DE3501997A1 - DIGITAL COMPUTING DEVICE WITH DIRECT MEMORY ADDRESSING BY PERIPHERAL DEVICES - Google Patents

DIGITAL COMPUTING DEVICE WITH DIRECT MEMORY ADDRESSING BY PERIPHERAL DEVICES

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DE3501997A1
DE3501997A1 DE19853501997 DE3501997A DE3501997A1 DE 3501997 A1 DE3501997 A1 DE 3501997A1 DE 19853501997 DE19853501997 DE 19853501997 DE 3501997 A DE3501997 A DE 3501997A DE 3501997 A1 DE3501997 A1 DE 3501997A1
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    • G06F13/28Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using burst mode transfer, e.g. direct memory access DMA, cycle steal

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Description

~~ Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 363 ~~ Lawyer files .: 27 - Pat. 363

RAYTHEON COMPANY, 141 Spring Street, Lexington, Mass. 02173, Vereinigte Staaten von AmerikaRAYTHEON COMPANY, 141 Spring Street, Lexington, Mass. 02173, United States of America

Digitale Recheneinrichtung mit direkter Speicheradressierung durch periphere GeräteDigital computing device with direct memory addressing by peripheral devices

■Die Erfindung betrifft allgemein digitale Recheneinrichtungen • und im einzelnen ein System mit direkter Speicheradressierung '■ zur Kopplung periphere*· Geräte mit der Recheneinrichtung.The invention relates generally to digital computing devices and, more particularly, to a system with direct memory addressing for coupling peripheral devices to the computing device.

Es ist bekannt, daß eine digitale Recheneinrichtung mit der Möglichkeit einer direkten Speicheradressierung ausgerüstet werden kann, um verschiedene Arten von Eingangs-/Ausgangsgeräten, im allgemeinen über einen anteilig benutzten Speicherbus, anschließen zu können. Ungünstigerweise erfordert die Verwendung eines anteilig benutzten Speicherbus, daß der Betrieb der zentralen Datenverarbeitungseinheit des Rechners kurzzeitig unterbrochen werden muß, sobald Daten nach einem Eingangs-/Ausgangsmodul übertragen oder von dort her eingegeben werden müssen. Wenn eine Vielzahl von Eingangs-/Ausgangsmodulen an das System angeschlossen ist, so kann offensichtlich die Häufigkeit dieser Unterbrechungen so groß werden, daß die Wirtschaftlichkeit des Systems verschlechtert oder gar in unannehmbarer Weise herabgesetzt wird..It is known that a digital computing device is equipped with the possibility of direct memory addressing can be used to connect different types of input / output devices, generally via a shared memory bus, to be able to connect. Unfortunately, the use of a shared memory bus requires that the Operation of the central data processing unit of the computer must be briefly interrupted as soon as data after a Input / output module transferred or entered from there Need to become. When a variety of input / output modules is connected to the system, the frequency of these interruptions can obviously be so great that the Profitability of the system deteriorates or even in is unacceptably degraded ..

BAD QRiGiNALBAD QRiGiNAL

Ei. ist weiterhin bekannt, daß Eingangs-/Ausgangsgerate mit einem Rechnersyste;u über Anordnungen verbunden werden können, welche einen Pufferspeicher enthalten. Wie beispielsweise im Schrifttum dargestellt und erläutert, kann ein magnetischer Trommelspeicher so ausgebildet sein, daß er für eine zentrale Datenverarbeitungseinheit eines Rechners und für jeweils ein bestimmtes aus einer Vielzahl von Eingangs-/Ausgangsgeräten jeweils unabhängig voneinander zugänglich ist. Zwar ist eine solche Anordnung in vielen Fällen brauchbar, jedoch handelt es sich um Anwendungen vergleichsweise niedriger Arbeitsgeschwindigkeit, in denen Unterbrechnungen der Arbeit der zentralen Datenverarbeitungseinheit eine geringe Rolle spielen, doch ist bei diesen bekannten Systemen die Zeit für den Zugriff auf eine bestimmte Adresse zu lang, um derartige Systeme für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten einzusetzen, bei denen die Frequenz und die Dauer der jeweiligen Unterbrechung des Betriebes der zentralen Datenverarbeitungseinheit minimal gehalten werden muß. Egg. It is also known that input / output devices can be connected to a computer system via arrangements which contain a buffer memory. As shown and explained in the literature, for example, a magnetic drum store can be designed so that it is accessible independently of one another for a central data processing unit of a computer and for a particular one of a plurality of input / output devices. Although such an arrangement is useful in many cases, it is a question of comparatively low operating speed applications in which interruptions in the work of the central data processing unit play a minor role, but in these known systems the time for access to a specific address is too long in order to use such systems for high operating speeds, at which the frequency and the duration of the respective interruption of the operation of the central data processing unit must be kept to a minimum.

Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, bei Systemen mit direkter Speicheradressierung durch Eingangs-/ : Ausgangsgeräte in digitalen Recheneinrichtungen die Unterbrej chungen des Betriebes der zentralen Datenverarbeitungseinheit j auf ein Minimum herabzusetzen. Dabei soll die NotwendigkeitThe aim of the invention is to solve the problem, in systems with direct memory addressing through input / : Output devices in digital computing devices interrupt the operation of the central data processing unit j to a minimum. In doing so, the need should

ι einer Bevorzugung oder Benachteiligung bzw. einer Wertung derι a preference or disadvantage or a valuation of the

Interessen der verschiedenen Eingangs-/Ausgangsmodule vollständig vermieden werden. Eine Steuereinrichtung für die direkte ι Speichexadressierung soll nur einen begrenzten Anteil des Speichers der zentralen Datenverarbeitungseinheit jeweils adres- ; sieren müssen, wodurch sich der Aufbau der Steuereinrichtung , für die direkte Speicheradressierung vereinfachen läßt.Interests of the various input / output modules completely be avoided. A control device for direct memory addressing should only cover a limited portion of the memory the central data processing unit each address; must be reduced, which changes the structure of the control device to simplify direct memory addressing.

Die vorstehend angegebene Aufgabe wird bei einer digitalenThe above object is achieved with a digital

ι Recheneinrichtung mit direkter Speicheradressierung durch Ein-ι Computing device with direct memory addressing through input

gangs- und Ausgangsgeräte erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der zentralen Datenverarbeitungseinheit und einer J bestimmten Anzahl von Eingangs-/Ausgangsgeräten jeweils eineoutput and output devices according to the invention solved in that one each between the central data processing unit and a certain number of input / output devices

(ο 3'5Ό1997 (ο 3'5Ό1997

, An/.ihl von Eingangs-/Ausgangsmodulen vorgesehen ist, die, An / .ihl of input / output modules is provided that

\ jeweils eine Steuereinrichtung zur direkten Speicheradres-
! sierung sowie einen Pufferspeicher mit wahlfreiem Zugriff
I enthalten, der von einem dem betreffenden Modul zugeordneten
\ Teil eines Hauptspeichers der digitalen Recheneinrichtung
gebildet ist.
\ One control device each for direct memory address
! and a buffer memory with random access
I contain the one assigned to the module in question
\ Part of a main memory of the digital computing device
is formed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen einer solchen
!digitalen Recheneinrichtung sind im übrigen Gegenstand der dem
Advantageous refinements and developments of such
! digital computing devices are also the subject of the dem

Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, deren Inhalt hierdurch
: ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird ,
Claim 1 subordinate claims, the content of which hereby
: is expressly made part of the description,

; ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.; without repeating the wording at this point.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf
! die Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar: !
In the following an embodiment with reference to
! the drawing explained in more detail. In this represent:!

i ;i;

i Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer !i Fig. 1 is a simplified block diagram of a!

! I! I.

I digitalen Recheneinrichtung, wobei die jI digital computing device, where the j

: Datenverarbeitung in der vorliegend: Data processing in the present

angegebenen Weise erfolgt und ;specified manner and;

1 ί1 ί

i Ii I

ί Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur jί Fig. 2 is a simplified block diagram for j

Verdeutlichung des Datenflusses inner- 'Clarification of the data flow within '

halb eines Eingangs-/Ausgangsmoduls der
Schaltung nach Figur 1.
half of an input / output module of the
Circuit according to Figure 1.

Vor einer detaillierten Beschreibung eines Datenverarbeitungs- j ■ systems der vorliegend angegebenen Art sei darauf hingewiesen,
daß sich die Besonderheit des hier behandelten Systems auf
ein Modul bzw. eine Baueinheit konzentriert, die zwischen der ' zentralen Datenverarbeitungseinheit einer digitalen Rechen- '' einrichtung und einem Eingangs-/Ausgangsgerät angeordnet ist. ! - Aufgrund dieser Tatsache ist es für das Verständnis des Fach-' mannes nicht erforderlich, eine allgemeine Beschreibung der
Architektur eines vollständigen digitalen Rechners und eine , ins einzelne gehende Beschreibung der bekannten Bauelemente,
Before a detailed description of a data processing system of the type specified here, it should be pointed out that
that the peculiarity of the system discussed here
a module or a structural unit concentrated, which is arranged between the 'central data processing unit of a digital computing ' device and an input / output device. ! - Due to this fact, it is not necessary for a person skilled in the art to provide a general description of the
Architecture of a complete digital computer and a detailed description of the known components,

BAD ORIGiNAL : ORIGINAL BATHROOM :

". '· KLimpuls^ . ι :iren un.'l Lese-/Schreibsteuere.leitungen, durchzuführen. Nach3em weiterhin die hier angegebenen Grundsätze auch in Verbindung mit beliebigen bekannten Arten von". '· KLimpuls ^. Ι: iren un.'l read / write control i · .lines, to carry out. According to the principles given here, also in connection with any known types of

; Eingangs-/Ausgangsgeräten, in Verbindung mit beliebigen bekannten Speichereinrichtungen für digitale Rechner, beispielsweise Hauptspeicher, sowie für Serienverarbeitung und Parallelverar-; Input / output devices, in conjunction with any known Storage devices for digital computers, e.g. main memory, as well as for serial processing and parallel processing

1 beitung eingesetzt werfen können, dürfte es ausreichend sein, die Bauelemente, aus denen sich das betrachtete Eingangs-/ Ausgangsmodul zusammensetzt, als jeweils beispielsweise an 1 processing, it should be sufficient to list the components that make up the input / output module under consideration as, for example, in each case

' sich bekannte Elemente in Blocksymbolfοrm darzustellen. Ferner erkennt man, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein einziges Eingangs-/Ausgangsmodul und ein zugehöriges entferntes bzw. peripheres Eingangs-/Ausgangsgerät dargestellt'' to represent known elements in block symbols. Further it can be seen that in the illustrated embodiment only a single input / output module and an associated remote one or peripheral input / output device shown

ι sind, doch kann eine beliebige Anzahl entfernter Eingangs-/ Ausgangsgeräte vorgesehen sein, vorausgesetzt, daß das betref-ι, but any number of remote input / Output devices, provided that the relevant

: fende Eingangs-/Ausgangsmodul eine ausreichende Anzahl von: fende input / output module a sufficient number of

; Kanälen aufweist.; Has channels.

Betrachtet man nun Figur 1, so erkennt man, daß ein Eingangs-/ Ausgangsmodul 15 in herkömmlicher Weise mit einem nicht näher bezeichneten Hauptbus einer ebenfalls nicht näher bezeichneten digitalen Recheneinrichtung verbunden ist, wobei dieser Hauptbus zwischen einer zentralen Datenverarbeitungseinheit 11 undLooking now at Figure 1, it can be seen that an input / output module 15 in a conventional manner with a no closer designated main bus is connected to a digital computing device, also not designated in detail, this main bus between a central data processing unit 11 and

: einem Hauptspeicher 13 verläuft. Eine Interfaceeinheit 19: a main memory 13 runs. An interface unit 19

' bekannter Konstruktion ist zwischen das Eingangs-/Ausgangsmodul 15 und ein Eingangs-/Ausgangsgex"ät 17 geschaltet. Man'known construction is between the input / output module 15 and an input / output gex "ät 17. Man

. erkennt, daß die Interfaceeinheit 19 vorgesehen ist, um die Form der Daten, welche von der betreffenden Art des Eingangs-/ Ausgangsgerätes 17 aufgenommen bzw. von diesem Gerät abgegeben werden, in die Datenform zu bringen, wie sie auf dem Hauptbus (nicht näher bezeichnet) und im Hauptspeicher 13 auftreten. Je nach Art des jeweils verwendeten Eingangs-/. recognizes that the interface unit 19 is provided to the form of the data, which of the relevant type of input / Output device 17 recorded or output from this device to bring into the data form as it is on the Main bus (unspecified) and in main memory 13 occur. Depending on the type of input /

' Ausgangsgerätes kann also die Interfaceeinheit 19 Analog-/'' The output device can therefore use the interface unit 19 analog /

• Digitalumformer, Digital-/Analogumformer und Serien-/Parallel-• Digital converter, digital / analog converter and series / parallel

• umformer enthalten. Man erkennt ferner, daß, ob nun die Datenwörter auf dem Hauptbus in Serienform oder in Parallelform• converter included. It can also be seen that whether the data words on the main bus in series or in parallel

auftreten, jedenfalls jedes Wort ein h.1 ressenf eld , ein Befehlsfeld und ein Datenfeld aufweist, wobei die betreffenden Felder an den Beschriftungen der Sammelschienen markiert sind, etwa nach der Art "Adressenbus der zentralen Datenverarbeitungseiniheit", "Befehlsbus der zentralen Datenverarbeitungseinheit" oder "Datenbus der zentralen Datenverarbeitungseinheit11. Weiter sei kurz bemerkt, daß auch andere Signale, beispielsweise Taktimpulse und Lese-/Schreibbefehlssignale, welche für den Betrieb der Anlage erforderlich sind, wobei aber die Beschreibung für |das Verständnis der Erfindung nicht notwendig ist, über den nicht näher bezeichneten Hauptbus geführt werden. Schließlich sei die Tatsache von großer Wichtigkeit vermerkt, daß, wie in gestrichelter Linie angedeutet ist, ein entsprechend zugeordneter bzw. gewidmeter Abschnitt des Hauptspeichers 13 vorliegend !als Speicher wahlfreien Zugriffs 21 als Bestandteil des Eingangs- /Ausgangsmoduls 15 dient und daß jeweils verschiedene landete gewidmete bzw. zugeordnete Abschnitte des Hauptspeichers ;13 wiederum für andere an den Hauptbus angeschlossene Eingangs-/ Ausgangsmodule dienen.occur, at least each word has a h.1 ressenf eld, a command field and a data field, the relevant fields being marked on the labels on the busbars, for example in the manner of "address bus of the central data processing unit", "command bus of the central data processing unit" or " Data bus of the central data processing unit 11. It should also be briefly noted that other signals, for example clock pulses and read / write command signals, which are required for the operation of the system, but the description is not necessary for understanding the invention, are not used Finally, it should be noted that, as indicated by the dashed line, a correspondingly allocated or dedicated section of the main memory 13 is used as a random access memory 21 as part of the input / output module 15 and that each different la nd dedicated sections of the main memory; 13 in turn serve for other input / output modules connected to the main bus.

Vor Bezugnahme auf Figur 2 im einzelnen sei noch gesagt, daß die Bauteile innerhalb des Eingangs-ZAusgangsmoduls 15 beispielsweise hardware-mäßig über Schaltmittel verdrahtet gezeigt sind. Es versteht sich jedoch, daß die verschiedenen Bauteile auch adressierbare Einheiten sein können, um die Notwendigkeit der Verwendung der verschiedenen Schaltmittel zu veri
:meiden.
Before referring to FIG. 2 in detail, it should also be said that the components within the input / output module 15 are shown, for example, wired in hardware via switching means. It will be understood, however, that the various components can also be addressable units in order to verify the necessity of using the various switching means
:avoid.

.•Das Eingangs-/Ausgangsmodul 15 enthält also gemäß Figur 2 einen Speicher 21 wahlfreien Zugriffs, der durch einen ent-Isprechend gewidmeten oder zugeordneten Abschnitt des Hauptspeichers 13 (s. Figur 1) gebildet ist. Die Adressierung des !Speichers 21 wahlfreien Zugriffes geschieht entweder von dem nicht bezeichneten Adressenbus der zentralen Datenverarbeitungseinheit aus oder in der noch zu beschreibenden Weise durch eines der vier Bauelemente DMA 23, 25, 27 und 29 zur direktenThe input / output module 15 thus contains according to FIG a memory 21 random access, which by a corresponding Dedicated or assigned section of the main memory 13 (see FIG. 1) is formed. Addressing the ! Memory 21 of random access is done either from the address bus, not designated, of the central data processing unit or in the manner to be described by one of the four components DMA 23, 25, 27 and 29 for direct

^ eii-j. ι : . ny. Diese Bauelemente können von cec Firma Advanced MicroDevices, Inc., 901 Thompson Place, Sunnyvale, Kalifornien, unter der Bezeichnung Model AM2940 bezogen werden, Daten, welche in den Speicherabschnitt 21 eingeschrieben oder von dort herausgelesen werden sollen, treten auf den Sammelschienen auf, welche mit "Datenbus A" oder "Datenbus B" bezeichnet sind. Um die vorstehend beschriebenen Vorgänge bewirken zu können, werden auftretende Befehle von der zentralen , Datenverarbeitungseinheit und Befehle von einem Eingangs-/ Ausgangsgerät einer Steuerlogik-Schaltung 31 zugeführt, welche vorliegend von einer herkömmlichen logischen Matrix gebildet^ eii-j. ι:. ny. These components can be obtained from the company Advanced MicroDevices, Inc., 901 Thompson Place, Sunnyvale, California, under the designation Model AM2940 with "data bus A" or "data bus B" are designated. In order to be able to bring about the processes described above, commands that occur are fed from the central data processing unit and commands from an input / output device to a control logic circuit 31, which in the present case is formed by a conventional logic matrix

sein kann, die entweder auf jeweils einen oder auf beide der Steuerbefehle anspricht, um folgendes vorzunehmen:that responds to either one or both of the control commands to do the following:

a) Adressieren des Speicherabschnittes 21 wahlfreien Zugriffs über eines der Schaltungselemente 23, 25, 27 oder 29a) Addressing the memory section 21 random access via one of the Circuit elements 23, 25, 27 or 29

oder in einer noch zu beschreibenden ; Weise durch die Adresse der zentralenor in a yet to be described; Way by the address of the central

: Datenverarbeitunseinheit;: Data processing unit;

b) Einschreiben in einer noch zu beschreibenden Weise von seriellen Daten, die entweder von dem Eingangs-/Ausgangsgerät 17 nach Figur 1 oder von dem Datenbus A oder von dem Datenbus der zentralen Datenverarbeitungseinheitb) writing, in a manner to be described, of serial data which either from the input / output device 17 according to FIG. 1 or from the data bus A or from the data bus of the central data processing unit

(s. Figur 1) über den Datenbus B abge- _ leitet werden, an einer bestimmten Adresse des Speicherabschnittes 21 wahlfreien Zugriffs;(see FIG. 1) are derived via the data bus B, at a specific one Address of the random access memory section 21;

c) Herauslesen serieller Daten an einer gewählten Adresse des Speichers 21 und letztliche Weitergabe solcher Daten über den Datenbus A oder den Datenbus Bc) reading out serial data at a selected address of the memory 21 and such data is ultimately passed on via data bus A or data bus B.

— 6 —- 6 -

an das Eingangs-/Ausgang .^e rät 17 (Figur 1) oder über den Datenbus der zentralen Datenverarbeitungseinheit zu der zentralen Datenver- ; arbeitungseinheit 11 (s. Figur 1)to the input / output. ^ e advises 17 (Figure 1) or via the data bus of the central data processing unit to the central data processing ; processing unit 11 (see Figure 1)

■ oder schließlich■ or finally

; d) Weitergabe von parallelen Daten von; d) Forwarding of parallel data from

dem Datenbus der zentralen Datenver- ; the data bus of the central data transfer ;

arbeitungseinheit zu dem Einangs-/ Ausgangsgerät 17 (s. Figur 1).processing unit to the input / output device 17 (see FIG. 1).

In Verbindung mit vorstehenden Ausführungen sei darauf hingewiesen/ daß die Steuerlogik-Schaltung 31 so ausgebildet ist, daß sie den Befehlen von der zentralen Datenverarbeitungsein-.heit Priorität einräumt, mit Ausnahme des einzigen Falles, daß .In connection with the above statements, it should be noted / that the control logic circuit 31 is designed so that it can respond to the commands from the central data processing unit Gives priority, with the exception of the only case that.

I Daten von dem Eingangs-/Ausgangssteuergerät 17 gerade im Begriffe sind, in den Speicherabschnitt 21 eingeschrieben zu ,werden und dabei Zugang zum Speicherabschnitt 21 durch den :I is just about to conceptualize data from the input / output control device 17 are to be written into the memory section 21, while accessing the memory section 21 through the:

Befehl der zentralen Datenverarbeitungseinheit gefordert wird. Command of the central data processing unit is requested.

In diesem Falle, welcher ganz selten auftritt, tritt eine '< >. I In this case, which occurs very rarely, a '< > appears. I.

■Unterbrechung der Verbindung zur zentralen Datenverarbeitungs- \ ■ Interruption of the connection to the central data processing \

einheit 11 nach Figur 1 auf. ;unit 11 according to Figure 1. ;

Von der Steuerlogik-Schaltung 31 gelangen Seriensteuersignale zu einem Serien-Datenaustausch-Steuergerät 33 sowie Parallel- ; Steuerbefehle zu einem Parallel-Datenaustausch-Steuergerät 35,From the control logic circuit 31, serial control signals pass to a serial data exchange control device 33 and parallel; Control commands to a parallel data exchange control device 35,

um entweder das eine oder das andere Gerät wirksam zu schalten. Das Serien-Datenaustausch-Steuergerät 33 kann von der Firma ZILOG Inc., Dell Avenue, Campbell, Kalifornien, Vereinigte Staaten von Amerika, unter der Bezeichnung Model Z8530A bezogen werden. Das Parallel-Datenaustausch-Steuergerät 35 wird von der zuvor bereits erwähnten Firma Advanced MicroDevices Inc. unter der Bezeichnung Model AM7303B vertrieben.to activate either one or the other device. The serial data exchange control device 33 can be obtained from the company ZILOG Inc., Dell Avenue, Campbell, California, United States of America, under the designation Model Z8530A will. The parallel data exchange control device 35 is made by the previously mentioned company Advanced MicroDevices Inc. under the designation Model AM7303B.

-■ . in Figur 1 tir/„zeichnete Datenbus der zentralen Datenverarbeitungseinheit ist mit einem der zentralen Datenverarbeitungseinheit zugeordneten Datenpuffer 37 verbunden (wiederum ein Gerät der Bezeichnung AM7303B der Firma Advanced Micro-Devices Inc.)/ und der Adressenbus der zentralen Datenverarbeitungseinheit hat mit zwei Pufferspeichern Verbindung, welche in Figur 2 in Gestalt des Serien-Adressenpuffers 39 und des iParallel-Adressenpuffers 41 eingezeichnet sind. Die beiden- ■. In FIG. 1, the data bus of the central data processing unit is shown is with one of the central data processing unit associated data buffer 37 (again a device called AM7303B from Advanced Micro-Devices Inc.) / And the address bus of the central data processing unit has a connection with two buffers, which are shown in FIG. 2 in the form of the serial address buffer 39 and the iParallel address buffer 41 are shown. The two

letzterwähnten Puffer sind von der Firma Texas Instruments Inc., Dallas, Texas, Vereinigte Staaten von Amerika, unter der Bezeichnung Model 54LS244 erhältlich. Es sei bemerkt, daß die Pufferspeicher 39 und 41 adressierbar sind, d. h. daß die zu einer bestimmten Zeit auftretende besondere Adresse von der zentralen Datenverarbeitungseinheit bestimmt, welcher der beiden Puffer wirksam geschaltet wird.The last-mentioned buffers are from Texas Instruments Inc., Dallas, Texas, United States of America, under the designation Model 54LS244 available. It should be noted that the buffers 39 and 41 are addressable; H. that the to A particular address occurring at a certain time from the central data processing unit determines which of the both buffers is activated.

Zwischen dem Speicherabschnitt 21 wahlfreien Zugriffs, den Datenpuffer 37, das Serien-Datenaustausch-Steuergerät 33 und das Parallel-Datenaustausch-Steuergerät 35 sind Puffer 43a, 43b sowie Schaltmittel 45a, 45b und 47 geschaltet. Die Puffer 43a und 43b sind von der Firma Advanced MicroDevices Inc. unter der Bezeichnung Model AM7304B beziehbar. Es sei angemerkt, daß jeder der Puffer 43a und 43b ein Acht-Bit-Gerät ist und daß daher beide Geräte zusammen sechzehnstellige Wörter des Datenbus A aufnehmen können. Die Schaltmittel 45a und 45b verbinden in Abhängigkeit von einem Steuersignal a vom Ausgang der Steuerlogik-Schaltung 31 entweder das Serien-Datenaustausch-Steuergerät 33 oder das Parallel-Datenaustausch-Steuergerät 35 mit den Puffern 43a und 43b. Die Schaltmittel 47 verbinden in Abhängigkeit von einem Steuersignal b vom Ausgang der Steuerlogik-Schaltung 31 entweder die Puffer 43a und 43b oder den Datenpuffer 37 mit dem Speicherabschnitt j 21 wahlfreien Zugriffs.Between the random access memory section 21, the data buffer 37, the serial data exchange controller 33 and buffers 43a, 43b and switching means 45a, 45b and 47 are connected to the parallel data exchange control device 35. The buffers 43a and 43b are available from Advanced MicroDevices Inc. under the designation Model AM7304B. It should be noted that each of the buffers 43a and 43b is an eight-bit device and that therefore both devices together are sixteen-digit words of the data bus A. The switching means 45a and 45b connect depending on a control signal a from The output of the control logic circuit 31 is either the serial data exchange control device 33 or the parallel data exchange control device 35 with the buffers 43a and 43b. The switching means 47 connect either the buffers as a function of a control signal b from the output of the control logic circuit 31 43a and 43b or the data buffer 37 with the memory section j 21 random access.

Zur Vervollständigung der Beschreibung.sei angeführt, daß die Schaltmittel 49a und 49b sowie eine Lese-ZSchreibsteuereinrichtung 51 jeweils auf Steuersignale ansprechen, welche in derTo complete the description, it should be noted that the Switching means 49a and 49b and a read / write control device 51 each respond to control signals which are in the

dar', cstellten Weise von der Steuer".^gik-Schaltung 31 bezogt.. ,werden, um die Bauelemente 27 und 29 zur direkten Speicher- : adressierung anzusteuern, wenn Paralleldaten zu dem Speicher-ίabschnitt 21 wahlfreien Zugriffes weitergegeben oder von dort bezogen werden sollen und um das Einschreiben oder Herauslesen von Daten von einer ausgewählten Adresse (Al, A2, A3f A4) des 1 Speicherabschnittes 21 zu bewirken.are related to the control circuit 31, in order to control the components 27 and 29 for direct memory addressing when parallel data is passed on to the memory section 21 of random access or obtained from there and to effect the writing in or reading out of data from a selected address (A1, A2, A3 f A4) of the 1 memory section 21.

Nach der Beschreibung der Struktur eines Ausführungsbeispiels einer Eingangs-/Ausgangsbaueinheit erkennt man, daß die oben angegebenen Ziele aufgrund dieser Struktur erreicht werden. Nachdem die Steuerlogik-Schaltung 31 so ausgebildet ist, daß sie den Befehlssignalen der zentralen Signalverarbeitungseinheit außer bei der unmittelbaren Bearbeitung eines Eingangs-/ Ausgangsbefehls Priorität gibt, wird die Anzahl der Unterbrechungen des Betriebes der zentralen Signalverarbeitungει einheit auf ein Minimum reduziert. Da der Speicherabschnitt in jeder der verschiedenen Eingangs-/Ausgangsbaueinheiten ein jeweils gesonderter zugeordneter Teil des Hauptspeichers 13 ' (s. Figur 1) ist, besteht keine Notwendigkeit eines Widerstreites der Interessen der verschiedenen Eingangs-/Ausgangs-Having described the structure of one embodiment of an input / output assembly, it will be appreciated that the above stated goals can be achieved due to this structure. After the control logic circuit 31 is formed so that the command signals of the central signal processing unit except for the immediate processing of an input / Output command gives priority, the number of interruptions in the operation of the central Signalverarbeitungει unit is reduced to a minimum. Since the memory section in each of the various input / output assemblies is in each case a separate assigned part of the main memory 13 '(see FIG. 1), there is no need for a conflict the interests of the various entry / exit

'. module. Die Steuereinrichtungen zur direkten Speicheradressie- '. module. The control devices for direct memory addressing

rung brauchen nur die Speicherabschnitte 21 zu adressieren und ! müssen nicht eine Adressierung des GesamtSpeichers der zentralen Signalverarbeitungseinheit vornehmen, wodurch sich der Schaltungsaufwand für die Steuereinheiten verringert.tion only need to address the memory sections 21 and ! do not have to address the entire memory of the central signal processing unit, which reduces the circuit complexity for the control units.

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann eine Anzahl von Abwandlungsmöglichkeiten. Wird beispielsweise eine Eingangs- /Ausgangsbaueinheit in einer digitalen Recheneinrichtung verwendet, in der nur serielle Daten verarbeitet werden, ! so können die Bauteile, welche für die Behandlung der Paralleldaten im beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, weggelassen werden. Umgekehrt können in ähnlicher Weise in einer digitalen Recheneinrichtung, welche Daten nur parallel verarbeitet, die im beschriebenen Ausführungsbeispiel für die serielle Datenverarbeitung vorgesehenen Bauelemente weggelassen werden.Within the scope of the invention, the person skilled in the art has a number of possible modifications. For example, if an input / Output module used in a digital computing device in which only serial data are processed, ! so the components which are provided for the treatment of the parallel data in the described embodiment, be omitted. Conversely, in a similar way in a digital computing device, which data can only be parallel processed in the described embodiment for the components provided for serial data processing are omitted will.

BADBATH

Al
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Claims (1)

PatentansprücheClaims .1. Digitale Recheneinrichtung mit direkter Speicheradressie- : rung durch periphere Geräte, zur Verarbeitung von Daten in ; serieller oder paralleler Form, wobei eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (11) über einen Hauptbus mit einem Hauptspeicher (13) verbunden ist und Daten in serieller oder paralleler Form diesem Hauptbus von mindestens einem Eingangs-/ Ausgangsgerät (17) über eine Eingangs-/Ausgangsbaueinheit (15) zuführbar oder von dem Hauptbus zu dem Eingangs-/Ausgangsgerät (17) übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Betriebsunterbrechungen der" zentralen Signalverarbeitungseinheit (11) aufgrund des Betriebes des zumindest einen Eingangs-/Ausgangsgerätes (17) und der zugehörigen Eingangs-/Ausgangsbaueinheit (15).1. Digital computing device with direct memory addressing: by peripheral devices, for processing data in ; serial or parallel form, a central data processing unit (11) being connected to a main memory (13) via a main bus and data in serial or parallel form to this main bus from at least one input / output device (17) via an input / output module (15 ) can be supplied or transferred from the main bus to the input / output device (17), characterized in that to reduce the operational interruptions of the "central signal processing unit (11) due to the operation of the at least one input / output device (17) and the associated input - / output assembly (15) a) eine Steuerlogik-Schaltung (31) vorgesehena) a control logic circuit (31) is provided ist, welche auf erste codierte Befehlssignale f. is which on first coded command signals f. der zentralen Signalverarbeiturigseinheit (11) ^the central signal processing unit (11) ^ und auf zweite codierte Befehlssignale von dem Eingangs-/Ausgangsgerät (17) anspricht und eine Mehrzahl von Steuerbefehlssignalen entsprechend der Form der zu übertragenden Daten und entsprechend einer bestimmten Richtung der Datenübertragung erzeugt,and responsive to second encoded command signals from the input / output device (17) and a plurality of control command signals corresponding to the shape of those to be transmitted Data and generated according to a certain direction of data transmission, b) das ferner ein Speicher wahlfreien Zugriffs (21) vorgesehen ist, welcher von einem zugeordneten Teil des Hauptspeichers (31) gebildet ist,b) that a random access memory (21) is also provided, which is assigned by an associated Part of the main memory (31) is formed, c) daß Speicheradressierungsmittel (23, 25, 27, 29) abhängig von einer ersten Gruppe der Steuerbefehlssignale betätigbar sind, um selektiv den Speicher wahlfreien Zugriffs (21) abhängig von Adressenangaben in denc) that memory addressing means (23, 25, 27, 29) depending on a first group of Control command signals are actuatable to selectively access the memory (21) depending on the address information in the Datenwörtern von der· zentralen SignalverarbeitungseinheiL (11) und von dem Eingangs-/Ausgangsgerät (17) zu adressieren undData words from the central signal processing unit (11) and to be addressed by the input / output device (17) and ; d) daß Schaltmittel (4a, 45b, 47, 49a, 49b) auf eine zweite Gruppe der Steuerbefehlssignale ansprechen und selektiv Daten an ; d) that switching means (4a, 45b, 47, 49a, 49b) respond to a second group of the control command signals and selectively supply data : ausgewählte Adressen des Speichers wahlfreien Zugriffes (21) von der zentralen: selected addresses of the random access memory (21) from the central I Datenverarbeitungseinheit (11) oder von ι dem Eingangs-/Ausgangsgerät (17) weiter-I geben.I data processing unit (11) or from ι the input / output device (17) on-I give. j 2. Digitale Recheneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenni zeichnet, daß die Steuerlogik-Schaltung (31) auf die erste j Gruppe codierter Steuerbefehlssignale in allen Fällen mit j Ausnahme desjenigen Falles anspricht, in dem Daten gex-ade überj 2. Digital computing device according to claim 1, characterized in that the control logic circuit (31) on the first j group of coded control command signals responds in all cases with the exception of j the case in which data gex-ade over die Schaltmittel von dem Eingangs-/Ausgangsgerät (17) zu dem /■ ι Speicher wahlfreien Zugriffs (21) übertragen werden.the switching means are transmitted from the input / output device (17) to the / ■ ι random access memory (21). j 3. Digitale Recheneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheradressierungsmittel folgende Baueinheiten enthalten:j 3. Digital computing device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the memory addressing means are as follows Building units contain: a) einen auf die Adresse in jedem Datenwort von der zentralen Datenverarbeitungsein-a) one to the address in each data word from the central data processing unit ; heit (11) ansprechenden Puffer (39), soweit diese Adresse einer Adresse in dem Speicher ' wahlfreien Zugriffes (21) entspricht, um ', eine erste entsprechende Adresse für den ] Speicher wahlfreien Zugriffes (21) bereit-{ zustellen;; means (11) responsive buffer (39), insofar as this address corresponds to an address in the memory 'random access (21) in order to ' provide a first corresponding address for the ] memory random access (21); b) mindestens ein Bauelement (23, 25, 27, 29) 2ut direkten Speicheradressierung, welches auf die Adresse in jedem Datenwort vonb) at least one component (23, 25, 27, 29) 2ut direct memory addressing, which to the address in each data word of - 2 / BAD" ORIGINAL- 2 / BATH "ORIGINAL dom Eingam.-/Ausgangsgerät (17) anspricht, vorausgesetzt, daß diese [ Adresse einer Adresse in dem Speicherdom input / output device (17) responds, provided that this [ address of an address in the memory ! wahlfreien Zugriffes (21) entspricht, :! random access (21) corresponds to: ; um mindestens eine zweite entsprechende Adresse für diesen Speicher wahlfreien Zugriffs (21) bereitzustellen und; at least one second corresponding address for this memory optional Access (21) to provide and c) auf die erste Gruppe von Steuerbefehlssignalen ansprechende Einrichtungen zur selektiven Ansteuerung des Pufferspeichers und zumindest eines der Bauelemente zur direkten Speicheradressierung.c) devices responsive to the first group of control command signals for selective control of the buffer memory and at least one of the components for direct memory addressing. 4. Digitale Recheneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel selektiv derart betätigbar sind, daß sie Daten von der zentralen Signalverar- *' ;beitungseinheit (11) zu dem betreffenden Eingangs-/Ausgangs- \ gerät (17) weitergeben. ' *4. Digital computing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the switching means are selectively operable such that it from the central Signalverar- * 'data; beitungseinheit (11) to the respective input / output \ apparatus (17 ) pass on. '*
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