DE4121152C2 - Anordnung mit einer Vielzahl von an einen Adreß-, Daten- und Steuerbus angeschlossenen Einheiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Vielzahl von an einen Adreß-, Daten- und Steuerbus angeschlossenen Ein­ heiten, die Steckplätze in einem Baugruppenträger belegen und von denen mindestens eine Verarbeitungseinheit während eines Zugriffszyklus lesend oder schreibend auf eine der anderen Einheiten mit einer dieser zugeordneten Adresse zugreift und der Zugriffszyklus durch diese Einheit bei einem störungs­ freien Zugriff mit einem Quittungssignal an die Verarbeitungs­ einheit beendet wird.

In Automatisierungsgeräten ist es üblich, mehrere Funktions­ einheiten, z. B. Zentralbaugruppen oder Ein- und Ausgabe­ baugruppen, in einem Baugruppenträger anzuordnen. Dieser besitzt an seiner Rückwand eine oder mehrere Busleiterplatten zur elektrischen Verbindung seiner Steckplätze untereinander. Die Zentralbaugruppe, die ein Steuerprogramm zur Lösung einer Automatisierungsaufgabe bearbeitet, greift über diesen Rück­ wandbus lesend oder schreibend auf andere Baugruppen zu, die mit einem Quittungssignal "Ready" den Zugriff beenden, falls der Zugriff erfolgreich ausgeführt wurde. Die Zugriffszeit wird von einem sogenannten Timer der Zentralbaugruppe über­ wacht und für den Fall, daß dieser abgelaufen ist, ohne daß die Zentralbaugruppe ein Quittungssignal erkennt, so bricht diese den Zugriff erfolglos ab.

Zur Lösung komplexerer Automatisierungsaufgaben wird häufig ein Automatisierungsgerät eingesetzt, das aus einem Zentral­ gerät und mehreren mit diesem verbundenen Erweiterungsgeräten besteht. In das Zentralgerät sind eine oder mehrere Zentral­ baugruppen sowie Kopplungs-, Analog- und Digitalein- und ausgabebaugruppen gesteckt, in den Erweiterungsbaugruppen­ träger Kommunikations-, Analog- und Digitalein- und -ausgabe­ baugruppen. Die Laufzeit des Timers muß in diesem Fall auf den längsten am Bus möglichen Zugriff ausgelegt werden und ist daher üblich viel größer als die minimale Zugriffszeit. Ein Zugriff der Zentralbaugruppe auf eine Analogein- oder -ausgabebaugruppe im Zentralgerät dauert z . . B. 0,5 µs, ein Zugriff auf eine Digitalein- oder -ausgabebaugruppe in einem am weitesten entfernten Erweiterungsbaugruppenträger dagegen 20 µs. Die Laufzeit des Timers muß also in diesem Fall min­ destens 20 µs betragen, damit ein Zugriff auf diese in den Erweiterungsbaugruppenträger gesteckte Baugruppe überhaupt möglich ist. Ein Zugriff auf eine z. B. nicht ordnungsgemäß mit einem Steckplatz kontaktierte Baugruppe im Zentralgerät, der im störungsfreien Betrieb 0,5 µs dauert, verlängert sich somit um 19,5 µs. Dadurch erhöht sich die Busbelegungsdauer, was sich störend auf die Systemleistung auswirkt.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 34 00 311 bekannt. Die Anordnung weist Mittel auf, wodurch fehlerhafte Adressenauswertungen durch periphere Einheiten für den Prozessor mit einfachen Maßnahmen erkennbar gemacht werden können.

Aus der DE-OS 30 46 224 ist eine Datenverarbeitungseinrich­ tung mit einem Prozessor bekannt, welcher über einen Adreßbus mehrere Prozeßelemente beeinflußt und der mit diesen über ei­ nen Datenbus bidirektional verbunden ist. Die Datenverarbei­ tungseinrichtung weist eine Prüfeinrichtung auf, welche ver­ sehen ist mit einer Gebereinrichtung zum zyklischen Ausgeben aller nicht durch die Prozeßelemente belegten möglichen Adressen an den Adreßbus und eine Detektoreinrichtung zum Überwachen des Datenbusses auf einen für die Nichtbeeinflus­ sung aller Prozeßelemente typischen Kennzustand.

Mit den bekannten Anordnungen ist es nicht möglich, erfolg­ lose Zugriffe auf Einheiten schnell zu erkennen und zu been­ den.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die erfolglose Zugriffe auf eine Einheit schnell erkennt und beendet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß eine Kontrolleinheit vorgesehen ist, in der die Zugriffsadressen der Einheiten hinterlegt sind, und für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit eine nicht in der Kontroll­ einheit hinterlegte Adresse auf den Adreßbus schaltet, die Kontrolleinheit ein Meldesignal der Verarbeitungseinheit zu­ führt, die darauf den Zugriff beendet, werden Fehlzugriffe erkannt und frühzeitig abgebrochen. Die Busbelegungsdauer und somit die Reaktionszeit auf Unterbrechungen werden vorteilhaft verkürzt, und die Datenübertragungsrate auf dem Bus wird er­ höht. Die Erfindung geht von der Idee aus, daß nicht nur er­ folgreiche Zugriffe durch ein Quittungssignal abgeschlossen werden, sondern auch erfolglose Zugriffe durch ein dem Quit­ tungssignal entsprechendes Meldesignal.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Zeichnung, in der ein erstes und zweites Ausfüh­ rungsbeispiel veranschaulicht ist, werden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.

In einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist mit BCT ein Baugruppenträger bezeichnet, der achtzehn Steckplätze 1, 2 . . . 18 aufweist. Diese Steckplätze sind mit hier nicht darge­ stellten Einheiten belegt und an einen Adreß-, Daten- und Steuerbus SYB angeschlossen. Der Einfachheit halber wird an­ genommen, daß die Einheiten über sogenannte Steckplatzadressen angesprochen werden, d. h., eine Einheit, die z. B. Steckplatz 17 belegt, wird mit der Adresse 17 adressiert. Eine Kontroll­ einheit KE belegt den Steckplatz 1 und ist zusätzlich mit den Steckplätzen jeweils über eine Steuerleitung ST verbunden, über die der Kontrolleinheit KE gemeldet wird, ob der jewei­ lige Steckplatz belegt ist. Diese Meldung kann dadurch bewirkt werden, daß eine einem Steckplatz zugeordnete Steuerleitung ST für den Fall, daß dieser Steckplatz nicht belegt ist, in einen definierten Zustand, z. B. in einen hochohmigen Zustand, schaltet. In der Kontrolleinheit KE sind die Zugriffsadressen der Einheiten hinterlegt, was im vorliegenden Ausführungs­ beispiel bedeutet, daß die Anzahl der Steckplätze sowie die in den hochohmigen Zustand geschalteten Steuerleitungen bekannt sind. Greift eine Verarbeitungseinheit im Steckplatz 2 während eines Zugriffszyklus lesend oder schreibend auf eine andere Einheit im Steckplatz 10 zu und ist diese Einheit nicht kor­ rekt mit dem Steckplatz kontaktiert, so schaltet die ent­ sprechende Steuerleitung ST in den hochohmigen Zustand, was darauf hinweist, daß ein ordnungsgemäßer Zugriff nicht bewirkt werden kann. Die Kontrolleinheit KE erzeugt ein Meldesignal und führt dieses der Verarbeitungseinheit zu, die darauf den Zugriff beendet. Die Verarbeitungseinheit hat versucht, eine zu diesem Zeitpunkt nicht existierende Adresse anzusprechen. Für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit eine Einheit mit der Adresse 19 anspricht, wird ebenfalls der Zugriff abge­ brochen; denn bei einer Anzahl von achtzehn Steckplätzen ist die Adresse 19 der Kontrolleinheit KE nicht bekannt. Es kann nun vorkommen, daß die Verarbeitungseinheit auch Bereiche einer Einheit adressiert. Die Adresse setzt sich aus Teil­ adressen zusammen, z. B. aus einer Steckplatznummer und einer Bereichsadresse, die einem Speicherbereich oder einer Kanal­ nummer einer mit mehreren Ein- und Ausgangskanälen versehenen Analogbaugruppe zugeordnet sind. Falls der adressierte Bereich nicht vorhanden ist, erzeugt die Einheit selbst ein Melde­ signal und führt dies der Verarbeitungseinheit zu, die diesen "Fehl-Zugriff" abbricht.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es wird angenommen, daß die Steckplätze in einem Baugruppen­ träger nicht ausreichen, um alle Einheiten aufzunehmen, die zur Lösung einer komplexen Automatisierungsaufgabe erforder­ lich sind. Eine Gruppe von Einheiten weist eine Verarbeitungs­ einheit auf und belegt Steckplätze in einem ersten Baugruppen­ träger BGT1, eine zweite Gruppe von Einheiten belegt Steck­ plätze in einem zweiten Baugruppenträger BGT2. Der Baugruppen­ träger BGT1 ist mit einer Kontrolleinheit KE1 und einer Über­ wachungseinheit UE versehen, die im vorliegenden Ausführungs­ beispiel mit einer Kontrolleinheit KE2 des zweiten Baugruppen­ trägers BGT2 und einer den Adreß-, Daten- und Steuerbus auf­ weisenden Leitung LE die Verbindung zwischen den Baugruppen­ trägern BGT1, BGT2 bilden. Die Funktions- und Wirkungsweise der Kontrolleinheiten KE1, KE2 entsprechen der der Kontroll­ einheit KE (Fig. 1), die der Steuerleitungen ST1, ST2 der der Steuerleitungen ST (Fig. 1). Der ersten und zweiten Gruppe von Einheiten sind erste und zweite Gruppenadressen zugeordnet, die in der Überwachungseinheit UE hinterlegt sind. Eine vollständige Adresse zur Adressierung einer Einheit setzt sich aus den Teiladressen Gruppen-, Steckplatz- und Bereichs­ adresse zusammen. Wird wiederum angenommen, daß auf die Ein­ heiten über Steckplatzadressen zugegriffen wird, so bedeutet dies, daß eine vollständige Adresse aus der Nummer des Bau­ gruppenträgers, der Nummer des Steckplatzes und der Bereichs­ adresse gebildet wird. Zur näheren Verdeutlichung wird eine Einheit adressiert, die den 12. Steckplatz im zweiten Bau­ gruppenträger BGT2 belegt und einen Ausgabekanal Nr. 13 aufweist. Die Verarbeitungseinheit in dem ersten Baugruppen­ träger BGT1 belegt den Adreßbus mit der Adresse 2, 12, 13, wobei die Teiladresse 2 die Nummer des zweiten Baugruppen­ trägers BGT2, die Teiladresse 12 die Nummer des 12. Steck­ platzes und die Teiladresse 13 den 13. Ausgabekanal einer Analogbaugruppe bedeuten. Die Überwachungseinheit UE des Bau­ gruppenträgers BGT1 erkennt, daß ein Baugruppenträger mit der Adresse 2 in der vorgegebenen Anordnung vorhanden ist, und führt zunächst der Verarbeitungseinheit über eine hier nicht dargestellte Steuerleitung ein Steuersignal zu, was bewirkt, daß die Verarbeitungseinheit den Zugriff weiter fortsetzt. Auch die Kontrolleinheit KE2 des zweiten Baugruppenträgers BGT2 erkennt, daß die Steckplatznummer 12 im Baugruppenträger BGT2 vorhanden ist, und über die entsprechende Steuerleitung ST2 erhält die Kontrolleinheit KE2 weiterhin die Information, daß der Steckplatz Nr. 12 mit einer Einheit belegt ist. Die Bereichsadresse 13 wird von der Einheit selbst decodiert, und der Zugriff wird erfolgreich - wie üblich - mit einem Quit­ tungssignal abgeschlossen. Angenommen, die Verarbeitungs­ einheit belegt den Adreßbus mit einer Adresse 3, 12, 13, so führt die Überwachungseinheit UE der Verarbeitungseinheit ein Meldesignal zu, die darauf den Zugriff beendet, denn ein Bau­ gruppenträger Nr. 3 ist der Überwachungseinheit UE nicht be­ kannt. Schaltet die Verarbeitungseinheit auf den Adreßbus eine Adresse 1, 19, 13 oder z. B. 2, 19, 13, so werden die Zugriffe ebenfalls abgebrochen. Bei der Adresse 1, 19, 13 führt die Kontrolleinheit KE1 der Verarbeitungseinheit ein den Zugriff abschließendes Meldesignal zu, bei der Adresse 2, 19, 13 die Kontrolleinheit KE2. In beiden Fällen wird ein Steck­ platz Nr. 19 adressiert, der in keinem der Baugruppenträger BGT1, BGT2 vorhanden ist. Es kann nun vorkommen, daß die Leitung LE zwischen dem ersten und zweiten Baugruppenträger BGT1, BGT2 unterbrochen ist. Eine hier nicht dargestellte Steuerleitung der Leitung LE schaltet daraufhin in einen definierten Zustand, z B. in einen hochohmigen Zustand, und meldet somit der Überwachungseinheit UE, daß die Leitung LE unterbrochen ist. Die Überwachungseinheit UE führt wiederum der Verarbeitungseinheit ein Meldesignal zu, und der Zugriff wird abgebrochen.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel weist lediglich der Bau­ gruppenträger BGT1 eine Überwachungseinheit UE auf. Allgemein gilt, daß jeder mit einer Gruppe von Einheiten versehene Bau­ gruppenträger dann eine Überwachungseinheit aufweist, falls mindestens eine Einheit einen Zugriff ausführen kann; denn es ist erforderlich, daß einer "Zugriffseinheit" schnell gemeldet wird, ob ein adressierter Baugruppenträger überhaupt vorhanden ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht, daß alle am Adreß­ bus erkennbaren "Fehl-Zugriffe" rasch erkannt und der verur­ sachenden jeweiligen Verarbeitungseinheit gemeldet werden. Im Unterschied zum Stand der Technik werden sowohl Fehl-Zugriffe als auch erfolgreiche Zugriffe mit einem entsprechenden Steuersignal abgeschlossen, wobei "Fehl-Zugriffe" zu keiner erhöhten Busbelastung führen.

Claims (7)

1. Anordnung mit

• - einer Vielzahl von an einen Adreß-, Daten- und Steuerbus angeschlossenen Einheiten, die Steckplätze eines Baugruppen­ trägers belegen und von denen mindestens eine Verarbeitungs­ einheit während eines Zugriffszyklus lesend oder schreibend auf eine der anderen Einheiten mit einer dieser zugeordneten Adresse zugreift und der Zugriffszyklus durch diese Einheit bei einem erfolgreichen Zugriff mit einem Quittungssignal an die Verarbeitungseinheit beendet wird,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Kontrolleinheit (KE) vorgesehen ist, in der die Adressen der Einheiten hinterlegt sind, und
• - daß für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit eine nicht in der Kontrolleinheit (KE) hinterlegte Adresse auf den Adreß­ bus schaltet, die Kontrolleinheit (KE) ein Meldesignal der Verarbeitungseinheit zuführt, die darauf den Zugriff be­ endet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß auf die Einheiten über Steckplatzadressen zugegriffen wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß die Kontrolleinheit (KE) mit den Steckplätzen über eine Steuerleitung verbunden ist, über die gemeldet wird, ob der jeweilige Steckplatz belegt ist,
• - daß die Kontrolleinheit (KE) der Verarbeitungseinheit das Meldesignal zuführt, falls auf einen nicht belegten Steck­ platz zugegriffen wird.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Einheiten ein Meldesignal erzeugen und der Verarbei­ tungseinheit aufschalten, falls nicht existierende Bereiche dieser Einheiten adressiert werden.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Einheiten in Gruppen unterteilt sind, die Steck­ plätze verschiedener Baugruppenträger belegen, die über eine den Adreß-, Daten- und Steuerbus aufweisende Leitung (LE) miteinander verbunden sind und jeweils mit einer Kontroll­ einheit versehen sind,
• - daß der Gruppe, die eine Verarbeitungseinheit aufweist, eine Überwachungseinheit (UE) zugeordnet ist, in der die Gruppen­ adressen hinterlegt sind, und
• - daß für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit eine nicht in der Überwachungseinheit (UE) hinterlegte Gruppenadresse auf den Adreßbus schaltet, die Überwachungseinheit (UE) der Ver­ arbeitungseinheit ein Meldesignal zuführt, die darauf den Zugriff beendet.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß die Überwachungseinheit (UE) über eine Steuerleitung mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist und
• - daß für den Fall, daß die Verarbeitungseinheit eine in der Überwachungseinheit (UE) hinterlegte Gruppenadresse auf den Adreßbus schaltet, die Überwachungseinheit (UE) ein Steuer­ signal über die Steuerleitung der Verarbeitungseinheit zu­ führt, die darauf den Zugriff fortsetzt.