DE3931382C1

DE3931382C1 - Data transfer method between modules e.g. computers and peripherals - applying smallest of pulse frequencies of module to sync. bus as pulse frequency

Info

Publication number: DE3931382C1
Application number: DE19893931382
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Thurner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1990-11-22
Anticipated expiration: 2009-09-21

Description

Aus Fig. 1 ergibt sich der Aufbau eines bekannten Datenübertragungssystems. An einen Bus BUS sind Module angeschlossen, z. B. ein Prozessor PR, ein Arbeitsspeicher ASP und weitere Geräte UTl bis UTN, z. B. Drucker, Plattenspeicher usw. Die Verbindung dieser Module erfolgt über den Bus BUS, der aus einem Steuerbus SB, einem Adreßbus AD und einem Datenbus DB bestehen kann. Die Datenübertragung von einem Modul zu einem anderen Modul, z. B. von einem Prozessor PR oder einem Arbeitsspeicher ASP zu einem Modul UT kann synchron oder asynchron erfolgen. Die Art der Übertragung bestimmt das sog. Busprotokoll, das die zur Übertragung verwendeten Busleitungen und die Reihenfolge, in der sie verwendet werden, vorschreibt.

Bei einer synchronen Übertragung wird der Datentransfer durch ein Taktsignal gesteuert, das für alle am Bus angeschlossenen Modulen maßgebend ist. Es muß somit einen zentralen Taktgeber geben, der Taktsignale an die Taktleitung des Busses anlegt. Die Taktsignale geben das kleinste Zeitraster an, innerhalb dessen Daten zwischen den Modulen ausgetauscht werden können. Ein Nachteil der Synchronübertragung besteht darin, daß sich die beim Bus verwendete Taktfrequenz nach der Frequenz des langsamsten Moduls richten muß bzw. daß die maximale Taktfrequenz durch das Busprotokoll unveränderlich festgelegt wird.

Bei der asynchronen Übertragung gibt es keinen die Übertragung synchronisierenden Takt, sondern jedes Modul stellt eine Anforderung, wenn es eine Datenübertragung wünscht. Die angeforderten Module antworten dann mit einem Quittierungssignal. Die asynchrone Übertragung über den Bus erfordert einen größeren Aufwand, z. B. für die Erzeugung des Quittierungssignales, die ebenfalls Zeit kostet.

Weitere Einzelheiten der synchronen bzw. asynchronen Übertragung über einen Bus ergeben sich z. B. aus Bundschuh, Sokolowsky, Rechnerstrukturen und Rechner-Architekturen, Vieweg 1988, Seite 116 bis 119.

In der Auslegeschrift DE-AS 22 48 334 ist bei einer modular aufgebauten Datenverarbeitungsanlage die Informationsübertragung zwischen zwei Bausteinen nach einem asynchronen Protokoll vorzunehmen, in dem die beiden Bausteine ein Anforderungssignal und ein Antwortsignal austauschen, um auf diese Weise verschiedene Arbeitsgeschwindigkeiten der beiden Bausteine anzupassen. Hierzu wird der rufende Baustein sofort nach Erhalt des Antwortsignals durch die Zeitdauer seines Arbeitszyklusses abgestimmt entweder zur Datenaufnahme oder zum Senden von zu übertragenden Daten, je nachdem, ob der rufende Baustein Empfänger oder Sender bei der Datenübertragung ist. Dadurch wird bei diesem asynchronen Protokoll eine unmittelbare Aneinanderreihung der für die Einleitung der Informationsübertragung durchzuführenden Schritte erzielt, wodurch die hierfür erforderliche Zeitspanne kürzer ist als bei anderen asynchronen Protokollen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem beim Blocktransfer von Daten die Vorteile eines synchronen Busses benutzt werden.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, das bei Vorliegen einer Anforderung zur Durchführung eines Blocktransfers von Daten die maximalen Taktfrequenzen des anfordernden Moduls und des angeforderten Moduls bzw. der angeforderten Module ermittelt, und dann an den Bus die kleinste der ermittelten Taktfrequenzen der Module als Taktfrequenz anlegt und den Blocktransfer mit dieser maximal möglichen Taktfrequenz durchführt.

Es ist vorteilhaft, wenn in einer Initialisierungsphase des Systems die maximal möglichen Taktfrequenzen jedes Moduls ermittelt werden (z. B. durch Auslesen aus einem moduleigenen Register) und diese maximal möglichen Taktfrequenzen in einer zentralen Tabelle abgespeichert werden.

Die Übertragung der Daten im Blocktransfer kann dann auf folgende Weise ablaufen:
In einer ersten Phase "Blocktransfer vorbereiten" gibt der anfordernde Modul einen Befehl zum zentralen Modul, aus dem sich ergibt, von welchem Modul zu welchem Modul Daten übertragen werden sollen und ob ein Lese- oder Schreibzugriff gewünscht ist. Der zentrale Modul liest dann aus dem Speicher die jeweilige optimale, d. h. maximal mögliche Taktfrequenz und legt diese Taktfrequenz an den Bus an.

In einer zweiten Phase "Blocktransfer" gibt der anfordernde Modul einen entsprechenden Befehl an den angeforderten Modul, aus dem sich ergibt, daß ein Blocktransfer durchgeführt werden soll und ob ein Lese- bzw. Schreibzugriff durchgeführt werden soll; eventuell wird auch die Länge des Blockes angegeben. Die Aktivitäten der ersten und der zweiten Phase können aus Effektivitätsgründen gleichzeitig erfolgen.

In einer dritten Phase wird dann der Blocktransfer, als synchroner Transfer, unter Verwendung der ermittelten Taktfrequenz durchgeführt.

Anhand eines Ausführungsbeispieles, das in Fig. 2 dargestellt ist, wird dies weiter erläutert.

An einen Steuerbus SB, der Teil des gesamten Busses BUS ist, ist ein zentraler Modul ZU, ein Modul UTM und ein Modul UTS angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist der Modul UTM der anfordernde Modul und der Modul UTS der angeforderte Modul, d. h. der Modul UTM wünscht einen Datenverkehr mit dem Modul UTS. Bevor eine solche Datenübertragung durchgeführt werden kann, in einer Initialisierungsphase, kann der zentrale Modul ZU für alle an den Bus angeschlossenen Module feststellen, mit welchen maximalen Taktfrequenzen die einzelnen Module arbeiten können. Diese Werte werden in einem Speicher der zentralen Einheit ZU gespeichert.

Wenn jetzt der Modul UTM einen Datenverkehr mit dem Modul UTS anfordert, gibt sie gleichzeitig einen Befehl "Blocktransfer vorbereiten" an den zentralen Modul ZU. Dazu werden z. B. die Leitungen 1 a benutzt. Das heißt, es gehen die entsprechenden Steuersignale von dem Modul UTM über eine Steuerleitung des Steuerbusses zu den zentralen Modul ZU. Aus dem Befehl kann der zentrale Modul ZU entnehmen, zwischen welchen Modulen der Datentransfer durchgeführt werden soll. Der zentrale Modul ZU entnimmt dann ihrem Speicher, mit welchen maximalen Taktfrequenzen die Module UTM und UTS arbeiten können. Sie legt die kleinere Taktfrequenz dieser beiden Taktfrequenzen an eine Taktleitung TL des Steuerbusses SB. Die Taktleitung ist sowohl mit dem Modul UTM als auch mit dem Modul UTS verbunden und bewirkt, daß die Datenübertragung zwischen den Modulen UTM und UTS mit dieser Taktfrequenz erfolgt.

Dann gibt der anfordernde Modul UTM den Befehl "Blocktransfer" an den Modul UTS. Aus diesem Befehl kann der Modul UTS entnehmen, daß ein Datenblocktransfer durchgeführt werden soll und in welcher Richtung dieser Transfer durchgeführt werden soll, eventuell auch die Blocklänge. Dies erfolgt über die Leitung 2.

Nachdem auf diese Art und Weise der Datentransfer vorbereitet worden ist, wird der synchrone Datenblocktransfer mit dem Bustakt durchgeführt, bis der Datenblock übertragen worden ist.

Wenn kein Datenblock übertragen werden soll, sondern nur ein Einzeltransfer gewünscht ist, kann z. B. der asynchrone Übertragungsmodus gewählt werden.

Claims

1. Verfahren zur Durchführung eines Datentransfers zwischen an einem sychronen Bus angeschlossenen Modulen mit folgenden Schritten:

a) bei Vorliegen einer Anforderung zur Durchführung eines Blocktransfers von Daten werden die maximalen Taktfrequenzen des anfordernden Moduls (UTM) und des angeforderten Moduls (UTS) bzw. aller angeforderten Module ermittelt,
b) an den Bus wird die kleinste der ermittelten Taktfrequenzen der Module als Taktfrequenz angelegt und der Blocktransfer mit dieser maximal möglichen Taktfrequenz durchgeführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die maximalen Übertragungsfrequenzen in einem Speicher eines zentralen Moduls (ZU) gespeichert werden,
daß der den Blocktransfer anfordernde Modul (UTM) dem zentralen Modul (ZU) seine Adresse und die Adresse des angeforderten Moduls (UTS) mitteilt,
daß der zentrale Modul (ZU) aus dem Speicher die kleinere der gespeicherten Taktfrequenzen ermittelt und diese an den Bus anlegt.