WO1990011565A1 - Device for operating a microcomputer system - Google Patents

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WO1990011565A1
WO1990011565A1 PCT/DE1990/000191 DE9000191W WO9011565A1 WO 1990011565 A1 WO1990011565 A1 WO 1990011565A1 DE 9000191 W DE9000191 W DE 9000191W WO 9011565 A1 WO9011565 A1 WO 9011565A1
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WO
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bus
microcomputers
bkb1
microcomputer
data
Prior art date
Application number
PCT/DE1990/000191
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rudolf Günther
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4004—Coupling between buses
    • G06F13/4027—Coupling between buses using bus bridges
    • G06F13/404—Coupling between buses using bus bridges with address mapping

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • a device is known from DE-PS 31 36355.
  • microcomputer system is described with a large number of microcomputers which are connected to a common bus system, consisting of data and address bus, control bus and clock lines, via assigned coupling modules.
  • the bus is managed by a central control device, from which request lines are routed to the individual microcomputers via the coupling modules. If a microcomputer has to transmit data to another microcomputer, it requests permission to use the bus from the central control device via its request line. Before the central control device grants permission to use the bus, it checks whether the respective receiving microcomputer is ready to receive.
  • the microcomputer willing to send places the destination address of the receiving microcomputer on the data and address bus and the receiving microcomputer acknowledges, in the event that its receiving memory is ready for recording, the recognition of its address by applying a relevant signal to the control signal bus. From this, the central control device recognizes the readiness of the receiving microcomputer to receive and assigns the transmitting microcomputer the permission for bus assignment.
  • the maximum number of microcomputers communicating with one another via the bus system in this known microcomputer system depends on the number of request lines to be processed by the central control device.
  • the central control device consists of two modules, namely the actual bus control module, to which eight request lines are to be connected and a bus expansion module, which the line drivers and multiplexers for 28 contains further request lines.
  • the central control device is thus designed to process 36 request lines. This undesirably limits the number of microcomputers interacting in the microcomputer system.
  • the object of the invention is to provide a device according to the preamble of claim 1, which allows the existing bus control devices to be used in such microcomputer systems in which more than z. B. 36 microcomputers should interact.
  • the invention specifies two independent solutions to this problem. These solutions are defined by the characterizing features of claims 1 and 2. What they have in common is the solution idea of building up the microcomputer system from several subsystems with their own buses and bus controls, which communicate with one another via bus coupling modules, these bus coupling modules behaving essentially on the individual buses in the same way as microcomputers connected there via coupling modules. The transfer of data between different groups of microcomputers of microcomputers takes place in several successive steps and several switching processes.
  • FIG. 1 a microcomputer system with several groups of microcomputers which communicate via a common main bus
  • FIG. 2 a microcomputer system with a fully meshed one
  • the microcomputers of the microcomputer system form groups 1 and 2 of at most n-1 microcomputers MC11 to MCln and MC21 to MC2n, where n is the number of the request lines to be occupied by a bus controller.
  • the microcomputer of one Individual groups are connected via associated coupling modules KB11 to KBln and KB21 to KB2n to mutually independent buses B1 and B2, respectively, which function as sub-buses of a common main bus BO.
  • Each group of microcomputers is assigned its own bus control. In the exemplary embodiment shown, it is assumed that the number of microcomputers belonging to group 1 is equal to or less than eight, while the number of microcomputers grouped in group 2 is greater than eight.
  • a bus controller ST1 with eight request lines is sufficient for controlling the data traffic via the bus system B1, while a bus controller ST2 with an associated expansion module EB2 is provided for controlling a maximum of 36 request lines for controlling the data traffic via the bus system B2.
  • the microcomputers of the individual groups operate with one another in the manner known from DE-PS 31 36 355. They are assigned addresses which are entered in the drawing next to the inputs / outputs of the coupling modules.
  • the addresses and data generated in the respective transmission system must be transmitted to the respective reception system. In the exemplary embodiment in FIG. 1, this is done via the main bus BO already mentioned.
  • the sub-buses Bl, B2 are connected to this main bus via a couple of bus coupling modules BKB1 / 0, BKBO / 1; BKB2 / 0, BKB0 / 2 connected.
  • These bus coupling modules are used to receive addresses and data that have been transmitted to them from a transmission module located in the direction of transmission, and to forward these addresses and data to a reception module located in the direction of transmission.
  • the bus coupling modules are set up for the transmission of addresses and data in both transmission directions.
  • Each first bus coupling module in the transmission direction of a pair of bus coupling modules has a serial interface for serial transmission of the addresses and data received to the partner bus coupling module connected to it.
  • the switching modules which are set to a very specific address, they are assigned address windows which cover entire address ranges.
  • address ranges either refer to the addresses of the microcomputers of other groups accessible from the relevant group of microcomputers - then the address window for these addresses is transparent - or they refer to the addresses of the microcomputers of the own group - then that is Address window for these addresses is not transparent.
  • the microcomputers of the individual groups of microcomputers are assigned numerically adjacent addresses. The address windows are then determined by an upper and a lower limit address.
  • the transmission microcomputer MCll requests the bus controller ST1 to use the bus via the request line assigned to it. If no other data traffic is currently taking place on this bus, the bus controller ST1 processes the request and acknowledges it to the transmit microcomputer MC11. The latter now switches the address 01000010 of the reception microcomputer MC23 to the bus B1. None of the bus coupling modules KB11 to KBln in its own group reacts to this address. Instead, when the address of the microcomputer MC23 that can be reached via it is recognized, the bus coupling module BKB1 / 0 reports by occupying a control line with the bus control ST1.
  • the bus coupling module BKB1 / 0 is assigned an address window with the limit addresses 00100000 and 00100110. So the address window is set to the addresses of the microcomputers MCll to MCln in your own group 1 of microcomputers? it is permeable to all addresses outside the address window.
  • a prerequisite for the assignment of the control line to the associated bus control, in addition to recognizing the relevant recipient address, is furthermore that both the receive memory of the own and that of the Interacting bus coupling module BKB0 / 1 is empty and therefore ready to accept the address to be transmitted and the associated data;
  • the BKB1 / 0 bus coupler module is informed of the status of the receive memory of the BKBO / 1 bus coupler module by a corresponding status message from the BKBO / 1 partner bus coupler module.
  • the bus control ST1 Upon detection of the readiness for reception of the bus coupling module BKB1 / 0, the bus control ST1 grants permission to the microcomputer MCll willing to transmit for bus assignment.
  • the microcomputer MC11 now begins the bit-parallel transmission of the data intended for the microcomputer MC23. These data are received by the bus coupling module BKB1 / 0, converted in series in parallel and transmitted to the bus coupling module BKBO / 1.
  • the data transfer for the microcomputer MCll is thus ended for the time being; The recipient of the data will later be informed of the receipt of the data by means of feedback data, which will not be dealt with in more detail here.
  • the bus control ST1 then continues with the cyclical interrogation of the request lines connected to it in order to pick up the next microcomputer that is to be sent.
  • the bus coupling module BKBO / 1 connected to the main bus BO behaves like the coupling module of a microcomputer which is willing to transmit and is connected there. For this purpose, it is connected to the associated STO / EBO bus control via a request line. If data is not currently being transmitted via the main bus BO, the bus control system cyclically scans the request lines connected to it and also picks up the request line to the BKBO / 1 bus coupling module. The bus control acknowledges the receipt of its request to the bus coupling module and causes it to apply the address of the reception microcomputer MC23 to the main bus system.
  • the bus coupling module BKBO / 2 which is also connected to the main bus system and is set to the limit addresses of the microcomputers MC21 to MC2n of group 2, recognizes from the address that has been created that the receiving microcomputer belongs to the group of microcomputers that can be reached and reports via it the bus control STO / EBO for in the event that its own memory and the receiving memory of the bus coupling module BKB2 / 0 interacting with it are empty, their readiness to receive. This is done via a control line.
  • the bus controller When the BKBO / 2 bus coupling module is ready to receive, the bus controller initiates the bit-parallel output of the data to be transmitted to the MC23 microcomputer by the BKBO / 1 bus coupling module via the main bus BO to the BKBO / 2 bus coupling module. From there, after parallel / series conversion, the data is sent to the bus coupling module BKB2 / 0, in which it is temporarily stored.
  • a special control signal of the bus coupling module BKBO / 1 informs the bus control STO / EBO of the termination of the data transmission and causes the bus control to continue the cyclical interrogation of the request lines connected to it.
  • the bus coupling module BKB2 / 0 now requests permission for bus assignment from the bus control ST2 / EB2 of the bus system B2 via the request line assigned to it.
  • the bus control first acknowledges the request and causes the bus coupling module BKB2 / 0 to connect the address of the receiving microcomputer to the bus system B2.
  • the MC23 microcomputer or the KB23 coupling module assigned to it determines that the data on the bus are intended for the MC23 microcomputer.
  • the Em ⁇ reports pfangs microcomputer its receiving Already 'chaft to the Bussteue ⁇ tion ST2 / EB2, which then the Bus coupling module BKB2 / 0 to the bit-parallel transfer of the loading for the microcomputer MC23 matched data to the receiving microcomputer.
  • a flag generated at the end of the data to be transmitted informs the bus controller ST2 / EB2 of the end of the data transmission and causes it to continue cyclically polling its request lines to pick up the next microcomputer or a bus coupling module that is willing to send.
  • Another microcomputer MC30 is also provided on the microcomputers connected to the main bus BO, which is connected to the main bus via its coupling module KB30 and a bus coupling module BKBO / 3.
  • This microcomputer MC30 is supposed to be a microcomputer housed locally separated from the main bus and the sub-buses.
  • the address 01100000 is assigned to this microcomputer or its coupling module; it can be reached from the other microcomputers of the microcomputer system via the bus coupling module BKBO / 3.
  • Optical fibers are preferably provided for the serial transmission of addresses and data between the coupling module KB30 and the bus coupling module KBO / 3, because these are extremely insensitive to interference from coupling electromagnetic radiation.
  • any number of up to n-1 microcomputers can be connected to the main bus system B0 via the bus coupling modules BKBO / n and BKBn / 0.
  • Individual microcomputers can also be replaced by groups of microcomputers or outsourced microcomputers coupled via bus coupling modules; the bus system connected to the bus coupling module BKBn / 0 is then a bus system comparable to the main bus B0.
  • the address window assigned to the bus coupling module BKBO / n has to be designed correspondingly wide.
  • the bus control STO / EBO assigned to the main bus system BO is designed for the control of up to 36 request lines.
  • a smaller number of request lines are sufficient to control the bus coupling modules and the buffer memories connected to the main bus system.
  • the unnecessary request lines are therefore routed to microcomputers MC01 to MCOn, which together form another group 0 of microcomputers.
  • This group can include as many microcomputers as there are request lines which are not required by the bus control STO / EBO for controlling the connected bus coupling modules.
  • the microcomputers MC11 to MCln have to exchange data with any microcomputers of any other group of microcomputers and therefore require a bus coupling module BKB1 / 0 with a correspondingly wide address window
  • the microcomputers MC21 to MC2n for the transmission of data should exclusively to the microcomputers MC01 to MCOn the microcomputer group 0.
  • the address window of the bus coupling module BKB2 / 0 connected to the bus system B2 can therefore advantageously be made transparent only for the addresses of the microcomputers in this group.
  • the embodiment of Figure 2 relates to a micro computer system with z. B. four groups 1 to 4 of microcomputers, of which only the connecting lines are indicated in the drawing for reasons of clarity of illustration.
  • the microcomputers of each group are located on their own bus B1 to B4, which is managed by an associated controller ST1 / EB1 to ST4 / EB4.
  • the individual microcomputers are assigned addresses which range from a lower limit address, preferably in an uninterrupted sequence, to an upper limit address.
  • the entire address area assigned to a group of microcomputers is designated in FIG. 2 by ABI, AB2, AB3 and AB4.
  • Each group of microcomputers is assigned three bus coupling modules for the connection to the microcomputers of the other groups, each of which is set to the address window of the microcomputers accessible from its own group. If, for example, a microcomputer in group i has to transmit data to a microcomputer in group 2, it requests permission from its associated bus controller ST1 / EB1 to use bus system B1 via a request line. After acknowledgment of the request by the bus control, the microcomputer which is willing to send puts the address of the receiving microcomputer of group 2 on the bus.
  • the bus coupling module BKB1 / 2 set to the address area AB2 reports to this receiving address at the bus control ST1 / EB1, provided that its own memory and that of the receiving memory of the bus coupling module BKB2 / 1 interacting with it are free.
  • the group 1 microcomputer willing to send now transmits the address and the data intended for the receiving microcomputer to the bus coupling module BKB1 / 2, which converts this data in parallel and transmits it to the BKB2 / 1 bus coupling module connected to it.
  • This bus coupling module now makes a request for bus use to the ST2 / EB2 bus control of the B2 bus system.
  • the bus coupling module BKB2 / 1 places the address of the receiving microcomputer on the bus system B2. If the reception memory of the reception microcomputer is empty, the bus control ST2 / EB2 causes the bus coupling module BKB2 / 1 to place the address and the data intended for the reception microcomputer on the bus system B2. The data are now read in and evaluated by the receiving microcomputer.
  • the device according to FIG. 2 requires a total of more bus coupling modules than that according to FIG. 1; however, it is advantageous in that the data transmission from a transmitting to a receiving microcomputer only requires two switching processes, namely from the transmitting microcomputer to a bus coupling module assigned to it and from the bus coupling module assigned to the receiving microcomputer to it, while at 1, three switching processes are required for each data transmission.
  • microcomputers of groups 2, 3 and 4 For the transmission of data within a larger microcomputer system, it is also possible to combine the devices explained with reference to FIGS. 1 and 2, i.e. e.g. operate the microcomputers of groups 2, 3 and 4 over a fully meshed network and connect them via separate bus coupling modules to a main bus system, to which further groups of microcomputers or individual microcomputers can be connected via a series of sub-bus systems. Furthermore, it is possible to locally outsource individual ones of the microcomputers within the individual groups of microcomputers and to couple them to the bus system of the group in question via bus coupling modules set to the address of the outsourced microcomputers or their coupling modules.
  • addresses and data can only be read into a first bus coupling module of a pair of bus coupling modules in the direction of transmission if, in addition to the own receiving memory, the receiving memory of the respective partner bus coupling module or the following coupling module is also receivable for this data is;
  • the transmission of these addresses and data to this bus coupling module or coupling module should take place directly after the transfer of these addresses and data to the first bus coupling module.

Abstract

The microcomputers (MC1 to MC2n) of the microcomputer system form groups (1, 2) of microcomputers (MC11 to MC1n, MC21 to MC2n) which lie on their own buses (B1, B2) which are administered by their own bus controls (ST1, ST2/EB2). These buses are coupled, via bus coupling groups (BKB1/0, BKB0/1; BKB2/0, BKB0/2) which co-operate in pairs either directly or by a common main bus (B0) which is administered by a separate bus control (ST0/EB0). Data are transmitted from a microcomputer (MC11) of one group (1) to a microcomputer (MC23) of another group (2) in several steps via the bus coupling groups (BKB1/0, BKB0/1, BKB0/2, BKB2/0) lying on the transmission path. The bus coupling groups behave at their buses as the microcomputers connected thereto, i.e., they make requests concerning bus utilisation via request lines and, after receiving permission to utilize a bus, transmit data and addresses to the corresponding data receiver. An address window which is adjusted to the addresses of all microcomputers (MC21 to MC2n) to be reached from the first bus coupling group (BKB1/0, BKB0/2) of each pair of bus coupling groups in the direction of transmission and which is established by a lower and an upper limit address is assigned to said first bus coupling group; the bus coupling groups (BKB0/2) which supply from the main bus (B0) are set to address windows (01000000 to 01011111) whose limit addresses are defined by the highest and the lowest address of those microcomputers (MC21 to MC2n) which can be reached via the relevant bus coupling group. The device according to the invention permits operation of microcomputer systems of any size using bus controls to administer a limited number only of request lines.

Description

Siemens AktiengesellschafSiemens stock corporation
Einrichtung zum Betrieb eines MikrocomputersystemsDevice for operating a microcomputer system
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 31 36355 bekannt.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1. Such a device is known from DE-PS 31 36355.
Dort ist ein Mikrocomputersystem beschrieben mit einer Vielzahl von Mikrocomputern, die über zugeordnete Koppelbaugruppen an ein gemeinsames Bussystem, bestehend aus Daten- und Adreßbus, Steuerbus und Taktleitungen, angeschlossen sind. Verwaltet wird der Bus durch eine zentrale Steuereinrichtung, von der aus An- forderungsleitungen über die Koppelbaugruppen zu den einzelnen Mikrocomputern geführt sind. Hat ein Mikrocomputer an einen anderen Mikrocomputer Daten zu übertragen, so fordert er über seine Anforderungsleitung von der zentralen Steuereinrichtung die Erlaubnis zur Busbenutzung an. Bevor die zentrale Steuer- einrichtung die Erlaubnis zur Busbenutzung erteilt, prüft sie, ob der jeweilige Empfangs-Mikrocomputer empfangsbereit ist. Hierzu legt der sendewillige Mikrocomputer die Zieladresse des Empfangs-Mikrocomputers auf den Daten- und Adreßbus und der Em pfangs-Mikrocomputer quittiert für den Fall, daß sein Empfangs Speicher aufnahmebereit ist, das Erkennen seiner Adresse durch Aufschalten eines diesbezüglichen Signals auf den Steuersignal bus. Die zentrale Steuereinrichtung erkennt hieraus die Empfan bereitschaft des Empfangs-Mikrocomputers und teilt dem Sende- Mikrocomputer die Erlaubnis zur Busbelegung zu.There, a microcomputer system is described with a large number of microcomputers which are connected to a common bus system, consisting of data and address bus, control bus and clock lines, via assigned coupling modules. The bus is managed by a central control device, from which request lines are routed to the individual microcomputers via the coupling modules. If a microcomputer has to transmit data to another microcomputer, it requests permission to use the bus from the central control device via its request line. Before the central control device grants permission to use the bus, it checks whether the respective receiving microcomputer is ready to receive. For this purpose, the microcomputer willing to send places the destination address of the receiving microcomputer on the data and address bus and the receiving microcomputer acknowledges, in the event that its receiving memory is ready for recording, the recognition of its address by applying a relevant signal to the control signal bus. From this, the central control device recognizes the readiness of the receiving microcomputer to receive and assigns the transmitting microcomputer the permission for bus assignment.
Die maximale Zahl der miteinander über das Bussystem kommuni¬ zierenden Mikrocomputer ist bei diesem bekannten Mikrocomputer system abhangig von der Anzahl der von der zentralen Steuerein richtung zu bearbeitenden Anforderungsleitungen. Bei einer rea lisierten Ausführungsform eines derartigen Mikrocomputersystem besteht die zentrale Steuereinrichtung aus zwei Baugruppen, nä lich der eigentlichen Bussteuerbaugruppe, an die acht Anforde¬ rungsleitungen anzuschließen sind und einer Buserweiterungsbau gruppe, welche die Leitungstreiber und Multiplexer für 28 wei- tere Anforderungsleitungen enthält. Die zentrale Steuereinrich¬ tung ist damit zur Bearbeitung von 36 Anforderungsleitungen aus¬ gelegt. Dies begrenzt die Anzahl der in dem Mikrocomputersystem zusammenwirkenden Mikrocomputer in unerwünschter Weise.The maximum number of microcomputers communicating with one another via the bus system in this known microcomputer system depends on the number of request lines to be processed by the central control device. In a realized embodiment of such a microcomputer system, the central control device consists of two modules, namely the actual bus control module, to which eight request lines are to be connected and a bus expansion module, which the line drivers and multiplexers for 28 contains further request lines. The central control device is thus designed to process 36 request lines. This undesirably limits the number of microcomputers interacting in the microcomputer system.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbe¬ griff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die es erlaubt, die vorhandenen Bussteuereinrichtungen auch in solchen Mikrocompu¬ tersystemen einzusetzen, bei denen mehr als z. B. 36 Mikrocom- puter zusammenwirken sollen. Die Erfindung benennt zwei unab¬ hängige Lösungen dieser Aufgabe. Diese Lösungen sind durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2 definiert. Ihnen gemeinsam ist der Lösungsgedanke, das Mikrocomputersystem aus mehreren Untersystemen mit eigenen Bussen und Bussteuerungen aufzubauen, die untereinander über Buskoppelbaugruppen kommuni¬ zieren, wobei sich diese Buskoppelbaugruppen an den einzelnen Bussen im wesentlichen so verhalten wie dort über Koppelbaugrup¬ pen angeschlossene Mikrocomputer. Die Übertragung von Daten zwischen Mikrocomputern verschiedenen Gruppen von Mikrocomputern läuft dabei in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten und mehreren Vermittluπgsvorgängen ab.The object of the invention is to provide a device according to the preamble of claim 1, which allows the existing bus control devices to be used in such microcomputer systems in which more than z. B. 36 microcomputers should interact. The invention specifies two independent solutions to this problem. These solutions are defined by the characterizing features of claims 1 and 2. What they have in common is the solution idea of building up the microcomputer system from several subsystems with their own buses and bus controls, which communicate with one another via bus coupling modules, these bus coupling modules behaving essentially on the individual buses in the same way as microcomputers connected there via coupling modules. The transfer of data between different groups of microcomputers of microcomputers takes place in several successive steps and several switching processes.
Vorteilhafte Aus- un.d Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments and refinements of the devices according to the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dar¬ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt: ' in Figur 1 ein Mikrocomputersystem mit mehreren Gruppen von Mikrocomputern, die über einen gemeinsamen Hauptbus kommunizieren und in Figur 2 ein Mikrocomputersystem mit einer voll vermaschtenThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. The drawing shows: 'in FIG. 1 a microcomputer system with several groups of microcomputers which communicate via a common main bus and in FIG. 2 a microcomputer system with a fully meshed one
Busstruktur.Bus structure.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 bilden die Mikrocompu¬ ter des Mikrocomputersystems Gruppen 1 und 2 von jeweils höch¬ stens n-1 Mikrocomputern MC11 bis MCln und MC21 bis MC2n, wobei n gleich der Anzahl der von einer Bussteuerung zu belegenden Anzahl von Anforderungsleitungen ist. Die Mikrocomputer der ein zelnen Gruppen sind über zugehörige Koppelbaugruppen KB11 bis KBln und KB21 bis KB2n an voneinander unabhängige Busse Bl bzw. B2 angeschlossen, die als Unterbusse eines gemeinsamen Haupt¬ busses BO fungieren. Jeder Gruppe von Mikrocomputern ist eine eigene Bussteuerung zugeordnet. In dem dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist angenommen, daß die Anzahl der zur Gruppe 1 gehörenden Mikrocomputer gleich oder kleiner als acht ist, während die Anzahl der in der Gruppe 2 zusammengeschlossenen Mikrocomputer größer als acht ist. Für die Steuerung des Daten- Verkehrs über das Bussystem Bl reicht eine Bussteuerung ST1 mit acht Anforderungsleitungen aus, während für die Steuerung des Datenverkehrs über das Bussystem B2 eine Bussteuerung ST2 mit zugehöriger Erweiterungsbaugruppe EB2 zur Steuerung von maximal 36 Anforderungsleitungen vorgesehen ist. Die Mikrocomputer der einzelnen Gruppen verkehren untereinander in der Weise, wie es aus der DE-PS 31 36 355 bekannt ist. Ihnen sind Adressen zuge¬ ordnet, die in der Zeichnung jeweils neben den Ein/Ausgängen de Koppelbaugruppen eingetragen sind.In the exemplary embodiment in FIG. 1, the microcomputers of the microcomputer system form groups 1 and 2 of at most n-1 microcomputers MC11 to MCln and MC21 to MC2n, where n is the number of the request lines to be occupied by a bus controller. The microcomputer of one Individual groups are connected via associated coupling modules KB11 to KBln and KB21 to KB2n to mutually independent buses B1 and B2, respectively, which function as sub-buses of a common main bus BO. Each group of microcomputers is assigned its own bus control. In the exemplary embodiment shown, it is assumed that the number of microcomputers belonging to group 1 is equal to or less than eight, while the number of microcomputers grouped in group 2 is greater than eight. A bus controller ST1 with eight request lines is sufficient for controlling the data traffic via the bus system B1, while a bus controller ST2 with an associated expansion module EB2 is provided for controlling a maximum of 36 request lines for controlling the data traffic via the bus system B2. The microcomputers of the individual groups operate with one another in the manner known from DE-PS 31 36 355. They are assigned addresses which are entered in the drawing next to the inputs / outputs of the coupling modules.
Wenn die Mikrocomputer der einzelnen Gruppen nicht nur Daten untereinander, sondern auch mit den Mikrocomputern anderer Gruppen auszutauschen haben, so müssen die in dem jeweiligen Sendesystem generierten Adressen und Daten an das jeweilige Empfangssystem übertragen werden. Dies geschieht bei dem Aus- führungsbeispiel der Figur 1 über den bereits erwähnten Haupt¬ bus BO. An diesen Hauptbus sind die Unterbusse Bl, B2 über paar weise zusammenwirkende Buskoppelbaugruppen BKB1/0, BKBO/1; BKB2/0, BKB0/2 angeschlossen. Diese Buskoppelbaugruppen dienen zum Empfangen von Adressen und Daten, die ihnen von einem in Übertragungsrichtung .zurückliegenden Sendebaustein übermittelt wurden, und zum Weiterleiten dieser Adressen und Daten an eine in Senderichtung vorausliegenden Empfangsbaustein. Die Buskop¬ pelbaugruppen sind zur Übertragung von Adressen und Daten in beide Übertragungsrichtungen eingerichtet. Sie verhalten sich an den Bussen wie dort angeschlossene Koppelbaugruppen, d. h. sie quittieren der zugehörigen Bussteuerung als Datenempfänger das Anlegen von ihnen eingeprägten Adressen an den von der Bus steuerung verwalteten Bus und foroern als Datensender von der Bussteuerung oie Erlaubnis zur BusDenutzung über zugeordnete A forderungsleitungen an. Jede in Senderichtung erste Buskoppel¬ baugruppe eines Paares von Buskoppelbaugruppen weist eine seri¬ elle Schnittstelle zur seriellen Übertragung der aufgenommenen Adressen und Daten an die mit ihr verbundene Partner-Buskoppel- baugruppe auf. Im Gegensatz zu den Koppelbaugruppen, die auf eine ganz bestimmte Adresse eingestellt sind, sind ihnen Adres¬ senfenster zugeordnet, welche ganze Adressenbereiche abdecken. Diese Adressenbereiche beziehen sich entweder auf die Adressen der von der betreffenden Gruppe von Mikrocomputern aus erreich- baren Mikrocomputer anderer Gruppen - dann ist das Adressenfen¬ ster für diese Adressen durchlässig - oder sie beziehen sich auf die Adressen der Mikrocomputer der eigenen Gruppe - dann ist das Adressenfenster für diese Adressen nicht durchlässig. In vorteilhafter Weiser sind den Mikrocomputern der einzelnen Gruppen von Mikrocomputern zahlenmäßig benachbarte Adressen zugeordnet. Die Adressenfenster werden dann bestimmt durch eine obere und eine untere Grenzadresse.If the microcomputers of the individual groups not only have to exchange data with one another, but also with the microcomputers of other groups, the addresses and data generated in the respective transmission system must be transmitted to the respective reception system. In the exemplary embodiment in FIG. 1, this is done via the main bus BO already mentioned. The sub-buses Bl, B2 are connected to this main bus via a couple of bus coupling modules BKB1 / 0, BKBO / 1; BKB2 / 0, BKB0 / 2 connected. These bus coupling modules are used to receive addresses and data that have been transmitted to them from a transmission module located in the direction of transmission, and to forward these addresses and data to a reception module located in the direction of transmission. The bus coupling modules are set up for the transmission of addresses and data in both transmission directions. They behave on the buses like the coupling modules connected there, i.e. they acknowledge the associated bus control as data receivers to add addresses they have memorized to the bus managed by the bus control and form data transmitters from the bus control without permission to use the bus via assigned A. claim lines. Each first bus coupling module in the transmission direction of a pair of bus coupling modules has a serial interface for serial transmission of the addresses and data received to the partner bus coupling module connected to it. In contrast to the switching modules, which are set to a very specific address, they are assigned address windows which cover entire address ranges. These address ranges either refer to the addresses of the microcomputers of other groups accessible from the relevant group of microcomputers - then the address window for these addresses is transparent - or they refer to the addresses of the microcomputers of the own group - then that is Address window for these addresses is not transparent. Advantageously, the microcomputers of the individual groups of microcomputers are assigned numerically adjacent addresses. The address windows are then determined by an upper and a lower limit address.
Hat z.B. der Mikrocomputer MCll Daten an den Mikrocomputer MC23 zu übertragen, so fordert der Sende-Mikrocomputer MCll über die ihm zugeordnete Anforderungsleitung von der Bussteuerung STl die Erlaubnis zur Busbenutzung an. Findet zur Zeit auf diesem Bus kein anderer Datenverkehr statt, so nimmt die Bussteuerung STl die Anforderung in Bearbeitung und quittiert diese dem Sende- Mikrocomputer MCll. Dieser schaltet nun die Adresse 01000010 des Empfangsmikrocomputers MC23 auf den Bus Bl. Keine der Buskoppel¬ baugruppen KB11 bis KBln der eigenen Grupp-e reagiert auf diese Adresse. Stattdessen meldet sich mit dem Erkennen der Adresse des über ihn erreichbaren Mikrocomputers MC23 die Buskoppelbau- gruppe BKB1/0 durch Belegen einer Steuerleitung bei der Bus¬ steuerung STl. Hierzu ist der Buskoppelbaugruppe BKB1/0 ein Adressenfenster mit den Grenzadressen 00100000 und 00100110 zu¬ geordnet. Das Adressenfenster ist damit auf die Adressen der Mikrocomputer MCll bis MCln der eigenen Gruppe 1 von Mikrocompu- tern eingestellt? es ist druchlässig für alle außerhalb des Adressenfensters gelegenen Adressen. Voraussetzung für das Belegen der Steuerleitung zur zugehörigen Bussteuerung soll neben dejn Erkennen der relevanten Empfängeradresse ferner sein, daß sowohl der Empfangsspeicher der eigenen als auch der der mit ihr zusammenwirkenden Buskoppelbaugruppe BKB0/1 leer und damit bereit zur Aufnahme der zu übermittelnden Adresse und der zugehörigen Daten ist; über den Zustand des Empfangsspeichers der Buskoppelbaugruppe BKBO/1 wird die Buskoppelbaugruppe BKB1/0 durch eine entsprechende Statusmeldung der Partner-Buskoppelbau- gruppe BKBO/1 unterrichtet.For example, if the microcomputer MC11 has to transmit data to the microcomputer MC23, the transmission microcomputer MCll requests the bus controller ST1 to use the bus via the request line assigned to it. If no other data traffic is currently taking place on this bus, the bus controller ST1 processes the request and acknowledges it to the transmit microcomputer MC11. The latter now switches the address 01000010 of the reception microcomputer MC23 to the bus B1. None of the bus coupling modules KB11 to KBln in its own group reacts to this address. Instead, when the address of the microcomputer MC23 that can be reached via it is recognized, the bus coupling module BKB1 / 0 reports by occupying a control line with the bus control ST1. For this purpose, the bus coupling module BKB1 / 0 is assigned an address window with the limit addresses 00100000 and 00100110. So the address window is set to the addresses of the microcomputers MCll to MCln in your own group 1 of microcomputers? it is permeable to all addresses outside the address window. A prerequisite for the assignment of the control line to the associated bus control, in addition to recognizing the relevant recipient address, is furthermore that both the receive memory of the own and that of the Interacting bus coupling module BKB0 / 1 is empty and therefore ready to accept the address to be transmitted and the associated data; The BKB1 / 0 bus coupler module is informed of the status of the receive memory of the BKBO / 1 bus coupler module by a corresponding status message from the BKBO / 1 partner bus coupler module.
Mit dem Erkennen der Empfangsbereitschaft der Buskoppelbaugrup¬ pe BKB1/0 erteilt die Bussteuerung STl dem sendewilligen Mikro- Computer MCll die Erlaubnis zur Busbelegung. Der Mikrocompu¬ ter MCll beginnt nun mit der bitparallelen Übertragung der für den Mikrocomputer MC23 bestimmten Daten. Diese Daten werden von der Buskoppelbaugruppe BKB1/0 empfangen, parallel seriengewan¬ delt und an die Buskoppelbaugruppe BKBO/1 übertragen. Damit ist die Datenübertragung für den Mikrocomputer MCll vorerst beendet; über den Empfang der Daten durch den Datenempfänger wird er später anhand von Rückmeldedaten unterrichtet, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll. Die Bussteuerung STl fährt anschließend mit der zyklischen Abfrage der an sie angeschlos- senen Anforderungsleitungen zum Aufgreifen des nächsten sende¬ willigen Mikrocomputers fort.Upon detection of the readiness for reception of the bus coupling module BKB1 / 0, the bus control ST1 grants permission to the microcomputer MCll willing to transmit for bus assignment. The microcomputer MC11 now begins the bit-parallel transmission of the data intended for the microcomputer MC23. These data are received by the bus coupling module BKB1 / 0, converted in series in parallel and transmitted to the bus coupling module BKBO / 1. The data transfer for the microcomputer MCll is thus ended for the time being; The recipient of the data will later be informed of the receipt of the data by means of feedback data, which will not be dealt with in more detail here. The bus control ST1 then continues with the cyclical interrogation of the request lines connected to it in order to pick up the next microcomputer that is to be sent.
Für die weitere Datenübertragung verhält sich die an den Haupt¬ bus BO angeschlossene Buskoppelbaugruppe BKBO/1 wie die Koppel- baugruppe eines dort angeschlossenen sendewilligen Mikrocompu¬ ters. Zu diesem Zweck ist sie über eine Anforderungsleitung mit der zugehörigen Bussteuerung STO/EBO verbunden. Findet gerade keine Übertragung von Daten über den Hauptbus BO statt, so tastet die Bussteuerung die an sie angeschlossenen Anforderungs leitungen zyklisch ab und greift dabei auch die Anforderungslei tung zur Buskoppelbaugruppe BKBO/1 auf. Die Bussteuerung quit¬ tiert der Buskoppelbaugruppe den Empfang ihrer Anforderung und veranlaßt sie dazu, die Adresse des Empfangsmikrocomputers MC23 an das Hauptbussystem anzulegen. Die ebenfalls an das Hauptbus- system angeschlossene, auf die Grenzadressen der Mikrocomputer MC21 bis MC2n der Gruppe 2 eingestellte Buskoppelbaugruppe BKBO/2 erkennt aus der angelegten Adresse, daß der Empfangsmi¬ krocomputer zu derjenigen Gruppe von Mikrocomputern gehört, die über sie erreichbar ist und meldet der Bussteuerung STO/EBO für den Fall, daß ihr eigener und der Empfangsspeicher der mit ihr zusammenwirkenden Buskoppelbaugruppe BKB2/0 leer ist, ihre Em¬ pfangsbereitschaft. Dies geschieht über eine Steuerleitung. Auf die Übermittlung der Empfangsbereitschaft der Buskoppelbaugrup- pe BKBO/2 veranlaßt die Bussteuerung die bitparallele Ausgabe der an den Mikrocomputer MC23 zu übertragenden Daten durch die Buskoppelbaugruppe BKBO/1 über den Hauptbus BO an die Buskoppel¬ baugruppe BKBO/2. Von dort gelangen die Daten nach Parallel/Se¬ rienwandlung zur Buskoppelbaugruppe BKB2/0, in der sie zwischen- gespeichert werden. Ein besonderes Steuersignal der Buskoppel¬ baugruppe BKBO/1 unterrichtet die Bussteuerung STO/EBO von der Beendigung der Datenübertragung und veranlaßt die Bussteuerung, die zyklische Abfrage der an sie angeschlossenen Anforderungs¬ leitungen fortzusetzen.For further data transmission, the bus coupling module BKBO / 1 connected to the main bus BO behaves like the coupling module of a microcomputer which is willing to transmit and is connected there. For this purpose, it is connected to the associated STO / EBO bus control via a request line. If data is not currently being transmitted via the main bus BO, the bus control system cyclically scans the request lines connected to it and also picks up the request line to the BKBO / 1 bus coupling module. The bus control acknowledges the receipt of its request to the bus coupling module and causes it to apply the address of the reception microcomputer MC23 to the main bus system. The bus coupling module BKBO / 2, which is also connected to the main bus system and is set to the limit addresses of the microcomputers MC21 to MC2n of group 2, recognizes from the address that has been created that the receiving microcomputer belongs to the group of microcomputers that can be reached and reports via it the bus control STO / EBO for in the event that its own memory and the receiving memory of the bus coupling module BKB2 / 0 interacting with it are empty, their readiness to receive. This is done via a control line. When the BKBO / 2 bus coupling module is ready to receive, the bus controller initiates the bit-parallel output of the data to be transmitted to the MC23 microcomputer by the BKBO / 1 bus coupling module via the main bus BO to the BKBO / 2 bus coupling module. From there, after parallel / series conversion, the data is sent to the bus coupling module BKB2 / 0, in which it is temporarily stored. A special control signal of the bus coupling module BKBO / 1 informs the bus control STO / EBO of the termination of the data transmission and causes the bus control to continue the cyclical interrogation of the request lines connected to it.
Die Buskoppelbaugruppe BKB2/0 fordert nun über die ihr zuge¬ wiesene Anforderungsleitung von der Bussteuerung ST2/EB2 des Bussystems B2 die Erlaubnis zur Busbelegung an. Die Bussteue¬ rung quittiert zunächst die Anforderung und veranlaßt die Bus- koppelbaugruppe BKB2/0 zum Aufschalten der Adresse des Empfangs- Mikrocomputers auf das Bussystem B2. Durch Vergleich der am Bus liegenden Adresse mit seiner eigenen Adresse stellt der Mikro¬ computer MC23 bzw. die ihm zugeordnete Koppelbaugruppe KB23 fest, daß die am Bus liegenden Daten für den Mikrocomputer MC23 bestimmt sind. Unter der Voraussetzung, daß der Empfangsspeicher der Koppelbaugruppe KB23 aufnahmebereit ist, meldet der Em¬ pfangs-Mikrocomputer seine Empfangsbereits'chaft an die Bussteue¬ rung ST2/EB2, die daraufhin die Buskoppelbaugruppe BKB2/0 zur bitparallelen Übertragung der für den Mikrocomputer MC23 be- stimmten Daten an den Empfangs-Mikrocomputer veranlaßt. Ein mit dem Ende der zu übertragenden Daten generiertes Kennzeichen unterrichtet die Bussteuerung ST2/EB2 von der Beendigung der Datenübertragung und veranlaßt sie, die zyklische Abfrage ihrer Anforderungsleitungen zum Aufgreifen des nächsten sendewilligen Mikrocomputers oder einer sendewilligen Buskoppelbaugruppe fort¬ zuschalten.The bus coupling module BKB2 / 0 now requests permission for bus assignment from the bus control ST2 / EB2 of the bus system B2 via the request line assigned to it. The bus control first acknowledges the request and causes the bus coupling module BKB2 / 0 to connect the address of the receiving microcomputer to the bus system B2. By comparing the address on the bus with its own address, the MC23 microcomputer or the KB23 coupling module assigned to it determines that the data on the bus are intended for the MC23 microcomputer. Assuming that the reception memory of the coupling assembly is ready to record KB23, the Em¬ reports pfangs microcomputer its receiving Already 'chaft to the Bussteue¬ tion ST2 / EB2, which then the Bus coupling module BKB2 / 0 to the bit-parallel transfer of the loading for the microcomputer MC23 matched data to the receiving microcomputer. A flag generated at the end of the data to be transmitted informs the bus controller ST2 / EB2 of the end of the data transmission and causes it to continue cyclically polling its request lines to pick up the next microcomputer or a bus coupling module that is willing to send.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist neben einer ersten und einer zweiten Gruppe von über zugehörige Buskoppelbaugrup- pen an den Hauptbus BO angeschlossenen Mikrocomputern noch ein weiterer Mikrocomputer MC30 vorgesehen, der über seine Koppel¬ baugruppe KB30 und eine Buskoppelbaugruppe BKBO/3 an den Haupt¬ bus angeschlossen ist. Bei diesem Mikrocomputer MC30 soll es sich um einen vom Hauptbus und den Unterbussen örtlich abge¬ setzt untergebrachten Mikrocomputer handeln. Diesem Mikrocom¬ puter bzw. seiner Koppelbaugruppe ist die Adresse 01100000 zugeordnet; er ist von den anderen Mikrocomputern des Mikro¬ computersystems über die Buskoppelbaugruppe BKBO/3 erreichbar. Zur seriellen Übertragung von Adressen und Daten zwischen der Koppelbaugruppe KB30 und der Buskoppelbaugruppe KBO/3 sind vor¬ zugsweise Lichtwellenleiter vorgesehen, weil diese extrem stör¬ unempfindlich gegen einkoppelnde elektromagnetische Strahlung sind.In the exemplary embodiment in FIG. 1, in addition to a first and a second group of bus coupling modules, Another microcomputer MC30 is also provided on the microcomputers connected to the main bus BO, which is connected to the main bus via its coupling module KB30 and a bus coupling module BKBO / 3. This microcomputer MC30 is supposed to be a microcomputer housed locally separated from the main bus and the sub-buses. The address 01100000 is assigned to this microcomputer or its coupling module; it can be reached from the other microcomputers of the microcomputer system via the bus coupling module BKBO / 3. Optical fibers are preferably provided for the serial transmission of addresses and data between the coupling module KB30 and the bus coupling module KBO / 3, because these are extremely insensitive to interference from coupling electromagnetic radiation.
Über die weiterhin vorgesehenen Buskoppelbaugruppen BKBO/n und BKBn/0 kann eine beliebige Zahl von bis zu n-1 Mikrocomputern an das Hauptbussystem B0 angeschlossen sein. An die Stelle ein¬ zelner Mikrocomputer können auch über Buskoppelbaugrupppen ange koppelte Gruppen von Mikrocomputern oder ausgelagerte Mikrocom¬ puter treten; das an die Buskoppelbaugruppe BKBn/0 angeschlos¬ sene Bussystem ist dann ein dem Hauptbus B0 vergleichbares Bus¬ system. Bei dieser Konstellation ist das der Buskoppelbaugruppe BKBO/n zugeordneten Adressenfenster entsprechend weit auszu- legen.Any number of up to n-1 microcomputers can be connected to the main bus system B0 via the bus coupling modules BKBO / n and BKBn / 0. Individual microcomputers can also be replaced by groups of microcomputers or outsourced microcomputers coupled via bus coupling modules; the bus system connected to the bus coupling module BKBn / 0 is then a bus system comparable to the main bus B0. In this constellation, the address window assigned to the bus coupling module BKBO / n has to be designed correspondingly wide.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführuήgsbeispiel der Erfin¬ dung ist angenommen, daß die dem Hauptbussystem BO zugeordnete Bussteuerung STO/EBO für die Steuerung von bis zu 36 Anforde- rungsleitungen ausgelegt ist. Zum Steuern der Buskoppelbaugrup¬ pen und der an das Hauptbussystem angeschlossenen Pufferspeiche reicht im vorliegenden Beispiel eine geringere Anzahl von Anfor derungsleitungen aus. Die nicht benötigten Anforderungsleitunge sind deshalb auf Mikrocomputer MC01 bis MCOn geführt, die zusam men eine weitere Gruppe 0 von Mikrocomputern bilden. Diese Grup pe kann so viele Mikrocomputer umfassen wie von der Bussteue¬ rung STO/EBO für die Steuerung der angeschlossenen Buskoppelbau gruppen nicht benötigte Anforderungsleitungen vorhanden sind. Während die Mikrocomputer MCll bis MCln Daten mit beliebigen Mikrocomputern beliebiger anderer Gruppen von Mikrocomputern auszutauschen haben und deshalb eine Buskoppelbaugruppe BKB1/0 mit einem entsprechend weiten Adressenfenster benötigen, sollen die Mikrocomputer MC21 bis MC2n zur Übertragung von Daten aus¬ schließlich an die Mikrocomputer MC01 bis MCOn der Mikrocompu¬ tergruppe 0 eingerichtet sein. Das Adressenfenster der an das Bussystem B2 angeschlossenen Buskoppelbaugruppe BKB2/0 ist des¬ halb vorteilhaft ausschließlich für die Adressen der Mikroco - puter dieser Gruppe durchlässig auszuführen.In the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1, it is assumed that the bus control STO / EBO assigned to the main bus system BO is designed for the control of up to 36 request lines. In the present example, a smaller number of request lines are sufficient to control the bus coupling modules and the buffer memories connected to the main bus system. The unnecessary request lines are therefore routed to microcomputers MC01 to MCOn, which together form another group 0 of microcomputers. This group can include as many microcomputers as there are request lines which are not required by the bus control STO / EBO for controlling the connected bus coupling modules. While the microcomputers MC11 to MCln have to exchange data with any microcomputers of any other group of microcomputers and therefore require a bus coupling module BKB1 / 0 with a correspondingly wide address window, the microcomputers MC21 to MC2n for the transmission of data should exclusively to the microcomputers MC01 to MCOn the microcomputer group 0. The address window of the bus coupling module BKB2 / 0 connected to the bus system B2 can therefore advantageously be made transparent only for the addresses of the microcomputers in this group.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 bezieht sich auf ein Mikro¬ computersystem mit z. B. vier Gruppen 1 bis 4 von Mikrocompu¬ tern, von denen in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlich- keit der Darstellung nur die Anschlußleitungen angedeutet sind. Die Mikrocomputer jeder Gruppe liegen an einem eigenen Bus Bl bis B4, der von einer zugehörigen Steuerung ST1/EB1 bis ST4/EB4 verwaltet wird. Den einzelnen Mikrocomputern sind Adressen zuge¬ ordnet, die von einer unteren Grenzadresse in vorzugsweise unun- terbrochener Folge zu einer oberen Grenzadresse reichen. Der ge¬ samte einer Gruppe von Mikrorechnern zugeordnete Adreßbereich ist in Figur 2 mit ABI, AB2, AB3 und AB4 bezeichnet. Jeder Grup¬ pe von Mikrocomputern sind für die Verbindung zu den Mikrocompu¬ tern der anderen Gruppen drei Buskoppelbaugruppen zugeordnet, von denen jede auf das Adressenfenster der von der eigenen Grup¬ pe aus erreichbaren Mikrocomputer eingestellt ist. Hat bei¬ spielsweise ein Mikrocomputer der Gruppe i an einen Mikrocompu¬ ter der Gruppe 2 Daten zu übertragen, so fordert er von seiner zugehörigen Bussteuerung ST1/EB1 über eine Anforderungsleitung die Erlaubnis zur Benutzung des Bussystemes Bl an. Nach Quittie¬ rung der.Anforderung durch die Bussteuerung legt der sendewilli¬ ge Mikrocompu er die Adresse des Empfangsmikrocomputers der Gruppe 2 an den Bus. Auf diese Empfangsadresse meldet sich die auf den Adreßbereich AB2 eingestellte Buskoppelbaugruppe BKB1/2 bei der Bussteuerung ST1/EB1 unter der Voraussetzung, daß ihr eigener und der Empfangsspeicher der mit ihr zusammenwirkenden Buskoppelbaugruppe BKB2/1 frei ist. Der sendewillige Mikrocompu¬ ter der Gruppe 1 überträgt nun die Adresse und die für den Em¬ pfangsmikrocomputer bestimmten Daten an die Buskoppelbaugruppe BKB1/2, welche diese Daten parallel serienwandelt und an die mi ihr verbundene Buskoppelkoppelbaugruppe BKB2/1 übermittelt.Dies Buskoppelbaugruppe stellt nun eine Anforderung auf Busbenutzung an die Bussteuerung ST2/EB2 des Bussystems B2. Hat die Bussteue rung die Aufforderung über die Anforderungsleitung zur Buskop¬ pelbaugruppe BKB2/1 erkannt und quittiert, legt die Buskoppel¬ baugruppe BKB2/1 die Adresse des Empfangs-Mikrocomputers auf das Bussystem B2. Ist der Empfangsspeicher des Empfangs-Mikro¬ computers leer, veranlaßt die Bussteuerung ST2/EB2 die Buskop¬ pelbaugruppe BKB2/1 dazu, die Adresse und die für den Empfangs- Mikrocomputer bestimmten Daten auf das Bussystem B2 zu legen. Die Daten werden nun von dem Empfangs-Mikrocomputer eingelesen und bewertet.The embodiment of Figure 2 relates to a micro computer system with z. B. four groups 1 to 4 of microcomputers, of which only the connecting lines are indicated in the drawing for reasons of clarity of illustration. The microcomputers of each group are located on their own bus B1 to B4, which is managed by an associated controller ST1 / EB1 to ST4 / EB4. The individual microcomputers are assigned addresses which range from a lower limit address, preferably in an uninterrupted sequence, to an upper limit address. The entire address area assigned to a group of microcomputers is designated in FIG. 2 by ABI, AB2, AB3 and AB4. Each group of microcomputers is assigned three bus coupling modules for the connection to the microcomputers of the other groups, each of which is set to the address window of the microcomputers accessible from its own group. If, for example, a microcomputer in group i has to transmit data to a microcomputer in group 2, it requests permission from its associated bus controller ST1 / EB1 to use bus system B1 via a request line. After acknowledgment of the request by the bus control, the microcomputer which is willing to send puts the address of the receiving microcomputer of group 2 on the bus. The bus coupling module BKB1 / 2 set to the address area AB2 reports to this receiving address at the bus control ST1 / EB1, provided that its own memory and that of the receiving memory of the bus coupling module BKB2 / 1 interacting with it are free. The group 1 microcomputer willing to send now transmits the address and the data intended for the receiving microcomputer to the bus coupling module BKB1 / 2, which converts this data in parallel and transmits it to the BKB2 / 1 bus coupling module connected to it. This bus coupling module now makes a request for bus use to the ST2 / EB2 bus control of the B2 bus system. If the bus control has recognized and acknowledged the request via the request line to the bus coupling module BKB2 / 1, the bus coupling module BKB2 / 1 places the address of the receiving microcomputer on the bus system B2. If the reception memory of the reception microcomputer is empty, the bus control ST2 / EB2 causes the bus coupling module BKB2 / 1 to place the address and the data intended for the reception microcomputer on the bus system B2. The data are now read in and evaluated by the receiving microcomputer.
Die Einrichtung nach Figur 2 benötigt wegen der Punkt-zu-Punkt- Verbindungen insgesamt mehr Buskoppelbaugruppen als die nach Fig. 1; sie ist aber insofern vorteilhaft, als die Datenübertra gung von einem Sende- zu einem Empfangs-Mikrocomputer lediglich zwei Vermittlungsvorgänge benötigt, nämlich vom Sende-Mikrocom¬ puter zu einer ihm zugeordneten Buskoppelbaugruppe und von der dem Empfangs-Mikrocomputer zugeordneten Buskoppelbaugruppe zu diesem, während bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 für jede Datenübertragung drei Vermittlungsvorgänge erforderlich sind.Because of the point-to-point connections, the device according to FIG. 2 requires a total of more bus coupling modules than that according to FIG. 1; however, it is advantageous in that the data transmission from a transmitting to a receiving microcomputer only requires two switching processes, namely from the transmitting microcomputer to a bus coupling module assigned to it and from the bus coupling module assigned to the receiving microcomputer to it, while at 1, three switching processes are required for each data transmission.
Zur Übertragung von Daten innerhalb eines größeren Mikrocompu- tersystemes ist es auch möglich, die anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Einrichtungen zu kombinieren, d.h. z.B. die Mikrocomputer der Gruppen 2, 3 und 4 über ein vollvermaschtes Netz zu betreiben und über separate Buskoppelbaugruppen an ein Hauptbussystem anzuschließen, an das über eine Reihe von Unter bussystemen weitere Gruppen von Mikrocomputern oder Einzelmikr computer angeschlossen sein können. Ferner ist es möglich, in¬ nerhalb der einzelnen Gruppen von Mikrocomputern einzelne der Mikrocomputer örtlich auszulagern und über auf die Adresse der ausgelagerten Mikrocomputer bzw. ihrer Koppelbaugruppen einge¬ stellte Buskoppelbaugruppen an das Bussystem der betreffenden Gruppe anzukoppeln.For the transmission of data within a larger microcomputer system, it is also possible to combine the devices explained with reference to FIGS. 1 and 2, i.e. e.g. operate the microcomputers of groups 2, 3 and 4 over a fully meshed network and connect them via separate bus coupling modules to a main bus system, to which further groups of microcomputers or individual microcomputers can be connected via a series of sub-bus systems. Furthermore, it is possible to locally outsource individual ones of the microcomputers within the individual groups of microcomputers and to couple them to the bus system of the group in question via bus coupling modules set to the address of the outsourced microcomputers or their coupling modules.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ang nommen worden, daß Adressen und Daten nur dann in eine in Sende¬ richtung erste Buskoppelbaugruppe eines Paares von Buskoppelbau¬ gruppen eingelesen werden können wenn neben dem eigenen Em¬ pfangsspeicher auch der Empfangsspeicher der jeweiligen Partner- Buskoppelbaugruppe oder der folgenden Koppelbaugruppe aufnahme- fä-hig für diese Daten ist; die Übertragung dieser Adressen und Daten an diese Buskoppelbaugruppe oder Koppelbaugruppe sollte jeweils im direkten Anschluß an die Übernahme dieser Adressen und Daten in die erste Buskoppelbaugruppe erfolgen. Es ist je¬ doch auch möglich, die Adressen und Daten in eine Buskoppelbau¬ gruppe einzulesen solange der Empfangsspeicher der folgenden Baugruppe noch belegt ist. In diesem Falle findet eine spätere Übertragung der Adressen und Daten an die jeweils folgende Bau¬ gruppe statt, nämlich dann, wenn diese Baugruppe wieder in der Lage ist, Daten aufzunehmen. In the exemplary embodiments described above, ang is It has been assumed that addresses and data can only be read into a first bus coupling module of a pair of bus coupling modules in the direction of transmission if, in addition to the own receiving memory, the receiving memory of the respective partner bus coupling module or the following coupling module is also receivable for this data is; The transmission of these addresses and data to this bus coupling module or coupling module should take place directly after the transfer of these addresses and data to the first bus coupling module. However, it is also possible to read the addresses and data into a bus coupling module as long as the reception memory of the following module is still occupied. In this case, the addresses and data are subsequently transferred to the subsequent module, namely when this module is again able to receive data.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Einrichtung zum Betrieb eines Microcomputersystems mit meh¬ reren Mikrocomputern, die über zugeordnete Koppelbaugruppen mit Sende- und Empfangsspeichern zum Puffern der von den ein¬ zelnen Mikrocomputern an andere Mikrocomputer zu sendenden bzw. der von dort empfangenen Daten an einen gemeinsamen Bus an¬ geschlossen sind, und mit einer die Benutzung des Busses durch die Mikrocomputer regelnden Bussteuerung, die mit den zugehöri- gen Mikrocomputern über eine begrenzte Anzahl von n Anforde¬ rungsleitungen in Verbindung steht, über die ihr die Mikrocompu ter etwaige Seπdewünsche mitteilen und über die diese die Er¬ laubnis zur Busbelegung erhalten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mikrocomputer (MCll bis MC2n in Fig.l) des Mikrocompu¬ tersystems Gruppen (1,2) von jeweils höchstens n-1 Mikrocompu¬ tern (MCll bis MCln,MC21 bis MC2n) bilden, die über ihre zuge¬ hörigen Koppelbaugruppen (KB11 bis KBln,KB21 bis KB2n) jeweils an einen eigenen, durch eine eigene Bussteuerung (STl, ST2) verwalteten Bus (B1,B2) angeschlossen sind, daß jeder dieser Busse (Bl) über paarweise zusammenwirkende Buskoppelbaugruppen (BKB1/0,BKB0/1) mit einem weiteren, gemein samen Bus (BO) in Verbindung steht, über den der Datenverkehr von und zu den Mikrocomputern (MC21 bis MC2n) anderer Gruppen (2) jeweils in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten abge¬ wickelt wird, daß diese Buskoppelbaugruppen je einen Sende- und einen Em¬ pfangsteil zum Aufnehmen und Weitergeben von Adressen und Daten in der einen bzw anderen Übertragungsrichtung aufweisen und über zyklisch abfragbare Anforderungsleitungen mit der1. Device for operating a microcomputer system with a plurality of microcomputers, which are connected to a common bus via associated coupling modules with transmit and receive memories for buffering the data to be sent from the individual microcomputers to other microcomputers or the data received from there are, and with a bus control regulating the use of the bus by the microcomputers, which is connected to the associated microcomputers via a limited number of n request lines, via which the microcomputers inform them of any possible wishes and via which the Er ¬ leave to bus occupancy, characterized in that the microcomputers (MCll to MC2n in Fig.l) of the microcomputer system form groups (1,2) of at most n-1 microcomputers (MCll to MCln, MC21 to MC2n), which via their associated coupling modules (KB11 to KBln, KB21 to KB2n) each have their own, by a Own bus control (ST1, ST2) managed bus (B1, B2) are connected so that each of these buses (Bl) is connected to another common bus (BO) via bus coupling modules (BKB1 / 0, BKB0 / 1) that interact in pairs , via which the data traffic from and to the microcomputers (MC21 to MC2n) of other groups (2) is processed in several successive steps in each case, that these bus coupling modules each have a transmitting and a receiving part for receiving and forwarding addresses and data have in one or the other direction of transmission and via cyclically pollable request lines with the
Bussteuerung (STl, STO/EBO) desjenigen Busses (Bl, BO) verbun¬ den sind, in den sie einbezogen sind, daß die an den Bus (Bl) eines sendewilligen Mikrocomputers (MCll) angeschlossene Buskoppelbaugruppe (BKB1/0) beim Erkenne einer auf ihrem Bus (Bl) liegenden Adresse (01000010) für eine über sie in Senderichtung erreichbaren Mikrocomputer (MC23) dies ihrer zugehörigen Bussteuerung (STl) anzeigt, die darauf¬ hin die Übertragung der Adresse und der zugehörigen Daten an die anfordernde Buskoppelbaugruppe (BKB1/0) veranlaßt, daß die Buskoppelbaugruppe diese Angaben an die mit ihr zusam¬ menwirkende Buskoppelbaugruppe (BKB0/1) weitergibt, daß diese Buskoppelbaugruppe (BKB0/1) dies ihrer Bussteuerung (STO/EBO) anzeigt, die daraufhin die Übertragung der Adresse und der Daten an die am gemeinsamen Bus (BO) liegende, zum Em¬ pfangsmikrocomputer (MC 23) folgende Buskoppelbaugruppe (BKBO/2) veranlaßt und daß die weitere Übertragung der Adresse und der Daten von dort zum Empfangsmikrocomputer in gleicher Weise wie die Über¬ tragung dieser Angaben über die im Übertragungsweg zurückliegen¬ den Buskoppelbaugruppen (BKB1/0 - BKBO/1; BKBO/1 - BKBO/2) er¬ folgt.Bus control (ST1, STO / EBO) of the bus (Bl, BO) in which they are included are connected so that the bus coupling module (BKB1 / 0) connected to the bus (Bl) of a microcomputer (MCll) willing to send is recognized when a bus the address (01000010) on their bus (B1) for a microcomputer (MC23) that can be reached via them in the direction of transmission indicates this to their associated bus control (ST1) which then indicates the transmission of the address and the associated data the requesting bus coupler module (BKB1 / 0) causes the bus coupler module to pass this information on to the bus coupler module (BKB0 / 1) interacting with it, that this bus coupler module (BKB0 / 1) indicates this to its bus controller (STO / EBO), which then the transmission of the address and the data to the bus coupling module (BKBO / 2) located on the common bus (BO) and following the receiving microcomputer (MC 23), and that the further transmission of the address and the data from there to the receiving microcomputer in the same way how this information is transmitted via the bus coupling modules (BKB1 / 0 - BKBO / 1; BKBO / 1 - BKBO / 2) which are in the transmission path.
2. Einrichtung zum Betrieb eines Mikrocomputersystems mit meh¬ reren Mikrocomputern, die über zugeordnete Buskoppelbaugruppen mit Sende- und Empfangsspeichern zum Puffern der von den ein¬ zelnen Mikrocomputern an andere Mikrocomputer zu sendenden bzw. der von dort empfangenen Daten an einen gemeinsamen Bus ange- schlössen sind, und mit einer die Busbenutzung durch die Mikro¬ computer regelnden Bussteuerung, die mit den zugehörigen Mikro¬ computern über eine begrenzte Anzahl von n Anforderungsleitungen in Verbindung steht,, über die ihr die Mikrocomputer etwaige Sen¬ dewünsche mitteilen und über die sie die Erlaubnis zur Busbele- gung erhalten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mikrocomputer des Mikrocomputersystems Gruppen (1 bis 4 in Fig.2) von jeweils höchstens n-y Mikrocomputern bilden, worin y die Anzahl derjenigen Gruppen ist, mit denen die Mikro- Computer der betreffenden Gruppe Daten auszutauschen haben und daß die Mikrocomputer der einzelnen Gruppen (1 bis 4) über ihre zugehörigen Koppelbaugruppen jeweils an einen eigenen Bus (Bl bis B4) mit einer den Bus verwaltenden Bussteuerung (ST1/EB1 bis ST4/EB4) angeschlossen sind, daß jeder dieser Busse (z.B.Bl) über y Buskoppelbaugruppen (BKB1/2, BKB1/3, BKB1/4) in Verbin¬ dung steht mit jeweils einer der an die anderen Busse (B2, B3, B4) angeschlossenen Buskoppelbaugruppen (BKB2/1, BKB3/1, BKB4/1), daß diese Buskoppelbaugruppen (BKB1/2, BKB1/3, BKB1/4) je einen Sende- und einen Empfangsteil zum Aufnehmen und Weitergeben von Adressen und Daten in der einen bzw anderen Übertragungs¬ richtung aufweisen und über zyklisch abfragbare Anforderungs¬ leitungen mit der Bussteuerung (ST1/EB1) desjenigen Busses (Bl) verbunden sind, in den sie eiπbezogen sind, daß die in Senderichtung jeweils erste Buskoppelbaugruppe (z.B. BKB1/2) eines jeden Paares von Buskoppelbaugruppen (BKB1/2, BKB2/1) beim Erkennen einer auf ihrem Bus (Bl) liegen¬ den Adresse für einen über sie in Senderichtung erreichbaren Mikrocomputer dies ihrer zugehörigen Bussteuerung (ST1/EB1) an¬ zeigt, die daraufhin die Übertragung der Adresse und der zuge¬ hörigen Daten an die anfordernde Buskoppelbaugruppe (BKB1/2) veranlaßt, daß die Buskoppelbaugruppe diese Angaben an die mit ihr zusam- menwirkende Buskoppelbaugruppe (BKB2/1) weitergibt und daß diese Buskoppelbaugruppe (BKB2/1) dies ihrer zugehörigen Bussteuerung (ST2/EB2) anzeigt, die daraufhin die Übertragung der Adresse und der Daten an die Koppelbaugruppe des Empfangs-Mikrocomputers veranlaßt.2. Device for operating a microcomputer system with several microcomputers which are connected to a common bus via assigned bus coupling modules with transmit and receive memories for buffering the data to be sent from the individual microcomputers to other microcomputers or the data received from there are, and with a bus control regulating the use of the bus by the microcomputers, which is connected to the associated microcomputers via a limited number of n request lines, via which the microcomputers notify them of any transmission requests and via which they give permission obtained for bus occupancy, characterized in that the microcomputers of the microcomputer system form groups (1 to 4 in FIG. 2) of at most ny microcomputers, where y is the number of groups with which the microcomputers of the group in question have to exchange data and that the microcomputers of the individual groups (1 to 4) via i Your associated coupling modules are each connected to their own bus (Bl to B4) with a bus control system (ST1 / EB1 to ST4 / EB4) that each of these buses (e.g. BL) via y bus coupling modules (BKB1 / 2, BKB1 / 3, BKB1 / 4) is connected to one of the bus coupling modules (BKB2 / 1, BKB3 / 1, BKB4 / 1) connected to the other buses (B2, B3, B4), that these bus coupling modules (BKB1 / 2, BKB1 / 3, BKB1 / 4) one each Have transmitting and a receiving part for receiving and forwarding addresses and data in one or the other transmission direction and are connected via cyclically pollable request lines to the bus control (ST1 / EB1) of the bus (B1) in which they are related that the first bus coupling module (eg BKB1 / 2) of each pair of bus coupling modules (BKB1 / 2, BKB2 / 1) in the sending direction upon detection of an address on their bus (B1) for a microcomputer that can be reached via them in the sending direction of its associated bus controller (ST1 / EB1), which then transmits the address and the associated data to the requesting bus coupling module (BKB1 / 2), that the bus coupling module sends this information to the bus coupling module (BKB2 / 1) and that this bus coupling module (BKB2 / 1) indicates this to its associated bus control (ST2 / EB2), which then transmits the address and the data to the coupling module of the receiving microcomputer.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Aufnahme von Adressen und Daten durch eine in Senderichtung erste Buskoppelbaugruppe (z.B. BKB1/0) eines jeden Paares von Buskoppelbaugruppen (BKB1/0, BKBO/1) davon abhängig gemacht ist,daß der Empfangs¬ speicher der zugehörigen Partner-Buskoppelbaugruppe (BKBO/1) frei ist.3. Device according to claim 1 or 2, dadurchge ¬ indicates that the inclusion of addresses and data by a first in the transmission direction bus coupling module (eg BKB1 / 0) of each pair of bus coupling modules (BKB1 / 0, BKBO / 1) is made dependent on it that the receive memory of the associated partner bus coupling module (BKBO / 1) is free.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß den Mikrocomputern (MCll bis4. Device according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t that the microcomputers (MCll bis
MCln) der einzelnen Gruppen (1) von Mikrocomputern zahlenmäßig benachbarte Adressen (00100000 bis 00100110) und den von diesen Mikrocomputern beaufschlagbaren Buskoppelbaugruppen (BKB1/0) ein für die Adressen aller in Senderichtung von der betreffen- den Buskoppelbaugruppe (BKB1/0) aus erreichbaren Mikrocomputer durchlässiges Adressenfenster zugeordnet sind.MCln) of the individual groups (1) of microcomputers, numerically neighboring addresses (00100000 to 00100110) and the bus coupling modules (BKB1 / 0) that can be acted upon by these microcomputers, for the addresses of all in the transmission direction from the relevant bus coupling module (BKB1 / 0) Microcomputer permeable address window are assigned.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß den Mikrocomputern (MCll bis MCln) der einzelnen Gruppen (1) von Mikrocomputern zahlenmäßig benachbarte Adressen (00100000 bis 00100110) zugeordnet sind und den von diesen Mikrocomputern beaufschlagbaren Buskoppelbau¬ gruppen (BKB1/0) ein für die Adressen (00100000 bis 00100110) dieser Mikrocomputer (MCll bis MCln) nicht durchlässiges Adres- seπfenster zugeordnet sind.5. Device according to claim 1 or 2, dadurchge ¬ indicates that the microcomputers (MCll to MCln) of the individual groups (1) of microcomputers, numerically neighboring addresses (00100000 to 00100110) are assigned and the bus coupling modules (BKB1 / 0) that can be acted upon by these microcomputers are assigned one for the addresses (00100000 to 00100110) of these microcomputers (MCII to MCln) not permeable address window are assigned.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß den an den gemeinsamen Bus (BO) ange- schlossenen Buskoppelbaugruppen (BKBO/2) für die Adressen6. The device according to claim 1, which also includes the bus coupling modules (BKBO / 2) connected to the common bus (BO) for the addresses
(01000000 bis 01011111) der in Senderichtung von der betreffen¬ den Buskoppelbaugruppe aus jeweils erreichbaren Mikrocomputern (MC21 bis MC2n) durchlässige Adressenfenster zugeordnet sind.(01000000 to 01011111) which are assigned address windows which are permeable in the transmission direction from the relevant bus coupling module from microcomputers (MC21 to MC2n) which can be reached in each case.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß einzelne von den übrigen Mikrocomputern (MCll bis MC2n) örtlich abgesetzt untergebrachte Mikrocomputer (MC30) über ihre zugehörige Koppelbaugruppe (KB30) an eine in den gemeinsamen Bus (BO) einbezogene Buskoppelbau- gruppe (BKBO/3) angeschlossen sind.7. Device according to claim 1 or 2, dadurchge ¬ indicates that individual from the other microcomputers (MCll to MC2n) locally housed microcomputers (MC30) via their associated coupling module (KB30) to a bus coupling module included in the common bus (BO) group (BKBO / 3) are connected.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Übertragung von Adressen und Daten zwischen den miteinander verbundenen Koppelbaugruppen (KB30) und Buskoppelbaugruppen (BKBO/3) über Lichtwellenleiter erfolgt.8. Device according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t that the transmission of addresses and data between the interconnected coupling modules (KB30) and bus coupling modules (BKBO / 3) via optical fibers.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die paarweise zusammenwir- kenden Buskoppelbaugruppen (BKB1/0, BKBO/1) über serielle Schnittstellen verbunden sind.9. Device according to claim 1, 2, 7 or 8, so that the pair of bus coupling modules (BKB1 / 0, BKBO / 1) interacting via pairs are connected via serial interfaces.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß an den gemeinsamen Bus (BO) bis zu n-x Mikrocomputer (MCll bis MCln) angeschlossen sind, worin x die Anzahl der an diesem Bus (BO) liegenden Buskoppelbaugruppen (BKBO/1 bis BKBO/n) ist. 10. The device according to claim 1, characterized in that ¬ are connected to the common bus (BO) up to nx microcomputers (MCll to MCln), where x is the number of bus coupling modules (BKBO / 1 to BKBO) located on this bus (BO) / n) is.
11. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß einzelne Gruppen von Mikro¬ computern über ihre Buskoppelbaugruppen direkt verbunden sind, während andere über ihre Buskoppelbaugruppen und mit diesen verbundene Partner-Buskoppelbaugruppen an den gemeinsamen Bus (BO) angeschlossen sind. 11. Device according to claim 1 and 2, so that individual groups of microcomputers are directly connected via their bus coupling modules, while others are connected via their bus coupling modules and partner bus coupling modules connected to them to the common bus (BO).
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