JPS62200448A - 処理装置間通信システム - Google Patents
処理装置間通信システムInfo
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- JPS62200448A JPS62200448A JP61299036A JP29903686A JPS62200448A JP S62200448 A JPS62200448 A JP S62200448A JP 61299036 A JP61299036 A JP 61299036A JP 29903686 A JP29903686 A JP 29903686A JP S62200448 A JPS62200448 A JP S62200448A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 241001501930 Gavia Species 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
- G06F15/163—Interprocessor communication
- G06F15/17—Interprocessor communication using an input/output type connection, e.g. channel, I/O port
-
- G—PHYSICS
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- Multi Processors (AREA)
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- Hardware Redundancy (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
この発明は、互いに接続され、相互の間でデータおよび
制御情報を交換する複数の処理装置を有する多重処理シ
ステムの改良に関するものである。
制御情報を交換する複数の処理装置を有する多重処理シ
ステムの改良に関するものである。
B、従来技術とその問題点
システムの処理能力を改善するためにしばしば使われる
メカニズムのひとつは、多重処理を使うこと、すなわち
第2または第3の処理装置を追加することである。この
ことはタスクに適用できる1秒当りのコンピュータ命令
の数を、増加させるものである。相互接続チャネルは典
型的な場合、並列バスからなっており、転送は本質的に
記憶装置から記憶装置へ行なわれる。転送はしばしば一
方の処理装置から他方の処理装置への、データの大きな
「ブロック」の移動である。この転送のデータ速度が、
大きな問題となる。遅過ぎれば、多重処理装置の利点を
十分に達成することができない。速過ぎれば1両方の処
理装置の効率のよい処理を停止し、入出力処理、割込処
理などの時間に依存した操作に影響をおよぼすことにな
る。
メカニズムのひとつは、多重処理を使うこと、すなわち
第2または第3の処理装置を追加することである。この
ことはタスクに適用できる1秒当りのコンピュータ命令
の数を、増加させるものである。相互接続チャネルは典
型的な場合、並列バスからなっており、転送は本質的に
記憶装置から記憶装置へ行なわれる。転送はしばしば一
方の処理装置から他方の処理装置への、データの大きな
「ブロック」の移動である。この転送のデータ速度が、
大きな問題となる。遅過ぎれば、多重処理装置の利点を
十分に達成することができない。速過ぎれば1両方の処
理装置の効率のよい処理を停止し、入出力処理、割込処
理などの時間に依存した操作に影響をおよぼすことにな
る。
多重処理システムにともなう問題のひとつは。
システム設計者が転送速度と、処理装置間で転送される
ブロック・サイズの釣合を取り、転送中にいずれの処理
装置も「ロック・アラ1〜」させず、同時に処理装置を
追加したことによる最大の利点をあげなければならない
ということである。
ブロック・サイズの釣合を取り、転送中にいずれの処理
装置も「ロック・アラ1〜」させず、同時に処理装置を
追加したことによる最大の利点をあげなければならない
ということである。
典型的なシステム構造において、記憶サブシステムに対
するアクセスは、共通のアドレス/データ・バスによっ
て行なわれる。それ故、処理装置間のすべての転送は利
用できる記憶の帯域幅を直接減少させるものであり、し
たがって、多重処理システムに固有な利益を最大限に発
揮させることができなくなる。「ロック・アウト」や処
理能力の低下は、割込待ち時間を増加させ、望ましいあ
るいは許容可能な限度を超えたものとする。
するアクセスは、共通のアドレス/データ・バスによっ
て行なわれる。それ故、処理装置間のすべての転送は利
用できる記憶の帯域幅を直接減少させるものであり、し
たがって、多重処理システムに固有な利益を最大限に発
揮させることができなくなる。「ロック・アウト」や処
理能力の低下は、割込待ち時間を増加させ、望ましいあ
るいは許容可能な限度を超えたものとする。
従来技術の処理装置間での転送のデータの流れを示すブ
ロック線図を、第3図にあげる。この例において、2つ
の処理装置サブシステムがPlからP2へのデータ・フ
ローとともに示されている。
ロック線図を、第3図にあげる。この例において、2つ
の処理装置サブシステムがPlからP2へのデータ・フ
ローとともに示されている。
初期化と転送終了サービスを無視すれば、データ転送シ
ーケンスは次の3つの動作に分割できる。
ーケンスは次の3つの動作に分割できる。
1、この段階の動作は処理袋[Plの記憶装置からデー
タを読み取り、これを処理装置P1のインタフェース・
ネットワークへ転送するものである。
タを読み取り、これを処理装置P1のインタフェース・
ネットワークへ転送するものである。
この段階において、処理装置P1がそのシステtトバス
へアクセスすることは禁止される。
へアクセスすることは禁止される。
2、動作の第2段階は処理装置間チャネルによるデータ
の転送である。
の転送である。
3、動作の第3段階において、データが処理装置P2の
記憶装置に書き込まれる。この段階において、処理袋[
P2がそのシステム・バスへアクセスすることは禁止さ
れる。
記憶装置に書き込まれる。この段階において、処理袋[
P2がそのシステム・バスへアクセスすることは禁止さ
れる。
システムが処理装置間の転送速度を最大とするように設
計されている場合、ブロックの転送期間の動作の3つの
段階すべてにおいて、両方の処理装置11P1およびP
2がそれぞれのシステム・バスにアクセスすることは禁
止される6処理装置P1および処理装置P2は両方とも
、それぞれの記憶装置から締め出され、転送中に命令を
実行することは停止される。
計されている場合、ブロックの転送期間の動作の3つの
段階すべてにおいて、両方の処理装置11P1およびP
2がそれぞれのシステム・バスにアクセスすることは禁
止される6処理装置P1および処理装置P2は両方とも
、それぞれの記憶装置から締め出され、転送中に命令を
実行することは停止される。
ある期間にわたって、干渉を分散するように、システム
を設計することができる。処理装置間インタフェース・
ネットワークによる記憶装置へのアクセスを、それぞれ
のシステム内の他の活動、たとえば命令の取出しあるい
は直接メモリ・アクセス(DMA) トラフィックに
よってインターリーブすることもできる。この環境にお
いては、処理袋@P1およびP2が停止するのは、それ
ぞれ段階1および3の間だけである。それ故、命令の実
行は継続するが、実行速度は落ちる。以前の例と比較し
た場合、干渉は長い期間にわたって発生し、累積干渉す
なわち総干渉は2つの活動(命令の実行および転送動作
)が非同期的なため、また内部システム・バスにおける
調停の繰り返しによる損失のため、大きくなる。
を設計することができる。処理装置間インタフェース・
ネットワークによる記憶装置へのアクセスを、それぞれ
のシステム内の他の活動、たとえば命令の取出しあるい
は直接メモリ・アクセス(DMA) トラフィックに
よってインターリーブすることもできる。この環境にお
いては、処理袋@P1およびP2が停止するのは、それ
ぞれ段階1および3の間だけである。それ故、命令の実
行は継続するが、実行速度は落ちる。以前の例と比較し
た場合、干渉は長い期間にわたって発生し、累積干渉す
なわち総干渉は2つの活動(命令の実行および転送動作
)が非同期的なため、また内部システム・バスにおける
調停の繰り返しによる損失のため、大きくなる。
いずれの例においても、処理装置に対する干渉は、転送
されるデータの量に正比例する。
されるデータの量に正比例する。
C0問題点を解決するための手段
この発明は複数の処理装置を相互接続し、データおよび
制御情報の転送を、この動作に通常伴う処理装置のパフ
ォーマンス低下を最小にして行なうことを目的とするも
のである。この明細書では、データ処理システム内の複
数の処理装置を相互接続するための代替通信チャネルの
定義および実施方法を説明する。
制御情報の転送を、この動作に通常伴う処理装置のパフ
ォーマンス低下を最小にして行なうことを目的とするも
のである。この明細書では、データ処理システム内の複
数の処理装置を相互接続するための代替通信チャネルの
定義および実施方法を説明する。
この発明に含まれるチャネルはビデオ・ランダム・アク
セス・メモリ(VRAM)記憶技術に基づくものである
。ビデオRAMはダイナミックRAMであり、シリアル
・ポートによってチップ内の「ワード」シフト・レジス
タにアクセスするものである。それ故、ビデオRAMは
2つのデータ・ポート、すなわちダイナミックRAMの
周知のランダム・アクセス・ポート、およびビデオRA
M特有なシリアル・アクセスすなわち順次アクセス・ポ
ートを与える。現在、ビデオRAMとしてはテキサス・
インストルメント社(Texas Instrumen
t)がパーツN(LTMS4161で販売しているもの
がある。テキサス・インストルメントのメモリは、rM
DSメモリ・データ・ブック1984年版補遺(Sup
plement to MDS Memory Dat
a Book 1984)」の「高速シリアル・アクセ
スを行なうデュアル・ポート・メモリ(Dual Po
rt Memory with HighSpeed
5erial Access) Jという節(5−3〜
5−10頁)に記載されでいる。
セス・メモリ(VRAM)記憶技術に基づくものである
。ビデオRAMはダイナミックRAMであり、シリアル
・ポートによってチップ内の「ワード」シフト・レジス
タにアクセスするものである。それ故、ビデオRAMは
2つのデータ・ポート、すなわちダイナミックRAMの
周知のランダム・アクセス・ポート、およびビデオRA
M特有なシリアル・アクセスすなわち順次アクセス・ポ
ートを与える。現在、ビデオRAMとしてはテキサス・
インストルメント社(Texas Instrumen
t)がパーツN(LTMS4161で販売しているもの
がある。テキサス・インストルメントのメモリは、rM
DSメモリ・データ・ブック1984年版補遺(Sup
plement to MDS Memory Dat
a Book 1984)」の「高速シリアル・アクセ
スを行なうデュアル・ポート・メモリ(Dual Po
rt Memory with HighSpeed
5erial Access) Jという節(5−3〜
5−10頁)に記載されでいる。
D、実施例
ビデオRAMをNビット(ただし、N=8.16.32
.、、)の並列構造に組み込むことにより、シリアル・
ポートは幅Nの順次アクセス可能なポートの属性を帯び
る。第2図に示すように。
.、、)の並列構造に組み込むことにより、シリアル・
ポートは幅Nの順次アクセス可能なポートの属性を帯び
る。第2図に示すように。
記憶装置21を2つの独立したRAMアレイ、すなわち
「低速」ランダム・アクセス・アレイ21aおよびこれ
よりも小さい「高速」順次アクセスRAM21bと考え
ることができる。
「低速」ランダム・アクセス・アレイ21aおよびこれ
よりも小さい「高速」順次アクセスRAM21bと考え
ることができる。
チャネルのデータ・バスをビデオRAMの順次アクセス
・ポートに接続することにより、多重処理装置通信チャ
ネルを構成することができる。このようなシステムは、
次のような好ましい属性を有している。実際のデータ転
送中に、いずれの処理装置にも干渉はない。処理装置は
両方とも、あらゆる適用業務または入出力タスクを実行
する際に、可用性がほぼ100%の状態にある。このこ
とは従来技術のシステムにおけるロックアウト命令実行
速度の低下と対照をなすものである。セット・アップお
よび伝送終結サービスに対する処理装置の関与の程度は
実施形態によるが、10〜20程度の命令ですむ。
・ポートに接続することにより、多重処理装置通信チャ
ネルを構成することができる。このようなシステムは、
次のような好ましい属性を有している。実際のデータ転
送中に、いずれの処理装置にも干渉はない。処理装置は
両方とも、あらゆる適用業務または入出力タスクを実行
する際に、可用性がほぼ100%の状態にある。このこ
とは従来技術のシステムにおけるロックアウト命令実行
速度の低下と対照をなすものである。セット・アップお
よび伝送終結サービスに対する処理装置の関与の程度は
実施形態によるが、10〜20程度の命令ですむ。
第1図はこの発明によるビデオRAMメカニズムを利用
した、処理装置間の転送のデータ・フローを示すブロッ
ク図である。処理装置P1の記憶装置31aから処理装
置P2の記憶装置41aヘメツセージ(データ)を転送
するための可能な事象シーケンスの例を以下で説明する
。メツセージは複数個のデータ・ブロックで構成され、
各ブロックは第2図の順次アクセス・アレイ21bのビ
ット数に等しい。動作は次のように行なわれる。
した、処理装置間の転送のデータ・フローを示すブロッ
ク図である。処理装置P1の記憶装置31aから処理装
置P2の記憶装置41aヘメツセージ(データ)を転送
するための可能な事象シーケンスの例を以下で説明する
。メツセージは複数個のデータ・ブロックで構成され、
各ブロックは第2図の順次アクセス・アレイ21bのビ
ット数に等しい。動作は次のように行なわれる。
1、処理装置P1で実行され、処理装置P2への情報転
送を必要とするタスクは、ランダム・アクセス・アレイ
31aから順次アクセス・アレイ31bに適切なデータ
・ブロックをロードさせ、チャネル制御ネットワーク3
2に情報転送を通知する。
送を必要とするタスクは、ランダム・アクセス・アレイ
31aから順次アクセス・アレイ31bに適切なデータ
・ブロックをロードさせ、チャネル制御ネットワーク3
2に情報転送を通知する。
2、チャネル制御ネットワーク32は適切なプロトコル
を使用して、処理装置間チャネル51を使用することを
要求し、ライン51bを介して処理装置P2のチャネル
制御ネットワーク42との通信リンクを確立する。
を使用して、処理装置間チャネル51を使用することを
要求し、ライン51bを介して処理装置P2のチャネル
制御ネットワーク42との通信リンクを確立する。
3、チャネル制御ネットワーク32とチャネル制御ネッ
トワーク42の間に通信リンクが確立されると、リンク
51aを使用し、ビデオRAMに必要なプロトコルを用
いて、データをドライバ/レシーバ(D/R)を介して
、順次アクセス・アレイ31bから順次アクセス・アレ
イ41bへ転送することができる。
トワーク42の間に通信リンクが確立されると、リンク
51aを使用し、ビデオRAMに必要なプロトコルを用
いて、データをドライバ/レシーバ(D/R)を介して
、順次アクセス・アレイ31bから順次アクセス・アレ
イ41bへ転送することができる。
4、順次アクセス・アレイ31bの全内容(1つのデー
タ・ブロック)が順次アクセス・アレイ41bへ転送さ
れると、チャネル上のデータ移動動作が中断される。こ
れによって処理装置P2のチャネル制御ネットワーク4
2が、順次アクセス・アレイ41bの内容をランダム・
アクセス・アレイ41aへ転送できるようになる。その
際、適切なビデオRAMプロトコルを使用してビデオR
AMのランダム・アクセス・ポートが1回アクセスされ
る。それが終ると、別のデータ・ブロックを受取れる。
タ・ブロック)が順次アクセス・アレイ41bへ転送さ
れると、チャネル上のデータ移動動作が中断される。こ
れによって処理装置P2のチャネル制御ネットワーク4
2が、順次アクセス・アレイ41bの内容をランダム・
アクセス・アレイ41aへ転送できるようになる。その
際、適切なビデオRAMプロトコルを使用してビデオR
AMのランダム・アクセス・ポートが1回アクセスされ
る。それが終ると、別のデータ・ブロックを受取れる。
同時に、処理袋fi!Piのチャネル制御ネットワーク
32がチャネルを介する次の転送に備えて、適切なビデ
オRAMプロトコルを使ってビデオRAMのランダム・
アクセス・ポートに1回アクセスすることにより1次の
データ・ブロックをランダム・アクセス・アレイ31a
から順次アクセス・アレイ31bへ転送する。チャネル
上のデータ転送の中断は、チャネルのプロトコルに従っ
て行なわれる1次のデータ・ブロックがチャネルによっ
て転送しなければならないメツセージの最後のデータ・
ブロックの場合には、動作は処理装置P1のチャネル制
御ネットワーク32によって終了され、それ以外の場合
には、上記のように継続する。
32がチャネルを介する次の転送に備えて、適切なビデ
オRAMプロトコルを使ってビデオRAMのランダム・
アクセス・ポートに1回アクセスすることにより1次の
データ・ブロックをランダム・アクセス・アレイ31a
から順次アクセス・アレイ31bへ転送する。チャネル
上のデータ転送の中断は、チャネルのプロトコルに従っ
て行なわれる1次のデータ・ブロックがチャネルによっ
て転送しなければならないメツセージの最後のデータ・
ブロックの場合には、動作は処理装置P1のチャネル制
御ネットワーク32によって終了され、それ以外の場合
には、上記のように継続する。
第1図に示すように、データ転送は、それぞれのビデオ
RAMの順次アクセス・ポートの間で行なわれ、処理装
置iP1の内部システム・バス33や処理装置P2のシ
ステム・バス43のいずれも利用しない。システム・バ
ス33または43へのアクセスは、ビデオRAM内部で
のデータ転送の間だけ必要であり、順次アクセス・アレ
イの転送あたり1記憶サイクルに限定されている。実施
形態にもよるが、命令の処理および入出力活動に対する
システムの可用性は、99%程度になる。たとえば、3
2ビツトの処理装置間チャネル51および:LOOns
のデータ・クロックを利用するシステムの場合、以下の
表1に示すように、生じる総干渉が1%未満のとき、4
0Mバイト/秒の連続速度を維持することができる。
RAMの順次アクセス・ポートの間で行なわれ、処理装
置iP1の内部システム・バス33や処理装置P2のシ
ステム・バス43のいずれも利用しない。システム・バ
ス33または43へのアクセスは、ビデオRAM内部で
のデータ転送の間だけ必要であり、順次アクセス・アレ
イの転送あたり1記憶サイクルに限定されている。実施
形態にもよるが、命令の処理および入出力活動に対する
システムの可用性は、99%程度になる。たとえば、3
2ビツトの処理装置間チャネル51および:LOOns
のデータ・クロックを利用するシステムの場合、以下の
表1に示すように、生じる総干渉が1%未満のとき、4
0Mバイト/秒の連続速度を維持することができる。
実際のデータ転送にあたって、処理装置間チャネルがそ
れぞれの処理装置のいずれに対しても、同期的および非
同期的に動作できることにも、留意しなければならない
、順次アクセス・アレイ31bから順次アクセス・アレ
イ41bへのデータ転送は、第4図に示すように、単一
のクロックの制御の下で可能である。このことは従来の
転送メカニズムに比してチャネル制御ネットワーク32
および42を大幅に単純化するものである。動作に必要
なのは、アレイ31aおよび41aのランダム・アクセ
ス・ポートへのアクセスが必要な中断時に、それぞれの
処理装置のクロックに同期することである。
れぞれの処理装置のいずれに対しても、同期的および非
同期的に動作できることにも、留意しなければならない
、順次アクセス・アレイ31bから順次アクセス・アレ
イ41bへのデータ転送は、第4図に示すように、単一
のクロックの制御の下で可能である。このことは従来の
転送メカニズムに比してチャネル制御ネットワーク32
および42を大幅に単純化するものである。動作に必要
なのは、アレイ31aおよび41aのランダム・アクセ
ス・ポートへのアクセスが必要な中断時に、それぞれの
処理装置のクロックに同期することである。
紅
王m火
仮定条件
■、 処理装置間の転送速度
100ns/転送
2、 転送ワード・サイズ=4バイト(32ビツト)
3、 順次アクセス・アレイとランダム・アクセス・ア
レイとの間の転送サイズ=256ワード(1024バイ
ト) 4、 記憶アクセス・サイクル=250ns=40Mバ
イト/秒 ×100% =0.9766%
レイとの間の転送サイズ=256ワード(1024バイ
ト) 4、 記憶アクセス・サイクル=250ns=40Mバ
イト/秒 ×100% =0.9766%
第1図は、この発明による多重処理システムのブロック
図である。 第2図は、この発明に用いられるビデオRAMサブシス
テムのブロック図である。 第3図は、従来技術の多重処理システムを示すブロック
図である。 第4図は、2つの順次アクセス・ビデオRAM素子の間
のデータ転送を示すタイミング図である。 Pl・・・・処理装置、P2・・・・処理装置、21・
・・・記憶機構、21a・・・・ランダム・アクセスR
AM、21b・・・・順次アクセスRAM、31a・・
・・記憶装置、31b・・・・順次アクセスRAM、3
2・・・・チャネル制御ネットワーク、33・・・・内
部システム・バス、41a・・・・記憶装置、41b・
・・・順次アクセスRAM、42・・・・チャネル制御
ネットワーク、43・・・・システム・バス、51・・
・・処理装置間チャネル、51a・・・・リンク、51
b・・・・ライン。
図である。 第2図は、この発明に用いられるビデオRAMサブシス
テムのブロック図である。 第3図は、従来技術の多重処理システムを示すブロック
図である。 第4図は、2つの順次アクセス・ビデオRAM素子の間
のデータ転送を示すタイミング図である。 Pl・・・・処理装置、P2・・・・処理装置、21・
・・・記憶機構、21a・・・・ランダム・アクセスR
AM、21b・・・・順次アクセスRAM、31a・・
・・記憶装置、31b・・・・順次アクセスRAM、3
2・・・・チャネル制御ネットワーク、33・・・・内
部システム・バス、41a・・・・記憶装置、41b・
・・・順次アクセスRAM、42・・・・チャネル制御
ネットワーク、43・・・・システム・バス、51・・
・・処理装置間チャネル、51a・・・・リンク、51
b・・・・ライン。
Claims (1)
- 一対の処理装置間でデータを転送するために、前記処理
装置の各々に、ランダム・アクセス部および順次アクセ
ス部を有する記憶装置を設け、各記憶装置におけるラン
ダム・アクセス部および順次アクセス部の間のデータ転
送と、一方の記憶装置における順次アクセス部および他
方の記憶装置における順次アクセス部の間のデータ転送
とによって処理装置間データ転送を行うことを特徴とす
る処理装置間通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US83188586A | 1986-02-24 | 1986-02-24 | |
US831885 | 2010-07-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62200448A true JPS62200448A (ja) | 1987-09-04 |
Family
ID=25260101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61299036A Pending JPS62200448A (ja) | 1986-02-24 | 1986-12-17 | 処理装置間通信システム |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0234182A1 (ja) |
JP (1) | JPS62200448A (ja) |
KR (1) | KR900009117B1 (ja) |
CN (1) | CN1010262B (ja) |
AR (1) | AR240764A1 (ja) |
BR (1) | BR8700436A (ja) |
IN (1) | IN168469B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2627878A1 (fr) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de traitement numerique de signaux |
JP2584113B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1997-02-19 | 松下電器産業株式会社 | データ転送方法及びデータ転送装置 |
IT1239596B (it) * | 1990-02-16 | 1993-11-10 | Sincon Spa Sistemi Imformativi | Rete di collegamento per la gestione di dati in elaborazioni parallele. |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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