NL8203312A

NL8203312A - Inrichting voor informatieoverdracht via een informatieverdeelleiding.

Info

Publication number: NL8203312A
Application number: NL8203312A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1983-03-16
Also published as: US4607328A; AU552610B2; FR2511790B1; ATA320282A; DE3231445A1; GB2106675B; AU8727182A; JPS5833770A; FR2511790A1; CA1186803A; JPH0429102B2; AT389951B; GB2106675A

Description

L· ϊ ,.., C/Ca/ar/1461

Inrichting voor inforraatieoverdracht via een informatiever-deelleiding.

De uitvinding heeft betrekking op een inrich-ting voor informatieoverdracht tussen tenminste een uitwen-dige geheugeninrichting en een microcomputerstelsel via een informatieverdeelleiding.

5 Bij toepassing van microcomputerstelsels ver- loopt de inforraatieoverdracht tussen een uitwendige geheugeninrichting, bijvoorbeeld van het type "floppy disc", en het hoofdgeheugen van het microcomputerstelsel betrekkelijk lang-zaam, waarbij de centrale bewerkingseenheid (CPU) van het 10 microcomputerstelsel gedurende betrekkelijk lange tijd in beslag genoraen wordt.

Bij de toepassing van een dergelijke uitwendige geheugeninrichting van het type "floppy disc" bij een microcomputer stelsel is het in verband daarraede gewenst, dat de 15 informatieoverdracht tussen de besturingsinrichting van de "floppy disc"- geheugeninrichting en het hoofdgeheugen van het microcomputerstelsel zo snel mogelijk plaats vindt. Ten-einde dit mogelijk te maken wordt gewoonlijk voor de recht-streekse informatieoverdracht tussen de besturingsinrichting 20 van de "floppy disc"- geheugeninrichting en het hoofdgeheugen yan het microcomputerstelsel een met directe geheugentoegang (direct memory access, DMA) werkende besturingsinrichting toe-gepast, waarbij buiten de centrale bewerkingseenheid van het microcomputerstelsel omgegaan wordt en bovendien door de cen-25 trale bewerkingseenheid geen desbetreffende instructies be-hoeven te worden geleverd. Dit wil zeggen, ..dat de gehele informatieoverdracht via de "hard ware" van de met directe geheugentoegang werkende besturingsinrichting verloopt. Een der-gelijke DMA- informatieoverdracht vereist echter een betrek-30 kelijk ingewikkelde schakeling, waardoor het gehele stelsel betrekkelijk gecompliceerd en kostbaar wordt.

De uitvinding beoogt, hierin verbetering te brengen en een inrichting voor informatie-overdracht van het hier Beschouwde type te verschaffen, welke vrij is van de hier-35 voor genoemde. .bezwaren.

8203312 i * -2- t t

Daartoe gaat de uitvinding uit van een inrichting voor informatieoverdracht tussen tenminste een uitwendige ge-hengeninrichting en een microcomputerstelsel via een informatieverdeelleiding, welke voor koppeling van het microcomputer-5 stelsel met de tenminste ene uitwendig geheugeninrichting is uitgerust met een uitwendige geheugenbesturingsinrichting, welke tenminste Οδη toestandssignaal levert. Volgens de uitvinding is een dergelijke inrichting voorts gekenmerkt door poortschakelmiddelen voor bestuurde doorlating van het tenmin-10 ste ene toestandssignaal via de informatieverdeelleiding naar het microcomputerstelsel en voor bestuurde doorlating van in-formatie tussen het microcomputerstelsel en de uitwendige ge-heugenbesturingsinrichting via de informatieverdeelleiding, waarbij het microcomputerstelsel in reactie op het tenminste 15 ene toestandssignaal tenminste Oen commandosignaal afgeeft. Voorts dient de inrichting te zijn gekenmerkt door poortscha-kelbesturingsmiddelen voor opensturing, in reactie op het ten-. minste ene coramandosignaal, van de poortschakelmiddelen voor doorlating yan het tenminste ene toestandssignaal naar het 20 mi'crocamputerstelsel en voor doorlating van de informatie tussen het microcomputerstelsel en de uitwendige geheugenbe-sturingsinrichting via de informatieverdeelleiding.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu yolgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende teke-25 ning van een uitvoeringsvoorbeeld, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tokening tonen:

Fig. 1, een blokschema van een informatie-over-drachtsinrichting volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uit-yinding en 30 Fig. 2, een meer gedetailleeftl blokschema van een gedeelte van de inrichting volgens Fig. 1.

Bij het blokschema volgens Fig. 1 vindt voor informa tieops lag toepassing plaats. van een aantal uitwendige ge-heugeninrichtingen A-D van het type "floppy disc". Deze worden 35 via een koppeleenheid 4 bestuurd door een besturingsinrichting 2, welke is uitgevoerd als LSI-chip, zoals bijvoorbeeld het type MB8876 van Fujitsu. De besturingsinrichting 2 geeft ver- ,, 8 2 0 3 3 1 2 a v ' » > -3- schillende signalen voor informatiebeheer en besturing van de geheugeninrichtingen af en levert voorts status- of toestands-informatie, zoals nog meer in details zal worden beschreven.

De reeds genoemde koppeleenheid 4 voert een scheiding tussen ! 5 informatie- en kloksignalen en decodering van de aandrijf- en plaatkantkiessignalen uit.

De aan de geheugeninrichtingen A-D toegevoegde Besturingsinrichting 2 is met een microcomputerstelsel 6 ge-koppeld via een koppeleenheid 8 en daaropvolgende informatie-, 10 adres- en besturingsverdeelleidingen 10, respectievelijk 12 en 14. De informatieverdeelleiding 10 is aangesloten aan de cen-trale bewerkingseenheid 16 en het hoofdgeheugen 18 van het microcomputerstelsel 6; de centrale bewerkingseenheid 16 is Bijvoorbeeld van het type Z80A-CPU van Zilog, Inc. en het 15 hoofdgeheugen 18 is bijvoorbeeld van het RAM-type. In het alge-meen regeert de centrale bewerkingseenheid 16 de besturingsinrichting 2 op basis van commandosignalen, zoals nog meer in details zal worden beschreven.

Fig. 2 toont een meer gedetailleerd blokscheraa, 20 van een gedeelte van de inrichting volgens Fig. 1. Zoals Fig. 2 meer in het bijzonder laat zien, is het microcomputerstelsel 6 met de koppeleenheid 8 gekoppeld door middel van de infor-matieyerdeelleiding 10 .met informatieleidingen Dg-Dy, de adres-veydeeileiding 12 en de besturingsverdeelleidlng. .14 met de ge-25 hehgeninleesleiding .WR, een I/O- verzoekleiding IORQ, een ge-heugenuitleesleiding RD, een kloksignaalleiding CLK en een terugstelleiding RES'. Wanneer de spanning aan de I/O- verzoekleiding IORQ een laag niveau aanneemt, vormt dit een aanwij-zing, dat het onderste byte van 30 12 een geldig I/O poortadres voor een I/O- uitlezing of -inle-zing Beyat? 0,0k de geheugenuitlees- en de geheugeninleeslei-dingen W en WR vertonen in hun actieve toestand een laag spanningsniveau. De geheugenuitleesleiding RD signaleert in dat geyal, dat het microcomputerstelsel informatie uit een ge-35 heugen of een yia een I/O- poort aangesloten inrichting of I/O inrichting wil uitlezen/. terwijl een laag spanningsniveau op de geheugeninleesleiding WR signaleert, dat de informatie- 8203312 -4- • * i t verdeelleiding voor opslag op een adresplaatsbestemde informa tie bevat. Het door het microcomputerstelsel 6 aan de geheu-geninleesleiding WR geleverde signaal wordt toegevoerd aan de ene ingangsaansluiting van een OF-poortschakeling 20 van de 5 koppeleenheid 8, waarvan de andere ingangsaansluiting het van de Γ/0 verzoekleiding IORQ afkomstige signaal krijgt toegevoerd. De OF-poortschakeling 20 levert op zijn beurt een in-leesvrijgeefsignaal WE aan de inleesvrijgeefaansluiting VIE van de besturingsinrichting 2; dit inleesvrijgeefsignaal WE 10 dient als "strobe"- signaal bij de inlezing van informatie in de interne registers van de besturingsinrichting 2. Op soort-gelijke wijze wordt het van het raicrocomputerstelsel 6 via de geheugenuitleesleiding R^ afkomstige signaal toegevoerd aan de ene ingangsaansluiting van een OF-poortschakeling van de koppel-15 eenheid 8, waarvan de andere ingangsaansluiting het van de I/O-verzoekleiding IORQ afkomstige signaal krijgt toegevoerd; de OF-poortschakeling 2*2 levert op zijn beurt een uitleesvrij-geefsignaal RE aan de uitleesvrijgeefaansluiting RE van de besturingsinrichting 2, welk signaal eveneens als "strobe"- sig-20 naal bij de uitlezing van informatie uit de interne registers van de besturingsinrichting 2 dient. Op deze wijze worden de vrijgeefsignalen RE en WE aan de besturingsinrichting 2 van de geheugeninrichtingen A-D toegevoerd voor besturing van de uitlezing en Inlezing van informatie uit, respectievelijk in 25 de geheugeninrichtingen A-D. De overige, via de besturings-leidingen CLK en RES verschijnende signalen worden rechtstreeks door de koppeleenheid 8 naar de besturingsinrichting 2 en.de koppeleenheid 4 doorgelaten.

De koppeleenheid 8 bevat voorts een tussen de 30 informatieleidingen Dq-D^ van 3® informatieverdeelleiding 10 en de informatietoegangsleidingen DAL0- DAL7 van de besturingsinrichting 2 opgenomen', in twee richtingen werkzame omkeerbuffer 24, welke dient voor poortbestuurde doorlating van informatie tussen het microcomputerstelsel en de besturingsinrichting 2 35 van de geheugeninrichtingen A-D. De in twee richtingen werk-. zame omkeerbuffer 24 is uitgerust met een poortingangsaansluiting G; het yerschijnen van een poortsignaal aan deze poortingangs-aansluiting G geeft de omkeerbuffer vrij voor doorlating van 8203312 0 % ----9--- “- V-."

If ‘ -5- informatie. Een richtingsbesturings aansluiting DIR van de om-keerbuffer 24 dient voor bepaling van de richting van de in-fonaatieoverdracht tussen het microcomputerstelsel 6 en de besturingsinrichting 2 door het van de OF-poortschakeling 22 5 afkomstige uitleesvrijgeefsignaal RE. Het genoemde poortsignaal verschijnt aan de poortingangs aans luiting G in reactie op van de centrale bewerkingseenheid 16 van het microcomputerstelsel 6 afkomstige commando- of stuursignalen. De reden, dat de buffer 24 van het omkeertype is, wordt gevorrad door het feit, 10 dat de als besturingsinrichting 2 voor de geheugeninrichtingen A-D werkende schakeling MB8876 met negatieve logica werkt. Tussen een voedingsspanningspunt van de potent!aal +B en iedere informatieleiding.,. welke zich tussen de informatietoegangs-leidingen DALQ- DAL7 van de besturingsinrichting 2 enerzijds 15 en de orakeerbuffer 24 anderzijds uitstrekt, is steeds een "optrek" weerstand 26 opgenomen.

Yoor de samenwerking tussen het raicrocomputer-stelsel 6 net de besturingsinrichting 2 van bijvoorbeeld het type HB8876 van Fujitsu zijn aan deze laatstgenoemde de I/O-20 pooxtadressen 30H -34H van het microcomputerstelsel 6 toege-wezen; daarbij bevat de besturingsinrichting 2 een respectie-velijk bij de genoemde I/O- poortadres 30H- 34H behorend aan-tal registers. Meer in het bijzonder bevat de besturingsinrichting 2 een coramandoregister CR, waaraan het I/O- poortadres 25 3QH is toegevoegd en dat tijdens informatie inlezing dient voor levering van commando's voor de aandrijfbesturing van de in aanmerking komende geheugeninrichting A-D. Aan een toestands-register STR van de besturingsinrichting 2 is eveneens het I/O- poortadres 30H toegevoegd? de tijdens informatieuitlezing 30 ui.t dit toestan.dsregister STR uitgelezen informatie is afhanke-lijk van door het coramandoregister geleverde commando's.

De besturingsinrichting 2 voor de "floppy disc"-geheugeninrichtingen A-D bevat bovendien een registratiespoor-register TR, waaraan het I/O- poortadres 31H is toegevoegd.

35 Dit register dient voor opslag van het nummer van het registra-tiespoor, waarop de transducent van de geheugeninrichting zich bevindt. Het zal duidelijk zijn, dat iedere "floppy disc" van een geheugeninrichting A-D van het hierbeschouwde type is ver- .,,,.. 820 3 3 1 2 i * -6- deeld in een aantal sectoren; een sectorregister SCR van de besturingsinrichting, waaraan het I/O- poortadres 32H van het microcomputerstelsel is toegevoegd, dient voor opslag van het nuramer van de sector, waarin inlezing of waaruit uitlezing 5 dient plaats te hebben. Een inforraatieregister DR, waaraan het I/O- poortadres 33H is toegevoegd, dient voor opslag van inforraatie tijdens informatieinlezing en -uitlezing. Wanneer een zoekcoinmando wordt gegeven, dat is gericht op verplaatsing yan de transducent naar een gespecificeerd registratiespoor 10 en derhalve op het opzoeken van het desbetreffende registratie-spoor, wordt het nuramer van het gespecificeerde registratie-spoor eveneens in het inforraatieregister DR opgeslagen.

Het I/O- poortadres 34H is toegevoegd aan een plaatkantkiesregister, dat wordt toegepast bij de bekrachti-15 ging en de keuze van de aan informatieinlezing of -uitlezing te onderwerpen kant van de "floppy disc" van de in aanmerking koraende geheugeninrichting. Het I/O- poortadres 34H is boven-dien toegevoegd aan een IRQ/DRQ- statusregister, dat dient voor opslag van een onderbrekingsverzoektoestandssignaal IRQ en een 20 informatieverzoek-toestandssignaal DRQ. Meer in het bijzonder bestaat het onderbrekingsverzoektoestandssignaal IRQ uit een 2-bit signaal, dat de waarde "1" krijgt wanneer de uitvoering van een commando is voltooid en naar de waarde "0" wordt terug-gesteld wanneer het toestandsregister STR wordt uitgelezen of 25 een ander commando wordt ingelezen. Het inforraatieverzoektoe-standssignaal DRQ .vormt de inverse van een in het statusregister STR opgeslagen DRQ- vlagsignaal. Meer in het bijzonder. geldt, dat wanneer het informatieverzoektoestandssignaal DRQ op de waarde "0" komt (DRQ1 op de waarde "1" wordt ingesteld), 30 inforraatie .inlezing/- -uitlezing wordt verzocht; het inverse vlagsignaal DRQ wordt teruggesteld op de waarde""1" wanneer de verzochte informatieinlezing of -uitlezing heeft plaatsge-yonden. Het IRQ/DRQ- toestandsregister vormt een acht-bits register, waarbij het onderbrekingsverzoektoestandssignaal IRQ 35 de raeest significante bitpositie toegewezen heeft gekregen, d.w.2. de bitpositie 6. Opgemerkt wordt, dat wanneer de bittoestand van de signalen IRQ en DRQ wordt getest, de overige bits van •8 2 0 3 3 1 2 -7- het IRQ/DRQ-statusregister steeds op de waarde "0" gebracht worden.

Naast het voorgaande worden door het microcom-puterstelsel 6 verschillende signalen aan de besturingsinrich-5 ting 2 toegevoerd via de adresverdeelleiding 12, waarbij de adresbits Aq en A^^ dienen als registerkiessignalen voor adres-sering van het in aanmerking koraende register CR, STR, TR, SCR en DR van de besturingsinrichting 2. De van de adresverdeelleiding 12 afkomstige signalen worden toegevoerd aan een deco-10 deereenheid 28 van de koppeleenheid 8 ter verkrijging van stuursignalen, zoals bijvoorbeeld het "chip"- vrijgeefsignaal. CE voor de poortadressen 30H-33H, dat aan de "chip,,-kiesaan-sluiting OS’ van de besturingsinrichting 2 wordt toegevoerd als "chip"-kiessignaal CS..Wanneer het "chip"-kiessignaal CS="0", 15 dan wordt de besturingsinrichting 2 gekozen en worden de in-formatietoegangsleidingen DADO-DAL7 vrijgegeven voor informatieoverdracht tussen de besturingsinrichting 2 en het microcomputer s tel sel 6. Wanneer de adresbits A^-Aq respectievelijk waarden 00110000, 00110001, 00110010 en 00110011 hebben, be-20 horende de beide respectieve poortadressen 30H-33H, dan heeft het vrijgeefsignaal CE de waarde "0"? op alle andere tijdstip-pen heeft het signaal de waarde "1". Wanneer dit laatstgenoem-de het geval is, vindt geen informatieoverdracht tussen het inicrocomputerstelsel 6 en de besturingsinrichting 2 plaats, 25 aangezien de informatietoegangsleidingen DAL0-DAL7 onder die omsbandigheden .in zwevende toestand ve'rkeren. Het "chip"-vrijgeefsignaal CE wordt voorts via een omkeerschakeling 29 toegevoerd aan. de ene ingangsaansluiting van een NIET-OF-poort-schakeling 30, welke op zijn beurt een poortsignaal aan de 30 poortingangsaansluiting G van de omkeerbuffer 24 levert om informatieoverdracht tussen het inicrocomputerstelsel 6 en de Besturingsinrichting 2 mogelijk te maken. Het zal duidelijk zijn, dat wanneer CE="0", de omkeerschakeling 29 een signaal ter waarde "2" aan de NIET-OF-poortschakeling 30 levert, waar-35 op dere een signaal ter waarde "0" aan de poortingangsaansluiting G aan de omkeerbuffer 24 toevoert voor omkering en door-lating van informatiesignalen tussen de informatietoegangs- 8203312 -8- leidingen DAL0-DAL7 en de informatieleidingen DQ-D^ van de informatieverdeelleiding 10. De richting van de informatieover-dracht wordt, zoals reeds is beschreven, beheerst door het aan de richtingsbesturingsaansluiting DIR van de omkeerbuffer 24 5 toegevoerde uitleesvrijgeefsignaal RE.

Zoals de onderhavige uitvinding voorschrijft, wordt sneller informatieoverdracht tussen de besturingsinrich-ting 2 en het microcomputerstelsel 6 zonder toepassing van een met directe geheugentoegang werkende besturingsinrichting 10 (DMA) verkregen door onderzoek van de in het IRQ/DRQ- toestands-register van de besturingsinrichting 2 opgeslagen toestands-s'ignalen IRQ en DRQ, welke via de informatieverdeelleiding 10 aan de centrale bewerkingseenheid 16 van het microcomputer-stelsel 6 worden toegevoerd. Meer in het bijzonder wordt het 15 toestandssignaal IRQ van de besturingsinrichting 2 via- een omkeerschakeling 32 toegevoerd aan een ingangsaansluiting van een poortschakeling 34, terwijl het signaal DRQ van de besturingsinrichting 2 rechtstreeks wordt toegevoerd aan de ingangsaansluiting van een poortschakeling 36, waarbij de uitgangs-20 aansluitingen yan de poortschakelingen 34 en 36 respectievelijk zijn yerbonden met de leidingen, welke de respectieve informa-tietoegangsleidingen DAL7 en DAL6 met de in twee- richtingen werkzame omkeerbuffer 24 verbinden. Een voedingsspanningspunt yan de potentiaal +B levert via "optrek"- weerstanden 38 een 25 signaal van hoog niveau, respectievelijk de waarde "1", aan de leidingen, welke de besturingsinrichtingen 2 met de respec-tieye ingangsaansluitingen van de omkeerschakeling 32 en de poortschakeling 36 koppelen. Het zal duidelijk zijn, dat de poortschakelingen 34 en 36 bij opensturing de respectieve 30 signalen IRQ en DRQ aan de omkeerbuffer 24 toevoeren via de leidingen, welke de informatietoegangsleidingen DAL7 en DAL6 respectieyelijk met de omkeerbuffer 24 koppelen. Voorts zal nog warden verduidelijkt, dat wanneer de signalen IRQ en DRQ aan de omkeerbuffer 24 worden toegevoerd, CS="1", zodat de 35 informatietoegangsleidingen DAL0-DAL7 in zwevende toestand worden gehouden, waarbij geen informatieoverdracht via deze leidingen plaats vindt. Bovendien voeren de reeds genoemde "optrek"- weerstanden 26 een signaal van hoog niveau of de 8203312 . -9- waar&e "1" aan de omkeerbuffer 24 toe via de leidingen, welke de inforraatietoegangsleidingen DALG-DAL5 met de omkeerbuffer 24 koppelen. De laatstgenoemde onderwerpt de ontvangen sig-nalen aan omkering voor levering van de statussignalen IRQ 5 en DRQ via de respectieve inforraatieleidingen D7 en Dg en voor afgifte van bitsignalen van laag niveau ”0" via de overige inforraatieleidingen van de informatieverdeelleiding 10; deze werking betreft het onderzoek van de toestandssignalen.

·'. Voor de besturing van de poortschakelingen 34 en '10 36 van de koppeleenheid 8 van het microcomputerstelsel bevat de koppeleenheid 8 een poortbesturingsschakeling. Zoals Fig. 2 laat zien wordt door de decodeereenheid 28 met het adres 34H een stuursignaal geleverd. Indien bijvoorbeeld de via de adresverdeelleiding 12 geleverde bits A^-Ag de respectieve 15 waarden 0Oil00100 hebben, overeenkomende met het adres 34H, zal de decodeereenheid 38 een signaal ter waarde "l” afgeven, dat via een omkeerschakeling 42 wordt toegevoerd aan de ene ingangsaansluiting van een OF-poortschakeling 40, waarvan de andere ingangsaansluiting het uitleesvrijgeefsignaal ^ van 20 de QF-poortschakeling 22 krijgt toegevoerd. De OF-poortschakeling 40 levert dan poortbesturingssignalen aan de "low active"- ingangsaansluitingen van de poortschakelingen 34 en 36 voor opensturing daarvan, respectievelijk doorlating van de toestandssignalen IRQ en DRQ naar de omkeerbuffer 24. Het 25 bi:j het adres 34H behorende stuursignaal, dat door de decodeereenheid 28 wordt afgegeven, wordt bovendien rechtstreeks aan de andere ingangsaansluiting van de NIET-OF-poortschakeling 30 toegevoerd. Wanneer dit stuursignaal de waarde "1" heeft, zal de poortschakeling 30 steeds een signaal ter waarde "0" afge-30 yep, dat aan de poortingangsaansluiting G van de omkeerbuffer 24 wordt toegevoerd, zodat deze de ontvangen toestandssignalen o#keert en als respectieve toestandssignalen IRQ en DRQ via de respectieve inforraatieleidingen D^ en Dg aan de centrale Bewerkingseenheid 16 toevoert.

35 Essentieel voor de onderhavige uitvinding is, dat de toestandssignalen IRQ en DRQ via de respectieve infor-ipatieleidingen D^ en Dg aan de centrale bewerkingseenheid 16 8 2 0 3 3 1.2 -10- worden toegevoerd voor onderzoek ter bepaling of een informa-tie-byte tussen het informatieregister DR van de besturings-inrichting 2 en de centrale bewerkingseenheid 16 dient te worden overgebracht. Zoals reeds is opgemerkt, wordt, wanneer 5 het "chip"-vrijgeefsignaal CE (=CS)'="1", de informatieover-dracht via de informatietoegangsleidihgen DAL0-DAL7 verhinderd, aangezien deze leidingen op een hoog irapedantieniveau of in zwevende toestand worden gehouden. Dit heeft tot gevolg, dat geen sprake van informatieoverdracht tussen het informatie-. ίο register DR en het microcomputerstelsel 6 is. Gedurende de tijd, waarin het door de decodeereenheid 28 geleverde stuur-signaal voor het adres 34H de waarde "1" heeft, zal het aan de OF-poortschakeling 40 geleverde uitgangssignaal van de omkeer-schakeling 42 echter een laag niveau of de waarde "0" vertonen. 15 Wanneer het microcomputerstelsel 6 op uitlezing gerichte commandos ignalen aan de besturingsinrichting 2 toevoert, heeft ook het uitleesvrijgeefsignaal RE een lage waarde, zodat de poortschakelingen 34 en 36 worden opengestuurd. Dit heeft tot gevolg, dat de signalen IRQ en DRQ met de hiervoor genoemde 20 logische bitwaarden "1" aan de omkeerbuffer 24 worden toegevoerd. Daarbij zal de NIET-OF-poortschakeling 30 in reactie op het door de decodeereenheid 28 geleverde stuursignaal voor het poortadres 34H aan de poortingangsaansluiting G van de omkeer-buffer 24 een signaal van de waarde "0" toevoeren, zodat de 25 omkeerbuffer 24 de ontvangen toestandssignalen aan omkering onderwerpt en in die vorra doorlaat. De centrale bewerkingseenheid 1.6. krijfgt derhalve voor onderzoek de toestandssignalen IRQ en DRQ met logische waarden "0" toegevoerd.

Het zal duidelijk zijn, dat indien tijdens uit-30 lezing het toestandssignaal DRQ = "0", dit een aanwijzing vormt, dat het informatieregister DR van de besturingsinrichting 2 met €en informatie-byte voor uitlezing door, het microcomputerstelsel 6 is gevuld. Tijdens inlezing vormt DRQ = "0" aanwijzing, dat een byte met informatie in het informatieregister DR 35 van de besturingsinrichting 2 dient te worden ingelezen. Indien aan een van deze beide yoorwaarden is voldaan, en indien het toestandssignaal IRQ aanwijst, dat de desbetreffende operatie 820 3 3 1 2 ( -11- niet is voltooid, zal de centrale bewerkingseenheid 16 zodanig commandosignalen aan de besturingsinrichting 2 leveren, dat het "chip"-vrijgeefsignaal CE (= CS) ="0" en dat het door de decodeereenheid 28 voor het adres 34H geleverde stuursignaal 5 ongelijk "1" is, d.w.z. gelijk "0" is. De OF-poortschakeling 40 levert dan een signaal ter waarde "l" voor blokkering van de poortschakelingen 34 en 36. Te zelfder tijd levert de decodeereenheid 28 yia de orokeerschakeling 29 een signaal ter waarde "l" aan de NIET-OF-poortschakeling 30, welke dan een 10 signaal ter waarde "0" aan de poortingangsaansluiting G van de omkeerbuffer 24 toevoert. Aangezien het "chip"-vrijgeef-signaal CE (= CS)= "0”, worden de informatietoegangsleidingen DAL0-DAL7 vrijgegeven, zodat een byte met informatie aan om-kering en daaropvolgende doorlating tussen het informatiere-15 gister DR van de besturingsinrichting 2 en de centrale bewerkingseenheid 16 yan het computerstelsel 6 via de in twee rich-tingen werkzame orakeerbuffer 24 wordt onderworpen. Meer in het bijzonder wordt bijvoorbeeld tijdens nitlezing het door de buffer 24 doorgelaten byte met informatie toegevoerd aan een eerste 20 register van de centrale bewerkingseenheid 16 en vervolgens door de centrale bewerkingseenheid 16 toegevoerd aan een voor-afbepaalde plaats yan het hoofdgeheugen 18.Vervolgens worden de poortschakelingen 34 en 36 en de poortingangsaansluiting G weer vrijgegeven, respectievelijk ooengestuurd, wanneer het 25 signaal CE de waarde "l" herneemt en het stuursignaal voor het adres 34H. de waarde "1" bereikt. Op deze wijze worden de toe- \ standssignalen opnieuw voor onderzoek aan de centrale bewerkingseenheid 16 toegeyoerd. Het voorgaande gaat op steeds dezelfde wijze yerder, totdat het toestandssignaal IRQ signaleert, dat de 30. nitlezing, bijvoorbeeld van een sector van een plaat van de desbetreffende "floppy disc"-geheugeninrichting A-D is voltooid.

Voor inlezing en uitlezing van informatie bij toepassing van een centrale bewerkingseenheid 16 van het type Z80A-CP.D en een besturingsinrichting 2 van het type MB8876 35 kunnen de volgende inlees- en uitleesroutines voor de centrale Bewerkingseenheid 16 worden toegepast. Daarbij wordt slechts de uitleesroutine beschreven, doch de werking van de inleesroutine zal daaruit ook'zonder meer duidelijk worden.

:: 8 20 3 3 1 2 V » -12-

Inleesroutine T-cyclus STSCK: IN B, (C)' 12 JR Z, WCOMD 7(12) RET M 5(11) IN B, (C) 12 JP NZ, STSCK 10 WCOMD: OUT (DDATA), A 11 INC DE 6 LD A, (DE) 7 IN B, (C) 12 JP NZ, STSCK 10 JP (HL) 4

Ultleesroutine INSTS: IN B, (C) 12 JR Z, RCOMD 7(12) RET M 5(11) IN B, (C) 12 JP NZ, INSTS 10 RCOMD: IN A, (DDATA) 11 LD (DE), A 7 INC DE 6 IN B, (C) 12 JP NZ, INSTS 10 JP (HL) 4 «

Tijdens de eerste stap E IN B, (c)^ van de uit-leesroutine worden de toestandssignalen IRQ en DRQ via de res-pectieve informatieleidingen D^ en Dg toegevoerd aan het B-regis-ter van de centrale bewerkingseenheid 16, dat vervolgens de 5 desbetreffende bits op de aanwezigheid van een S-vlag en een Z-ylag onderzoekt met behulp van een in dit register opgenomen onderzoekprogramma. Meer in het bijzonder zal, indien het toe-stands signaal DRQ = "1" (DRQ = "0"), de Z-vlag eveneens de waarde "2" hebben. Zoals reeds is opgemerkt, vormt dit een 10 aanwijzing, dat het informatieregister DR is gevuld met έέη byte met door de centrale bewerkingseenheid 16 uit te lezen informatie. In yerband daarmede gaat het programma bij de vol-gende stap JR Z, RCOMDj naar de uitleescommando1 s subroutine .(RCOMD) over. Indien daarentegen DRQ = "0", respectievelijk 15 DRQ = ”1", heeft de Z-ylag de waarde "0" en wordt naar de vol-gende stap van het programma overgegaan. Tijdens deze volgende stap wordt het toestandssignaal IRQ op basis van de' instructie 8203312 * -13- {ret mJ Op de aanwezlgheid van een S-vlag onderzocht, even-eens door middel van een in het desbetreffende register opgeslagen prograrama. Indien IRQ = "1", heeft ook de S-vlag de waarde "l", hetgeen een aanwijzing vormt, dat het uitlees-5 commando is voltooid, zodat het prograrama naar het volgende adres vain het hoofdprograrama verder gaat. Indien echter DRQ = IRQ = ’Ό", worden de toestan.dssignalen IRQ en DRQ opnieuw in het B-register van de centrale bewerkingseenheid 16 ingelezen, znlks op basis Van de instructie£ IN B, (C)J . Op dat tijdstip 10 wordt slechts de Z-vlag van het toestandssignaal DRQ onderzocht. Indien de Z-vlag de waarde "0" heeft, (DRQ * "0"), springt het prograrama terug naar het begin van de uitlees-routine (INSTS) en worden de hiervoor beschreven stappen her-haald totdat de Z-vlag de waarde "1" aanneemt, waarna het 15 prograrama naar de uitleescommandosubroutine''(RCOMD) Overspringt. Indien tijdens de laatste stap^JP NZ, INSTS} van de subroutine (INSTS) wordt vastgesteld, dat het toestandssignaal DRQ = "1", gaat het programma verder naar de uitleescommandosubroutine (RCOMD).

20 Het zal#duidelijk zijn, dat wanneer de centrale bewer kingseenheid 16 yaststelt, dat het informatieregister DR van de besturingsinrichting 2 een byte met uittelezen informatie Bevat, de poortschakelingen 34 en 36 worden geblokkeerd en de poortingangsaansluiting G wordt vrijgegeven, zodat dan den 25 Byte oaet informatie via de omkeerBuffer 24 uit de respectieve informatietoegangsleidingen DAL0-DAL7 wordt uitgelezen. Tijdens de uitleescoramandosuBroutine (RCOMD) geeft de centrale bewerkingseenheid 16 de poortingangsaansluiting G vrij, terwijl de poortschakelingen 34 en 36 worden geblokkeerd, waarna uitlezing 30 van het byte met informatie via de buffer 24 naar het register A plaats vindt op basis van de instructie£ IN A, (DDATA)J . Die centrale bewerkingseenheid 16 voert dan de in het register A opgeslagen informatie in het hoofdgeheugen 18 in op een door het registerpaar DE aangewezen adresplaats? dit geschiedt op 35 basis van de invoerinstructie '£LD (DE), ; vervolgens vergroot de centrale bewerkingseenheid 16 het in het registerpaar (DE) opgeslagen adres met een eenheid (instructie [INC DEj ), waardoor de opslagplaats voor het volgende byte met informatie wordt aange- wezen· 8 2 0 3 3 1 2 -14-

Zoals in het voorgaande is opgemerkt, worden de poortschakelingen 34 en 36 geblokkeerd wanneer de poort-ingangsaansluiting G wordt vrijgegeven voor overdracht van een informatiebyte naar het register A van de centrale bewer-5 kingseenheid l6,..Daarna wordt CE = ”1", terwijl het door de decodeereenheid 28 voor het adres 34H geleverde stuursignaal . de waarde "I” aanneerat, zodat de informatietoegangsleidingen DAL0-DAL7 worden geblokkeerd en de poortschakelingen 34 en 36 Beneyens de poortingangsaansluiting G van de buffer 24 worden 10 opengestuurd, r.espectievelijk vrijgegeven, zodat de toestands-signalen IRQ en DRQ via de omkeerbuffer 24 worden overgebracht en in het B-register van de centrale bewerkingseenheid 16 worden ingelezen; dit geschiedt op basis van de instructie £lN B., (C)j . Daarna wordt slechts de Z-vlag onderzocht. Dit 15 wil zeggen, dat indien het tbestandssignaal DRQ = "0", dit een aanwijzing vorrat, dat het inforraatieregister DR geen uittelezen byte met informatie bevat. Het programma springt dan naar het begin.'van de uitleesroutine, d.w.z. naar de subroutine (INSTS). Indien daarentegen het toestandssignaal DRQ = "1", als aanwij-20 zing dat het inforraatieregister DR een nittelezen byte met in-forraatie bevat, gaat het programma verder naar de volgende stap, waaruit een sprong naar een door het registerpaar (HL) yan de Z80A-CPU bepaalde geheugenplaats wordt gemaakt; deze geheugenplaats dient als begin voor de coramandosubroutine 25 (RCOMDl voor uitlezing van een volgend byte met informatie.

Het zal duidelijk zijn, dat de onderhavige uit-yinding duidelijke voordelen t.o.v. tot nog toe bekende inrich-tingen en stelsels biedt. De uitvinding maakt het bijvoorbeeld . o.verbodig om bij de inlezing van de toestandssignalen IRQ en 30 DRQ in de centrale bewerkingseenheid 16 een "interrupt driven system" voor de besturingsinrichting 2, respectievelijk voor inwerking op een "interrupt"-register daarvan, toe te passen. Een dergelijke door de uitvinding overbodig geraaakte maatregel neemt betrekkelijk veel tijd in beslag en verloopt zeer lang-35 zaam.-De onderhavige uitvinding lost dit probleem op door de toestandssignalen IRQ en DRQ rechtstreeks via de informatie-leidingen D^ en Dg voor beproeving in het B-register van de centrale bewerkingseenheid 16 in te lezen. De snelheid van 8203312 -15- de inforraatieoverdracht tussen de besturingsinrichting 2 en het hoofdgeheugen 18 wordt daardoor aanzienlijk vergroot. Boven-dien behoeft geen besturingsinrichting van het type DMA met een betrekkelijk gecompliceerde schakeling te worden toegepast.

5 Bij tot nog toe bekende stelsels vindt bijvoor- beeld de informatieoverdracht tussen de besturingsinrichting van eeh geheugeninrichting met een "'floppy disc" met een diameter yan ongeveer 20 cm..,, een "double-density floppy disc"-stelsel en het microcomputerstelsel plaats bij een snelheid 20 yan Bij benadering 500 Kbits/sec. Dit wil zeggen, dat een byte met inforraatie in ongeveer 16/jsec. wordt overgebracht.

De "service"- tijdsduur van een besturingsinrichting van het type MB8876 bedraagt echter voor inlezing ll/S^usec. en voor uitlezing 13,5y4*sec. , zodat de besturingsinrichting op de 25 centrale bewerkingseenheid moet wachten. Volgens de onderha-vige uitvinding wordt echter bij de uitleesroutine en de in-leesroutine binnen 11 stappen drie maal een toestandsonderzoek yan het toestandssignaal DRQ uitgevoerd. Als gevolg daarvan, en als geyolg van het toestandsonderzoek van het toestandssig-20 naal IRQ, wordt binnen maximaal 45 cycli een byte met informa-tie uit het informatieregister DR yan de besturingsinrichting 2 uitgelezen en in het hoofdgeheugen 18 van het microcomputerstelsel 6 ingelezen. Indien voor de klokimpulsherhalingsfrequen-tie. yan de Z80A-CPU een waarde yan tenminste 4 MHz wordt geko-25 z©n/ bedraagt de duur yan iedere cyclus minder dan 250 nanosec. Uitgaande yan 45 cycli, zoals hiervoor is gesteld, leidt dit tot een -maximale informatieoverdracht van een byte in minder dan ll,25yusec., hetgeen korter is dan de 11,5,/ttsec. duur, welke de besturingsinrichting 2 voor inlezing nodig heeft, en 30 korter is dan de 23,5>usec., welke de besturingsinrichting 2 yoor uitlezing nodig heeft. Op deze wijze wordt de informatie-oyerdracht op eenvoudige wijze in aanzienlijke mate versneld.

De uitvinding beperkt zich niet tot het in het voorgaande beschreyen en in de tekening weergegeven uitvoerings-35 yoorbeeld. yerschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

8203312

Claims

1. Inrichting voor informatieoverdracht tussen ’ -tenminste een uitwendige geheugeninrichting en een microcom-puterstelsel via een informatieverdeelleiding, voor koppeling van het microcomputerstelsel met de tenminste ene uitwendige 5 geheugeninrichting uitgerust met een aan de laatstgenoemde toegevoegde besturingsinrichting, welke tenminste e§n toestands-signaal afgeeft, : een poortschakelinrichting (24,34,36) voor poortschakelbestuurde doorlating van het tenminste ene toestands-signaal (IRQ, drq) via de informatieverdeelleiding (10) naar 10 het microcomputerstelsel (6) en voor poortschakelbestuurde doorlating van informatie tussen het microcomputerstelsel (6) en de aan de uitwendige geheugeninrichting (A-D) toegevoegde be-sturingsinrichting (2) via de informatieverdeelleiding (10), waarbij het microcomputerstelsel (6) in reactie op het verschij-15 nen van het tenminste ene toestandssignaal (IRQ, DRQ) reageert door afgifte van tenminste e%n commandosignaal; en door een poortbesturingsinrichting (22,28,29,30,40,42) voor opensturing in reactie op het tenminste ene comraandosignaal, van de poort-schakelihrichting (24,34,36.) voor doorlating van het tenminste 20 ene toestandssignaal (IRQ, DRQ) via de informatieverdeelleiding (10) naar het microcomputerstelsel (6) en voor doorlating van informatie tussen het computerstelsel (6) en de aan de uitwendige geheugeninrichting (A-D) toegevoegde besturingsinrichting (2) via de informatieverdeelleiding (10).

2. Informatieoverdrachtsinrichting volgens Pig. 1, waarbij het tenminste ene coramandosignaal betrekking heeft op tenminste e§n uit te voeren commando en waarbij de aan de uitwendige geheugeninrichting toegevoegde besturings-inrichting een onderbrekingsverzoek toestandssignaal afgeeft 30 als aanwijzing dat het tenminste ene commando is uitgevoerd, eyenals een informatieverzoektoestandssignaal als aanwijzing, dat informatie gereed is voor overdracht tussen de uitwendige geheugeninrichting en het microcomputerstelsel, met het ken-merk, dat de poortschakelinrichting (24,34,36) een eerste en 35 een tweede poortschakeling (34,36) voor respectieve poort- 8203312 -17- schakelbestuurde doorlating, in reactie op vrijgave door de poortbesturingsinrichting (22,28,29,30,40,42), van het onder-brekingsverzoektoestandssignaal (IRQ) en het informatiever-zoektoestandssignaal (DRQ) naar het microcomputerstelsel (6) 5 via de informatieverdeelleiding (10).

3. Inforraatie-overdrachtsinrichting volgens . conclusie 2/ met het kenmerk, dat de poortschakelinrichting (24,34,36) een zowel tussen de informatieverdeelleiding (10) en de aan de uitwendige geheugeninrichting (A-D) toegevoegde 10 besturingsinrichting 2 als tussen de informatieverdeelleiding (10) en de eerste en tweede poortschakeling (34,36) opgenomen Buffer (24) bevat, weIke dient voor poortschakelbestuurde door- ^ lating van inform&tie tussen het microcomputerstelsel (6) en de genoemde besturingsinrichting (2), respectievelijk voor 15 poortschakelbestuurde doorlating van het onderbrekingsverzoek-toestandssignaal (IRQ) en het informatieverzoektoestandssig-naal (DRQ) naar het microcomputerstelsel (6) via de informatieverdeelleiding (10) bevat.

4. Informatie-overdrachtsinrichting volgens 20 conclusie 3, .met het kenmerk, dat de poortbesturingsinrichting (22,28,29,30,40,421 een decodeereenheid (28) voor opwekking en afgifte, in reactie p-p het verschijnen van het tenminste ene ccpmandosignaal, van een eerste stuursignaal (CE) voor besturing van de informatieoyerdracht tussen de aan de uitwendige geheu-25 geninrichting (A-D) toegevoegde besturingsinrichting (2) en het riicrocomputerstelsel (6) via de verdeelleiding (10) benevens een tweede stuursignaal voor besturing van de overdracht van het onderbrekingsverzoektoestandssignaal (IRQ) en het informatie-yerzoektoestandssignaal (DRQ)via de informatieverdeelleiding 30 (101 naar het microcomputerstelsel (6) bevat.

5. Informatie-overdrachtsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de poortbesturingsinrichting (22,28,29,30,40,42) een derde poortschakeling (30) voor vrij-gaye, in reactie op het verschijnen van het eerste stuursignaal 35 (CE), van de buffer (24)voor poortschakelbestuurde doorlating van de informatie tussen de aan de uitwendige geheugeninrichting (A-D) toegevoegde besturingsinrichting (2) en het microcomputerstelsel (6) via de informatieverdeelleiding (10) en 8203312 -18- voor vrijgave, in reactie op het verschijnen van het tweede stuursignaal, van de buffer (24) voor poortschakelbestuurde doorlating van het onderbrekingsverzoektoestandssignaal (IRQ) en het informatieverzoektoestandssignaal (DRQ) via de infor-5 matieverdeelleiding (10) naar het raicrocomputerstelsel (6)

6. Informatie-overdrachtsinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de poort-besturingsinrich-ting (22,28/29/30,40/42) een vierde poortschakel (40,42) voor !7xijgave, in reactie op het verschi'jnen van het.tweede stuur-10 signaal, van de eerste en de tweede poortschakeling (34,36) •yoor doorlating van respectievelijk het onderbrekingsverzoek-toestandssignaal (IRQ) en het informatieverzoektoestandssig-naal (DRQ) naar de buffer (24) bevat. 8203312