182896. lajstromszámú szabadalom • Illesztőegység nagysebességű, bitsoros hozzáférésű perifériák és digitális számítógépek ki-, beviteli csatornáinak összekapcsolására
1 182 896 2 A találmány tárgya illesztőegység nagysebességű, bitsoros hozzáférésű perifériák és digitális számítógépek ki-, beviteli csatornáinak összekapcsolására. A találmány szerinti berendezés egy vagy két digitális számítógép ki-, beviteli csatornája és egy vagy több, nagy adatátviteli sebességű bitsoros periféria közötti közvetlen adatátvitel lehetőségét biztosítja. Az ismert illesztőegységek általában szinkron működésű (futó órajeles) sorrendi hálózatokat tartalmaznak. Több csatornás kivitel esetén a csatorna oldali jelfolyamatokat realizáló hálózatok általában csatornánként külön-külön vannak megvalósítva. A szinkron működés hátránya az, hogy korlátozza az egyes áramkörök által meghatározott maximális működési sebességet, illetve csak szűk korlátok közötti sebességváltoztatást tesz lehetővé, mind a csatorna, mind pedig a periféria oldalán. A csatorna oldali rész többszörözése egyrészt jelentősen növeli a berendezés árát, másrészt a csatornák felől jövő adatátviteli kezdeményezések hatására könnyen állhat elő rendszertechnikai hazárd, ami vagy hibás működést vagy túlzott várakozási időket eredményez. Ez utóbbi nemcsak az adott csatorna, hanem közvetve a számítógép kihasználhatóságát is jelentős mértékben lerontja. A találmány célja olyan illesztőegység kialakítása, amely el tudja látni különböző sebességű perifériák közvetlen vezérlését, és működési sebességét csak az alkalmazott integrált áramkörök késleltetési idői korlátozzák, valamint a különböző csatornák hozzáférési kérelmeit azonnal lekezeli a lehető legkevesebb áramköri többszörözés mellett. A találmány szerinti berendezés legfeljebb két ESZR csatornára és legfeljebb négy fix fejes diszkre csatlakozik. A csatornaoldali vezérlőegység és a hozzá csatlakozó funkcionális egységek azonban csak egyszer vannak megvalósítva. A perifériákhoz az a csatorna fér hozzá, amelyik előbb jelentkezett. Ha ezután a másik csatorna is jelentkezik, akkor ez rövid foglaltsági folyamatot fog kapni. Erre a célra egy külön vezérlőegység van megvalósítva, amely azonban csak a rövid foglaltsági jelfolyamatot tartalmazza. A csatornák kiválasztási kérelmét, illetve igényét figyelő logika két példányban van megvalósítva. Erre azért van szükség, mert hogyha az egyik csatorna adatátvitelt bonyolít le az illesztőegységgel, akkor a másik csatornától érkező kiválasztó jeleket vagy tovább kell adni a csatornára felfűzött esetleges többi illesztőegység számára, vagy pedig, ha az illető kiválasztó jelek erre az illesztőegységre vonatkoztak, akkor a csatorna számára a rövid foglaltsági jelfolyamatot kell lejátszani. A csatornák számára az illesztőegység odaítélését a csatornaválasztó regiszter végzi. Mindig annak a csatornának ítéli oda az illesztőegységet, amelyik előbb jelentkezett. Egyidejű jelentkezés esetén prioritási sorrendet állapít meg közöttük. Az egyes csatornák jeleinek és az egyes vezérlőegységeknek az összerendelését alkalmas multiplexer rendszer végzi a csatornaválasztó regiszter információja alapján. A csatomaoldali vezérlőegységek szinkron fázisregiszteres felépítésűek az egyszerűség mi^tt, ez azonban a működési sebességet nem korlátozza, tekintettel arra, hogy ilyen módon az ESZR szabványban előírt működési sebességeket még bőven biztosítani lehet. A diszkekkel történő konkrét adatátvitelt azonban egy aszinkron módon felépített, és ezért csak az áramköri késleltetések által korlátozott sebességű, külön vezérlőegység végzi. Amikor a csatornaoldali jelfolyamatok 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 a konkrét perifériális adatátvitelhez érkeznek el, akkor a csatomaoldali szinkron fázisregiszter megáll és átadja a vezérlést a már előbb említett aszinkron, adatátvitelt vezérlő egységnek. Az adatátvitel lebonyolítása után, hacsak nincs szó parancsláncolatról, és közben érkezett egy megszólítási kérelem a másik csatornától, akkor a vezérlés automatikusan átadódik annak a csatornának, amelyik a foglaltsági jelzést kapta. Ekkor az illesztőegység beadja a csatornának szolgálatkéréssel ezt a státuszt, amelyben jelzi, hogy felszabadult. Ezután a csatornaválasztó regiszter ismét semleges állapotba kerül. A csatornaoldali vezérlőegységhez a következő funkcionális egységek csatlakoznak. Csatornánként egy-egy címfelismerő hálózat. Csatornánként egy-egy címtároló hálózat. Ilyenformán lehetőség van arra, hogy csatornánként különböző címeket állítsunk be az illesztőegységben. Tekintettel arra, hogy a többi információs út az illesztőegységen belül csak egyszer van realizálva az egyszerűség kedvéért, ezért alkalmas cím-multiplexer segítségével lehet a csatornaválasztó regiszter információja alapján a megfelelő címet beküldeni az éppen összekapcsolódott csatornának. A csatornák kimenő adatsíne egy kimenő multiplexerre csatlakozik, amely ugyancsak a csatornaválasztó regiszter információja alapján, kiválasztja, hogy éppen melyik csatorna busza kapcsolódjon az illesztőegység belső egyéb hálózataihoz. Ezen kimenő multiplexer kimenetén helyet foglal egy paritásvizsgáló hálózat, amely paritáshiba esetén kimenő jelet ad a paritáshiba-flip-flop-nak. A már említett kimenő multiplexer kimenetén ugyancsak helyet foglal a parancs dekóder hálózat, amelynek kimenete a parancs tároló hálózathoz csatlakozik. Tehát az illesztőegységben csak a dekódolt parancs lesz tárolva. Amennyiben hibás parancs érkezne a csatornától, a parancs dekóder alkalmas kimenete jelzi azt, és ez bebillenti a hibás parancs hibajelző (sense) flip-flopot. A kimeneti busz multiplexer kimenete ezenkívül még a kimeneti busz pufferhez csatlakozik, ennek feladata az, hogy a csatornától érkezett adatbyte-ot tárolja. A csatornák bemenő információs buszára egy kettős multiplexer rendszer csatlakozik. Ezek közül az egyik az úgynevezett fő bemenő multiplexer, azt jelöli ki, hogy éppen milyen jellegű információ menjen a csatorna felé. Ezek az információk háromfélék lehetnek, cím-, adat- és állapotinformációk. Az adatinformációk megint kétfélék: egyrészt tényleges adat a perifériák felől, másrészt érzékelés (sense) információ a megfelelő hibajelző regiszterek felől. Ezen multiplexer kimenetére csatlakozik egy paritásgenerátor hálózat, amelynek kimenete, valamint ezen multiplexer kimenete együtt csatlakozik a másik multiplexerhez, amelyik a csatornaválasztó regiszter információja alapján eldönti, hogy a fő bemenő multiplexer kimenetén levő információ az adott szituációban éppen melyik csatorna felé haladjon tovább. A már említett cím multiplexer kimenete nemcsak a fő bemenő multiplexer bemenetére csatlakozik, hanem az úgynevezett diszk cím dekóderre is, ezen dekóder a bináris diszk címet n-ből 1 kódú címmé alakítja át. Ennek kimenete további két egységre csatlakozik. Egyrészt a diszk cím puffer regiszterre, másrészt a diszk cím komparátorra. A diszk cím regiszter kimenete egyrészt a megfelelő diszkek kiválasztását vezérli, másrészt a diszk cím komparátor másik bemenetére csatlakozik. A diszk cím komparátornak az a feladata, hogy összehasonlítsa a régi
