf einen Pfad 21 ausgewählt werden.

Das Adressieren der Pufferspeicher wird auch durch die bistabile Schaltung 19 über eine Schaltanordnung 18 in folgender Weise gesteuert: Der Nichtstrom-Pufferspeicher wird durch ein aus vier

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Bits "bestellendes Adressenlese-Signal auf einem Pfad 22 adressiert, während der Strom-Pufferspeicher durch den Inhalt eines aus vier Bits bestehenden Zählers 23 adressiert wird. Dieser Zähler wird durch das Bytegeschwindigkeits-Taktsignal aus dem Zähler 15 weitergeschaltet. Der Überlauf des Zählers 23 zeigt an, daß der Strom-Pufferspeicher mit Daten gefüllt ist und deshalb zum Schalten der bistabilen Schaltung 19 in den entgegengesetzten Zustand verwendet wird, um die Rollen der Pufferspeicher zu vertauschen. Die Überlaufabgabe erzeugt auch ein Anfrage-Signal auf einer Leitung 24, vorausgesetzt, ein IMD-Gatter 25 ist freigegeben.

In Fig. 3 werden die Anfrageleitungen 24 aus den zwölf Kanaleinheiten einer Kanalwählereinheit 26 aufgegeben, die jeweils eine ausstehende Anfrage gleichzeitig dadurch bedient, daß ein Kanalfreigabe-Signal der entsprechenden Kanaleinheit über eine der zwölf Leitungen 27 zugeführt wird. Die Kanalwählereinheit erzeugt auch eine Folge von Adressen-Lese Signalen von 0 bis 15, die den Adressenpfaden 22 der Kanaleinheiten aufgegeben werden, damit die Inhalte der Nichtstrom-Pufferspeicher, und zwar ein Byte nach dem anderen, ausgelesen werden. Dieses Auslesen erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 235 Nanosekunden pro Byte. Wie in Fig. 4- gezeigt, beeinflußt das Kanalfreigabe- Signal einen Satz von Gattern 28 in der ausgewählten Kanaleinheit, wodurch Daten von dem Hichtstrom-Speicher auf einen Ausgangspfad 29 von Bytebreite ausgelesen werden. Wie in !ig. 3 gezeigt, werden die Signale auf den Pfaden 29 in einer fest verdrahteten ODER-Verbindung kombiniert, damit ein Multiplexsignal auf einem gemeinsamen Ausgangspfad 31 mit einer Breite von einem Byte erzeugt w:rd

Die Geschwindigkeit, mit der Daten aus den Pufferspeichern ausgelesen werden, ist etwas höher als das Zwölffache der Geschwindigkeit, mit der sie eingelesen werden. Dies ergibt einen Spalt von einem Byte zwischen Daten aus unterschiedlichen Kanälen, so daß dadurch Zeit zur Verfügung steht, damit die folgenden Teile der Einrichtung von einem Kanal auf den anderen umschalten. Damit

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werden auch kleine Schwankungen in der Drehgeschwindigkeit der Platten zugelassen, was dazu führen kann, daß Daten aus den Platten schneller ausgelesen werden als mit der Nenngeschwindigkeit. Die Reihenfolge, in der die Datenkanäle im Multiplexbetrieb betrieben werden, ist nicht notwendigerweise fest vorgegeben, da sie durch den Kanalwähler in Abhängigkeit von AnfrageSignalen bestimmt wird, anstatt auf einer festen, zyklischen Basis.

Nach Fig. 4 enthält jede Kanaleinheit ein zyklisches Schieberegister 32 mit sechs Stufen, das als Sortierer bezeichnet wird, der die Arbeitsweise der Einheit steuert. Zu einem beliebigen Zeitpunkt enthält eine dieser Stufen eine Eins, und die anderen ent-

so
halten alle Nullen, daß der Sortierer sechs aufeinanderfolgende Stadien hat. Diese sechs Stadien entsprechen grundsätzlich den folgenden sechs Bereichen auf der Platte (Fig. 2):

GIeichlaufbyte, das einen Zählbereich vorausgeht.

Zählbereich

Spalt, der auf einem Zählbereich folgt

GIeichlaufbyte, das einem Datenbereich vorausgeht

Datenbereich

Zyklische Prüfbytes, die einem Datenbereich folgen.

GAP

DA SYNC

DACC

wird

Zu Beginn der Sortierer auf die CASINC-Stufe voreingestellt, bevor eine einem Zählbereich vorausgehende Adressenmarke AM aufgenommen wird. In diesem Zustand wird die Adressenmarkieranzeigeschaltung 16 wirksam gemacht, so daß dann, wenn der Beginn der Adressenmarke AM angezeigt wird, ein START-Signal erzeugt wird. Dieses stellt den Zähler 23 auf einen Wert von Acht ein und macht ihn wirksam. Der Zähler zählt dann vorwärts, so daß die Adressenmarke AM und das anschließende Zählbereichs-Gleichlaufbyte S in Bytes 8, 15 des laufenden Puffers eingegattert wird. Ein Anfrage-Signal wird dann auf der Leitung 24 erzeugt, das die Kanalwählereinheit abfragt, um die Inhalte des Puffers auszulesen. Gleichzeitig bewirkt das Zähler-Überlaufsignal, daß die Puffer vertauscht werden, und verschiebt auch den Sortierer 32 in den CA-Zustand.

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Im CA-Zustand setzt der Zähler 25 die Zählung fort und bewirkt, daß der Zählbereich OA und die zyklischen Prüfbytes CO in Bytes 0-10 des laufenden Puffers eingegattert werden. Wenn der Zählwert Zehn erreicht hat, wird der Wähler auf das interne Taktsignal umgeschaltet. Die Zählung wird bis 15 fortgesetzt. Dann wird eine Anfrage erzeugt und der Sortierer 32 auf den GAP-Zustand verschoben.

Im GAP-Zustand wird die Zählung fortgesetzt. In diesem Zustand jedoch wird das Anfrage-Signal gesperrt, da das Gatter 25 unwirksam gemacht ist, so daß keine Information auf den Ausgangspfad 29 ausgelesen wird. Die Länge des Spaltes und die Frequenz des inneren Taktes sind so gewählt, daß dann, wenn der Zähler das nächste Mal überläuft, die Einleitung PA, die der nächsten Adressenmarke vorausgeht, begonnen hat, von der Platte anzukommen, so daß das Datentakt signal wieder zur "Verfügung steht. Das Überlaufsignal bewirkt somit, daß der Wähler 13 auf das Datentaktsignal zurückschaltet. Gleichzeitig wird der Sortierer auf den DA SYNG-Zustand verschoben und der Zähler 23 unwirksam gemacht .

Im DA STNO-Zustand wird die Adressenmarkieranzeigeschaltung 16 wieder wirksam gemacht. Wenn der Beginn der Adreseenmarke angezeigt wird, wird somit ein START-Signal erzeugt, das den Zähler 23 auf Acht stellt und ihn wirksam macht. Der Zähler läuft dann und gattert die Adressenmarke und das Datenbereichsgleichlaufbyte in Bytes 8-15 cLes laufenden Puffers ein. Wenn ein Zählerüberlauf auftritt, wird ein Anfragesignal abgegeben und der Sortierer auf den DA-Zustand verschoben.

Im DA-Zustand wird ein Verschieben des Sortierers durch ein Verschiebe-Sperr-Signal gesperrt. Somit zählt der Zähler 23 wiederholt von Null bis Fünfzehn und bewirkt, daß aufeinanderfolgende Gruppen von 16 Bytes des Datenbereiches DA in abwechselnde Puffer eingespeichert werden. Wie vorher wird am Ende einer jeden Gruppe von Bytes ein Anfragesignal abgegeben. Das Verschiebe-Sperr-Signal wird solange aufrechterhalten, bis die letzte Gruppe von

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Bytes in dem Datenbereich in den laufenden Puffer eingegattert worden ist, worauf es entfernt wird und der Sortierer auf den DACC-Zustand verschoben werden kann.

Im BAOC-Zustand läuft der Zähler 23 weiter und gattert die beiden zyklischen Prüfbytes CC in Bytes 0 und 1 des laufenden Puffers. Wenn der Zählwert Eins erreicht hat, wird ein Signal erzeugt, das den Wähler 13 über den inneren Takt schaltet. Der ZählVorgang wird dann fortgesetzt, bis ein Zählerüberlauf auftritt, was ein weiteres Anfragesignal ergibt und bewirkt, daß der Sortierer in den anfänglichen CA SYNC-Zustand zurückverschoben wird. Gleichzeitig wird der Wähler 13 in den Datentakt zurückgeschaltet und der Zähler 23 unwirksam gemacht. Die Kanaleinheit wartet nun auf die Ankunft der nächsten Adressenmarke, wie vorher.

Hieraus ergibt sich somit, daß die Kanaleinheit die Daten aus dem entsprechenden Datenkanal in einer Reihe von Gruppen von jeweils 16 Bytes arrangiert. Jeder Datenbereich DA, der aus 384 Bytes besteht, ist in 24 solcher Gruppen von Bytes unterteilt. Jede Adressenmarke und das folgende Gleichiaufbyte werden zusammen in Bytes 8-15 einer Gruppe angeordnet und die anderen Bytes leergelassen. In ähnlicher Weise werden jeder Zählbereich und die zyklischen Prüfbytes in Bytes 0-10 einer Gruppe angeordnet, wobei die anderen Bytes leergelassen werden, während die zyklischen Prüfbytes für den Datenbereich in Bytes 0 und 1 einer sonst leeren Gruppe angeordnet werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt, gattern die Gatter 28 auch den Zustand des Sortierers bei Empfang eines Kanal-Wirksam-Signales zur Erzeugung eines Kanal-Zustand-Signales aus, das in einer verdrahteten ODEK-Verbhdung mit ähnlichen Signalen aus den anderen Kanälen kombiniert wird.

i"ig. 5 zeigt den Kanalwähler 26 im Detail. Der Wähler weist eine Prioritätsschaltung 33 auf, die eines der Anfragesignale auf den Leitungen 24 zur Wartung auswählt und ein Kanal-Wirksam-Signal

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auf der entsprechenden Leitung der Leitungen 27 exzeugt. Gleichzeitig wird die Identität des gewählten Kanales durch eine Schaltung 34 codiert und eine Kanalzahl aus vier Bits erzeugt.

Die Prioritätsschaltung 33 aktiviert dann einen Tier-Bit-Zähler 35, der von einem Vielfachleitungs-Taktsignal aus einer Taktschaltung 36 betrieben wird. Der Zähler 35 zählt von Null auf Fünfzehn, erzeugt eine Folge von Lese-Adressen-Signalen zum Auslesen einer Gruppe von sechzehn Bytes aus der ausgewählten Kanaleinheit. Wenn der Zähler überläuft, hält er an und gibt ein Signal an die Prioritätsschaltung 33 ■> indem die Auswahl der nächsten Anfrage eingeleitet wird. Das Signal, das das Auslesen einer Gruppe von Bytes einleitet, wird als das STAET-GOB-Signal bezeichnet, während das Überlaufsignal am Ende der Gruppe von Bytes als das Ende-GOB-Signal bezeichnet wird.

ferner
Der Kanalwähler weist einen Zähler 38 zum Zählen der Anzahl von Gruppen von Bytes auf, die aus einem Datenbereich ausgelesen worden sind; dieser Zähler wird um Eins bei jedem STAET-GOB-Signal weitergeschaltet, wenn das Kanal-Zustand-Signal anzeigt, daß der ausgewählte Kanal den DA-Zustand einnimmt. TJm schritt zuhält en mit der Multiplexschaltung der Kanäle werden die Inhalte dieses Zählers 38 in einem Speicher 39 mit di^rektem Zugriff gespeichert, der durch die Kanalzahl am Ende einer jeden Gruppe von Bytes adressiert ist, und der Zähler wird aus dem Speicher zu Beginn einer jeden Gruppe von Bytes gefüllt. Daraus ergibt sich, daß das Zählen für jeden Kanal vollständig unabhängig vor sich geht. Der Ausgang des Zählers 38 wird einer Deeodierschaltung 41 aufgegeben, die anzeigt, wenn der Zählwert 22 für den laufend gewählten Kanal erreicht, woraus sich ergibt, daß die zweitletzte Gruppe von Bytes in einem Datenbereich aus dem nichtlaufenden Puffer in diesem Kanal ausgelesen wird. Dies bedeutet, daß die letzte Gruppe von Bytes in dem Datenbereich in den Strom-Puffer dieses Kanales eingeschrieben wird. Deshalb wird der Ausgang des Decodierers 41 dazu verwendet, das "Verschiebe-Sperr-Signal aus

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dem Sortierer des wirksam gemachten Kanales zu entfernen.

Der Ausgang aus dem Zähler 38 wird als GOB-Zahl bezeichnet und stellt einen Teil der physikalischen Adresse dar, die die Daten auf der Datenvielfachleitung 4 qualifiziert.

Mit Bezugnahme auf S¹Ig. 3 wird das Kanal-Zustands-Signal verwendet, um zu bestimmen, was mit den Signalen auf dem Pfad 31 S^e~ schehen soll, und zwar in folgender Weise:

Wenn der Kanal-Zustand den GA- oder den CASYNC-Zustand angibt, wird eine Vergleichsschaltung 400 wirksam gemacht, die den Zählbereich und das Gleichiaufbyte mit dem Ausgang des Speichers 401 mit direktem Zugriff vergleicht. Dieser Speicher ist in zwölf Bereiche unterteilt, und zwar jeweils einen für jeden Datenkanal, wobei einer dieser Bereiche von der Kanal-Zahl ausgewählt wird. Jeder dieser Bereiche enthält den erwarteten Wert des Zählbereichs-GIeichlaufbytes und des Zählbereiches entsprechend einem Datenbereich, der abgetastet werden soll. "Wenn die Vergleichsschaltung 400 für das Gleichiaufbyte oder den Zählbereich eine Fehlanpassung angibt, wird der Sortierer des wirksam gemachten Kanales in den CASYNC-Zustand rückgesetzt.

Wenn andererseits die Vergleichsschaltung 400 für den Zählbereich und das gleich!aufbyte eine Anpassung anzeigt, wird ein Signal in die Steuerverarbeitungseinrichtung geschickt, der diese Tatsache mitgeteilt wird. Die Steuerverarbeitungseinrichtung bringt dann den entsprechenden Bereich des Speichers 401 dadurch auf den letzten Stand, daß die entsprechenden Details des nächsten Zählbereiches, der angepaßt werden soll, eingeschrieben werden. Auf diese Weise kann die Steuerverarbeitungseinrichtung jede gewünschte Folge von Datenbereichen für die Abtastung durch das System auswählen, wobei die Auswahl unabhängig für jeden Kanal durchgeführt wird.

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Im CA-Zustand wird auch ein anderer Speicher 402 mit direktem Zugriff wirksam gemacht, damit das Byte auf dem Pfad 31, das die Zähltereichszahl enthält, in die Stelle des Speichers 402 eingeschrieben wird, der durch die laufende Kanalzahl adressiert ist. Die Inhalte der laufend adressierten Stelle dieses Speichers ergeben ein Signal, das als CA-Zahl bezeichnet wird, welche (zusammen mit der GOB-Zahl) die physikalische Adresse darstelt, die die Daten auf der Datenvielfachleitung 4 qualifiziert.

Wenn der DA SINC-Zustand auftritt, wird die Gruppe von Bytes, die auf demPfad 31 vorhanden ist, in eine Vergleichsschaltung gegattert, wo Byte Fünfzehn gegen einen festverdrahteten Wert geprüft wird, um festzulegen, ob es sich um ein gültiges Datenbereichs-Gleichlaufbyte handelst. Wenn nicht, wird ein Dehler-Signal in die Steuerverarbeitungseinrichtung gegeben.

Wenn der DA-Zustand auftritt, werden die aufeinanderfolgenden Gruppen von Bytes, die auf dem Pfad 31 erscheinen, auf die Datenvielfachleitung 4 (IFig. 1) und damit auf die Vergleichseinheiten 5 gegattert.

Die Daten auf dem Pfad 31 werden ferner einer Prüfbyte-Erzeugungsschal tung 43 aufgegeben, die Prüfbytes auef jedem Zählbereich und den zyklischen Prüfbytes, und auf Jedem Datenbereich und den zyklischen Prüfbytes erzeugt. Normalerweise werden die auf diese Weise erzeugten Prüfbytes alle Null. Die Schaltung 43 weist einen zugeordneten Speicher 44 mit direktem Zugriff auf. Dieser Speicher wird durch die Kanalzahl adressiert und dient dazu, den Zustand

jsnde einer
des Prüfbyte-Generators am jeden Gruppe von Bytes zu speichern und ihn zu Beginn einer jeden neuen Gruppe von Bytes zu füllen, so daß gewählleistet ist, daß die Erzeugung von Prüf bytes für verschiedene Kanäle unabhängig vor sich geht.

Wenn der GA- oder der DACG-Zustand eintritt, wird eine Vergleichseinrichtung 45 wirksam gemacht, die bewirkt, daß die Prüfbytes, die von der Schaltung 43 erzeugt werden, mit einem verdrahteten

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Gesamt-Null-Schema verglichen werden. Wenn eine Fehlanpassung in dem DACC-Zustand angezeigt wird, wird der Steuerverarbeitungseinrichtung ein Fehler signalisiert. Eine Fehlanpassung im GA-Zustand bewirkt andererseits, daß der Sortierer der wirksam gemachten Kanaleinheit in den CA SYNC-Zustand rückgesetzt wird. Die Steuerschaltungen nach Fig. 3 zur Anpassung der Zählbereiche, zur Prüfung der Gleichlaufbytes usw. arbeiten zeitparallel zwischen allen zwölf Kanälen, so daß der Aufwand an Steuergeräten reduziert wird.

Aufzeichnungsformat

Fig. 6 zeigt das Format von Daten in einer Aufzeichnung. Die Aufzeichnung weist eine Folge von Datenfeldern auf. Jedes Datenfeld besteht aus:

(a) Einem Identifizierbyte I, das die Art des Datenfeldes darstellt. Beispielsweise wäre im Falle der Bestandskartei das Identifizierbyte I ein Sode, der "Teilenummer", "Preis" usw. angibt.

(b) Einem Längenbyte L, das die Länge in Bytes des Datenfeldes einschli3ßlich der Bytes I und L darstellt.

(c) Einem Wertteil V veränderlicher Länge, der den tatsächlichen Wert der Daten enthält. Wenn beispielsweise das Identifizierbyte I die "Teilezahl" darstellt, enthält der Wertteil V die Teilezahl selbst.

Jede Aufzeichnung wird durch ein Ergänzungsfeld abgeschlossen, das aus einem speziellen Identifizierbyte I mit einem Wert im Bereich 240-255 und einem Längenbyte L besteht.

Ein Teil einer typischen Datei, die aus einer Anzahl solcher Aufzeichnungen besteht, ist in der folgenden Tabelle I dargestellt. In dieser Tabelle sind die Felder einer Aufzeichnung der Klarheit

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wegen auf der gleichen Zeile gezeigt. Identifizierbytes sind'durch die Buchstaben X, Y, Z bezeichnet, während die Geldwerte durch die Symbole Xl, Yl, 21 usw. bezeichnet sind. Die Bezeichnung X = Xl stellt somit ein Feld mit einem Identifizierbyte X und einem Wert Zl dar. Längenbytes und Aufzeichnungsergänzungen sind aus der Tabelle weggelassen.

	Tabelle	1	Y = Yl Y = Yl Y = Yl Y = Y2	Felder	= Zl = Z2 = Z3 = Z4
Aufζeichnungs-Nr.				Z Z Z Z
1 2 3 4	X = Xl X = Xl X = Xl X = Xl

Aus dieser Tabelle ergibt sich, daß bestimmte Felder in aufeinanderfolgenden Aufzeichnungen wiederholt werden. Beispielsweise erscheint das Feld X = Xl in allen vier Aufzeichnungen. Dieses Merkmal tritt häufig in Dateien auf. Beispielsweise können im Falle des Bestandsystems aufeinanderfolgende Aufzeichnungen sich auf Teile beziehen, die in der gleichen Untergruppe verwendet werden, usw. Wie nachstehend noch ausgeführt, ermöglicht das erfindungsgemäße System, daß eine solche Datei in kompakterer Form gespeichert wird, indem die wiederholten Felder von aufeinanderfolgenden Aufzeichnungen eliminiert werden. Unter Verwendung dieses Prinzips kann die Datei in Tabelle 1 in die in Tabelle 2 gezeigte Form komprimiert werden.

Tabelle 2 Aufzeichnungs-Rr. Felder

1 X = Xl Y = Yl

4 Y = Y2

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Z	= Zl
Z	= Z2
Z	= Z3
Z	= Z4

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Hieraus ergibt sich, daß die Anzahl von gespeicherten Feldern von zwölf in Tabelle 1 auf sieben in Tabelle 2 reduziert worden ist, so daß eine wesentliche Verringerung des erforderlichen Speicherraumes erzielt wird.

Wenn Daten auf diese Weise gespeichert werden, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um eine Erinnerung der Information von einer Aufzeichnung zur nächsten zu erhalten, wenn die Datei abgetastet wird. Beispielsweise müssen in Tabelle 2 die Felder X = Xl und Y = Yl in Aufzeichnung 1 erinnert werden, da sie so behandelt werden müssen, als ob sie in Aufzeichnung 2 vorhanden wären (siehe Tabelle 1). In obigem Beispiel muß jede Abtastung der Datei bei der Aufzeichnung 1 begonnen werden, da sonst Fehler auftreten. Wenn beispielsweise die Abtastung bei der Aufzeichnung 2 begann, wären die Felder X = Xl und Y = Yl nicht erinnert worden, und es gäbe keine Möglichkeit, zu erkennen, daß sie in Aufzeichnung 2 erscheinen sollten. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wird im Falle vorliegender Erfindung ein spezielles Feld verwendet, das als Aufnahmesteile bezeichnet wird, die zwischen Aufzeichnungen in Intervallen angeordnet ist, damit mögliche Startpositxonen angezeigt werden. Die Daten werden dann so angeordnet, daß die Information an den Aufnahmestellen nicht erinnert werden muß, d.h., die erste Aufzeichnung nach jeder Aufnahmestelle weist keine weggelassenen Felder auf.

Tabelle 3 zeigt einen anderen Teil einer nichtkomprimierten Datei.

	MMM Il Il Il	Tabelle	3	Y	= Ϊ3	Felder
Aufzeichnungs-Nr.					Z = Z5 Z « Z6 Z = Z7
1 2 3	OU OU OJ MMM

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In diesem Fall ergibt sich, daß das Y-FeId tatsächlich von den Aufzeichnungen 2 und 3 fehlen soll. Wenn diese Datei komprimiert wird, muß somit eine Möglichkeit geschaffen werden, um zu verhindern, daß das Feld Y = Y3 von der Aufzeichnung 1 erinnert wird. Dies wird durch Verwendung eines speziellen Null-Feldes erreicht, das anzeigt, daß das Feld nicht in der Aufzeichnung vorhanden ist. Die in der Tabelle 3 gezeigte Datei würde deshalb auf die in Tabelle 4 gezeigte Form komprimiert werden.

Tabelle 4-Aufzeichnungs-Nr.

1 X = X2

Das Null-Feld kann in gleicher Weise wie ein normales Feld erinnert werden, wie dies im Falle der Aufzeichnung 3 der obigen Tabelle 4 dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt das Format einer Aufanahmesteile. Diese besteht aus dem speziellen Identifizierbyte 1, ohne Längenbyte oder Wertteil. Fig. 6 zeigt auch ein Null-Feld, das aus einem normalen Feldidentifizierbyte I und dem Längenbyte 2, jedoch keinem Wertteil besteht. Diese Figur zeigt auch ein Blindfeld, das aus dem Identifizierbyte 0 besteht, welches zum Füllen von Räumen in Datenbereichen verwendet werden kann.

Wie nachstehend beschrieben wird, kann das erfindungsgemäße System in zwei Betriebsarten arbeiten. Die erste Betriebsart wird die Normalbetriebsart genannt, und in diesem Zustand kann das System nur nichtkomprimierte Dateien verarbeiten, wie dies in den Tabellen 1 und 3 gezeigt ist.

	= Y3	Felder	Z5
Y	= Null	Z =	Z6
Y		Z =	Z7
	Z =

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?.S 4 7 Π 3 1

Die zweite Betriebsart; wird die Erinnerungsbetriebsart genannt, und in diesem Zustand kann das System sich effektiv an die Ergebnisse von Vergleichen, die auf Feldern gemacht worden sind, "erinnern" und kann deshalb mit komprimierten Dateien arbeiten, wie sie in den Tabellen 2 und 4 gezeigt sind.

Steuerlogik für die Vergleichseinheit

Die Steuerlogik 6 für die Vergleichseinheiten ist im einzelnen in den Figuren 7-1²I- dargestellt. Die Taktgabe dieser Steuerlogik wird durch ein Haupttaktsignal ck gesteuert, das von dem Vielfachleitungs-Taktsignal (Fig. 5) abgeleitet wird. Das Taktsignal ck ist jedoch nur vorhanden, wenn der Kanalzustand anzeigt, daß ein Datenbereich auf der Datenvielfachleitung .4 vorhanden ist.

Hach Fig. 7 enthält" die Steuerlogik zwei bistabile Schaltungen 110, 111 vom D-Typ. Die bistabile Schaltung 110 erzeugt, wenn sie gesetzt wird, ein Identifizier-Signal, das das Vorhandensein eines Identifizierbytes auf der Datenvielfachleitung 4 anzeigt. Die bistabile Schaltung 111 erzeugt, wenn sie gesetzt ist, ein Längen-Signal, das das Vorhandensein eines Längenbytes auf der Vielfachleitung angibt.

Die bistabile Schaltung 110 wird zu Beginn über ein ODER-Gatter 112 durch ein DA-Beginn-Signal gesetzt, das aus dem Kanalzustand (Fig. 3) abgeleitet wird und das die Ankunft eines ersten Bytes in dem Datenbereich anzeigt, das stets ein Identifizierbyte sein wird. Wie erläutert, weist das ODER-Gatter andere Eingänge zum Setzen der bistabilen Schaltung Ho für nachfolgende Identifizierbytes auf. Die bistabile 110 wird beim ersten Taktimpuls ck rückgesetzt, nachdem der Ausgang des ODER-Gatters 112 auf "O" zurückkehrt. »Schaltung

Die bistabile Schaltung 111 nimmt das Identifizier-Signal aus der bistabilen Schaltung 110 auf und wird beim ersten Taktimpuls ck, der auf dieses Signal folgt, gesetzt, wenn licht gleichzeitig ein

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Rücksetzsignal aufgenommen wird. Die bistabile Schaltung 111 wird beim ersten Taktimpuls Ck rückgesetzt, nachdem das Identifiziersignal entfernt ist.

Nach Fig. 8 wird jedes Datenbyte auf der Datenvielf achleitung kleinem Decodierer 113 aufgegeben, der so ausgelegt ist, daß er Bytes gleich O, 1 und 2 zur Anzeige bringt. Der O-Ausgang des Decodierers 113 wird in einem UND-Gatter 114 mit dem Identifizier-Signal kombiniert, um eine bistabile Schaltung 100 zu setzen, die beim Auftreten einer Leer-Identifizierung ein Leer-Ausgangssignal erzeugt. In ähnlicher Weise wird der 1-Ausgang des Decodierers in einem UND-Gatter 115 mit dem Identifizier-Signal kombiniert ,um eine bistabile Schaltung 101 zu setzen, und ein Aufnahmepunkt-Ausgangssignal beim Auftreten einer Aufnahmepunkt-Identifizierung

en zu erzeugen. Die Signale "leer" und "Aufnahmepunkt" werd dem ODER-Gatter 112 so aufgegeben, daß verhindert wird, daß die bistabile Schaltung 110 beim nächsten Taktimpuls rückgesetzt wird. Dies ist erforderlich, weil das nächste Byte, das auf eine Leeroder Aufnahmepunkt-Identifizierung folgt, stets ein anderes Identifizierbyte sein wird. Die Signale "leer" und "Aufnahmepunkt" werden nach einer Inversion auch dem Rücksetzeingang der bistabilen Schaltung 111 aufgegeben, so daß verhindert wird, daß diese bistabile Schaltung gesetzt wird, da ein Leer-Feld oder ein Aufnahmepunkt kein Längenbyte besj^itzt.

Der 2-Ausgang des Decodierers 113 'wird in einem UND-Gatter 116 mit dem Längen-Signal so kombiniert, daß eine bistabile Schaltung gesetzt und ein Null-Ausgangssignal beim Auftreten eines Feldes mit einem Längenbyte gleich 2 (d.h. ein Nullfeld) erzeugt wird. Das Null-Signal wird auch dem ODER-Gatter 112 aufgegeben, so daß die bistabile Schaltung 110 beim nächsten Taktimpuls Gk, d.h. bei der Ankunft des nächsten Bytes, das das Identifizierbyte des auf das Nullfeld folgenden nächsten Feldes ist, wieder gesetzt wird.

Nach Fig. 9 wird jedes Byte auf der Datenvielf achleitung ^Lv einer Vergleichseinferichtung 103 aufgegeben, wo es mit einem Schwellwert

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im Bereich 240-255 verglichen wird. Die Vergleichseinrichtung hat zwei Ausgänge "nicht kleiner als" und "gleich". Der eine oder andere dieser Ausgänge wird durch ein Steuerbit ausgewählt und einem UO-Gatter 104 zusammen mit dem Identifizier-Signal aufgegeben. Wenn das Gatter 104 wirksam gemacht ist, setzt es eine bistabile 105, die ein Aufzeichnungsende-Signal erzeugt, das

das Vorhandensein einer Ergänzungsidentifizierung anzeigt, * Schaltung;

Der Schwellwert wird aus einem Speicher 106 mit direktem Zugriff erhalten, der durch die Kanalzahl adressiert ist, damit ein bestimmter Schwellwert für jeden Kanal gewählt wird. In ähnlicher Weise wird das Steuerbit aus einem Speicher 109 mit direktem Zugriff erhalten, der durch die Kanalzahl adressiert ist.

Im Betrieb füllt die Steuerverarbeitungseinrichtung den Speicher 109 mit Bits, um zu bestimmen, welcher Ausgang der Vergleichseinrichtung für jeden Kanal verwendet werden soll, und füllt den Speicher 106 mit den gewünschten Schwellwerten für jeden Kanal. Das Einstellen dieser Speicher bestimmt, welche Identifizierungen als Ergänzungsidentifizierungen für jeden Kanal erkannt werden. Wenn beispielsweise der Schwellwert für einen bestimmten Kanal auf 248 gesetzt ist und der Ausgang "nicht kleiner als" für diesen Kanal gewählt wird, werden nur Identifizia?ungen im Bereich 248-255 als Ergänzungs-Identifizierungen erkannt und erzeugen ein Aufzeichnungsende-Signal.

sich
Daraus ergibt, daß durch Veränderung der Inhalte der Speicher 106, 109 die Grenzen der Aufzeichnungen in dem System effektiv verändert werden können.

Nach Fig. 10 weist die Steuerlogik auch einen Zähler Il7 auf, der durch das Identifizier-Signal auf Null gesetzt wird und mit einem Byte aus der Datenvielfachleitung 4 durch das Längensignal vorbelastet wird. Der Zähler wird bei jedem Taktimpuls Ck um eine Einheit verringert. Daraus ergibt sich, daß der Zähler 117 tnit dem Längenbyte gefüllt und dann verringert wird, wenn aufeinanderfolgende Bytes des Feldes auftreten. Wenn der Zähler 117 somit

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? 5 4 7 η 31

einen Zählwert von 2 erreicht hat, muß das letzte Byte des Feldes auf der Datenvielfachleitung vorhanden sein. Der Zählwert-2-Zustand wird durch einen Decodierer 118 zur Anzeige gebracht, es wird eine bistabile 107 gesetzt und es wird ein Feldende-Ausgangssignal erzeugt. Das Feldende-Signal wird dem ODER-Gatter 112 aufgegeben, so daß die bistabile Schaltung 110 (Fig. 7) wiederum auf den nächsten Taktimpuls gesetzt wird, d.h. bei der Ankunft des nächsten Bytes, das das Identifizierbyte des nächsten Feldes sein wird. *Schnltung

Um eine Anpassung an die im HuItipiex-Betrieb bereitgestellten Daten auf der Datenvielfachleitung 4- zu erhalten, werden die Inhalte des Zählers 117 in einem Speicher 108 mit direktem Zugriff am Ende einer jeden Gruppe von Bytes auf der Vielfachleitung ges/^peichert. Der Speicher 108 besitzt zwölf Speicherplätze und wird durch die Kanalzahl adressiert, so daß gewähleistet ist, daß die Inhalte des Zählers 117 für unterschiedliche Kanäle stets in getrennten Speicherplätzen gespeichert werden. Zu Beginn einer jeden neuen Gruppe von Bytes wird der Zähler mit dem Ausgang aus dem laufend adressierten Speicherplatz des Speichers vorbelastet. Nach Fig. 11 weist die Steurlogik ferner einen anderen Zähler 119 auf, dessen Ausgang eine Byte-Adresse ergibt, die zur Adressierung der Schlüsselspeicher in den Vergleichseinheiten 5 verwendet wird, wie nachstehend beschrieben wird. Dieser Zähler wird mit einem Bezugswert aus einem Speicher 120 mit direktem Zugriff gefüllt, wenn ein Identifizier-Signal auftritt. Der Speicher 120 wird durch die Kanalzahl adressiert, so daß für unterschiedliche Kanäle verschiedene Bezugswerte verwendet werden können.

Weiterhin wird zur Anpassung an die im Multiplex-Betrieb bereitgestellten Daten ein Speicher 121 mit direktem Zugriff, der durch die Kanalzahl adressiert ist, zur Speicherung der Inhalte des Zählers 119 am Ende einer jeden Gruppe von Bytes, sowie zum erneuten Füllen des Zählers 119 zu Beginn einer neuen Gruppe von Bytes vorgesehen. Nach Fig. 12 setzt das Aufnahmepunkt-Sigtal

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' 7 B 4 7-n 3 1

eine "bistabile Schaltung 122, die im Anschluß daran durch das nächste Aufzeichnungs-Signal rückgesetzt wird. Daraus ergibt sich, daß der gesetzte Ausgang der bistabilen Schaltung 122 die erste Aufzeichnung nach einem Aufnahmepunkt markiert.

durch
Die Betriebsart des Systems wird einBetriebsart- Signal gesteuert, das "1" ist, wenn der normale Betrieb gewünscht ist, und das "0" ist, wenn der Erinnerungsbetrieb erforderlich ist. Dieses Signal wird von einem Register 124 abgeleitet, das eine Vielzahl von individuell adressierbaren Bitspeicherplätzen besitzt, wobei einer dieser Speicherplätze durch die Kanalzahl ausgewählt wird. Daraus ergibt sich, daß einige Kanäle im Normalbetrieb arbeiten, während andere im Erinnerungsbetrieb arbeiten. Der Ausgang der bistabilen Schaltung 122 und das Betriebsart-Signal werden in einem ODER-Gatter 125 kombiniert, so daß ein Signal besteht, das als das Er innerungs-Signal bezeichnet wird. Dieses Signal zeigt den Vergleichseinheiten an, ob sie die Resultate der Vergleiche erinnern sollen oder nicht: Im Normalbetrieb ist das Erinnerung-Signal stets "1", was anzeigt, daß keine Erinnerung eintritt, während im Erinnerungsbetrieb das Erinnerungs-Signal "0" ist, mit Ausnahme

nahmefür die erste Aufzeichnung nach einem Auf/punkt, wenn, wie oben erwähnt, eine Erinnerung nicht erforderlich ist.

Die Steuerlogikschaltung nach den Figuren 7-12 enthält verschiedene bistabile Schaltungen 110, 111, 100, 101, 102, 105, 107 und 122, die eine Steuerinformation enthalten, die sich auf einen bestimmten Datenkanal bezieht. Wegen des Multiplexbetriebes der Kanäle müssen die Zustände dieser bistabilen Schaltung am Ende einer jeden Gruppe von Bytes aus einem bestimmten Kanal gespeichert werden und dann wieder mit Information gefüllt werden, die für den nächsten Kanal geeignet ist, und die auf der Vielfachleitung erscheint. Die Art und Weise, in der dies geschieht, ist in Fig. gezeigt. Ein Speicher 126 mit direktem Zugriff besitzt zwölf V/ortspeicherplätze, und zwar jeweils einen für jeden Kanal, die durch eine Kanalzahl adressiert sind. Wenn ein Ende-GOB-Signal auftritt, werden die Inhalte der bistabilen Schalter, auf die

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5.9.1975 W/He - 26 - Τ/ρ 8257

2547Π31

vorstehend bezug genommen ist, in das laufend adressierte Wort des Speichers 126 eingeschrieben. Wenn in umgekehrter Weise ein Start-GOB-Signal auftritt, werden die Inhalte des laufend adressierten Wortes in die entsprechenden bistabilen Schaltungen vor dem Beginn des ersten Bytes in der Gruppe eingegattert. Nach Fig. 14 erzeugt die Steuerlogik auch einen Satz von Taktsignalen, die als Takte 1 und 2 sowie Takte A, B, G bezeichnet sind. Die Takte 1 und 2 werden aus dem Grundfcaktsignal Ck mit Hilfe einer angezapften Verzögerungsleitung 127 abgeleitet, wobei die Verzögerung für den Tykt 2 größer ist. Der Takt A wird von dem Takt 2 über ein UND-Gatter 128 abgeleitet, das gesperrt ist, wenn das Längen-Signal vorhanden ist. Takt B wird von dem Takt 1 über ein UND-Gatter 129 abgeleitet, jedoch während der Aufnahme sowohl der Identifizier- als Länge-Bytes unterdrückt. Der Takt C wird auch von dem Takt 1 über ein UND-Gatter 130 abgeleitet, das nur wirksam gemacht wird, wenn das Länge-Signal vorhanden ist. Ein anderes Signal, das als das vOreinstell-SLgnal bezeichnet wird, wird von dem Takt 1 über ein UND-Gatter IJl abgeleitet, das nur wirksam gemacht wird, wenn das Identifizier-Signal vorhanden ist.

Vergleichseinheiten

Die Figuren 15 und 16 zeigen eine der Vergleichseinheiten 5 im Detail. Nach Fig. 15 weist Jede Vergleichseinheit einen Speicher 230 mit direktem Zugriff ,'"der als Schlüsselspeicher bezeichnet ist und der die Schlüsselwerte für den Vergleich mit den einkommenden Daten auf der Vielfachleitung 4 hält. Jeder Schlüsselspeicher hält 256 Bytes und wird von der Byte-Adresse aus der Steuerlogik adressiert. Das Format eines Schlüsselwertes im Schlüsselspeicher ist identisch dem eines Datenfeldes nach. Fig. 6, d.h. es weist ein Identifizierbyte, ein Längenbyte und einen Wertteil veränderlicher Länge auf. Jeder Schlusselspeieher kann verschiedene solcher Schlüsselwerte enthalten, jeder Schlüsselwert ist in sequentiellen Byte-Speicherplätzen innerhalb des

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Schlüsselspeichers gespeichert, wobei mit einer Bezugswertadresse begonnen wird, die einer der Bezugswertadressen entspricht, die in dem Bezugswertspeicher 120 (Fig. 11) gehalten werden.

Wenn somit ein Datenfeld über die Datenvielfachleitung 4 aus einem bestimmten Kanal ankommt, wird ein Schlüsselwert entsprechend dem Kanal aus dem Schlüsselspeicher in jeder Vergleichseinheit (und zwar ein Byte gleichzeitig) in Ausrichtung mit dem Datenfeld ausgelesen, d.h., daß das Identifizierbyte des Schlüsselwertes zur gleichen Zeit ausgelesen wird wie das Identifizierbyte des Datenfeldes auf der Vielfachleitung erscheint, usw.

Jede Vergleichseinheit enthält eiaen anderen ähnlichen Speicher

229 mit direktem Zugriff, der als Maskenspeicher bezeichnet wird und der auch durch die Byte-Adresse adressiert wird. Der Ausgang dieses Speichers ist in einem Satz von UND-Gattern 228 mit dem Datenbyte auf der Vielfachleitung 4 kombiniert, und das Ergebnis wird einem Eingang einer Vergleichseinferichtung 231 aufgegeben, dessen anderer Eingang das Ausgangsbyte aus dem Schlüsselspeicher

230 aufnimmt. Der Maskenspeicher ergibt somit die Möglichkeit, ausgewählte Teile eines Datenfeldes abzudecken, d.h. zu ignorieren.

Im Betrieb können der Schlüsselspeicher und der Maskenspeicher auf den neuesten Stand gebracht werden, wie dies durchdie Steuerverarbeitungseinrichtung gefordert wird. De Vergleichseinrichtung

231 vergleicht die beiden Eingangsbytes miteinander und erzeugt eines von drei Ausgangssignalen, je nachdem, ob das erste Eingangsbyte größer, kleiner oder gleich dem anderen Byte ist.

Nach Fig. 16 wird zu Beginn eines jeden Datenfeldes eine bistabile Verriegelung 232 durch das Voreinstell-Signal eingestellt. Gleichzeitig wird das Identifizierbyte des Feldes mit dem entsprechenden Byte des Schlüsselwertes verglichen. Venn die beiden Bytes nicht passen, wird ein NAND-Gatter 227 beim Takt A durch den inversen Wert des Gleichheits-Ausganges der Vergleichseinrichtung 231 wirksam gemacht und bewirkt, daß die Verriegelung 232 rückgesetzt wird.Sie bleibt dann rückgesetzt bis zum Beginn des

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nächsten Feldes und dies beendet effektiv den Vergleich für das Feld.

Nimmt man jedoch an, daß das Identifizierbyte paßt, bleibt die Verriegelung 232 gesetzt und der Vergleich wird fortgesetzt. Das Länge-Byte wird ignoriert, da der Takt A unterdrückt wird; wenn aber ein Byte im Wertteil des Feldes nicht dementsprechenden Byte im Schlüsselwert angepaßt ist, wird die Verriegelung 232 beim Takt A rückgesetzt. Bevor dies jedoch eintritt, wird der Ausgang der Vergleichseinrichtung (größer oder kleiner als) durch den Takt B über NAND-Gatter 233 und 234- in eine der beiden bistabilen Verriegelungen 235 und 236 gegattert. Wenn andererseits keine Fehlanpassung während des Vergleichsvorganges auftritt, wird die Verriegelung 232 trotzdem gesetzt, und der Ausgang der Vergleichseinrichtung wird "gleich", wenn das Ende des Feldes auftritt. Dies ergibt das Wirksammachen eines anderen NAND-Gatters 237? wodurch eine andere Verriegelung 238 gesetzt wird. Die drei Verriegelungen 2355 236 und 238 werden gemeinsam als die Feldverriegelungen bezeichnet und sind alle zu Beginn der ersten Aufzeichnung rückgesetzt und zum Ende jeder Aufzeichnung fertig für den Beginn der nächsten Aufzeichnung.

Da die Takte A und B beide während der Aufnahme des Länge-Bytes L eines jeden Feldes unterdrückt sind, wird dieses Byte effektiv für die Vergleichszwecke ignoriert und kann die Verriegelungen 232, 235, 236 und 238 nicht beeinflussen.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Verglexchseinheit, soweit sie bisher beschrieben wurde, wie folgt zusammengefaßt: Bei jedem Datenfeld wird zu Beginn das Identifizierbyte mit dem des gespeicherten Schlüsselwertes verglichen. Dies wird für jedes Feld in der Aufzeichnung wiederholt. Am Ende der Aufzeichnung bleiben somit, wenn keines der Felder in der Aufzeichnung eine Identifizier-Anpassung ergeben hat, alle ungesetzt. Dieser Zustand gibt somit an, daß die Art des in Frage kommenden Feldes in der Aufzeichnung nicht vorhanden ist. Wenn jedoch eines der Felder (mit Ausnahme eines Null-Feldes) eine Identiflzier-Anpassung

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erzeugt, wird der Wertteil dieses leides mit dem des Schlüsselwertes verglichen. Das Resultat wird in den Feldverriegelungen gespeichert und verbleibt dort bis zum Ende der Aufzeichnung.

Die Länge eines jeden IPeldvergleiches (d.h. die Anzahl von Bytes, die von dem Schlüsselspeicher zum Vergleich mit dem Datenfeld ausgelesen werden) wird durch das Länge-Byte L des Datenfeldes bestimmt, da dieses Byte festlegt, wann das Ende des Feldsignales erzeugt wird. Wenn beispielsweise der Schlüsselwert im Schlüsselspeicher eine Länge von acht Bytes hat, und die Länge des Datenfeldes nur sechs Bytes beträgt, werden nur die ersten sechs Bytes des Schlüsselwertes zum Vergleich herangezogen und die beiden übrigen vernachlässigt.

Eine weitere Verriegelung 239 ist den Ifeldverriegelungen zugeordnet. Die Verriegelung 239 wird ebenfalls am Ende einer jeden Aufzeichnung rückgesetzt, und beim Auftreten eines Mullfeldes mit einer Identifizierung I gesetzt, die der des Auswahlschlüssels angepaßt ist. Dies wird durch ein NAND-Gatter 240 erreicht, das den gesetzten Ausgang der Verriegelung 222, den Takt G, und das Null-Signal aus der Steuerlogik aufnimmt.

Die Inhalte der verschiedenen Verriegelungen 232, 235, 236, 238 und 239 in der Vergleichseinheit werden in einer Speicheranordnung mit direktem Zugriff ähnlich der nach Fig. 13 am Ende einer jeden Gruppe von-Bytes gespeichert und zu Beginn einer jeden neuen Gruppe umgeladen.

Wenn die Verriegelung 239 rückgesetzt wird, werden drei UND-Gatter 241, 242 und 243 wirksam gemacht, die den Ausgang der Feldverriegelungen mit dem Dateneingang eines Speichers 244 mit direktem Zugriff verbinden. Der Speicher 244 weist zwölf jeweils drei Bits umfassende Wortspeicherplätze auf und wird durch die Kanalzahl adressiert. Der Ausgang aus dem laufend adressierten Wort dieses Speichers wird dem SEU aufgegeben und stellt die Resultate des durch die Vergleichseinheit durchgeführten Vergleiches dar.

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Der Schreibfreigabeeingang des Speichers 244 ist mit dem Ausgang eines UND-Gatters 247 verbunden; ein Eingang dieses UND-Gatters 247 nimmt das Aufzeichnungs-Ende-Signal aus der Steuerlogik auf, und der andere Eingang den Ausgang eines ODER-Gatters 248. Das ODER-Gatter besitzt fünf Eingänge, von denen vier mit den "gesetzten" Ausgängen der drei Feldverklinkungen und der Klinke 239 verbunden sind, während das fünfte das Erinnerungs-Signal aus der Steuerlogik aufnimmt. Der Ausgang des Gatters 247 ergibt nach der Inversion auch ein Signal zum Rücksetzen der Verklinkungen 235? 236, 238 und 239 am Ende einer jeden Aufzeichnung.

Nachstehend wird nun die Arbeitsweise der Vergleichseinheit in den beiden Betriebsarten beschrieben.

Im normalen Betrieb ist Erinnerung stets gleich "1". Somit ist der Ausgang aus dem ODER-Gatter 248 stets "1" , und damit wird das UND-Gatter 247 am Ende einer jeden Aufzeichnung wirksam gemacht, so daß ein Schreibfreigabesignal im Speicher 244 aufgegeben wird. Da keine Null-IPelder bei dieser Betriebsart verwendet werden, bleibt die Verklinkung 239 rückgesetzt und macht die UND-Gatter 241, 242 und 243 wirksam. Daraus ergibt sich, daß bei dieser Betriebsart der Speicher 244 am Ende einer Aufzeichnung dadurch auf den letzten Stand gebracht wird, daß die Inhalte der Feldverklinkungen in ihn übertragen werden.

Beim Erinnerungsbetrieb ist für die erste Aufzeichnung nach einer Aufnahmestelle Erinnerung wiederum gleich "1", so daß der Speicher 244 in normaler Weise auf den letzten Stand gebracht wird. Für nachfolgende Aufzeichnungen wird jedoch Erinnerung "0". Wenn eine Anpassung für die Identifizierbytes eines der Felder in einer sdchen nachfolgenden Aufzeichnung erhalten wird, wird eine der Verklinkungen 235, 236, 238 (oder die Null-Verklinkung 239, wenn das Feld eine Null ist) gesetzt, und damit wird das ODER-Gatter 248 wirksam gemacht. Auf diese Weise wird der Speicher 244 am Ende der Aufzeichnung auf den letzten Stand gebracht (im Falle eines Null-Feldes werden die UND-Gatter 241-243 unwirksam gemacht und der Speicher 244 wird durch Nullen auf den letzten Stand

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gebracht,wodurch angezeigt wird, daß das in Frage kommende Feld "nicht vorhanden" ist). Wenn andererseits keine Identifizieranpassung während der Abtastung der Aufzeichnung erhalten wird, bleiben die Feldverklinkungen und die Null-Verklinkung rückgesetzt und deshalb werden das ODER-Gatter 248 und infolgedessen das UND-Gatter 247 unwirksam gemacht. Daraus ergibt sich, daß der Speicher 244 nicht auf den letzten Stand gebracht wird, sondern das Resultat des Vergleiches aus der vorausgehenden Aufzeichnung beibehält. Der Ausgang der Vergleichseinheit ist, wie sich durch SEU ergibt, genau der gleiche, als ob das Feld, das die Identifizieranpassung in einer vorausgehenden Aufzeichnung erzeugt hat, in der nachfolgenden Aufzeichnung wiederholt worden wäre.

Daraus ergibt sich, daß die Verwendung des "Erinnerung"-Betriebes ermöglicht, daß eine Datei, die in der in Verbindung mit den Tabellen 2 und 4 beschriebenen Weise komprimiert worden ist, die gleichen Resultate aus einer assoziativen Suchoperation ergibt, als ob die nichtkomprimierte Form nach den Tabellen 1 und 3 vorliegen würde.

Das System ergibt auch die Möglichkeit des Vegleiches zweier Datenfelder mit unterschiedlichen Identifizierbytes, die in der gleichen Aufzeichnung auftreten. Diese Möglichkeit kann beispielsweise bei einem Kreditdateisystem verwendet werden, um die laufenden Gesamtausgaben eines jeden Kunden mit seiner persönlichen Kreditgrenze zu vergleichen. Diese Möglichkeit wird als Substitutionssuchbetrieb bezeichnet und verwendet ein Paar von Vergleichseinheiten, die nachstehend als Vergleichseinheiten A und B bezeichnet werden, deren Schlüsselspeicher zu Beginn mit den Identifizierbytes der beiden Felder, die miteinander verglichen werden sollen, gefüllt sind.

Der Substitutionssuchbetrieb wird durch eine logische Schaltung gesteuert, die den beiden Vergleichseinheiten A und B zugeordnet und in Fig. 17 gezeigt ist. Zweckmäßigerweise sind diese logische Schaltung und die beiden Vergleichseinheiten auf der gleichen Schalttafel angeordnet.

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? F> 4 7 ΓΙ 3 1

Nach. Fig. 17 enthält die Substitutionssuchlogik ein Paar bistabiler Schaltungen 250 und 251 vom D-Typ, die beide durch den Ausgang einen UiTD-Gatters get—aktet sind, welches das Länge-Signal und den Takt 1 aufnimmt. Die bistabile Schaltung 250 nimmt als Eingang den gesetzten Ausgang der bistabilen Schaltung 2J2 (Fig. in der Vergleichseinheit A auf; dieses Signal wird als "vorhanden (A)" bezeichnet. In ähnlicher Weise nimmt die bistabile Schaltung 251 d-en entsprechenden Ausgang "vorhanden (B)" aus der Vergleichseiiihoit B auf.

Der Substitutionssuchbetrieb wird durch ein Substitutions-Signal eingeleitet, das den beiden UND-Gattern 253, 254- zusammen mit dem Takt B aufgegeben wird. Die Gatter 2551 254 nehmen auch die gesetzten Ausgänge der bistabilen Schaltungen 250, 251 auf. Die Ausgänge dieser Gatter sind Signale, die als Schreibsteuer-Signal (B) und Schreibsteuer-Signal (A) bezeichnet werden.

Nach Fig. 18 wird das Schreibsteuer-Signal (A) einem NOR-Gatter 255 aufgegeben, dessen Ausgang dem Schreibsteuer-Anschluß WE des Schlüsselsspeichers 250 der Einheit A aufgegeben wird. Dies ermöglicht, daß Daten in den Speicher aus der Datenvielfachleitung 4 über ein ODER-Gatter 256 eingeschrieben werden. (Der andere Eingang zum ITOR-Gatter 255 ist ein Änderungs-Signal, das verwendet wird, wenn der Speicher aus der Steuerverarbeitungseinrichtung auf den neuesten Stand gebracht werden soll, wobei die Daten zum auf den neuesten Standbringen des Speichers dem ODER-Gatter 256 über einen Pfad 257 aufgegeben werden, wenn keine Daten auf der Datenvielfachleitung 4 vorhanden sind). Das Schreibsteuer-Signal (B) wird dem Schlüsselspeicher der Einheit B in ähnlicher V/eise aufgegeben.

Nach Fig. 17 werden die Ausgänge der bistabilen Schaltungen 250, 251 entsprechenden NAND-Gattern 258» 259 ebenfalls aufgegeben, von denen jedes auch das Substitutions-Signal und das Voreinstell-Signal aufnimmt. Die Ausgänge der Gatter 258, 259 werden entsprechenden bistabilen Schaltungen 260, 261 vom D-Typ aufgegeben,

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c q ι one: -,.τ/Up "Z-Z Ύ/τ· -a':£,·".'

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deren Ausgänge wiederum den entsprechenden UOH-Gattern 262, 263 zugeführt werden. Diese NOR-Gatter nehmen auch einen Eingang aus. einem Uü'D-Gntter 26^zr aui', dem als Eingänge aufgegeben werden: Das Substitutions-Signal, das Länge-Signal, Takt 2 und die i.Xiversen Werte der Ausgänge der bistabilen Schaltungen 260, 261. Die Ausgänge der NOR-Gatter 262, 263 werden den Rückset^eingängen der bistabilen Schaltungen 2j>2 (Fig. 16) in den Einheiten A und B aufgegeben.

Die Arbeitsweise des Systems in der Subs ti tut ionssuoh.be t.riebsart wird nachstehend beschrieben. Zu Beginn jeder Aufzeichnung werden alle bistabilen Schaltungen 250, 251 ■> 260 und 261 durch den inversen Wert des Aul*zeicimungs-Ende-Signales rückgesetzt.

Es sei angenommen, daß eine Identifizieranpassung zuerst durch die Einheit A angezeigt wird. Dies ergibt, daß die bistabile Schaltung 250 bei Hakt 1 in dem folgenden Länge-Byte gesetzt wird. Das UtTO-Gatter 253 wird somit wirksam gemacht und erzeugt eine Folge von Schreibsteuer (B)-Signalen und zwar jeweils eines bei jedem Takt B-Impuls, wodurch der Wertteil des Datenfeldes von der Datenvielfachleitung ^Ll in den- Schlüsselspeicher der Einheit B eingeschrieben wird. Da beide bistabilen Schaltungen 260 und

261 rückgesetzt sind, wird das UiJD-Ga tt er 264 bei Takt 2 während des Länge-Bytes wirksam gemacht; dadurch werden die NOR-Gatter

262 und 263 wirksam gemacht und damit wird die bistabile Schaltung 232 in der Einheit A rückgesetzt. Damit werden alle weiteren Vergleiche in der Einheit A während dieses Datenfeldes gesperrt. Zu Beginn des nächsten Datenfeldes wird ein Voreinstell-Signal den Gattern 253, 259 aufgegeben und da die bistabile Schaltung 250 an dieser Stelle noch gesetzt ist, wird dasGatter 258 wirksam gemacht und die bistabile Schaltung 260 gesetzt und bleibt bis zum Ende der Aufzeichnung gesetzt. Das Gatter 262 wird deshalb wirksam gemacht und sperrt alle weiteren Identifizieranpassungen in der Einheit A bis zum Beginn der nächsten Aufzeichnung. Die bistabile Schaltung 250 wird beim nächsten Takt 1-Impuls rückgesetzt und verhindert die Erzeugung weiterer Schreibfreigabe (B)-Signale.

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Es sei nun angenommen, daß eine Identif izieranpassung. durch die Einheit B für ein nachfolgende::; Dn tenfold in der gleichen Aufzeichnung angezeigt wird. Ef; wird düta.sJt ein Vergleich zwischen dem in den. Schlüsselspeicher in der Einheit B gespeicherten Feldwert und. dem Wertteil dieses darauffolgenden Datenfeldes gemacht, und das Resultat dieses Vergleiches wird in den Feldverriegelungen der Einheit B in normaler Weise gespeichert.

Wenn die Identifizieranpassung in der Einheit B angezeigt wird, wird die bistabile Schaltung 251 gesetzt und bewirkt, daß Schreibfreigabe (A)-Signale erzeugt v/erden, so daß der zweite Feldwert in den Speicher der Einheit A eingeschrieben wird. Dies geschieht jedoch nur, um die Symmetrie der Schaltung zu wahren, und der gespeicherte Wert wird in Wirklichkeit nicht durch die Einheit A benutzt, da diese Einheit nun an der Durchführung weiterer Vergleiche gehindert ist. Die bistab Ie Schaltung 261 wird am Ende des Feldes" gesetzt und ein Hückse tz-^B)-Signal, das alle weiteren Vergleiche in der Einheit B bis zun. Ende der Aufzeichnung sperrt.

^r JL. ' * - il' ■ - ·

Somit; wird am Ende der Aufzeichnung der Speicher 2Ah der Einheit A (der ersten Einheit, die eine Identifizieranpassung erhält) mit einer "nicht vorhanden"-Anzeige (d.h. allen Nullen) auf den neuesten Stand gebracht, während der Speicher 2-4 der Einheit B mit dem Ergebnis des Vergleiches der beiden Feldwerte auf den letzten Stand gebracht wird. Diese Speicher stehen dann für die Suchauswerteinheit(SEU) in der vorbeschriebenen Weise zur Verfugung.

Da die Schaltung nach Fig. 1? in bezug auf die Einheit A und die Einheit B symmetrisch ist, würde ein ähnliches Ergebnis ersielt werden, wenn die Einheit B die■erste Einheit zur Erzielung einer Identifizieranpassung wäre. In diesem Falle gibt die Einheit B die "!licht vorhanden"-Anzeige und. die Einheit A ergibt das Ergebnis des Wertfeldvergleiches.

In Übereinstimmung mit dem Multiplexbetrieb der Daten werden die Inhalte der Verriegelungen 25-0, 251, 260 und 261 in einem Speicher

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rait direktem Zugriff am Ende einer jeden Gruppe von Bytes in ähnlicher Weise v/I - hi Verbindung rait Fig. lh? beschrieben gespeichert.

In der Praxis ist die Zeitschaltung der Vergleichseinheitcn und der zugehörigen Logik um ein Byte in bezug auf die der Mu] tipiexeinrichtung verzögert, damit "Verzögerungen in der Signal"! auf zeit usw. möglich sind. Somit mÜGGen die Steuersignale Kanalzahl, GOB-Beginn und GOB-Ende, die von der Multiplex-Einrichtung zu diesen anderen Einheiten gelangen, urn diesen Wert verzögert werden. Wegen der Verzögerungen im Vergleich stellt man ferner fest, daß die dem Speicher 2MA (Fig. 16) aufgegebene Kanalzah] um et via 1 1/2 Bytes verzögert werden soll.

Eine Darstellung der Verwendung der Schlüsselspeicher in den Vergleichseinheiten wird nachstehend in Verbindung mit Fig. 19 gegeben. In dieser Figur sind die Schlüsselspeicher der sechzehn Vergleichseinheiten seitlich nebeneinander dargestellt, und jede Spalte stellt einen Schlüsselwert dar. Es sei angenommen, daß Information aus vier Dateien verarbeitet werden soll, wobei jede Datei einen unterschiedlichen Satz von Schlüsselwerten besitzt. Vier Bezugswerte D0-D3 werden deshalb in den Bezugsspeicher 120 (B'ig. 11)eingegeben. Diese Werten unterteilen die Schlüsselspeicher in vier Bereiche (nicht notwendigerweise gleicher Größe), und zwar jeweils einen für jede Datei, wie in Fig. 19 gezeigt. Jeder Schlüsselspeicher kann deshalb vier Schlüsselwerte halten (jedes kleine Rechteck in Fig. 18 stellt den für einen Schlüsselwert zur Verfügung stehenden Bereich dar).

Zusätzlich zu der vorerwähnten "horizontalen" Unterteilung der Schlüsselspeicher können die Vergleichseinheiten auch als "vertikal" in -Gruppen unterteilt angesehen werden. Bei diesem Beispiel werden die Einheiten in vier Gruppen von jeweils vier Einheiten unterteilt, wie dies durch die dicken vertikalen Linien dargestellt ist. Jede Gruppe von Vergleichseinheiten kann dann einer getrennter Suchausgabe in den gleichen Dateien zugewiesen werden. Daraus ergibt sich, daß bei diesem Beispiel die horizontale

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■und vertikale Unterteilung miteinander ermöglicht, daß sechzehn getrennte Suchaufgaben gleichzeitig, und zwar jeweils vier Aufgaben für jede Datei, durchgeführt werden können.

Die Unterteilung der Vergleichseinheiten in Gruppen wird durch die Art und Weise bestimmt, in der die Suchauswerteinheit die Ergebnisse aus den Vergleichseinheiten verarbeitet.

Suchauswerteinheit

nachstehend wird die Suchauswerteinheit (SEU) im einzelnen in Verbindung mit den Figuren 20-25 beschrieben.

Nach Fig. 20 weist die SEU 16 Verarbeitungselemente P(O) - P(15), und zwar eines für jede Vergleichseinheit 5^ auf. Die Verarbeitungselemente besitzen eine gemeinsame Steuereinheit 300, Auswählfunktionseinheit 301 und Quorum (beschlußfähige Anzahl)-Funktionseinheit 302. Jedes Verarbeitungselement kann Daten auf das folgende Element nacheinander übertragen (das letzte Element in der Folge kann wiederum mit dem ersten verbunden sein, so daß ein geschlossener Kreis von Elementen gebildet wird).

Fig. 21 zeigt den Aufbau eines der Verabeitungselemente P(N). Dieses Element weist drei Verriegelungen 303-305 auf, die die betreffende Information (größer als, gleich, kleiner als) aus dem Resultatsspeicher 244 (Fig. 16) der zugeordneten Vergleichseinheit aufnehmen. Diese Resultate werden in die Verriegelungen durch ein Bewertungs-Beginn-Signal eingetaktet.

Das Verarbeitungselement weist einen Instruktionsspeicher 306 auf, der ein oder mehrere Folget von Makroinstruktionen mit jeweils neun Bits, bis zu einer Gesamtanzahl von 32 Makroinstruktionen halten kann. Die maximale Länge einer gegebenen Folge beträgt 15 Mikroinstruktionen. Der Grund hierfür ist, daß die

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längste Folge innerhalb von sechzehn Bvcereriocien (die tiinim
Aufzeichnungslänge) abgeschlossen sein muß.

Makroinstruktionen werden aus dem Inslruktionsspeicher 306 einzeln durch Instruktionsadressen-Signale aus der Steuereinheit 300 ausgelesen und werden einer logischen Einheit 307 ,aufgegeben. Der
Ausgang der Einheit 307 ist ein Binärsignal R(i0, das in einer
Verriegelung 308 gespeichert werden kann, die als Resultatsspeicher bezeichnet wird. Die logische Einheib nimmt als Dateneingänge auf: Die Inhalte der drei Verriegelungen 303-305, den Ausgang S(K) aus dem Resultai-sspeiche-r , und den Ausgang JJ(K-I) aus der logischen Einheit des vorausgehenden Verarbeitungselementes
P (N-I).

Fig. 22 zeig¹, die logische Einheit 307 im einzelnen. Zweckmäßigerweise werden die Symbole bl-bS zur Daretellung der neun Bits der laufenden, i-ükroinstruk^ion verwendet, v/ährynd die Synibole "größer als", "kleiner als" und "gleich" die Ausgänge der entsprechenden Verriegelungen 305-505 darstellen.

Die Einheit besitzt zwei Betriebsarten. In der ersten Betriebsart,

ist
die durch ~ö5=0 bestimmt ist, der Ausgang R(H) wie folgt:

b8,b9 H(N)

00 S(Iv) OUD X

01 X

10 - - S(N)

11 S(R) ODER X

wobei X eine ODEH-Funktion der Vergleichsinformation aus den
Verriegelungen 303-305 darstellt. Die exakte Natur dieser ODER-Funktion wird durch bl-b3 bestimmt. Auch wenn b4=l, ist der Ausgang "Auswählen" aus der Auswählfunktionseinheit in dieser ODER-Funktion eingeschlossen.

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? 5 4 7113 1

In der zweiten Betriebsart, die durch b5=l bestimme ist, ist der Ausgang R(N) wie folgt:

bl,b2 H(Ii)

CO S(H) UND R (Ii-I)

0.1 S(Li;

10 K(Ii-I)

Bit o7=l bewirkt, ciaB das .Resultat Ii(H) iß den Resultatsspeieher einge schrieb en wird, während Bit bo=l bewirkt, daß der Au.sga.ng S(II) des EpsuItat-sspcichers invertiert wird. (Vergleiche Fig. 2.1).

L'ach Fig. 23 weist die Auswahlvi'unktion«einheit 301 eiren Speicher 305 mit direktem Zugriff suf, der yi v/ortplätze besitz.., die durch die Instrukti-onsadre>8se aus eier Steuereinheit adressiert; werden. Jeder dieser Speicherplätze enthalt eine Adresse die eines der Versrbeitungselemente P(ü) spezifiziert,und wird so dekodiert, daß der üesul^atsspeicher-ausgang S(N) dieses Elementes als das Aucgangssignal "Auswählen-" ausgewählt wird. Dieses Signal wird allen Verarbeitungselementen aufgegeben, wie oben in Verbindung mit Fig. 22 erläutert.

Die Auswählfunktionseinheifc ergibt somit die MöglichkeLt, Informationen auc dem Äesultatsspeicher eines beliebigen ausgewählten Verarbeitungseleraences auf die logische Einheit; eines beliebigen anderen Elementes zu übertragen.

ITach Fig. 2M weist die Quorum-Funktionseinheit einen Speicher mit direktem Zugriff auf, der 32 \/ortSpeicherplätze besitzt, die durch die Instruktionsadresse adressiert werden. Diese Einheit weist auch eine Multiplexeinrichtung JIl auf, die einen der Ausgänge S(O)-S(IJ) aus den Verarbeiturigselementen in Übereinstimmung mit den Inhalten eines Vler-Bit-Zählers J19 auswählt.

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Da jede Mikroinstruktionsfolge νου den Verarbeitungselementen durchgeführt wird, wird iir, Betrietyeinc entsprechende Folge; von Speicherplätzen im Speicher 510 adressiert. Der erste Speicherplatz dieser Folge ist so ausgebldet, daß er einen Schwellwert von sieben Bits enthält, xvährend die nachfolgenden Speicherplätze einen Satz Mon ., .,,-, v/e,r_ten enthalten.

Während die erste Hikroinstruktion in der Folge durch die Verarbeitungselemente ausgeführt wird, wird der Schwellwert aus dem Speicher 510 ausgelesen und in ein Register 512 eingeführt. Die Instruktionsadresse wird dann erhöht, der Zähler 519 auf Null gesetzt und die Multi .piexeinrichtung 5H wirksam gemacht.

Während die nächste Makroinstruktion in. der Folge durchgeführt wird, wird der erste Stellenwert des Speichers 530 ausgelesen, während die Hultiplexeinrichtung 511 gleichzeitig den Ausgang S(O) auswählt. Wenn S(O)=I wird ein Satz von UND-Gattern 515 wirksam gemacht, wodurch der Stellenwert in ein Akkuinulatorregister 314 eingegattert wird, v/o er dem Inhalt des Akkumulators hinzuaddiert wird (vorausgesetzt, daß er anfangs auf Nu]. 1 gesetzt war) .

Dieser Vorgang wird für jede nachfolgende Adresse fortgesetzt, so daß die Ausgänge S(O), S(I), S(2) usw. nacheinander mit ihren entsprechenden Stellenwerten logisch UND-geschaltet werden und der Gesamtsumme im Akkumulator hinzuaddiert werO<~-ii.

Der akkumulierte Gesamtwert wird fortlaufend in einer Schaltung 315 mit dem Schwellwert im Register 312 verglichen, und wenn der Schwellwert überschritten wird, wird ein Quorum-Signal erzeugt. Wie in Fig. 23 angezeigt, steht das Signal zur Auswahl durch die Auswählfunktionseinheit in gleicher Weise wie jeder der Resultat Speicherausgänge zur Verfügung.

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Die Quorum-Funktion ergibt somit die Möglichkeit, eine Reihe von bewerteten Resultaten aus den einzelnen Verarbeitungselementen miteinander zu addieren und zu bestimmen, ob die Summe einen Schwellwert übersteigt. Nicht alle Verarbeitungselemente haben zu dieser Summe beizutragen: Die Stellenwerte der Elemente, die nicht erforderlich sind, sind auf Hull gesetzt.

Jeder Resultat ^speicher muß in der erforderlichen V/eise programmiert sein, bevor er durch die Quorum-Funktion verwendet wird. Die Bewertungsfolge für das Verarbeitungselement P(N) darf nicht langer in Anspruch nehmen als N+l Makroinstruktionen. Beispielsweise darf die Bewertungsfolge für das Verarbeitungselement P(O) nur eine Instruktion in Angruch nehmen. Da die Quorum-Funktion das Äquivalent von N+l Mikroinstruktionen zur Bewertung der Ausgänge aus N-Verarbeitungselementen in Anspruch nimmt, kann der Quorum-Ausgang für diese N-Elemente bis zur N+2 ten Mikroinstruktion der Auswählfunktionseinheit nicht ausgewählt werden.

Als Beispiel für die Anwendung der Quorum-Funktion sei angenommen, daß es erforderlich ist, zu bestimmen, ob die Resultate der Bewertungen, die durch beliebige vier der ersten acht Verarbeitungselemente vorgenommen werden, echt sind. Die Stellenwerte für diese acht Elemente werden alle auf Eins gesetzt, während der Rest Null ist, und der Schwellwert wird auf Drei gesetzt. In diesem Fall wird die Bewertung der Quorum-Punktion nach neun Mikroinstruktionen vervollständigt, und die Quorum-Abgabe kann durch die zehnte Mikroinstruktion der Auswählfunktion ausgewählt werden.

Fig. 25 zeigt die Steuereinheit 500. Die Einheit weist einen Speicher 316 mit direktem Zugriff auf, der durch die Kanalzahl adressiert wird und der in jedem Speicherplatz die Startadresse einer Mikroprogrammfolge enthält, die dem in Frage kommenden Kanal entspricht. Jeder Speicherplatz enthält auch eine Folgelänge.

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Der Betrieb der Steuereinheit wird durch ein Aufzeichnungs-Signal eingeleitet, das (vorausgesetzt, daß die SEU nicht zu stark beansprucht ist) bewirkt, daß ein Instruktionszähler yl/ rrdt der entsprechenden Startadresse für den in "Frage kommenden Kanal versehen wird, und bewirkt, daß ein Folgelängenzähler 318 mit der entsprechenden Folgenlänge versehen wird. Der Instruktionszähler wird dann so vergrößer';, daß eine Folge von Instruktionsadressen-Signalen erzeugt wird, die auf die Verarbeitungselemente, die Auswählfunktionseinheit und die Quorum-Funktionseinheit übertragen werden. Gleichzeitig wird der Längenzähler verkleinert, und wenn er Null erreicht, wird die Folge beendet und ein Bereit-Signal abgegeben. Dies gibt: der Wiederauffindeinheit 10 (Fig. 1) an, daß die Bewertung der Ergebnisse für die in Frage kommende Aufzeichnung nunmehr vollständig und für die' Inspektion in den Resultatsspeichern der■ YexarbeitungGelemente zur Verfügung ist.

Da die Suchauswerteinheit (SEU) aus οiner Anzahl (16) Verarbeitungs elementen besteht, die parallel arbeiten, hat sie eine erhebliche Verarbeitungskapazität, da eine Anzahl von unterschiedlichen Arbeitsvorgängen für jeden Mikroinstruktionsschritt durchgeführt werden kann. Darüber hinaus können die Verarbeitungselemente in Gruppen unterteilt werden, wobei jede Gruppe eine getrennte Bewertungsaufgabe durchführt. Beispielsweise sei die in Verbindung mit Fig. 19 erwähnte Anordnung betrachtet. In diesem Fall werden die Verarbeitungselemente in Gruppen von vier unterteilt, wobei jede Gruppe die Vergleichsinformation aus der entsprechenden Gruppe von Schlüsselspeichern bewertet. Bei diesem Beispiel enthält jedes Verarbeitungselement vier Folgen von Makroinstruktionen, und zwar eine für jede Datei entsprechend den vier horizontalen Abteilungen in Fig. 19·

Einige mögliche Modifikationen

Beispielsweise kann die Anzahl von Datenkanälen, die miteinander im Zeitmultiplex-Verfahren betrieben werden, verändert werden. Die Begrenzung liegt darin, daß die Vergleichseinheiten in der

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Lage sein müssen, die gesamte Information zu bewältigen. In ähnlicher Weise kann die Anzahl von Vergleichseinheiten ebenfalls entsprechend den Anforderungen verändert werden.

Eine weitere mögliche Modifizierung besteht darin, die Doppelpufferanordnung in jeder Kanaleinheit durch einenSpeicher vom Typ "first-in first-out ripple througlr/ Bei einer anderen möglichen Modifikation können die Vergleichseinheiten so modifiziert werden, daß der Vergleich eines gegebenen Datenfeldes beendet wird, wenn das Länge. .-Byte dieses Feldes kleiner ist als das Länge-Byte, das in dem Schlüsselspeicher enthalten ist, was in manchen Fällen erwünscht ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß Takt 2, Länge-Signal und der "kleiner als "-Ausgang der Vergleichseinrichtung 231 (Fig. 15) zusammen in UND-Schaltung betrieben werden, daß diese mit dem Ausgang des Gatters 227 (Fig. 16) in ODER-Schaltung betrieben werden, und daß das Resultat zum Rücksetzen der Verklinkung 232 verwendet wird.

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Claims (8)

1. 3 7547031

   P a t e η t a η s ρ r ü c h e

   Datenverarbeitungseinrichtung rait einer Datenspeiclieranordnung, die eine Vielzahl von Datenkanälen aufweist, und mit einer Vielzahl von Vergleiohseinheiten zur Durchführung von Vergleichen zwischen den Daten und entsprechenden Schlüsselwerten, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenkanäle im Zeitmultiplexbetrieb miteinander geschaltet sind und die Vergleichseinheiten (5) parallel für die gebündelten Daten betreibbar sind, wobei jede Vergleichseinheit simultan zwischen den Datenkanälen arbeitet, um unabhängig an den Daten aus den unterschiedlichen Kanälen "\6cgleiche durchzuführen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung (i) eine Vielzahl von Plattendateeeinheiten (S, M) aufweist und eine Schalteinheit (2) zur Auswahl einer Untergruppe der Spuren aus den Dateeeinheiten (S, M) für den Multiplexbetrieb besitzt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Datenkanal eine Steuerinforination sowie Daten enthält, daß die Steuerinformation ebenfalls im Zeitmultiplexbetrieb behandelt und einer Steuereinrichtung (42-45, 400-402) aufgegeben wird, die simultan zwischen den Datenkanälen geschaltet ist, so daß die Steuerinformation von jedem Kanal unabhängig gehandhabt wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in jedem Kanal als eine Folge von Datenbereichen (DA) angeordnet sind und die Steuerinformation einen Zählbereich (CA) enthält, die jedem Datenbereich zur Identifizierung dieses Datenbereiches zugeordnet ist, und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (400, 401) zur Anpassung der Zählbereiche in jedem Kanal aufweist.

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   - *4 - Ι/ρ 8267

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5. 5. Einrichtung nach. Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Datenkanäle von der Speicheranordnung in entsprechende Pufferspeicher (B1, B2) gelesen werden, daß die Inhalte der Puffer einzeln nacheinander mit einer höheren Geschwindigkeit ausgelesen v/erden als die Inhalte der Kanäle in die einzelnen Pufferspeicher eingelesen werden, daß jeder Puffer nach dem I¹UIlen ein Anfragesignal einleitet, und daß eine Vorrichtung (26) vorgesehen ist, die auf Jedes ausstehende Anfragesignal dadurch anspricht, daß die Inhalte des zugeordneten Puffers ausgelesen werden.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Yergleichseinheit (5) «ine Vielzahl von Speichervorrichtungen (232, 235,- 236, 238, 239) aufweist, um Zwischenresultate zu halten, die im Laufe des Vergleiches erzeugt wurden, und daß ein Speicher vorgesehen ist, der einen Wortspeicherplatz für jeden Datenkanal besitzt und der durch ein Kanalzahlsignal adressiert wird, das anzeigt, welcher Datenkanal gerade den Vergleichseinheiten aufgeschaltet ist, wobei die Inhalte der Speichervorrichtung in diesem Speicher vor jeder Änderung der Kanalzahl gespeichert werden und der Ausgang dieses Speichex^s verwendet wird, um die Speichervorrichtung im Anschluß an jede Änderung der Kanalzahl erneut zu füllen.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vergleichseinheit (5) einen Speicher (244) aufweist, der die Endresultate eines Vergleiches hält, daß dieser Speicher einen Wortspeicherplatz für jeden Datenkanal besitzt und durch ein Kanalzahlsignal adressiert wird, das anzeigt, wlecher Dataakanal gerade den Vergleichseinheiten aufgeschaltet wird.
8. 8. Dat enverarbeitungs einrichtung mit einer Datenspeicher anordnung, die ein Speichermedium aufweist, das eine Vielzahl von Spuren mit Wandlerköpfen zum Auslesen der Daten aus den Spuren aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge aus den Köpfen entsprechenden Puffern (B1, B2) aufgegeben werden, und daß die Inhalte der Puffer mit einer höheren Geschwindigkeit ausgelesen werden, als die Daten in jeden einzelnen Puffer eingeschrieben werden, damit auf einer Datenvielfachleitung (4) ein Zeitmultiplexsignal erzeugt wird, das Daten aus allen Spuren enthält.

   609 819/08 3 0

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