172984. lajstromszámú szabadalom • Berendezés legalább egy mágneslemezegység adatfeldolgozó rendszerhez való cstalakoztatására
7 172984 8 óra jeleket és így küldi át az információt a mágneslemezegységnek. Olvasáskor a mágneslemezegység elektronikája végzi az adatjelek és órajelek szeparálását és azokat külön adat, illetve óra vonalon adja a csatlakoztató berendezésnek. Az 1. ábra a találmány szerinti 5 berendezésnek 4 adatfeldolgozó rendszerhez és 7A-7D mágneslemezegységekhez való kapcsolódását szemlélteti. A 4 adatfeldolgozó rendszer 2 központi egységet és 3 memóriát tartalmaz, amelyek 1 sínen keresztül vannak a perifériaként csatlakoztatott 5 berendezéshez kapcsolva. Az 1 sínen a párhuzamos adatforgalom pl. 16-bites szavak átvitelével történik megfelelő kísérőjelek segítségével. Adatforgalmon mind a tényleges adat, mind címzéskor a cím átvitelét értjük. A megszakítás kérés és a közvetlen memóriahozzáférés szintén az 1 sínen zajlik. A találmány szerinti 5 berendezés a pl. négy 7A-7D mágneslemezegységet az 1 sínhez csatlakoztatja. A 7A—7D mágneslemezegységek soros adatátvitelű 6 csatornán kapcsolódnak az 5 berendezéshez, amely 6 csatornán az adatátvitel a két irányban külön vonalakon történik, vezérlő jelek ellenőrzése mellett. A 6 csatorna két végén illesztett 8, illetve 9 lezárással van ellátva. Az 5 berendezés az 1 sínre input/output kezelő 10 egységgel kapcsolódik, amely 10 egység egyrészt 13 vonalon át 12 csatolóegységhez, másrészt 14 vonalon át 11 vezérlőegységhez van csatlakoztatva. A 11 vezérlőegység 15 vonalon át kapcsolódik a 12 csatolóegységhez, amely utóbbi csatlakoztatja az 5 berendezést a 6 csatornához. A találmány ismertetésénél „vonal”-on egy vagy többvezetékes összeköttetést értünk. Az áttekinthetőség céljából a rajzokon a többvezetékes összeköttetéseket is csupán egyszerű vonallal ábrázoljuk. A 10 egységet részletesen a 3. ábrán, a 11 vezérlőegységet a 11. ábrán, a 12 csatolóegységet pedig a 16. ábrán szemléltetett egy-egy kiviteli alak kapcsán ismertetjük. A következőkben a 4 adatfeldolgozó rendszer és a találmány szerinti 5 berendezés közötti adatforgalmat ismertetjük, amely az 1 sínen keresztül bonyolódik le. A 4—8. ábrákon szemléltetett idődiagramokon a lehetséges sínműveletek szekvenciális leírását adjuk meg. Az ábrákon a kezdeményező egység, a master egység mindig a 4 adatfeldolgozó rendszer 2 központi egysége lesz, a válaszoló egység, a slave egység pedig a megcímzett periféria, esetünkben az 5 berendezés. Az ábrákon a jelek nevei utalnak arra, hogy milyen típusú - master vagy slave - egység keltette őket. A 4. ábrán a 2 központi egység által indított olvasás (read-only) ciklus lefolyása látható. A ciklus azzal indul, hogy a 2 központi egység kiteszi az 1 sínre a felkeresendő cím 44 jelét (16 bit + a két címkiegészítő bit), a szolgálati 41 és 42 jeleket és a címet érvényesítő 43 jelet. A megcímzett periféria címkijelölő logikája érzékeli, ha a neki megfelelő cím került az 1 sínre. A megcímzett egység a 43 jel hatására a 45 jellel válaszolva jelzi, hogy saját címét dekódolta. Ekkor a 2 központi egység leveszi az 1 sínről a 44 jelet és az érvényesítő 43 jelet is. A periféria a kért adatok 44 jelét teszi ki az 1 sínre, majd kiteszi a saját adatérvényesítő 46 jelét is. A 2 központi egység beveszi az adatot, majd leveszi az átviteli igényt jelentő - és átvitel közben a sín foglaltságát jelző — 41 jelet. Ha az 1 sínen nincs újabb igény, a periféria által kitett valamennyi vezérlőjel is megszűnik. Az 1 sín foglalt, amíg a 41 és 45 jelek tartanak. A Ta időtartam a slave egység hozzáférési ideje. Az 5. ábrán az írás (write-only) ciklus lefolyása látható. A ciklus kezdete a master egység felől azonos a 4. ábra szerinti olvasás ciklussal, azzal a különbséggel, hogy a műveleti igényt nem a 41, hanem a 48 jel jelzi. Miután a periféria azonosította magát, a 2 központi egység kiteszi az 1 sínre a beírandó adatokat, majd az írást engedélyező 49 jelet. Amikor a slave egység bevette az adatokat, leveszi az 1 sínről a 45 jelet, aminek hatására a ciklus lecseng. Az 1 sín foglalt, amíg a 48 jel tart. A 6. ábrán az olvasás-írás (read-write) ciklus lefolyása látható. A 2 központi egység egyszerre teszi ki az 1 sínre az előző ábrákról már ismert 41 és 48 jeleket. Ezután szabályos olvasás ciklus folyik le. A 41 jel levételekor azonban az 1 sín nem szabadul fel, mert a 48 jel kint marad az 1 sínen. Ennek hatására a master egység adatszava, majd a 49 jel kikerül az 1 sínre, és szabályos írás ciklusként folytatódik, illetve fejeződik be a művelet. Az 1 sín foglalt, amíg a 48 jel tart. Ezeknek a ciklusoknak az ismeretében áttekinthetjük a közvetlen memóriahozzáférés és a megszakításkérés lefolyását. A 7. ábrán a közvetlen memóriahozzáférés kérés lefolyását ábrázoltuk. A perifériák igényeiket azzal jelzik, hogy kiteszik az 1 sínre a megfelelő (programozott vagy huzalozott) 50 jelet, amely a kérés prioritását jelzi. Ezután megindul a periféria hardware felkeresése: a 2 központi egység az 51 és 52 jelet kiteszi az 1 sínre, amelyek fizikai távolságuk sorrendjében végigmennek az 1 sínre kapcsolt perifériákon, egészen az aktív perifériáig. A 2 központi egység ugyancsak az 1 sínre kitett 56 jellel adja meg, hogy milyen prioritás szintű megszakítást fogad. Az ábrán látható, hogy az 52 jel a periféria vezérlőegységbe mint 53 jel jut be, és ha ezt a jelet tovább kell engedni, vagyis a kérés nem ettől a perifériától származik, akkor ez onnan 54 jel formájában távozik. Az aktív periféria ekkor kiteszi saját 55 jelét. Ennek hatására törlődik a periféria memóriaigény kérése, az 50 jel és megszűnik az 52 jel. Amikor a periféria ezt érzékeli, kiteszi az 1 sínre azt a memóriacímet, amelyhez hozzá akar férni, valamint az 1 sínt lefoglaló 41 és/vagy 48 jeleket és a 43 jelet. Ha a megcímzett memóriahely nem válaszol, hibamegszakítás lép fel, ha válaszol, megtörténik az írás és/vagy olvasási folyamat. A 8. ábrán az előbbihez hasonló folyamat, a programmegszakítás kérés lefolyását láthatjuk. Ha valamelyik periféria programmegszakítást (interruptot) kér, akkor a közvetlen memóriahozzáférés kérés hardware felkeresésével megegyező azonosítási folyamat játszódik le. Amikor azonban a periféria - elfogadott kérés esetén - masterré válik, az 1 sínre 44 jelként saját interruptcímének tizenhat bitjét kapuzza ki. Az 1 sín lefoglalását a 45 jel 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
