DE2750810A1 - Datenverarbeitendes system - Google Patents

Description

• Datenverarbeitendes System.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein datenverarbeitendes System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Derartige datenverarbeitende Systeme sind bekannt, so z. B. aus "Mikroprozessoren und Mikrocomputer, eine Einführung in die Grundlagen und Anwendungstechnikn, herausgegeben von der Siemens AG, Bereich Bauelemente, Bestell-Nr. B 12/1420.
• Bei diesen bekannten Mikroprozessoren wird der adressierbare Speicherraum sequentiell belegt, d. h., daß die Daten eines oder mehrerer Programme in unterschiedliche Speicherplätze innerhalb des Speichers eingelesen sind. Für den Fall, daß das Speichervolumen ausgeschöpft ist, müssen gerade nicht benötigte Programmdaten gelöscht und aktuelle Programmdaten aus externen Datenträgern in den Speicher eingelesen werden. Als externe Datenträger werden bevorzugt Lochkarten, Lochstreifen oder magnetische Speichermedien, wie z. B. Magnetplatten oder Magnetbänder verwendet. Das Einlesen von Daten, die auf solchen Datenträgern abgespeichert sind, erfordert relativ komplizierte Betriebssysteme und einen nicht unerheblichen Zeitaufwand.
• Dieser Zeitaufwand ist Jedoch insbesondere bei datenverarbeitenden Systemen, die im Echtzeitbetrieb arbeiten, un- tragbar. Nachteilig bei der bekannten Technik ist außerdem, daß kein Schutz der Programmdaten vor unberechtigter Entnahme bzw. Vervielfältigung besteht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden. Es soll durch die Erfindung ermöglicht sein, den begrenzten Speicherraum bestehender datenverarbeitender Systeme zu vervielfachen, wodurch das normalerweise vorhandene Speichervolumen überschreitende Programme und/oder mehrere unterschiedliche Programme resident sein können. Die Speicherinhalte sollen vor unberechtigter Entnahme bzw. Vervielfältigung geschützt sein.
• Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Die mit dem datenverarbeitenden System gemäß der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Anzahl der Programmdaten nicht durch das Speichervolumen (z. B. 64 kByte) des Jeweils ursprünglich zur Verfügung stehenden Programmspeichers beschränkt ist und daß das "Laden" der Programme für den Anwender lediglich durch das Einbringen, vorzugsweise Stecken eines oder mehrerer bestimmter Programmspeicher-Moduln vorzunehmen ist. Das kostenintensive Erstellen von Programmen kann durch solche als Hardware (z. B. in ROM-Technik) realisierte Programme entfallen. Ein besonderer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß mehrere unterschiedliche Programme, deren Gesamtanzahl von Daten das ursprünglich vorhandene Speichervolumen eines datenverarbeitenden Systems überschreitet, resident sind, so daß komplexe Verarbeitungsvorgänge z. B. für Prozeßsteuerungen oder Steuerungen für Vermittlungssysteme im Echtzeitbetrieb abgewickelt werden können. Vorteilhaft ist außerdem, daß die Speicherinhalte vor unberechtigter Entnahme geschützt sind.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer, Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigender Figuren erläutert.
• Fig. 1 zeigt die Struktur eines datenverarbeitenden Systems gemäß der Erfindung mit einer zusätzlich zu bekannten datenverarbeitenden Systemen vorgesehenen Speicherumschalt-Einrichtung 3 und einem Programmspeicher-Komplex 8 mit einem Aufnahmevolumen für n Programmspeicher-Moduln 81, 82...8n.
• Fig. 2 zeigt ein Ausftihrungsbeispiel für einen Teil des erfindungsgemäßen datenverarbeitenden Systems mit einem Output-Port 2, einer Dekodiereinrichtung 9 und Verknüpfungsschaltungen 191, 291...19n, 29n.
• Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen anderen Teil des erfindungsgemäßen datenverarbeitenden Systems, bei dem neben den auch bei bekannten datenverarbeitenden Systemen vorhandenen Einrichtungen eine Verknüpfungsschaltung 13 vorgesehen ist, mit deren Hilfe verschiedene Signale 10, 11, 12 zu verknüpfen sind.
• Die zentrale Verarbeitungseinheit 1 sendet, wenn sie den Befehl zum Speicherlesen bzw. -schreiben erhält, die Adresse des gewünschten Speicherplatzes auf die Adressen-Busleitung 4.
• Darauf wird über die Steuer-Busleitung 6 das gewünschte Befehlssignal ~Schreiben" bzw. ~Lesen" an den Speicher geliefert, worauf beim Lesen der Inhalt des adressierten Speicherplatzes an die Daten-Busleitung 5 gelegt und von der zentralen Verarbeitungseinheit 1 empfangen wird. Entsprechende Vorgänge laufen für das Schreiben ab.
• Da nun die Speicherplatzadressen wegen der n vorhandenen Programmspeicher-Moduln mehrfach belegt sein können, wird eine weitere Komponente bei der Speicherplatzauswahl wirksam. Die Speicherumschalt-Einrichtung 3, die Signale auf der Adressen-Busleitung 4 und die Befehlssignale "Schreiben" bzw. "Lesen" nur an einem einzigen Programmspeicher-Modul wirksam werden läßt, sorgt dafür, daß dementsprechend auch nur ein einziger Speicherplatz ausgelesen bzw. beschrieben wird. Dazu wird der gewünschte Programmspeicher-Modul, z. B. 82, von der zentralen Verarbeitungseinheit 1 über einen Output-Port 2 und über die Output-Port-Ausgänge 21...2in, siehe auch Fig. 2, adressiert. Es stehen dafür beispielsweise bei einem acht Bit breiten Output-Port 28 3 256 Auswahladressen zur Verfügung. Die Dekodierung dieser Auswahladressen erfolgt in der Speicherumschalt-Einrichtung 3. Das Signal, mit dem ein bestimmter Programmspeicher-Modul, z. B. 8n, ausgewählt wird, ist mit dem Befehlssignal "Lesen" bzw. "Schreiben" verknüpfbar, siehe ebenfalls Fig. 2.
• Hier sind mehrere Verknüpfungsschaltungen, nämlich UND-Glieder 191, 291...19n, 29n gezeigt, deren jeweils erste Eingänge mit Ausgängen 91...9n einer Dekodiereinrichtung 9 und deren Jeweils zweite Eingänge mit Signalleitungen, z. B. für die Befehlssignale "Lesen" und ~Schreiben" verbunden sind.
• In den meisten Fällen wird nach einer einmaligen Auswahl eines bestimmten Programmspeicher-Moduls während des Programmablaufs immer wieder auf diesen einen Programmspeicher bzw. auf den allgemeinen Programmspeicher 7 zurückgegriffen.
• Der ausgewählte Programmspeicher-Modul braucht also nur zu Beginn eines Datenverarbeitungsprozesses ausgewählt zu werden, d. h., daß die vom Output-Port 2 ausgegebene Information gespeichert werden muß. Dies geschieht vorzugsweise in der Speicherumschalt-Einrichtung 3 mit an sich bekannten Mitteln.
• Das Speichern solcher Informationen kann in einem anderen Ausführungsbeispiel auch bereits in dem Output-Port 2 vorgenommen werden. Eine einmal gespeicherte Information wird durch Empfang einer neuen Information gelöscht. In einem weiteren Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird zweckmäßigerweise das Löschen einer gespeicherten Information mit dem Empfang einer bestimmten aus den 256 zur Verfügung stehenden Informationen, nämlich Auswahladressen, vorzugsweise mit der Information "0" gelöscht. Damit stehen dann insgesamt noch 256 - 1 1 255 Auswahladressen zur Auswahl von Programmspeicher-Moduln zur Verfügung.
• Um ein unberechtigtes Entnehmen bzw. Vervielfältigen der in den Programmspeicher-Moduln enthaltenen Daten zu verhindern, werden mehrere bestimmte, durch den Anwender nicht hervorzurufende Signale, die in Koinzidenz auftreten, dazu benutzt, die Auswahladressen für die einzelnen Programmspeicher-Moduln nur über eine Verknüpfung dieser genannten Signale wirksam werden zu lassen. Dies geschieht gemäß Fig. 3 mit einer Verknüpfungsschaltung 13, mit deren Hilfe bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Output-Signal 10, ein Adressensignal des Betriebssystems 11 und ein Adressensignal des Output-Ports 12 vorzugsweise mit einem Und-Glied zu verknöpfen sind.
• Der Schutz vor einem unberechtigten Entnehmen ist deswegen gewährleistet, weil die genannten Voraussetzungen nur durch eine Änderung der Hardware zu umgehen wären. Geeignete Unterlagen dafür stehen aber dem Anwender in aller Regel nicht zur Verfügung.
• Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung sieht vor, daß cie zentrale Verarbeitungseinheit 1 ein Mikroprozessor ist.
• Die Programmspeicher-Moduln 81, 82...8n können beispielsweise auch in REPROM-Technik ausgeführt sein, so daß eine relativ leichte Änderbarkeit von Programmen gegeben ist.
• 8 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (8)

1. Patentans#rUche.

   e Datenverarbeitendes System mit zumindest einer über zu Adressierungszwecken und zum Daten und/oder Steuersignalaustausch dienende Busleitungen mit peripheren Einrichtungen verbundenen zentralen Verarbeitungseinheit, für das eine Austauschbarkeit von Programmspeicher-Moduln fllr im Rahmen des datenverarbeitenden Systems frei wählbare Anwenderprogramme vorgesehen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in dem datenverarbeitenden System n unterschiedliche, vorzugsweise als ROM ausgeführte, Programmspeicher-Moduln (81, 82...8n) angeordnet sind, die mittels von der zentralen Verarbeitungseinheit (1) zu liefernder Auswahlsignale individuell auswählbar sind, und daß die Auswahlsignale mit Hilfe einer Verknüpfungsschaltung (13) nur dann wirksam zu schalten sind, wenn bestimmte, durch den Anwender nicht hervorzurufende Signale in Koinzidenz auftreten, so daß ein unbefugtes Auslesen der Dateninhalte der Programmspeicher-Moduln (81, 82...in) verhinderbar ist.
2. 2. Datenverarbeitendes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlsignale mit Hilfe von den Programmspeicher-Moduln (81, 82...8n) individuell zugeordneten weiteren Verknüpfungsachaltungen (191, 291...19n, 29n) wahlweise mit unterschiedlichen Steuersignalen, z. B.

   ~Schreiben" oder ~Lesen", verknUttar sind.
3. 3. Datenverarbeitendes System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zentralen Verarbeitungseinheit (i) zu liefernden Auswahlsignale in einer Speicherumschalt-Einrichtung (3) speicherbar sind, so daß die zentrale Verarbeitungseinheit (1) Jeweils nur bei einem Wechsel des Anwenderprogralis ein Auswahlsignal zu liefern hat.
4. 4. Datenverarbeitendes System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein bestimmtes Auswahlsignal aus der Gesamtheit der zur Verfügung stehenden Auswahlsignale zum Löschen eines zuvor gespeicherten Auswahlsignals verwendet wird.
5. 5. Datenverarbeitendes System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Jeweils gespeichertes Auswahlsignal durch Zuführen eines beliebigen anderen Auswahlsignals löschbar ist.
6. 6. Datenverarbeitendes System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlsignale Jeweils codiert von der zentralen Verarbeitungseinheit (1) an die Speicherumschalt-Einrichtung (3) geliefert werden und daß in der Speicherumschalt-Einrichtung (3) eine Decodiereinrichtung (9) vorgesehen ist, die über ihre Ausgänge (91...9n) die Auswahlsignale abgibt.
7. 7. Datenverarbeitendes System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmspeicher-Moduln (81, 82...8n) steckbar angeordnet sind, so daß eine anwendergerechte Flexibilität gegeben ist.
8. 8. Datenverarbeitendes System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verarbeitungseinheit (1) ein Mikroprozessor ist.