DE3136355C2 - Einrichtung zum Betrieb eines Mikrocomputersystems - Google Patents

Abstract

Das System umfaßt eine Anzahl Mikrocomputer (MC1, MC3) und eine zentrale Steuereinrichtung (ZSE), welche die Busbenutzung durch die Mikrocomputer verwaltet. Für die Zuteilung der Busbenutzung belegen die anfordernden Mikrocomputer (MC1) Anforderungsleitungen (S1), die von der zentralen Steuereinrichtung zyklisch abgefragt werden. Diese quittiert eine aufgegriffene Anforderung und veranlaßt damit beim anfordernden Mikrocomputer (MC1) die Ausgabe der jeweiligen Zieladresse auf den Datenbus (DB). Der dadurch angesprochene Mikrocomputer (MC3) teilt der zentralen Steuereinrichtung mit, ob er in der Lage ist, Daten aufzunehmen. Nur wenn das der Fall ist, gibt die zentrale Steuereinrichtung die Datenübertragung frei. Anschließend wird die zyklische Abfrage der Anforderungsleitungen fortgesetzt. Die Übertragungsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Mikrocomputer des Systems.

Description

a) daß zwischen jedem Mikrocomputer (MC 1 bis MCn) und der Steuereinrichtung (ZSE) eine gesonderte Steuerleitung (S 1 bis Sn) angeordnet ist, die von einem anfordernden Mikrocomputer (z. B. MCl) zur Mitteilung seiner Anforderung auf high-Potential zu schallen ist, woraufhin die Steuereinrichtung (ZSE) zur Bestätigung der Anforderung an den anfordernden Mikrocomputer die betreffende Steuerleitung (Sl) auf low-Potential legt,

b) daß die Steuereinrichtung (ZSE) den jeweils anfordernden Mikrocomputer (AiC 1) mit der Bestätigung seiner Anforderung zur Abgabe einer Zieladresse, welche dem vor; .hm angeforderten Mikrocomputer (MC3) zugeordnet ist, auf das Bussystem (BUS) veranlaßt,

c) daß der durch die Zieladresse angesprochene Mikrocomputer (MCi) eine die Aufnahmefähigkeit seines zugeordneten Empfangsspeichers kennzeichnende Statusmeldung auf eine für die Übermittlung der Zieladresse nicht benötigte Busleitung des Bussystems (BUS) schaltet und

d) daß die Steuereinrichtung (ZSE) beim Empfang der genannten Statusmeldung den anfordernden Mikrocomputer (MCi) zur Aufschaltung der zu übertragenden Daten auf die Busleitungen zu dem bereits durch die Zieladresse angesprochenen Mikrocomputer (MCJ) veranlaßt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinrichtung (ZSE) die Steuerleitungen (51 bis Sn) zyklisch auf etwaige Anforderungen hin abfragt und beim Feststellen einer Anforderung die weitere zyklische Abfrage unterbricht bis die Datenübertragung abgeschlossen oder bei fehlender Empfangsbereitschaft des jeweils angerufenen Mikrocomputers als nicht möglich erkannt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Koppelbaugrlippen (KB 1) der Mikrocomputer (MCi) Taktgeber (TG 1) zugeordnet sind, welche die Übertragung der Daten zu den Koppelbaugruppen (KB 3) der jeweils angeforderten Mikrocomputer (MC3) unabhängig machen von der Verarbeitungsgeschwindigkeit innerhalb der Mikrocomputer.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelbaugruppen mit Statusregistern versehen sind, die Betriebszustandsangaben speichern, die u. a. angeben, ob die zugehörigen Sende- und Empfangsspeicher belegt oder frei sind, wobei diese Betriebszustandsangaben beim Auslesen und Einschreiben von Daten laufend aktualisiert und vor Ausgabe einer Anforderung zur Prüfung der Zulässigkeit der Anforderung und während des Verbindungsaufbaues zur Meldung der Empfangsbereitschaft des jeweils angerufenen Mikrocomputers aus den entsprechenden Statusregistern abrufbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Statusregister von der Steuereinrichtung her gezielt abaufragen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die ab Registrierung einer Anforderung vergehende Zeitspanne überwacht und durch ein entsprechendes Steuersignal sowohl den jeweils anfordernden als auch den jeweils angerufenen Mikrocomputer in die Grundstellung schaltet wenn nicht innerhalb einer vorgegebenen maximalen Zeitspanne ab Registrierung einer Anforderung die zyklische Abfrage der Steuerleitungen wieder aufgenommen wurde.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Betrieb eines Mikrocomputersystems mit mehreren räumlich benachbarten Mikrocomputern nach dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Steigende Material- und Personalkosten veranlassen die Industrie in zunehmendem Maße, bei der Lösung technischer Probleme von bewährten Schaltungs- und Konstruktionskonzeptionen abzugehen und stattdessen nach neuen Lösungen zu suchen, die den bisher angewandten Techniken vom Preis her mindestens ebenbürtig sind, darüber hinaus aber zusätzliche, bislang nicht realisierte Funktionen beinhalten und eine leichtere und vor allen Dingen schnellere Anpassung an neu hinzu kommende Bedürfnisse ermöglichen. Selbst dort, wo ex trem hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit und die Betriebssicherheit gestellt werden, wie beispielsweise im Eisenbahnsicherungswesen, zeichnet sich immer mehr die Bereitschaft und die Notwendigkeit ab, anstel- Ie einer speziellen Hardware, wie sie in elektromechani schen Stellwerken zur Anwendung kommt, möglicherweise redundant aufgebaute Datenverarbeitungsanlagen einzusetzen und die anfallenden Aufgaben softwaremäßig zu realisieren.

Es gibt bereits eine Reihe von Vorschlägen zur Steuerung des Eisenbahnverkehrs durch Prozeßrechner und auch durch Multi-Mikrocomputersysteme (DE-AS 29 09 512). Diese Multi-Mikrocomputersysteme haben den Vorteil, daß sie bedarfsweise aus einer dem jeweili gen Prozeß angepaßten Anzahl weitgehend gleicharti ger Bausteine aufzubauen sind, deren Preis/Leistungsverhältnis wegen der begrenzten Größe der Einzelbausteine günstiger ist als das eines größeren und leistungsfähigeren Prozeßrechners.

Jedes Multi-Mikrocomputersystem besteht aus einer Anzahl Mikrocomputer von denen jeweils zwei über ein gemeinsames Bussystem miteinander kommunizieren können. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Mikrocomputer untereinander bezüglich der Busbenutzung gleichberechtigt sind oder aber daß ihnen unterschiedliche Zugriffsprioritäten zugeordnet sind. Bei einem Multi-Mikrocomputersystem mit gleichberechtigten Mikrocomputern ist eine zentrale Steuer-

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einrichtung vorzusehen, die den einzelnen Mikrocom- stimmen des jeweils anfordernden Mikrocomputers von putern gezielt den Zugriff zum gemeinsamen Bussystem Mikrocomputer zu Mikrocomputer weiter, bis der angestatten. Bei einem bekannten derartigen System fordernde Mikrocomputer schließlich gefunden ist Die-(ELEKTRONIK 1978, Heft H₁S. 51) wird den einzelnen ses Fortschalten des Suchsignals erfolgt über das Bussy-Mikrocomputern die Zugriffserlaubnis durch eine Zeit- 5 stem, über das während dieser Zeit natürlich keine anmultiplexschaltung, die ebenfalls durch einen Mikro- deren Daten übertragen werden können, computer realisiert sein kann, nacheinander angeboten. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der im Das Angebotssignal muflrj'eweils so lange anstehen wie Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art der angesprochene Mikrocomputer zur Quittung benö- anzugeben, bei der sowohl der anfordernde Mikrocomtigt, falls ei¹ auf die Zugriffserteilung wartet Es sind dies io puter als auch der angeforderte Mikrocomputer vom drei oder vier Befehlszyklen. Nach Beendigung der Da- Beginn des Verbindungsaufbaues an bis zum Abschluß tenübertragung läuft der Multiplexer weiter und bietet der Datenübertragung durch die Steuereinrichtung ^: dem folgenden Mikrocomputer die Zugriffserlaubnis »festgehalten« werden, so daß Fehlübertragungen auszum gemeinsamen Datenbus an. geschlossen werden können. Dabei soll sichergestellt

Bei diesem bekannten Mikrocomputersystem vergeht 15 sein, daß auch tatsächlich nur der anfordernde Mikrafür den Aufruf der einzelnen Mikrocomputer eine rela- computer Daten absetzen und nur der auf seine Emp> tiv große Zeitspanne. Diese Zeitspanne mag in Kauf fangsbereitsch?ft geprüfte Mikrocomputer Daten aufgenommen werden, wenn nur einige wenige Mikrocom- nehmen kann. Der Datentransfer über · ils Bussystem puter miteinander zu kommunizieren haben. Bei korn- soii durch den Verbindungsaufbau möglichst wenig beplexeren technischen Steuerungen, die durch ein<r grö- 20 lastet sein, um so eine Prozeßsteuerung mit annähernßere Anzahl von Mikrocomputern realisiert werdan, ist dem Echtzeitverhalten zu ermöglichen, jedoch allein der zeitliche Aufwand für die Zuordnung Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennder Zugriffserlaubnis zu den einzelnen Mikrocomputern zeichnenden; Merkmale des Patentanspruches 1. Vorzu groß, um eine Prozeßsteuerung mit Echtzeitverhal- teilhafte Aus- und Weiterbildungen der erfindungsgeten zu ermöglichen. 25 mäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen ange-

Bei dem bekannten Multi-Mikrocomputersystem bie- geben.

tet die zentrale Steuereinrichtung einem anfordernden Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der EiTm-Mikrocomputer bei seinem Aufruf die Zugriffserlaubnis dung ist darin zu sehen, daß die zentrale Steuereinrichauch dann an, wenn der Mikrocomputer, der von diesem tung die ab Registrierung einer Anforderung vergehenanfordernden Mikrocomputer bedient werden soll, sei- 30 de Zeitspanne überwacht und durch ein entsprechendes nerseits gar nicht in der Lage ist, Daten aufzunehmen Steuersignal sowohl den jeweils anfordernden Mikro- oder abzugeben. Dies ist immer dann der Fall, wenn der computer als auch den jeweils adressierten Mikrocomjeweils angesprochene Mikrocomputer die ihm zuletzt puter in die Grundstellung schaltet, wenn nicht innerübermittelten Daten noch nicht verarbeitet hat oder halb einer vorgegebenen maximalen Zeitspanne ab Reaber wenn er seinerseits Daten abgeben will aber die 35 gistrierung einer Anforderung die zyklische Abfrage Zugriffserlaubnis herzu noch nicht erhalten hat Die Zei- der Anforderungsleitungen wieder aufgenommen w^rten für das erfolglose Aufschalten von nicht empfangs- de.

oder sendefähigen Mikrocomputern verschlechtern das Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in der

Echtzeitverhalten des Multi-Mikrocomputersystems Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher

noch weiter. 40 erläutert. Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 schematisch ein

Dieser Nachteil tritt bei einem aus »Second Symposi- aus mehreren Mikrocomputern bestehendes Mikro-

um on Micro Architecture, Euromicro, 1976, North-Hol- Computersystem und in Fig. 2 in Form sines Block-

land Publishing Company«, S. Ϊ27—133 bekannten Mi- Schaltbildes diejenigen Elemente, über die ein anför-

krocomputersystem nicht auf. Dort untersucht eine zen- dernder und ein adressierter Mikrocomputer verfügen

trale Steuereinrichtung nach dem Erkennen eines anfor- 45 müssen, um im Zusammenwirken mit einer zentralen

dernden Mikrocomputers vor der Freigabe der Busbe- Steuereinrichtung miteinander kommunizieren zu kön-

nutzung den jeweils angerufenen Mikrocomputer auf nen.

dessen Empfangsbereitschaft hin. Hierzu ist die Steuer- F i g. 1 zeigt in Form eines groben Blockschaltbildes

einrichtung über Steuerleitun.gen mit den Empfangs- den Aufbau des erfindungsgemäßen Mikrocomputersy-

speichern sämtlicher Mikrocomputer verbunden und 50 stems. Für die Steuerung fines beliebigen Prozesses

fragt deren Belegungszustände ab. Nur wenn der Emp- sind neh;.:ra autarke, vorzugsweise baugleiche Mikro-

fangsspeicher des jeweils angeforderten Mikrocompu- computer AiCl, MC2 und MC3 bis MCn vorgesehen,

ters frei und das Bussystem nicht anderweitig belegt ist, Diese Mikrocomputer können untereinander und mit

gibt die Steuereinrichtung die Busbenutzung frei. einer zentralen Steuereinrichtung Z5£über ein gemein-

Dei diesem bekannten Mikrocomputersystem, bei 55 sames Bussystem BUS bedarfsweise kommunizieren,

dem die Empfangsbereitschaft des jeweils angesproche- An das aus Steuerbus 55, gemeinsamen Daten· und

nen Mikrocomputers über eine separate Steuerleitung Adreßbus DB₁AB sowie einer Taktleitung Tbestehende

festgestellt wird und die anschließende Datenübertra- Bussystem flt/5 sind die einzelnen Mikrocomputer über

gung adressengesteuert über das Bussystem vor sich zugehörige Koppelbaugruppen KBi, KB 2 und KB 3

geht, ist nicht sichergestellt, daß die zu übermittelnden eo bis KBn angeschlossen. Diese Koppelbaugruppen bein-

Daten auch tatsächlich immer zu demjenigen Mikro- halten u. a. Sende- und Empfangsspeicher, in denen die

computer gelangen, dessen Empfangsspeicher zuvor als von den einzelnen M'krocomputern abzusetzenden

aufnahmebereit erkannt ",vurde. bzw. von ihnen aufgenommenen Daten gepuffert wer-

Außerdem wird der Datentransfer bei diesem be- den können. Ferner beinhalten die Koppelbaugruppen

kannten MikrocomputersysWm durch die Ermittlung 65 eigene Taktgeber oder aber sie werden durch einen

des jeweils anfordernden Mikrocomputers erheblich externen Taktgeber versorgt, über den die eigentliche

belastet. Nach dem Erkenran eines Anforderungssi- Datenübertragung zwischen den einzelner. Mikrocom-

gnals schaltet die Steuereinrichtung ein Signal zum Be- putern unabhängig gemacht ist vom Verarbeitungstakt

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und der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Daten inner- den Mikrocomputers nicht verwendet sind. Die Zielaushalb der einzelnen Mikrocomputer. wertung ZA weiß nun darüber Bescheid, ob der vom Die zentrale Steuereinrichtung ZSE dient vornehm- anfordernden Mikrocomputer gerufene Adressat auflich der Verwaltung des Bussystems BUS. Sie gestattet nahmefähig ist oder nicht. Für den Fall, daß die Datenunter bestimmten Voraussetzungen, daß ein Mikrocom- 5 übertragung zulässig ist, veranlaßt die zentrale Steuerputer mit einem anderen Mikrocomputer über das Bus- einrichtung durch von ihr generierte Schreib-Lesesignasystem kommunizieren kann. Hierzu benötigt die zen- Ie die Koppelbaugruppe des angeforderten Mikrocomtrale Steuereinrichtung ZSE u. a. eine Information dar- puters, auf Empfang zu gehen und sie veranlaßt die über, welcher Mikrocomputer Daten zu übermitteln anfordernden Mikrocomputer bzw. dessen Koppelbauhat Diese Information erhält die zentrale Steuereinrich- 10 gruppe, die in ihrem Sendespeicher stehenden Daten tung ZSE über Steuerleitungen S1, 52 und 53 bis Sn, auf den Datenbus zu schalten. Aus dem Empfangsspeidie von der zentralen Steuereinrichtung zu den den ein- eher der Koppelbaugruppe des angerufenen Mikrozelnen Mikrocomputern vorgeschalteten Koppelbau- computers können die Daten zu jedem beliebigen Zeitgruppen führen. Jeder Mikrocomputer, der Daten abzu- punkt in den zugehörigen Mikrocomputer übernommen geben hat, hat zunächst zu prüfen, ob er auch Daten 15 werden.

abgeben kann. Wenn nämlich beispielsweise die von Sobald die eigentliche Datenübertragung beendet ist, ihm in einer froheren Phase erarbeiteten Daten noch werden durch ein Rücksetzsignal, das beispielsweise nicht transferiert wurden, so muß ermit der Abgabe der von dem sendenden Mikrocomputer auf den Steuerbus jüngeren Daten so lange warten, bis die zuvor erarbeite- geschaltet wird, die an dem Übertragungsvorgang beten Daten von dem jeweiligen Ziel übernommen wur- 20 teiligten Mikrocomputer wieder vom Bussystem gcden. Diese Zulässigkeitsprüfung wird beispielsweise trennt.

durch das Abfragen eines Sendespeichers in der züge- Durch das Rücksetzsignal ist die zentrale Steuereinhörigen Koppelbaugruppe ausgeführt. Nur dann, wenn richtung Z5£darüber informiert, daß die Datenübertrader Sendespeicher leer ist, die Datenübertragung also gung beendet ist und sie fährt mit der zyklischen Abfranicht im Rückstand ist, kann der sendewillige Mikro- 2s ge der Swuerleitungen zum Auffinden des nächsten scncomputer über die seiner Koppelbaugruppe zugeordne- dewilliger Mikrocomputers fort te Steuerleitung ein Anforderungssignal für die vor- Bei nicht empfangsbereitem Ziel generiert die zentraübergehende Zuteilung der Busbenutzung an die zen- Ie Steuereinrichtung ein Rücksetzsignal, das die am Vertrale Steuereinrichtung stellen. Die zentrale Steuerein- bindungsaufbau beteiligten Mikrocomputer und die richtung fragt über einen Zuordner ZO die einzelnen 30 zentrale Steuereinrichtung wieder in die Grundstellung Steuerleitungen im Zeitmultiplexbetrieb auf etwaige schaltet

Anforderungssignale hin ab und stoppt die zyklische Durch Puffern der abzugebenden bzw. aufzunehmen-Abfrage beim Aufgreifen einer Anforderung. Das Auf- den Daten in den Sende- und Empfangsspeichern der greifen dieser Anforderung wird dem anfordernden Mi- Koppelbaugruppen und durch Auslesen bzw. Einschreikrocomputer über die zugehörige Steuerleitung sofort 35 ben dieser Speicher durch einen von der Verarbeitung quittiert Aus dieser Quittung erkennt der Mikrocompu- innerhalb der Mikrocomputer unabhängigen Takt ist ter bzw. die ihm vorgeschaltete Koppelbaugruppe, daß der eigentliche Datentransfer weitgehend unabhängig die Anforderung auf Zuteilung des Bussystems nunmehr von der Verarbeitungsgeschwindigkeit innerhalb der in Bearbeitung ist und daß die zentrale Steuereinrich- Mikrocomputer. Bei genügender räumlicher Dichte der tung ZSE daran gegangen ist, die Verbindung zwischen 40 einzelnen Mikrocomputer, d.h. genügend kurzen Busanforderndem und angefordertem Mikrocomputer auf- leitungen sind außerordentlich hohe Geschwindigkeizubauen. Hierzu hat der anfordernde Mikrocomputer, ten erreichbar. Diese hohen Datenübertragungsgeveranlaßt durch das Quittungssignal der zentralen Steu- schwindigkeit hat aber nur dann Sinn, wenn der Zeitereinrichtung ZSE, die Zieladresse des von ihm angefor- raum für das Aufgreifen eines anfordernden Mikrocomderten Mikrocomputers auf den gemeinsamen Adreß- 45 puters und der Zeitraum zum Prüfen der Empfangsbe- und Datenbus zu legen. Diese Zieladresse wird von allen reitschaft des jeweils angeforderten Mikrocomputers an das gemeinsame Bussystem BUS angeschlossenen ebenfalls sehr kurz ist Dies bedeutet, daß die Taktfre-Mikrocomputern aufgenommen aber in bekannter Wei- quenz für die zyklische Abfrage der Steuerleitungen se nur von dem angeforderten Mikrocomputer als für und die Generierung der Steuersignale durch die -.enihn relevant erkannt Dieser Mikrocomputer teilt der 50 trale Steuereinrichtung mindestens ebenso hoch wenn zentralen Steuereinrichtung ZSE mit, ob er in der Lage nicht zweckmäßigerweise noch höher ist als die Taktfreist, Daten aufzunehmen oder nicht Wenn beispielsweise quenz der die Sende- und Empfangsspeicher der Kopdie von ihm zuletzt empfangenen Daten im Mikrocom- pelbaugruppen steuernden Taktgeber, puter noch nicht verarbeitet sind, dürfen vorerst keine In F i g. 2 ist eine mehr ins einzelne gehende Darstelweiteren Daten an ihn übermittelt werden, weil diese 55 lung der in F i g. 1 nur in einem groben Schema angegesonst die zuvor übermittelten, aber noch nicht abgear- benen erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt Für beiteten Daten löschen würden und damit ggf. zu einer einander entsprechende Funktionselemente sind die in fehlerhaften Prozeßsteuerung führen würden. Die Emp- F i g. 1 gewählten Bezugszeichen beibehalten worden, fangsbereitschaft des jeweils angesprochenen Mikro- In F i g. 2 sind in der dem Mikrocomputer MC 1 zugecomputers kann beispielsweise dadurch geprüft werden, 60 ordneten Koppelbaugruppe KB1 nur diejenigen EIedaß festgestellt wird, ob der Empfangsspeicher des Mi- mente dargestellt die in dieser Gruppe für die Verwenkrocomputers bzw. der ihm vorgeschalteten Koppel- dung dieses Mikrocomputers als Sendebaustein crforbaugruppe frei oder noch belegt ist Eine entsprechende derlich sind; in entsprechender Weise sind in der dem Zustandsmeldung gibt der angesprochene Mikrocom- Mikrocomputer MC3 zugeordneten Koppelbaugruppe puter an die Zielauswertung ZA der zentralen Steuer- 65 KB 3 und diejenigen Elemente dargestellt die für die einrichtung ZSE Dies geschieht durch Aufschalten ei- Ankopplung dieses Mikrocomputers als Datenempfännes Signals auf mindestens eine derjenigen Daten- und ger benötigt werden. Es ist angenommen, daß der Mi-Adreßleitungen, die für die Zielansprache des betreffen- krocomputer MC 1 Daten an den Mikrocomputer MC3

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transferieren soll. AfC3, als für ihn bestimmt erkannt. In einer Funktions-

Hierzu hat der Mikrocomputer MCl zunächst zu gruppe V vergleicht der Mikrocomputer MC3 hierzu prüfen, ob er die von ihm erarbeiteten Daten überhaupt die ihm zugeführte Zieladresse mit einer ihm eingeprägübertragen darf. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn die ten Zielkennung ZK. Ein positives Vergleichsergebnis zuvor von ihm erarbeiteten Daten bereits übertragen 5 führt in der Koppelbaugruppe KB3 zur Überprüfung sind und dnmit sichergestellt ist, daß die zuletzt erarbei- der Empfangsbereitschaft der betreffenden Koppelbautcten Daiers nicht irrtümlich die zuvor erarbeiteten aber gruppe. Bei der Prüfung auf Empfangsbereitschaft wird möglicherweise noch nicht abgerufenen Daten über- z. B. ermittelt, ob der Mikrocomputer AfC3 die ihm zuschreiben können. Die Zulassungsprüfung erfolgt in ei- letzt übermittelten Daten aus dem Empfangsspeicher ner Funktionsgruppe ZP durch Abrufen eines Status- io £53 der Koppelbaugruppe KB3 entnommen hat, d.h. wortcs aus einem den Betriebszustand der Koppelbau- ob dieser Empfangsspeicher leer ist oder ob er noch gruppe KB1 kennzeichnenden Statusregisters SR. Ist nicht abgearbeitete Daten enthält. Das jeweilige Verder der Koppelbaugruppe KB1 zugeordnete Sendes- gleichsergebnis wird der zentralen Steuereinrichtung peicher SS1 zum Zeitpunkt der Zulassungsprüfung leer, ZSE mitgeteilt, und zwar über mindestens eine der Leiso kann eine Anforderung auf Busbenutzung an die zen- is tungen des Daten- und Adreßbusses, die von dem anrutrale Steuereinrichtung ZSE gestellt werden. Dies ge- fenden Mikrocomputer her nicht mit der Zieladresse schieht durch Setzen eines Anforderungsspeichers AF, des gerufenen Mikrocomputers belegt ist. z. B. beim Einschreiben der zu übertragenden Daten in Der Zeitpunkt für die Übermittlung des jeweiligen den Sendespeicher 551, auf der Koppelbaugruppe Vergleichsergebnisses an die zentrale Steuereinrich-KB1. Die bei erfolgreicher Zulassungsprüfung gene- 20 tung wird dabei durch die zentrale Steuereinrichtung rierte Anforderung gelangt über die Steuerleitung 51 selbst bestimmt. Hierzu generiert eine zentrale Steuean die zentrale Steuereinrichtung ZSE ■ rung ZST — angestoßen durch die Quittierung einer

In dieser zentralen Steuereinrichtung belegt die Steu- Anforderung — zeitlich versetzte, sich überlappende, erleitung 51 einen Eingang eines Multiplexers Af, an Lese- und Schreibsignale. Das Aufschalten des Lesesidessen andere Eingänge die Steuerleitungen 52 bis Sn 25 gnalsauf den Steuerbus SB führt in der Koppelbaugrupder übrigen Mikrocomputer des Mikrocomputersy- pe KB3 des angerufenen Mikrocomputers MC3 zur stems angeschlossen sind. Dieser Multiplexer M wird Dekodierung der auf dem Daten- und Adreßbus liegenübcr einen zugehörigen Kanalwähler KB zyklisch fort- den Zieladresse, zur Untersuchung des Empfangsspeigeschaltet. Hierzu erhält der Kanalwähler K W über ei- cherzustandes und zur Übermittlung des Vergleichserne vorgeschaltete Torschaltung T Fortschaltimpulse 30 gebnisses an die zentrale Steuereinrichtung, von einem Taktgeber TG. Zu einem beliebigen Zeit- In der Zielauswertung ZA der zentralen Steuereinpunkt möge der Kanalwähler K W den von der Steuer- richtung ZSE wird das jeweilige Vergleichsergebnis umleitung 51 mit einem Anforderungssignal belegten MuI- gesetzt in eine Steuerinformation für die zentrale Steuetiplexereingang auf den Ausgang des Multiplexers ge- rung ZSt Im Falle fehlender Empfangsbereitschaft verschaltet haben. Eine an den Ausgang des Multiplexers 35 anlaßt die zentrale Steuerung ZSt über ein auf den Steu-M angeschlossene Auswerteeinrichtung A erkennt das crbus SB geschaltetes Rücksetzsignal, daß sowohl die Vorliegen eines Anforderungssignals und veranlaßt Sendesteuerung SSt des rufenden Mikrocomputers über eine zugeordnete Sperrschaltung Sp die Sperrung AfCl als auch die Empfangssteuerung ESt des gerufeder Torschaltung T. Die weitere zeitmultiplexe Fort- nen Mikrocomputers AfC3 in die Grundstellung gesteuschaltung des Kanalwählers KW ist damit vorüberge- 40 ert werden. Gleichzeitig wird die Sperrung der Torhend unterbunden und die zentrale Steuereinrichtung schaltung Γ aufgehoben und die zyklische Abfrage der ZSE kann mit dem Aufbau der Verbindung zwischen Steuerleitungen fortgesetzt. Zu einem späteren Zeitdem anrufenden und dem von diesem angerufenen Mi- punkt wird beim Aufrufen der Steuerleitung 51 ein erkrocomputer beginnen. Hierzu quittiert die Auswerte- neuter Versuch zur Datenübertragung eingeleitet, einrichtung A dem die Anforderung setzende Mikro- 45 Hat die Zielauswertung ZA der zentralen Steuereincomputer AfC 1 den Empfang des Anforderungssignals richtung ZSEdagegen die Empfangsbereitschaft des anüber die Steuerleitung 51. gerufenen Mikrocomputers AfC3 erkannt, so veranlaßt

Es ist vorgesehen, daß der anfordernde Mikrocompu- sie über die zentrale Steuerung ZSt zusätzlich zu dem

ter AfCI der zentralen Steuereinrichtung ZSE seine noch anliegenden Lesesignal die Generierung des

Anforderung auf Busbenutzung durch Aufschalten von so Sehn ibsignales. Das gleichzeitige Vorhandensein von High-Potential auf die zugehörige Steuerleitung S1 Lese- und Schreibsignal veranlaßt in der Koppelbau-

mitteilt und daß die zentrale Steuereinrichtung ihm den gruppe KB 3 des ausgewählten Mikrocomputers AfC3

Empfang seiner Anforderung dadurch quittiert, daß sie das Aufschalten seines Empfangsspeichers £53 auf den

die Steuerleitung 51 auf Low-Potential zieht So ist eine Datenbus; damit ist der Mikrocomputer als Empfänger

außerordentlich rasche und selektive Steuersignalüber- 55 von Daten fixiert Nach einer vorgegebenen Zeitspanne

tragung möglich. generiert die zentrale Steuerung ZSt noch noch das

Der Empfang der Quittungsmeldung führt in der dem SchreibsignaL Das alleinige Vorhandensein dieses Mikrocomputer AfCl zugeordneten Koppelbaugruppe Schreibsignales unterrichtet den sendebereiten Mikro-KB1 zur Ausgabe der Zieladresse des anzusprechenden computer über die Empfangsbereitschaft des von ihm Mikrocomputers auf den gemeinsamen Daten- und 60 bezeichneten Mikrocomputers AfC3; er ist jetzt als Adreßbus DB, AB des Bussystems BUS. Diese Ziel- Sender fixiert Sobald auch das Schreibsignal veradresse möge beispielsweise vier der insgesamt acht schwunden ist beginnt der als Sender fixierte Mikro-Adreß- bzw. Datenleitungen des gemeinsamen Adreß- computer AfCl — veranlaßt durch seine Sendesteue- und Datenbusses AB, DB belegen. Die auf dem AdreB- rung 55f — mit dem byteweisen Ausgeben der in sei- und Datenbus liegende Zieladresse wird von allen an 65 nem Sendespeicher gespeicherten Daten. Die Übertradas Bussystem angeschlossenen Mikrocomputern gele- gungsgeschwindigkeit ist dabei abhängig von der Taktsen, aber nur von dem jeweils anzusprechenden Mikro- geschwindigkeit des Taktgebers TG1 in der Koppelcomputer, im vorliegenden Fall dem Mikrocomputer baugruppe KB1 des sendenden Mikrocomputers AfCl.

Die Sendesteuerung SSt der Koppelbaugruppe KB i schaltet nach beendeter Datenübertragung ein Rücksetzsignal auf den Steuerbus SB, der die Empfangssteuerung ESt in der Koppelbaugruppe KB 3 des angerufenen Mikrocomputers MC 3 in die Grundstellung schaltet und die Sperre für die Torschaltung T entriegelt. Hierdurch wird die zyklische Fortschaltung des Kanalwählers KW und damit die Abfrage der übrigen Steuerleitungen auf etwaige Anforderungen hin veranlaßt.

Die zentrale Steuereinrichtung ZSifüberwacht die ab Registrierung einer Anforderung vergehende Zeitspanne in einer Funktionseinheit U und schaltet durch ein entsprechendes Steuersignal sowohl den jeweils anfordernden als auch den jeweils angeforderten Mikrocom- puter in die Grundstellung, wenn nicht innerhalb einer vorgegebenen maximalen Zeitspanne ab Registrierung einer Anforderung die zyklische Abfrage der Steuerleitungen wieder aufgenommen wurde. Durch diesen Überwachungsvorgang wird sichergestellt, daß z. B. beim Ausbleiben eines Rücksetzsignales nach beendeter Datenübertragung das Bussystem nicht zeitlich über Gebühr blockiert wird, sondern daß im Falle einer solchen Störung die jeweils gekoppelten Mikrocomputer vom Bussystem getrennt werden und die weitere zyklisehe Abfrage der Steuerleitungen vor sich gehen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 sind in der Koppelbaugruppe KB1 nur diejenigen Funktionselemente dargestellt, die für den Sendebetrieb benötigt werden und in der Koppelbaugruppe KB 3 nur diejenigen Elemente, die für den Empfangsbetrieb erforderlich sind. Es ist selbstverständlich, daß dann, wenn die zugehörigen Mikrocomputer sowohl senden als auch empfangen sollen, die Koppelbaugruppen sowohl die für den Sendebetneb s!s auch die für den Empfangsbetrieb erforderlichen Funktionseinheiten umfassen müssen.

Bei der Erläuterung der Fig.2 war angenommen worden, daß zum Feststellen der Empfangsbereitschaft eine Aussage über den Belegungszustand des Empfangsspeichers durch Abfragen dieses Speichers gewon- nen wurde. Bei der technischen Realisierung der Koppelbaugruppen wird zum Feststellen dieser sowie ggf. weiterer Zustandsmeldungen zweckmäßigerweise nicht auf die betreffenden Speicher selbst eingewirkt, sondern die entsprechenden Zustandsmeldungen werden aus in der Zeichnung nicht dargestellten Statusregistern genommen, deren Inhalt u. a. angibt, ob die zugehörigen Empfangsspeicher belegt oder frei sind. Diese Betriebszustandsangaben sowie ggf. weitere für die Steuerung des Computersystems relevante Daten in diesen Status- so registern sind laufend zu aktualisieren, beispielsweise beim Auslesen und Einschreiben von Daten in die Sende- und Empfangsspeicher, bei der Prüfung der Zulässigkeit einer Anforderung, bei Ausgabe einer Anforderung sowie während des Verbindungsaufbaues zur MeI- dung der Empfangsbereitschaft des jeweiligen angerufenen Mikrocomputers. In vorteilhafter Weise sind diese Statusregister von der zentralen Steuereinrichtung her jederzeit entweder direkt oder über die zugehörigen Mikrocomputer bit- oder byteweise gezielt abzu- fragen oder aber auch mit Daten zu laden, die in den Koppelbaugruppen zum Auslösen bestimmter Reaktionen, beispielsweise zum Löschen cfer Sende- und Empfangsspeicher, führen.

Bei dem vorstehend näher erläuterten Ausführungsbeispiel war angenommen worden, daß die Sende- und Empfangsbereitschaft der einzelnen Mikrocomputer durch Untersuchung ihre Sende- bzw. Empfangsspeicher festgestellt werden sollte. Es war dabei unterstellt worden, daß diese Speicher, die als sogenannte FIFO zu betreiben sind, jeweils nur einen Satz Daten von z. B. acht Bit Breite und 16 Byte Tiefe aufzunehmen in der Lage sind. Bei entsprechend umfangreicher dimensionierten Speichern wäre aber auch die Möglichkeit gegeben, ggf. mehrere Datensätze vor ihrer Übertragung bzw. Verarbeitung zwischenzuspeichern. Bei so dimensionierten Sende- und Empfangsspeichern müßte zum Feststellen der Sende- bzw. Empfangsbereitschaft geprüft werden, ob die jeweilige Speicherkapazität eine weitere Datenübernahme noch zuläßt oder ob sie bereits erschöpft ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Betrieb eines Mikrocomputer-Systems mit mehreren räumlich benachbarten Mikrocomputern, die über zugeordnete Koppelbaugruppen mit Sende- und Empfangsspeichern zum Puffern der abzusetzenden bzw. aufzunehmenden Daten auf ein gemeinsames Bussystem wirken, und mit einer die Benutzung des Bussystems durch die Mikrocomputer regelnden Steuereinrichtung, die auf ein von einem Mikrocomputer ausgegebenes Anforderungssignal zur Busbenutzung hin die Aufnahmefähigkeit des Empfangsspeichers, der dem jeweils angeforderten Mikrocomputer zugeordnet ist, prüft und nur bei zuvor festgestellter Aufnahmefähigkeit dieses Empfangsspeichers die Busbenutznng freigibt, dadurch gekennzeichnet,