183403. lajstromszámú szabadalom • Memóriában tárolt nagy mennyiségű adat különböző feltételek szerinti gyors leválogatására alkalmas kapcsolási elrendezés, különösen mikroprocesszoros rendszerekhez
1 183 403 2 A találmány tárgya memóriában tárolt nagy mennyiségű adat különböző feltételek szerinti gyors leválogatására alkalmas kapcsolási elrendezés különösen mikroporcesszoros rendszerekhez, amelyben központi vezérlő egység előnyösen mikroprocesszoros címbuszon keresztül közvetlenül vagy címszámlálón át adatmemóriára csatalkozik, továbbá a központi vezérlőegység adatcsatornáira adatbusz van kötve. Tetszőleges számú feltétel alapján vizsgálva a memóriatartalmat, döntések sorozata képezhető, amely döntések eredményeképpen a teljes adathalmazból a feltételeknek megfelelő részhal mázok állíthatók elő a mikroprocesszoros rendszerek adatkezelési sebességénél lényegesen nagyobb sebességgel. A modern technika nagy számban használ számítógépeket, mikroprocesszros berendezéseket, automatákat, amik általában igen sok adattal dolgoznak. Ezeket az adatokat kezelni kell, vagyis a feladattól függően az adatokat át kell rendezni, meghatározott szempontok szerint válogatni, csoportosítani kell. Ismeretes, hogy még a legújabb típusú mikroporceszszorok sem képesek nagy mennyiségű adat gyors leválogatására, különösen, ha az egyidőben kezelt bitek száma meghaladja a mikroprocesszor adatbuszának bitszámát, valamint, ha a leválogatás több különböző feltétel szerint történik. Hagyományos megoldásban a mikroprocesszornak egy adott adathalmaz minden egyes n bit szóhosszúságú szavát vizsgálni kell a leválogatáshoz a feltételek számától függően többszörösen. Ha az adatmemória egyidőben kezelt bitjeinek száma meghaladja az adatbusz bitszámát, egy adat egy feltétel szerinti vizsgálata is csak több lépésben végezhető el. A leválogatási idő lineárisan növekszik a feltételek és a lépések számának növekedésével. Olyan rendszerekben, ahol az adatmennyiség nagy, és az adatok más-más feltétel szerinti ismételt átvizsgálása gyakran válik szükségessé, a leválogatási művelet tetemesen leköti a központi vezérlő egység idejét. Ez oly mértékben lelassíthatja a rendszer működését, hogy kétségessé válhat a mikroprocesszor alkalmazhatósága is. A találmánynak az a célja, hogy az előzőekben említett hátrányokat kiküszöbölve, hardware eszközökkel olyan áramköri megoldást hozzon létre, amellyel kiegészítve bármely mikroprocesszoros rendszert, vagy egyéb központi, vezérlő egységet tartalmazó rendszert, lehetővé váljon a rendszer adatmemóriájának időtakarékos átvizsgálása úgy, hogy az átvizsgáláshoz szükséges időt az adatmemória egyidőben vizsgált bitjeinek száma egyáltalán ne, a feltételek száma pedig csak kismértékben befolyásolja. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha egy mikroprocesszoros vagy egyéb rendszer adatmemóriájának autonóm működését is biztosítjuk, akkor a memória címzőegysége által kijelölt adatszót bitenként egyidőben, de feltételenként időben egymás után, egy memória ciklusidő alatt összehasonlítva a különböző leválogatási feltételeknek megfelelő értékekkel, az összehasonlítás eredményeképpen döntések sorozata jön létre, amely által lehetővé válik, hogy a mikroprocesszor vagy egyéb központi vezérlő egység csak a számára szükséges adatok elhozataláért forduljon az adatmemóriához. A leválogatás feltételeinek beállítása a mikroprocesszor vagy központi vezérlő egység feladata, amelyet az autonóm leválogatási művelet előtt hajt végre, de lehetősége van a feltételek megváltoztatására az autonóm működés alatt is. annak felfüggesztésével. Egv-egy feltétel eldöntésének a memória cikiusidőből felhasznált időszelete nagyságrenddel kisebb a mikroprocesszorok döntésvégrehajtási idején. A találmánynak az a lényege, hogy az adatmemória kimenete komparátor egyik bemenetére csatlakozik, a komparátor másik bemenetével feltételregiszter van összekötve, a komparátor kimenete vezérlő egység bemenetére van kötve, a vezérlő egység egyik kimenete a feltételregiszter bemenetére csatlakozik, míg a vezérlő egység másik kimenete címszámláló bemenetével van összekötve. A találmány egy megoldását a rajzon bemutatott példa segítségével ismertetjük. Az ábra a találmány szerinti áramköri elrendezés egy kiviteli alakjának blokksémáját mutatja. A rendszer 1 adamemóriája a feladattól függően alkalmasan megválasztott m szókapacitású és szavanként n bit szóhosszúságú memória. Az 1 adatmemória adatbemenetére n bites 2 átmeneti regiszter csatlakozik, amely 2 átmeneti regiszter bemenetéivel 3 címszámláló kimenete van összekötve. Az 1 adatmemória kimenete 4 komparátor egyik bemenetére van kötve, míg a 4 komparátor másik bemenetével 5 feltételregiszter van összekötve. A 4 komparátor kimenete 6 vezérlő egység bemenetére, míg a 6 vezérlő egység kimenete az 5 feltételregiszter bemenetére van kötve. Az 1 adatmemória adatkimenete 7 kapuzott meghajtó fokozat adatbemenetére csatlakozik. A kapcsolási elrendezés olyan 8 adatbusszal és 9 címbusszal rendelkezik, amelyek egy 10 központi vezérlő egységet, előnyösen mikroprocesszort a kapcsolási elrendezés egyes egységeivel összekötnek. A 10 központi vezérlő egység adatkimenete a 8 adatbuszon keresztül a 2 átmeneti regiszter adatbemeneteire, a 7 kapuzott meghajtó fokozat adatbemeneteire, valamint az 5 feltételregiszter adatbemeneteire csatlakozik. A 10 központi vezérlő egység címkimenete a 9 címbuszon keresztül közvetlenül vagy a 3 címszámlálón át az 1 adatmemória címbemenetére van kötve. Az (5) feltételregiszterben 5,, 52,... 5k tárolóelem van, amely 52, 52,... 5k tárolóelemek száma változtatható, előnyösen növelhető. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: Az 1 adatmemória adatbemenetére az n bites 2 átmeneti regiszter csatlakozik, amely átmeneti időre tárolja az adatokat és ezáltal biztosítja a beírás lehetőségét a 10 központi vezérlő egységből az adatmemóriába, áthidalva az esetleg fennálló bitszámkülönbséget a 8 adatbusz és az 1 memória n bites szóhosszúsága között. A 10 központi vezérlő egység a 9 címbusz felhasználásával memóriafrekvenciás utasításokkal tudja feltölteni a 2 átmeneti regisztert, bitszámkülönbség esetén több lépésben. A 2 átmeneti regiszter teljes feltöltése után a 6 vezérlő egység - amelynek feladata a kapcsolási elrendezés egyes egységei működésének időbeli megszervezése és vezérlése — gondoskodik a teljes szó egyidőben történő beírásáról az 1 adatmemóriába. A 7 kapuzott meghajtó áramkör olyan címezhető áramköri megoldás, amely biztosítja a 8 adatbusszal való kapcsolatot a kapuzás által meghatározott időben. A 7 kapuzott meghajtó lehetővé teszi az adatkiolvasást az I adatmemóriából, szóhosszúság-differencia esetén ugyancsak több lépésben. Az (5) feltételregiszter a 10 központi vezérlő egység által címezhető és a leválogatás feltételeinek megfelelő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
