DE3714429A1

DE3714429A1 - Multiple microcomputer system for control systems

Info

Publication number: DE3714429A1
Application number: DE19873714429
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Doehler; Klaus Dipl Ing Vogt
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-11-17

Abstract

Multiple microcomputer systems can be driven virtually without numerous wait cycles which result from the linkage of the individual microprocessors. Each individual microprocessor has its own data, address and control bus, and can access a read/write memory which can be used by all the microcomputers at any time. The processes which run in the individual control and communication microcomputers can be synchronised via a "shunting" computer with its own data, address and control bus. Essential advantages are a considerable gain in time, and independent running of the programs and the communication to peripheral devices in the individual control and communication microcomputers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Multimikrocomputersystem für Steueranlagen mit Mehrfachkommunikationsmöglichkeit, insbesondere für Steueranlagen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einer Vielzahl von Steuer- und Kom munikationsmikrocomputern.The invention relates to a multi-microcomputer system for Control systems with multiple communication options, especially for control systems in underground mining and tunnel construction, with a variety of control and comm communication microcomputers.

Bekannt sind Multimikrocomputersysteme, die als soge nannte Multiprozessorsysteme aufgebaut sind. Dabei sind die einzelnen Mikrocomputer jeweils mit einem gemeinsam benutzten Daten-, Adreß- und Steuer-BUS verbunden. Nachteilig bei einer solchen Konfiguration ist, daß zu einem Zeitpunkt oder in einem Zeitfenster nur ein Da tentransfer zwischen zwei Einzelprozessoren innerhalb des Systems stattfinden kann. Die anderen Einzelprozes soren sind blockiert, da ihr Zugang zum BUS gesperrt ist. Dadurch entstehen Wartezyklen, die das Gesamtsy stem schwerfällig machen. Gerade im untertägigen Berg bau wird versucht, mit derartigen Mikrocomputersystemen Steueranlagen zu schaffen, die gleichzeitig eine Viel zahl von Komponenten, möglichst auch mit Subsystemen steuerbar machen. Diese einzelnen Mikrocomputer sind so aufgebaut, daß sie mit den jeweils zugeordneten inner halb der Steueranlage oder aber auch mit Mikrocomputern anderer Steueranlagen korrespondieren und so die Über wachung und Steuerung von aus einzelnen Einheiten be stehenden Anlagen ermöglichen und zwar jeweils unter Berücksichtigung vorgegebener Daten und Ziele.Multi-microcomputer systems are known which are known as so-called called multiprocessor systems are built. Are the individual microcomputers together with one used data, address and control bus connected. A disadvantage of such a configuration is that too only one Da at a time or in a time window transfer between two individual processors within of the system can take place. The other individual processes sensors are blocked because their access to the BUS is blocked is. This creates waiting cycles that the total sy make the stem clumsy. Especially in the underground mountain Construction is attempted with such microcomputer systems Control systems to create a lot at the same time Number of components, if possible also with subsystems make it controllable. These individual microcomputers are like this built that they with the respectively assigned inner half of the control system or with microcomputers other control systems correspond and so the over monitoring and control of individual units enable standing systems, each under Consideration of given dates and goals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Multimi krocomputersystemen Wartezyklen weitgehendst zu vermei den und solche Systeme vielschichtiger nutzbar zu ma chen.The object of the invention is at Multimi krocomputer systems to avoid waiting cycles as much as possible The and such systems can be used in more complex ways chen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem einzelnen Steuer- und Kommunikationsmikrocomputer ein eigener Adreß-, Daten- und Steuer-BUS zusätzlich zu dem mit einem Rangiermikrocomputer verbundenen Adreß-, Daten- und Steuer-BUS sowie ein Teilbereich eines be sonderen Schreib/Lese-Speichers zugeordnet ist.The object is achieved in that every single control and communication microcomputer its own address, data and control bus in addition to the address connected to a shunting microcomputer, Data and control bus and a sub-area of a be dedicated read / write memory.

Die Kopplung der einzelnen Steuer- und Kommunikations mikrocomputer untereinander wird mit Hilfe eines Ran giermikrocomputers mit eigenem Daten-, Adreß- und Steu er-BUS durchgeführt. Dieser Rangiermikrocomputer kann den gesamten Bereich des besonderen Schreib/Lese-Spei chers abgreifen, während gemäß einer weiteren zweckmä ßigen Ausbildung jeder Steuer- und Kommunikationsmikro computer nur Zugriff auf den ihm zugeordneten Teilbe reich des Schreib/Lese-Speichers hat. Damit ist der Rangiermikrocomputer in der Lage, durch Kopieren von Speicherbereichen zum Datenaustausch die Steuer- und Kommunikationsmikrocomputer untereinander kommunizieren zu lassen, um so die in den einzelnen Steuer- und Kom munikationsmikrocomputern gleichzeitig ablaufenden ver schiedenartigen Prozesse nur wenn notwendig zu synchro nisieren. Durch dieses Verfahren werden kommunikations bedingte Wartezyklen vermieden.The coupling of the individual control and communication microcomputers among themselves with the help of a Ran yaw microcomputers with their own data, address and tax er-BUS carried out. This maneuvering microcomputer can the whole area of the special read / write memory chers tap, while according to another expedient training of every control and communication micro computer only access to the sub-section assigned to it read / write memory. So that's the Shunting microcomputer capable of copying Memory areas for data exchange the control and Communication microcomputers communicate with each other to let so that in the individual tax and com communication microcomputers concurrently ver divergent processes only synchro when necessary nize. Through this process, communication becomes conditional waiting cycles avoided.

Zweckmäßigerweise verfügen die Steuer- und Kommunika tionsmikrocomputer über einen oder mehrere Kommunika tionskanäle zum Anschluß von peripheren Geräten. Damit ist es vorteilhaft möglich, über solche Steueranlagen auch mehrere Subsysteme gleichzeitig mitzusteuern, so daß nicht nur ein gegebenenfalls synchroner Betrieb, sondern ein jeweils abgestimmter Betrieb derartiger An lagen möglich ist.The tax and communica expediently have tion microcomputer via one or more communications tion channels for connecting peripheral devices. In order to it is advantageously possible to use such control systems also to control several subsystems simultaneously, so that not only a possibly synchronous operation, but a coordinated operation of such An locations is possible.

Die Erfindung zeichnet sich durch einen hohen techni schen Fortschritt und dadurch aus, daß Multimikrocom putersysteme vielschichtiger nutzbar sind, daß die in den einzelnen Steuer- und Kommunikationsmikrocomputern ablaufenden Prozesse falls notwendig synchronisiert ab laufen können und daß Wartezyklen entfallen. Darüber hinaus ergeben sich bei einer solchen Anlagenkonfigura tion bei der Softwareerstellung große Vorteile, weil sich umfangreiche Softwareprojekte auf einfache Weise in übersichtliche Einzelmodule zerlegen lassen und zwar ohne Implementierung aufwendiger Echtzeitbetriebssyste me. Der Erstellungs- und Wartungsaufwand für die Soft ware wird dadurch wesentlich geringer als bei anders konfigurierten Systemen. The invention is characterized by a high level of technology progress and characterized by the fact that Multimikrocom Puter systems are more complex that the in the individual control and communication microcomputers running processes synchronized if necessary can run and that waiting cycles are eliminated. About that In addition, such a system configuration results tion in software development great advantages because extensive software projects in a simple manner Have it broken down into clear individual modules without the implementation of complex real-time operating systems me. The creation and maintenance effort for the Soft goods become much smaller than with other goods configured systems.

Die einzige Figur zeigt ein schematisch dargestelltes Multimikrocomputersystem.The only figure shows a schematically represented Multi-microcomputer system.

Dem mit 1 bezeichneten Rangiermikrocomputer ist ein Da ten-, Adreß- und Steuer-BUS 2 zugeordnet, über den der Schreiblesespeicher 3 erreichbar ist. An diesen Schreib/Lese-Speicher 3 angeschlossen sind auch mehrere Steuer- und Kommunikationsmikrocomputer 5, 6, 7 jeweils über ihren eigenen Daten-, Adreß- und Steuer-BUS 8, 9, 10. Ferner verfügt jeder einzelne Steuer- und Kommuni kationsmikrocomputer 5, 6, 7 über einen oder mehrere Kommunikationskanäle 11, 12, 13, 14 zum Anschluß an hier nicht dargestellte periphere Geräte. Jeder einzel ne Steuer- und Kommunikationsmikrocomputer kann eine Vielzahl bzw. eigene Kommunikationskanäle 11′, 12′, 13′, 14′ aufweisen, so daß ein sehr vielschichtig ver wendbares System geschaffen ist. The switching microcomputer denoted by 1 is assigned a data bus, address bus and control bus 2 , via which the read-write memory 3 can be reached. A plurality of control and communication microcomputers 5 , 6 , 7 are also connected to this read / write memory 3 , each via their own data, address and control bus 8 , 9 , 10 . Furthermore, each individual control and communication microcomputer 5 , 6 , 7 has one or more communication channels 11 , 12 , 13 , 14 for connection to peripheral devices, not shown here. Each individual ne control and communication microcomputer can have a variety or own communication channels 11 ', 12 ', 13 ', 14 ', so that a very complex ver applicable system is created.

1 shunting microcomputer
2 address, data and control bus
3 read / write memories
5 control and communication microcomputers
6 control and communication microcomputers
7 control and communication microcomputers
8 address, data and control bus
9 Address, data and control bus
10 address, data and control bus
11 communication channel
12 communication channel
13 communication channel
14 communication channel

Claims

1. Multimicrocomputer system for control systems with multiple communication options, especially for control systems in underground mining and tunneling, with a variety of control and communication microcomputers, characterized in that each has an individual control and communication microcomputer ( 5 , 6 , 7 ) its own data -, address and control bus (8, 9, 10) in addition to the computer with a Rangiermikrocom (1) associated address, data and control bus associated with (2).

2. Multi microcomputer system according to claim 1, characterized in that the Rangiermikrocomputer (1) having address, data and control bus (2), a special write / read memory is switched on (3), on which both the Rangiermikrocomputer (1) as well as the control and communication microcomputers ( 5 , 6 , 7 ) can access independently of one another.

3. Multi-microcomputer system according to claim 2, characterized in that each control and communica tion microcomputer ( 5 , 6 , 7 ) only has access to a subarea assigned to it with the Rangiermi microcomputer ( 1 ) common read / write memory ( 3 ).

4. Multi-microcomputer system according to claim 3, characterized in that the maneuvering microcomputer ( 1 ) has access to all areas of the control and communication microcomputers ( 5 , 6 , 7 ) common read / write memory ( 3 ).

5. Multi-microcomputer system according to claim 1, characterized in that the control and communication microcomputers ( 5 , 6 , 7 ) for connecting peripheral devices have one or more communication channels ( 11 , 12 , 13 , 14 ) whose total communication capacity because of special training of the multi-microcomputer system is very large.