193521. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés valós idős üzemben működő számítógépek maximális kihasználásához
1 193521 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés a rendelkezésre álló idő maximális kihasználására több programnak számítógépen való időszakaszvezérlésű, egyidejű feldolgozásához. Több, egyidejűleg futó programot kell például szerszámgépek CNC vezérléséhez vagy számítógéppel vezérelt folyamatokhoz állandó időszakaszon belül futtatni. Ismert megoldás,hogy időosztásos üzemmódban több, időszakaszok segítségével feldolgozott feladatok vagy programok műveleti idejének dinamikus hozzárendelésére olyan kapcsolási elrendezést alkalmaznak, amely regiszterekben tárolt, a program feladataihoz rendelt vezérlési értékek függvényében az időszakaszokat a feladatok vagy programok követelményei alapján rendeli hozzá. Ez esetben a parancsszavak az időszakaszok számát megadó mutatórészből és címrészből állnak. A futó program címrésze jelölőkapcsoláson át, az elágazásokat meghatározó követelményjelek segítségével logikailag a következő parancsszó címéhez csatlakozik (22 47 735 számú DE közzétételi irat). Ez a megoldás lehetőséget ad arra, hogy az időszakaszokat az egyes feladatokhoz egyformára vagy különböző értékűre, a feldolgozandó program vagy feladat műveleti idejének mindenkor megfelelően határozzák meg (25 55 963 sz. DE közrebocsátási irat). Ezen kapcsolási elrendezéseknek azonban az a hiányossága, hogy az időszakaszok tartamát a programban meg kell határozni. Habár az időszakaszok tartama a feldolgozandó programtól függően különböző lehet, azonban az aktuális programáliapot függvényében nem változtatható. Ennek szükségessége például megmunkáló és feldolgozó berendezések numerikus vezérlésénél és folyamatvezérléseknél merül fel valós idős feltételek között. A találmánnyal célunk a számítógép rendelkezésére álló és a teljes rendszer által behatárolt idő maximális kihasználása több feladat vagy program egyidejű feldolgozása esetén, mikor a feldolgozást az egyes részegységekre jellemző maximális idő alatt be kell fejezni. A találmány révén megoldandó feladatnak olyan kapcsolási elrendezés megalkotását tekintettük, amely valós időben üzemelő számítógépekhez alkalmazva lehetővé teszi több feladat vagy program egyidejű, jellemző maximális időn belül való, különböző, prioritáslánccá összekapcsolt részegységek általi időszakaszvezérelt feldolgozását, és valós idős óra, valamint valós idős vezérlőrendszer segítségével a számítási időnek az aktuális programállapottól függő dinamikus kiosztását a részegységekre előírt időszakasz ütemsor betartása mellett. A fenti feladatot a találmány révén olyan kapcsolási elrendezés létrehozásával oldottuk meg, amelynek valós idős vezérlőrendszere prioritás-összehasonlítóval van ellátva, amelynek hívóbemenete a valós idős óra idő- 2 szakasz kimenetéhez az időszakasz tartamához viszonyítva rövid saját idejű időtagon át csatlakozik. A prioritás-összehasonlító bemenetéi a programot végrehajtó részegységekkel kimenetei átkapcsoló egységen át a programot végrehajtó részegységek aktiváló bemenetéihez csatlakoznak. A részegységek mindegyike feldolgozza a számára kiosztott feladatot vagy a számára kiosztott programot egy feldolgozási cikluson belül, amihez mindig egy meghatározott időszakasz áll rendelkezésére. Az egyes időszakaszon belül a vonatkozó feladat feldolgozása az időtag saját ideje által meghatározott minimális tartamig folyik, miután egy megszakítójel következtében megtörténik a prioritás összehasonlítása, amelynek alapján az időszakasz hátralevő részében vagy egy sürgősebben végrehajtandó programra kapcsol át, vagy rutinszerűen folytatja a megkezdett programot, míg a prioritásláncban soronkövetkező részegység időszakaszának elindításához szükséges megszakítás meg nem kezdődik. A találmányt a továbbiakban az 1. ábrán, blokkvázlatban feltüntetett példakénti' kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesen. Az ábrán négy, egy-egy külön programot vagy részprogramot végrehajtó PR1-PR4 részegység van, amelyek CP valós idős óra kimenetére csatlakoznak, ahová valós idős EZS vezérlőrendszerben levő ZG időtag is csatlakozik. A valós idős EZS vezérlőrendszer továbbá PrV prioritás-összehasonlítóval és U átkapcsoló egységgel van ellátva. A PrV prioritás-összehasonlító egy-egy bemenetével a PR1-PR4 részegységekhez csatlakozik és ugyanannyi kimenete van, amelyek az U átkapcsoló egységen át vissza vannak vezetve a PR1-PR4 részegységekre. A valós idős EZS vezérlőrendszer a PR1-PR4 részegységekhez való, perifériákkal történő adatcserék alkalmával történő szinkronizálásának céljából a valós idős EZS vezérlőrendszer E/A ki-/ bemeneti egységgel van kapcsolatban, amely a PR1-PR4 részegységek kimeneteire csatlakozik. A PRÎ-PR4 részegységek mindegyikéhez választhatóan központi RE számítóegység csatlakoztatható. A CP valós idős óra jelet ad a valós idős EZS vezérlőrendszerben levő ZG időtagnak. Az EZS vezérlőrendszer először az első PR1 részegységhez rendeli hozzá az RE számítóegységet. A PR1 részegységnek szánt időt azonban önmaga csupán részben, például az összprogramban fenntartott időtartam negyedrészéig használja ki. Ezen idő alatt tárolóképes közbülső eredményt ér el. Ezután a ZG időtag jelének hatására a valós idős EZS vezérlőrendszerben levő PrV prioritásösszehasonlító megvizsgálja, hogy a többi, PR2-PR4 részegységek által feldolgozandó programok valamelyikének nem magasabb-e a prioritása. Ha ez fennáll, akkor az első PR1 részegységben nyert közbülső eredmény táro-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
