195379. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés tárolt program vezérlésű telefonközpontok vezérlő rendszerére
1 195 379 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés tárolt program vezérlésű (továbbiakban TPV) telefonközpontok vezérlő rendszerére, amely rendszerbusszal, legalább egy buszvezérlővel akárhány vezérelt egységgel rendelkezik, és rendszerbuszára opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt végző egység csatlakozik. A távbeszélőtechnikában alkalmazott vezérlőkkel, vezérlőrendszerekkel szemben a speciális felhasználás miatt különleges követelményeket támasztanak. Ilyen a hosszú, zavartalan működés (általában 40—50 év) megkövetelte nagy rendelkezésreállás, a valósidejű idények kielégítése, azaz nagyszámú folyamat kvázi egyidejű, valósidejű, áthatásmentes kezelése, amely folyamatok különböző adatokon általában ugyanazokat a műveleteket végzik. Ezek a műveletek a telefonközpontokra jellemzően bonyolult, nagy memóriaigényű algoritmusokat valósítanak meg, a különböző (hívásfolyamatokhoz, előfizetőkhöz rendelt, stb.) adatoknak szintén jelentős a memóriaigényük. A memóriaigény csökkentése érdekében célszerű úgynevezett újrahívható programokat alkalmazni, amelyek tipikusan arra alkalmasak, hogy a memóriában egyetlen egyszer tárolt programnak több reprezentánsa létezzen, melyek mindegyike más-más adatterületet dolgoz fel. A megcímezhető memóriatartomány növelése érdekében célszerű címtranszlációt alkalmazni, s a címtranszlátort úgy kialakítani, hogy az mind az újrahívható programok, mind a speciális hívásfeldolgozó programok alkalmazását hardver-szinten támogassa, azaz a címtranszláció funkció- és folyamatspecifikus legyen. A félvezető technika fejlődésével a telefontechnikai vezérlőkben is megjelentek a mikroprocesszorok. Egyes cégek (pl. ITT) speciálisan távbeszélőtechnikai célra készült mikroprocesszorokat alkalmaznak, mások (pl. a BHG is) általános célú mikroprocesszorokat. Az előbbiek előnye specialitásukban, ezáltal könnyű, „testreszabott” alkalmazhatóságukban rejlik, míg az utóbbiaké többek között olcsóságukban. Mint ismeretes, az általános célú mikroprocesszorok megcímezhető memóriatartománya kötött, és csak speciális kiegészítő hardver elemek révén tehetők képessé arra, hogy nagyobb memóriát tudjanak kezelni. A memóriabővítésre alkalmazott két legismertebb eljárás: a szegmentálás és az additív címtranszláció. A szegmentáláson alapuló memóriabővítés a buszvezérlő elem által megcímezhető memóriatartományt egymás után elhelyezkedő memóriaszegmensekre képezi le, ennélfogva nagyon kötött memóriakonfigurálási lehetőséget biztosít. Additív címtranszláció esetén szokásos megoldás, hogy a címbuszt a címtranszlátornál megszakítják, s a buszvezérlő a címbuszon csak a címtranszlátort hajtja meg, a memóriát és a perifériákat a címtranszlátor címezi, maga a címtranszláció pedig úgy történik, hogy a CPU által kiadott primer (vagy logikai) cím részben vagy egészben hozzáadódik a címtranszlátor bázisregiszteréhez. Ismeretesek olyan címtranszlátorok, amelyeket egyetlen integrált áramkörrel valósítanak meg. Ilyen a Z8010 áramkör, amely additív címtranszlációt végez, de hátránya, hogy ennek ellenére a címtranszlátornál meg kell szakítani a rendszerbusz címbuszát. További hátránya ennek az áramkörnek, hogy a szegmensek minimális hossza és maximális száma erősen korlátozott. További ismert áramkör a Motorola 6829-es típusa, amely szintén additív címtranszlációt végez. Nagyobb memóriatartomány címzésére alkalmas, mint a Z80I0-es, de hátránya, hogy a szegmensek minimális hossza még erősebben korlátozott. További ismert áramkör az Intel 8086-os mikroprocesszor, amely bizonyos címtranszlációs funkciókat tartalmaz. Additív címtranszláció végez, a szegmensek minimális hossza 16 Byte, ezért maga a címtranszlációs séma nagyon előnyös. Telefontechnikai célra történő felhasználása szempontjából azonban jelentős hátránya, hogy a folyamatspecífikus címtranszláció csak bonyolult kiegészítő programok segítségével valósítható meg, s az újrahívható programok alkalmazását sem támogatja. Találmányunk megvalósításával célunk az volt, hogy olyan, a TPV telefonközpontok vezérlésére alkalmas buszstruktúrájú vezérlőt alakítsunk ki, amely annak ellenére, hogy célszerűen általános célú mikroprocesszorra épül, opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt tesz lehetővé. Találmányunk felismerése az, hogy ha a számítástechnikában ismert és elterjedt kapcsolási elrendezést, amely rendszerbuszt, buszvezérlőt és akárhány vezérelt egységet tartalmaz, egy önmagában ismert opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt végző egységgel egészítünk ki, amely opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt végző egység a rendszerbuszra csatlakozik, akkor lehetővé válik a fenti követelmények kielégítése, a példaként említett címtranszlátor egységek telefontechnikai szempontból meglévő hátrányai pedig kiküszöbölhetők. Találmányunk megvalósításakor abból indultunk ki, hogy a számítástechnikában és a távbeszélő technikában ismert részmegoldások kombinációjával, valamint egy, a számítástechnikában ismert áramköri egység, az opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt végző egység újszerű összekapcsolásával olyan buszstruktúrájú vezérlő alakítható ki, amely folyamatspecifikus additív címtranszlációt tesz lehetővé, s az újrahívható programok alkalmazását meszszemenően támogatja. Az opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt végző egység rendszerbuszra történő opcionális csatlakoztathatóságát az biztosítja, hogy a buszvezérlő vagy buszvezérlők címmeghajtói címletiltó bemenettel rendelkeznek, amelyet az opcionális folyamatspecifikus additív címtranszlációt végző egység vezérel. Folyamatspecifikus címtranszláció alatt azt értjük, hogy egy CPU-n kvázi egyidőben, valós időben ütemezve működő folyamatok (real-time multitasking 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
