187990. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés az adatforgalom gyorsítására buszrendszerre csatlakozó adatfeldolgozó egységek között
1 187 990 2 A találmány tárgya eljárás az adatforgalom gyorsítására adatfeldolgozó berendezés egysegei között, amelynél az álvilcll kezdeményező egységből a hívott egység felé címinformációt és címinformációt érvényesítő jelet továbbítunk, a címinformációt a hívott egységben dekódoljuk, majd a dekódolt címinformációból és a címinformációt érvényesítő vezérlőjelből az átvitelt indítójelet állítunk elő, továbbá az átvitelt kezdeményező egységben az átvitt adatot egy adatátvitelt érvényesítő jel mintavételezését követően mintavélelczzük. A találmány tárgya továbbá az eljárási foganatosító kapcsolási elrendezés, amelynek adatbuszon, címbuszon és vezérlőbuszon keresztül csatlakozó átvitelt kezdeményező egysége, valamint hívott egysége van, a hívott egységben a címbuszra csatlakozó címdekódoló egysége van, a címdekódoló egység kimenete, valamint a vezérlőbusz címinformációt érvényesítő vezetéke átvitelt indító egység egy-egy bemenetére csatlakozik. Az adatfeldolgozó berendezések, azok egységei általában szinkron működésűek. Ilyenek az egyre szélesebb körben elterjedő mikroprocesszorok cs az ezekhez kapcsolódó egységek. Szinkron működés alatt azt kell érteni, hogy azok minden elemi működési lépése órajelekkel szinkronizáltan megy végbe, így például egy mikroprocesszor a kívülről hozzá érkező minden egyes információt egy órajellel szinkronban mintavételezi. A kimeneti pontokon az egyes jelek is az órajelekkel szinkronban jelennek meg vagy változnak meg. Átvitelt kezdeményező egység alatt a jelen találmány vonatkozásában általában egy mikroprocesszort értünk. A hívott egység általában valamilyen memória vagy a memóriákhoz hasonló működésű, más részegység. A címinformációt érvényesítő jel egy olyan vezérlő jel, amely a vezérlőbusz egyik vezetékén akkor jelenik meg, amikor a címbuszon már érvényes cím található. Különböző mikroprocesszor típusoknál ezt a vezérlőjelet MEMEN-nek vagy például MREK-nek nevezik. Az adatátvitelt érvényesítő jelet a vezérlőbusz átvitelt érvényesítő vezetékén a hívott egység, vagyis a memória akkor adja ki, amikor az adatbuszon már érvényes adatok vannak. Ezt az adatátvitelt érvényesítő jelet vagy vezetéket például READY-vel szokták jelölni. Az adatátvitel az adatátvitelt kezdeményező egység és a hívott egység közölt szokásos módon a következőképpen jön létre. Az adatforgalom egy mikroprocesszor és egy memória között kétirányú lehet, ennek megfelelően lehet írás vagy olvasás. Ezek a műveletek vagy gépi ciklusok, éppúgy, mint az összes többi, több órajel-cikluson keresztül mennek végbe. Például, egy memóriából történő beolvasásnál az első órajel-ciklusban a címbuszon állandósult címinformáció jelenik meg, amiuíán röviddel, vagy akár ezzel egyidejűleg a címinformációt érvényesítő vezetékre a mikroprocesszor jelet ad ki. Ezek a jelek a címbuszon és a vezérlőbuszon keresztül eljutnak a címzett memória címdekódolójába is, amely a címinformációt érvényesítő jellel együtt a memória számára egy átvitelt indító jelet állít elő. Ezzel kezdetéi veszi a memóriáéiklus, amely alatt a memória a címzett helyén levő adatot az adatbuszra továbbítja. A memóriaciklus végén az adatbuszon érvényes adat jelenik meg, és a memória a mikroprocesszor számára az átvitelt érvényesítő vezetéken az átvitelt érvényesítő jelet kiadja (READY). A mikroprocesszor eközben az órajelek ütemében mintavételezi az átvitelt érvényesítő bemenetén az érvényesítő jelet, és annak megjelenését követő órajellel mintavételezve beolvassa az adatbuszon megérkező érvényes adatokat. Ezzel a memóriából történő beolvasás befejeződik, és az átvitelt kezdeményező egység - az adott esetben a mikroprocesszor - és a hívott egység - az adott esetben a memória - egymástól szétválik. Azonos módon zajlik le a memória írásmüvelete, csak ebben az esetben az adatforgalom ellentétes irányú. Ennek a működési módnak az a hátránya, hogy jóllehet, az adatbuszon már érvényes adatok vannak, a mikroprocesszor mégis először az adatátvitelt érvényesítő jelet mintavételezi egy órajel-ciklusban, és csak a következő órajel-ciklusban mintavételczi az adatbuszt. Ily módon minden egyes gépi ciklusban az adat felhasználatlanul van jelen az adatbuszon egy órajel-cikluson keresztül. Ez az adatátvitelt lassítja. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eljárás és kapcsolási elrendezés kidolgozását, amellyel azon gépi ciklusok számát, amelyek során adatátvitel jön létre, csökkentjük, és ezzel az adatfeldolgozó berendezés működési sebességét növeljük. Felismertük azt, hogy ha az adatátvitelt érvényesítő jelet egy órajel-ciklussal korábban állítjuk elő, mint ahogy az érvényes adat az adatbuszon megjelenik, akkor az adatátvitelt kezdeményező egység ezt az érvényesítő jelet egy órajel-ciklussal korábban mintavélelezi, és a következő órajel-ciklusban az addigra az adatbuszon megjelenő érvényes adatot felesleges várakozás vagy késés nélkül mintavételezheti, beolvashatja. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt eljárással a találmány szerint úgy értük el, hogy az átvitelt indító jelet késleltetjük, és az átvitelt kezdeményező egység felé továbbítandó adatátvitelt érvényesítő jelel a késleltetettjeiből állítjuk elő. Ezzel a megoldással elértük, hogy az adatátvitelt érvényesítő jel - megfelelő késleltetéssel - már az érvényes adat megjelenése előtt jelenjen meg az átvitelt érvényesítő vezetéken. A késleltetési idő különböző óraciklus idejű adatátvitelt kezdeményező egységek egyidejű alkalmazásánál a találmány szerint legfeljebb a legrövidebb óraciklus idejű adatátvitelt kezdeményező egység adatátvitelt érvényesítő jelét mintavételező, és az olvasott adatot mintavételező jeleinek időkülönbscgével rövidebb, mint a hívott egység ciklusideje. Abban az esetben, ha tehát különböző óraciklus idejű adatátvitelt kezdeményező egységet alkalmazunk, vagyis például különböző sebességű mikroprocesszorok kapcsolódhatnak ugyanarra a hívott egységre, például memóriára, akkor a leggyorsabbaknál a találmány szerinti eljárás a működést tovább gyorsítja. Azonos óraciklus idejű adatátvitelt kezdeményező egységek vagy csak egyetlen adatátvitelt kezde5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
