DE3248276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnittstellenschaltung für ein Fernmeldesystem, zwischen dessen modular ausgebilde­ ten Steuereinheiten nachrichtentechnische Funktionen steuernde Informationen ausgetauscht werden.

Zur Steuerung von nachrichtentechnischen Einrichtungen werden zunehmend Mehrrechnersysteme eingesetzt, die durch ihren modularen Aufbau leicht dem jeweiligen Verwendungs­ zweck angepaßt werden können. Als Beispiele seien die sog. Knotenrechner in der Fernwirktechnik, Bürokommuni­ kationssysteme und Bildschirmtext-Zentralen (vgl. z. B. DE-AS 29 14 665) genannt. Zu den Informationen, die zwischen den einzelnen Steuereinheiten oder Basismodulen des Mehrrechnersystems ausgetauscht werden müssen, ge­ hören insbesondere auch Informationen über den Betriebs­ zustand des einzelnen Moduls, d. h. insbesondere darüber, ob ein Modul betriebsbereit oder ausgefallen ist. Bekannt ist es, derartige Betriebszustandsmeldungen per Soft­ ware, d. h. programmgesteuert, auszusenden und zu emp­ fangen. Dabei wertet ein Modul eine empfangene Botschaft aus und stellt auf Grund der Auswertung fest, ob sich der sendende Modul in einwandfreiem Betriebszustand befindet. Diese Art der Betriebszustandsmeldung ist aber aufwendig und nicht sonderlich ausfallssicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine standar­ disierte Schnittstellenschaltung für ein durch eine Mehrrechneranordnung gesteuertes Fernmeldesystem zu schaffen, in der nachrichtentechnische Funktionen schal­ tungstechnisch realisiert sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Schnittstellenschaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sie Ein-/Aus­ gabe-Bausteine aufweist, die durch Signalleitungen mit den ihr zugeordneten Steuereinheiten verbunden sind, und daß die nachrichtentechnischen Funktionen mittels über die Signalleitungen übertragenen Signalbits gesteuert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß sich mit ihr flexible und ausfallssichere Steuerungen für nachrichtentechnische Anwendungen realisieren lassen. Die erfindungsgemäße Schnittsstellenschaltung ist aus handelsüblichen Logik- und Speicherbausteinen aufgebaut und demzufolge wirtschaftlich herstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung;

Fig. 2 ein einfaches Mehrrechnersystem, in dem die Schnittstellenschaltung nach Fig. 1 verwen­ det wird, und

Fig. 3 ein mehr Einzelheiten der Schnittstellenschal­ tung von Fig. 1 darstellendes Schaltbild.

Eine Schnittstellenschaltung 1 gemäß der Erfindung liegt zwischen einer ersten Steuereinheit 2, die den Grundbau­ stein einer Mehrrechnersteuerung für Fernmeldesysteme darstellt und deshalb im folgenden auch als Basismodul bezeichnet wird, und einer zweiten Steuereinheit oder Basismodul 3. Von den Basismodulen 2 und 3 sind in der Zeichnung nur die jeweils zu ihnen gehörenden Teile eines Datenbusses 5, der nicht im einzelnen dargestellte Steuerleitungen 6 enthält, und eines Adreßbusses 7 ange­ deutet.

Die Schnittstellenschaltung 1 enthält einen Daten-Trans­ ceiver 8, d. h. eine Daten-Sende- und Empfangsschaltung, ein erstes Signalisierungsregister 9, ein zweites Signalisierungsregister 10 - die durch als Flag Latch 9 bzw. 10 bezeichnet werden, eine Auflöseschaltung 11, sowie einen Adressen-Transceiver (d. h. Sende- und Empfangsschaltung) 12. Die Auflöseschaltung 11, die durch eine Steuerleitung 13 mit dem Daten-Transceiver 8 und dem Adressen-Transceiver 12 verbunden ist, besorgt die Auflösung von Speicherzugriffs-Konflikten.

Der Austausch von Nachrichten zwischen dem Basismodul 2 und dem Basismodul 3 erfolgt durch Austausch von sogenannten Botschaften. Die zu übertragenden Daten werden z. B. von dem Basismodul 2 durch ein eigenes Adreßfenster in einen ihm zugeordneten Speicherbereich eines - in Fig. 3 dargestellten - Botschaftenspeichers 46 des Basismoduls 3 eingeschrieben. Die Initialisierung des Datenaustausches und der zu dessen Durchfühung er­ forderliche Quittungsbetrieb erfolgt über die als Ein-/ Ausgabe-Bausteine wirkenden Signalisierungsregister 9 und 10. Dabei wird das Signalisierungsregister 9 von dem Basismodul 2 beschrieben und von dem Basismodul 3 gelesen, während das Signalisierungsregister 10 von dem Basismodul 3 beschrieben und dem Basismodul 2 gelesen wird.

Die Signalisierungsregister 9 und 10 sind jeweils acht Bit breit (vgl. auch Fig. 3). Die Bits Nr. 1 bis 5 wer­ den zum Quittungsbetrieb für die Datenübertragung be­ nutzt.

Zusätzlich sind in der erfindungsgemäßen Schnittstellen­ schaltung drei weitere Bits schaltungsmäßig realisiert, die nachrichtentechnische Funktionen bereitstellen:

• 1. eine Zeittaktleitung 15, 16 (Fig. 2 und 3)
• 2. eine gerichtete Rückstell- oder Reset-Leitung 17, 18, 19
• 3. eine Zustandsleitung 20, 21.

Die genannten Signalleitungen 15 bis 21 sind in der Prinzipdarstellung nach Fig. 2 zur Verdeutlichung für jede Übertragungsrichtung getrennt dargestellt, und zwar zwischen einem übergeordneten Basismodul oder einer Steuerein­ heit 24, dem Basismodul 2 und dem Basismodul 3. Übertra­ gen werden aber nur die drei nachrichtentechnischen Si­ gnalbits, deren Funktion nachfolgend anhand der jeweiligen Signalleitung erläutert wird.

• 1. Zeittaktleitung: das entsprechende Bit wird von dem Basismodul 24 gesetzt, das die Echtzeituhr im System bereitstellt. Das Basismodul 24 versendet beispiels­ weise eine Zeitbotschaft mit dem Inhalt "12 Uhr, 0 Minuten, 0 Sekunden, . . ." an die anderen Module, die Echtzeit benötigen. Das Auftreten dieser Zeit­ botschaft wird durch die Zeittaktleitung angezeigt (ähnlich der Ansage: "beim nächsten Ton des Zeit­ zeichens ist es 12 Uhr . . .").
• In einer anderen Anwendung kann das Basismodul 24 in genauen Zeitabständen, z. B. alle 100 ms das Zeit­ taktbit setzten. Dadurch können die anderen Basis­ module ihre interne Uhr nachstellen (Funktion: "Wieder sind genau 100 ms vergangen").
• Abhängig von der Konfiguration des verteilten Mehr­ rechnersystems ist es nicht notwendig, daß die Zeit­ taktleitung sternförmig von dem Basismodul 24 zu den anderen Basismodulen geführt ist. Der Zeittakt kann vielmehr von dem Modul 24 an das Modul 2 übertra­ gen und anschließend von dem Modul 2 dem Modul 3 wei­ tergegeben werden. Die daraus entstehende Verzögerung ist gering und von vornherein berechenbar.
• 2. Gerichtete Rückstelleitung: nachrichtentechnische Sys­ teme müssen im allgemeinen hohen Zuverlässigkeitsan­ forderungen genügen. Eine gemeinsame Rückstell- oder Resetleitung ist in solchen Fällen nicht sinnvoll, da ein defektes Basismodul andere, nicht defekte Basis­ module lahmlegen könnte. Durch den Einsatz gerichteter Rückstelleitungen können im System eingrenzbare Aus­ fallbereiche festgelegt werden.
• Mit den Modulen 2 und 3 kann z. B. ein solcher ein­ grenzbarer Ausfallbereich 25 (Fig. 2) festgelegt sein. Inner­ halb dieses Bereiches kann Modul 2 von Modul 3 zurück­ gesetzt werden und auch Modul 3 von Modul 2. Das über­ geordnete Modul 24, das beispielsweise als Interpro­ zessor-Kommunikationsnetzwerk in dem Fernmeldesystem dient, kann die Module 2 und 3, d. h. den eingrenzbaren Ausfallbereich 25 zurücksetzen, wobei aber die Module 2 und 3 das übergeordnete Modul 24 nicht zurücksetzen können. In einem Fernmeldesystem können eine oder auch mehrere solcher hierarchischer Stufen gebildet werden.
• 3. Zustandsleitung: durch periodisches Umschalten eines sogenannten ALIVE-Bits zeigt jedes Modul innerhalb eines Ausfallbereiches (z. B. die Module 2 und 3) seine grundsätzliche Funktionsfähigkeit seinen Nach­ barmodulen an. Das Ausbleiben des ALIVE-Bits ist ein schaltungsmäßiger Hinweis auf den Ausfall eines Moduls. Diese ALIVE-Bit wird auch dem übergeordneten Modul 24 angezeigt. Das übergeordnete Modul 24 zeigt sein ALIVE- Bit aber nur einem wiederum ihm übergeordnetes Modul an, nicht aber seinen untergeordneten Modulen 2 und 3.
• Den untergeordneten Modulen 2 und 3 schickt das Modul 24 ein sogenanntes SAFE-Bit, das den Modulen 2 und 3 mitteilt, daß in einer höheren Ebene eine Fehler aufge­ treten ist. Die Module 2 und 3 können dann mit dem Sicherstellen wichtiger Daten reagieren, indem sie diese z. B. in einen Massenspeicher eingeben.
• Das SAFE-Bit gelangt von dem Basismodul 24 über die Signalleitung 20 zu dem Basismodul 2, während das ALIVE-Bit über die Signalleitung 21 von dem Basis­ modul 2 zu dem Basismodul 24 gelangt. Von dem Basis­ modul 2 wird das ALIVE-Bit über die Leitung 23 an das Basismodul 3 gesendet, während von dem Basis­ modul 3 das ALIVE-Bit über die Leitung 22 zu dem Basismodul 2 übermittelt wird.

Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Schnittstellenschal­ tung 1 sind die auf der linken Seite der Zeichnung dar­ gestellten Leitungen und Busse z. B. mit dem Basismodul 2 verbunden, während die auf der rechten Seite der Zeich­ nung sichtbaren Signalleitungen und Busse zu dem Basis­ modul 3 führen.

Über die Zustandsleitung 23 gelangt ein von dem Basis­ modul 2 gesendetes ALIVE-Bit zu einem nachtriggerbaren Monoflop 28 und von dessen Ausgang zu einem ODER- Glied 29. Steuerleitungen 30 werden in einem Decoder 31 decodiert, der über eine Steuerleitung 32 an den zweiten Ein­ gang des ODER-Gliedes 29 einen Schreibbefehl übermittelt. Über eine Steuerleitung 33 gelangen Interrupt-Befehle von dem ODER-Glied 29 zu dem Basismodul 3. Die Steuerleitung 32 ist auch mit dem Takteingang des Signalisierungsregisters 9 und mit dem Takteingang T eines Flipflops 34 verbunden, an dessen Ausgang die Rückstell-Leitung 18 angeschlossen ist. Diese Rückstelleitung weist eine auftrennbare Verbindung 35 auf, die es zusammen mit einer entsprechenden auftrennbaren Verbindung oder Brücke 36 auf der Rück­ stelleitung 19 ermöglicht, die Reset-Bits nur in einer Richtung zu übertragen, z. B. von dem überge­ ordneten Modul 24 zu dem Modul 2, nicht aber in umgekehrter Richtung. Der von links, d. h. von dem Basismodul 2 kommende Datenbus 5 verzweigt sich und ist sowohl mit den acht Eingängen des Signalisierungs­ registers 9 als auch den acht Eingängen des Signalisie­ rungsregisters 10 verbunden. Deren Ausgänge wiederum sind mit dem nach rechts, d. h. zu dem Basismodul 3 führenden Datenbus 5 verbunden. Über eine Steuerlei­ tung 38 ist der dem achten Bit entsprechende Ausgang des Signalisierungsregisters 9 mit dem Dateneingang D des Flipflops 34 verbunden. Eine entsprechende Steuerleitung 39 verbindet den dem achten Bit ent­ sprechenden Ausgang des Signalisierungsregisters 10 mit dem Dateneingang D eines weiteren Flipflops 40, an dessen Ausgang die Rückstelleitung 19 ange­ schlossen ist.

Steuerleitungen 42 werden in einem Decoder 43 decodiert und ein entsprechender Interrupt-Befehl über eine Steuer­ leitung 44 an den Basismodul 2 gesendet. Die Steuerlei­ tung 44 ist auch mit dem Takteingang des Signalisierungs­ registers 10 und mit dem Takteingang T des Flipflops 40 ver­ bunden. Entsprechend ist die Steuerleitung 32 mit dem Takteingang des Signalisierungsregisters 9 und dem Takt­ eingang des Flipflops 34 verbunden, wie bereits ausgeführt wurde.

Über eine Abzweigung 45 ist der Datenbus 5 mit einem Botschaftenspeicher 46 verbunden, in den, wie bereits erwähnt, die Botschaften oder Datenblöcke eingeschrie­ ben und ausgelesen werden, mit denen die Kommunikation zwischen den jeweils beteiligten Basismodulen durchge­ führt wird. Die Ansteuerung der einzelnen Speicher­ plätze des Botschaftenspeichers 46 erfolgt über den Adressenbus 7.

Die Auflöseschaltung 11 ist durch Steuerleitungen 48, 49, 50, 51 und 52 mit den Steuerleitungen 30, den Decodern 31, 43 den Steuerleitungen 42 und dem Botschaften­ speicher 46 verbunden. Sie verhindert Zugriffskonflikte, wenn beide Basismodule 2, 3 gleichzeitig auf den Speicher 46 zugreifen wollen.

Die Basismodule 2, 3 eines Mehrrechnersystems dienen als Steuereinheiten in einem Fernmeldesystem. Es werden zwischen ihnen Informationen ausgetauscht, die nach­ richtentechnische Funktionen steuern.

Die Funktionen werden hardwaremäßig durch eine standar­ disierte Schnittstellenschaltung 1 bereitgestellt, die Ein/Ausgabe-Bausteine 9, 10 aufweist, die durch Signal­ leitungen 15 bis 23 mit den ihr zugeordneten Steuerein­ heiten verbunden sind. Die nachrichtentechnischen Funk­ tionen werden mittels über die Signalleitungen 15 bis 23 übertragenen Signalbits gesteuert.

Claims (5)

1. Schnittstellenschaltung für ein Fernmeldesystem, zwischen dessen modular ausgebildeten Steuereinheiten nachrichtentechnische Funktionen steuernde Informationen ausgetauscht werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Ein-/Ausgabe-Bausteine (9, 10) aufweist, die durch Signalleitungen (15 , . . . , 23) mit den ihr zugeordneten Steuereinheiten (2, 3) verbun­ den sind, und daß die nachrichtentechnischen Funktionen mittels über die Signalleitungen (15, . . . , 23) übertra­ genen Signalbits gesteuert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Signalleitung (17, 18, 19) als gerichtete Rückstelleitung ausgebildet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsrichtung auf der Rückstelleitung (17) derart festgelegt ist, daß die Steuereinheiten (2, 3) zu eingrenzbaren Ausfallbereichen (25) zusammengefaßt sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Signalleitung (15, 16) als Zeittaktleitung ausgebildet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Signalleitung (20, 21) für die Übertragung von den den Zustand der sendenden Steuereinheit (z. B. 2) kennzeich­ nenden Signalbits (ALIVE, SAFE) ausgebildet ist.