DE3731340A1 - Schaltungsanordnung zur pruefung von statisch und dynamisch ablaufenden schaltvorgaengen innerhalb digitaler kommunikationssysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von statisch und dynamisch ablaufenden Schaltvorgängen innerhalb eines digitalen Kommunikationssystems mit einem zentralen Datenprozessor und mit mehreren peripheren Einrichtungen steuernde, dezentralen Ein-Ausgabeprozessoren, wobei die dezentralen Ein-Ausgabeprozessoren mit Speichereinrichtungen zur internen Informationsübertragung mit den peripheren Einrichtungen ausgestattet sind.

Derart definierte Kommunikationssysteme stellen modular aufge­ baute Nebenstellenanlagen mit wenigen Standardschnittstellen dar, die entsprechend der zu erfüllenden Aufgaben in unter­ schiedlichsten Anlagengrößen aufgebaut sind. Die Nebenstellen­ anlagen können sowohl an öffentliche Netze und Dienste - Fern­ sprechnetz, Teletexnetz etc. - als auch an private Netze - Unteranlagen, Querverbindungsleitungen - angeschlossen sein. Als Teilnehmeranschlüsse sind analoge und digitale Endgeräte vorgesehen. Außerdem bestehen über entsprechende Schnittstellen zusätzliche Anschlußmöglichkeiten von externen Geräten, wie Drucker, betriebstechnische Terminals (PC) usw.

Die Systemarchitektur der unterschiedlichen Kommunikations­ systeme ist einheitlich in drei Ebenen strukturiert:
Peripherie, dezentrale Ein-Ausgabeprozessoren und zentraler Datenprozessor.

Zur Peripherie gehören danach Baugruppen als Schnittstellen zu den angeschalteten Endgeräten und Leitungen (Teilnehmerschaltun­ gen, Leitungsschaltungen) und Baugruppen für den Verbindungsauf­ bau, wie Signalisierungseinrichtungen, Sender und Empfänger.

Die zeitkritische Bearbeitung der Peripherie wird durch die zentralen Ein-Ausgabeprozessoren übernommen, wobei die Anzahl der peripheren Einrichtungen bzw. die der Anschlußeinheiten für jeden Ein- Ausgabeprozessor in Abhängigkeit der maximal zu verarbeitenden Gesamtdatenmenge begrenzt ist. Die Ein-Ausgabe­ prozessoren sind somit unter anderem für die Steuerung der Standardschnittstellen und lokalen Busse, der Ziffernauswer­ tung, der Anschaltung von Ton- und Ruftakten und der sicher­ heitstechnischen Anzeigen vorgesehen. Der zentrale Daten­ prozessor dagegen koordiniert die Steuerung sämtlicher im Kommunikationssystem vorhandener Einrichtungen über ent­ sprechende Busverbindungen. Außerdem werden vom zentralen Datenprozessor die Rücksetz-Logik und sicherheitstechnische Vorgänge zentral gesteuert.

Die Schnittstelle zwischen den peripheren Einrichtungen und dem jeweiligen dezentralen Ein-Ausgabeprozessor wird durch normier­ te HDLC-Schnittstellen gebildet, die auch in den jeweiligen peripheren Einrichtungen enthalten sind. Dabei enthält ein Ein-Ausgabeprozessor zwei normierte HDLC-Schnittstellen, an die dann zwei periphere Einrichtungen angeschaltet werden können. Auch die peripheren Einrichtungen selbst sind mit einer derartigen HDLC-Schnittstelle ausgestattet, über die der Datenaustausch erfolgt.

Aus dynamischen Gründen werden die zwei HDLC-Schnittstellen verschachtelt und im sogenannten DMA-Modus, im Direkt-Zu­ griffverfahren, betrieben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den Datenaustausch zwischen den Ein- Ausgabeprozessoren und den angeschlossenen peripheren Einrich­ tungen sowohl hinsichtlich statischer als auch dynamischer Vorgänge zu prüfen und eventuelle Fehler in einfacher Weise zu lokalisieren, sowie insbesondere die Software in den peripheren Einrichtungen möglichst einfach und mit geringem materiellen Aufwand zu testen und zu prüfen. Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination der Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht.

Mit dem Einsatz der Echtzeitemulatorschalteinrichtung anstelle eines dezentralen Ein-Ausgabeprozessors innerhalb einer Anlage kann der funktionsbedingte Datentransfer, beispielsweise das Laden von baugruppenspezifischer Software in den adressierbaren peripheren Einrichtungen, oder der direkte Datenaustausch mit der jeweiligen peripheren Einrichtung, im Echtzeitbetrieb voll­ zogen und mit dem Prüfterminal überwacht werden.

Als erfindungswesentlich ist in diesem Zusammenhang die Kompatibilität des dezentralen Ein-Ausgabeprozessors mit der Echtzeitemulatorschalteinrichtung anzusehen, bei der die programmierbaren Verbindungsschnittstelleneinrichtungen sämtliche anlagenspezifischen Routinefunktionen steuern. Die dazu notwendigen Informationen sind als sogenannte Prüfreihen­ folge innerhalb des programmierbaren Nur-Lese-Speicherbereichs der Programm-Daten-Speichereinrichtung abgelegt. Die jeweils aktuellen Daten, wie Empfangsmeldungen, Adressen vorhandener peripherer Einrichtungen etc., sind dagegen in dem Schreib-Lese- Speicherbereich der Programm-Daten-Speichereinrichtung enthal­ ten. Durch manuelle Steuereingriffe kann der Schreib-Lese-Spei­ cherbereich über das Prüfterminal auf einen Nur-Lese-Speicher umgeschaltet werden, um damit ein vorzeitiges Löschen von Daten durch funktionsbedingtes Umschreiben mit neuen Daten zu verhindern.

Die Zuweiseinrichtung in Verbindung mit der Code-Umsetzeinrich­ tung sorgt für die sequentielle Ansteuerung der am gemeinsamen Datenbus liegenden Unterbrecher-Kontrolleinheit, der Kommunika­ tionsschnittstelleneinrichtung und den Verbindungsschnitt­ stelleneinrichtungen. Der Mikroprozessor wird durch den System­ takt gesteuert und mit einer entsprechenden Rahmensynchroni­ sation für die Adressen- und Datenübertragung versorgt.

Mit der Unterbrecher-Kontrolleinheit lassen sich die auch im Normalbetrieb üblichen sogenannten Interrupt-Steuervorgänge systemkonform steuern, so daß bei der Prüfung nicht nur im Echtzeitbetrieb gearbeitet werden kann, sondern darüber hinaus mit der Echtzeitemulatorschalteinrichtung das gleiche Schalt­ verhalten erzeugt wird, wie mit dem sonst an dieser Stelle vorhandenen Ein-Ausgabeprozessor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsschnittstelleneinrichtung mit einer V24-Schnitt­ stelle ausgestattet und das Prüfterminal mit Anzeigemittel und einer Druckeinrichtung zur Ergebnisdokumentation versehen. Somit lassen sich mit einer Vielzahl von handelsüblichen Geräten sowohl die Ein-Ausgabefunktionen, als auch die druck­ technischen Fehlerdokumentationen realisieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verbindungsschnittstelleneinrichtungen jeweils mit einer normierten HDLC-Schnittstelle versehen sind, so daß die im System verwendeten Informationssignale und -leitungen ohne zusätzliche Umsetzeinrichtungen in den Prüfvorgang mit einbezogen werden können.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel näher erläutert, in dem lediglich die hier zum Verständnis wesentlichen Schalteinrichtungen auszugsweise dargestellt sind.

Die Echtzeitemulatorschalteinrichtung EZE enthält im wesent­ lichen als dezentralen Ein-Ausgabeprozessor u. a. den Mikropro­ zessor MP, der die Schaltfolgen mit den über die programmier­ baren Verbindungsschnittstelleneinrichtungen PEB 1, PEB 2 ange­ schlossenen peripheren Einrichtungen über den Datenbus DB und den Adressenbus AB steuert. Die Zuweiseinrichtung ZWE, die in gleicher Weise mit dem Datenbus DB des Mikroprozessors MP in Verbindung steht, ist mit der Code-Umsetzeinrichtung CUE verbunden, mit deren Hilfe die Unterbrecher-Kontrolleinheit ICU, die programmierbare Kommunikationsschnittstelleneinrichtung PKS und die beiden vorhandenen programmierbaren Verbindungs­ schnittstelleneinrichtungen PEB 1, PEB 2 sequentiell angesteuert werden. An dem Datenbus DB des Mikroprozessors MP ist außerdem die Programm-Daten-Speichereinrichtung PDS eingangsseitig angeschlossen, die in einem im Ausführungsbeispiel nicht dargestellten programmierbaren Nur-Lese-Speicherbereich die Prüfreihenfolge enthält und in einem auf Nur-Lese-Speicher umschaltbaren Schreib-Lese-Speicherbereich die aktuellen Daten der Schaltvorgänge abspeichert. Unter den aktuellen Daten sind unter anderem Empfangsmeldungen, Adressen vorhandener periphe­ rer Einrichtungen und sonstige aktuelle Dateninformationen zu verstehen. Mit der Unterbrecher-Kontrolleinheit ICU kann sowohl von der programmierbaren Kommunikationsschnittstelleneinrichtung PKS als auch von den programmierbaren Verbindungsschnittstel­ leneinrichtungen PEB 1, PEB 2 der sogenannte Interrupt gesteuert werden, der letztlich eine Unterbrechung der im Prüfvorgang laufenden Schaltvorgänge durch den Mikroprozessor MP zur Folge hat. Mit dieser Unterbrechung können dann in bekannter Weise die gerade vorhandenen Schaltvorgänge festgehalten und entsprechend ausgewertet werden.

Die programmierbare Kommunikationsschnittstelleneinrichtung PKS ist mit einer normierten V24-Schnittstelle ausrüstet, an die in bekannter Weise das Prüfterminal PC angeschlossen sein kann.

Mit den zwei programmierbaren Verbindungsschnittstelleneinrich­ tungen PEB 1, PEB 2 innerhalb der Echtzeitemulatorschaltein­ richtung EZE ist sichergestellt, daß die innerhalb des Prüf­ vorganges ablaufenden Programm- und Schaltfolgen im Echtzeit­ betrieb vollzogen werden können, während die Dateninformationen für die Anzeigemittel und der Druckeinrichtung des Prüftermi­ nals PC innerhalb der Programm-Daten-Speichereinrichtung PDS zwischengespeichert werden. Ein System- und Arbeitstakt wird in bekannter Weise durch eine im Ausführungsbeispiel nicht darge­ stellte Zeitgebereinrichtung erzeugt, und dem Mikroprozessor MP über die Steuerleitung CLK zugeführt. Gleichzeitig kann von der nicht dargestellten Zeitgebereinrichtung ein Rücksetzsignal RES gesteuert werden, welches in gleicher Weise, wie die sogenannte Interruptsteuerung der Unterbrecher-Kontrolleinheit ICU, die Unterbrechung der Prüfung steuert.

Die Echtzeitemulatorschalteinrichtung EZE, die anstelle eines dezentralen Ein-Ausgabeprozessors für den Prüfvorgang in die Anlage geschaltet wird, hat also im wesentlichen dafür Sorge zu tragen, daß die peripheren Einrichtungen mit dem sonst üblichen Systemtakt versorgt werden und gleichzeitig die Rück­ setzung der peripheren Einrichtungen wie auch im normalen Betriebszustand steuerbar sind. Gleichzeitig muß sowohl das Ermitteln der Adressen der peripheren Einrichtungen als auch das Laden der baugruppenspezifischen Software in den adressierten Bereich der peripheren Einrichtungen über die HDLC-Schnittstelle in Echtzeit gesteuert werden. Die Anzeigen der Ein-Ausgabe-Meldungen am Prüfterminal PC wird über die V24-Schnittstelle vollzogen, während die von den peripheren Einrichtungen empfangenen Meldungen innerhalb der Echtzeit­ emulatorschalteinrichtung EZE in der Programm-Daten-Speicher­ einrichtung PDS zwischengespeichert werden, um die Datenüber­ tragung auf der HDLC-Schnittstelle auch dann im Echtzeitbetrieb vornehmen zu können, wenn wegen der geringeren Ausgabegeschwin­ digkeiten die Informationen zum Prüfterminal langsamer zu übertragen sind.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Prüfung von statisch und dynamisch ablaufenden Schaltvorgängen innerhalb eines digitalen Kommuni­ kationssystems mit einem zentralen Datenprozessor und mit mehreren peripheren Einrichtungen steuernde, dezentralen Ein- Ausgabeprozessoren, wobei die dezentralen Ein-Ausgabeprozessoren mit Speichereinrichtungen zur internen Informationsübertragung mit den peripheren Einrichtungen ausgestattet sind, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale

• 1.1 ein dezentraler Ein-Ausgabeprozessor wird durch eine Echtzeitemulatorschalteinrichtung (EZE) ersetzt,
• 1.2 die Echtzeitemulatorschalteinrichtung (EZE) enthält einen Daten- und Adressenbus (DB, AB) steuernden Mikroprozessor (MP), eine mit einem Prüfterminal (PC) in Verbindung stehende, programmierbare Kommunikationsschnittstellen­ einrichtung (PKS) und mit den peripheren Einrichtungen korrespondierende programmierbare Verbindungsschnitt­ stelleneinrichtungen (PEB 1, PEB 2),
• 1.3 die Echtzeitemulatorschaltungeinrichtung (EZE) ist mit einer durch den Mikroprozessor (MP), die Kommunikationsschnitt­ stelleneinrichtung (PKS) und die Verbindungsschnittstellen­ einrichtungen (PEB 1, PEB 2) ansteuerbaren Unterbrecher-Kon­ trolleinheit (ICU) ausgestattet,
• 1.4 die Echtzeitemulatorschalteinrichtung (EZE) ist mit einer Programm-Daten-Speichereinrichtung (PDS) ausgestattet, die in einem programmierbaren Nur-Lese-Speicherbereich die Prüfreihenfolge enthält und in einem auf Nur-Lese-Speicher umschaltbaren Schreib-Lese-Speicherbereich die aktuellen Daten der Schaltvorgänge abspeichert,
• 1.5 eine über den Daten-Bus (DB) des Mikroprozessors (MP) ansteuerbare Zuweiseinrichtung (ZWE) steht mit einer Code-Umsetzeinrichtung (CUE) derart in Verbindung, daß mit einer durch die Prüfung vorgegebenen Reihenfolge die Unterbrecher-Kontrolleinheit (ICU), die Kommunikations­ schnittstelleneinrichtung (PKS) und die Verbindungsschnitt­ stelleneinrichtungen (PEB 1, PEB 2) sequentiell ansteuerbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch die Kombination der Merkmale

• 2.1 die Kommunikationsschnittstelleneinrichtung (PKS) ist mit einer V24-Schnittstelle ausgestattet,
• 2.2 das Prüfterminal (PC) enthält Anzeigemittel und eine Druckereinrichtung zur Ergebnisdokumentation.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch das Merkmal

• 3.1 die Verbindungsschnittstelleneinrichtungen (PEB 1, PEB 2) sind jeweils mit einer normierten HDLC-Schnittstelle versehen.