196096. lajstromszámú szabadalom • Processzor elrendezés Z 80-as tipusú processzorral terminálfunkciók ellátására, valamint elrendezés katódsugárcső vezérlővel vezérelt katódsugárcső monitoron kis- és nagyméretű karakterek megjelenítésére
1 2 A találmány tárgya processzor elrendezés Z 80-as típusú processzorral terminálfunkciók ellátására, amely tartalmaz processzort, ehhez rendelt dinamikus véletlen hozzáférésű memóriát, csak olvasható program memóriát, közvetlen memória hozzáférést biztosító DMA vezérlőt, az említett egységek között kapcsolatot létesítő belső és külső címbuszt, valamint a memória és a program memória között kapcsolatot létesítő csatoló egységeket, a belső adatbuszt a külső adatbuszhoz csatlakozó buszmeghajtó áramkört, katódsugárcső vezérlőt, amelynek adatbemenete puffer regiszteren keresztül a külső adatbusszal kapcsolódik, a katódsugárcső vezérlőnek adatkérés kimenete, adat nyugtázás bemenete és display-hez csatlakozó kimenete van, és a processzornak van memória kérés kimenete és frissítés kimenete. A találmány tárgyát képezi még egy ezzel a processzor struktúrával összekapcsolható kapcsolási elrendezés katódsugárcső vezérlővel vezérelt katódsugárcső monitoron kis- és nagyméretű karakterek megjelenítésére, ahol a katódsugárcső vezérlő karakter busza a kisméretű karakterekhez rendelt karaktergenerátor karakterkijelölő bemenetelhez csatlakozik, a karaktergenerátor kimenete léptetőregiszter párhuzamos bemenetéivel van összekötve, soros adatkimenete videojel dekódoló és meghajtó áramkör bemenetéhez csatlakozik, ezen áramkör kimenete csatlakozik a katódsugárcső monitorhoz, a katódsugárcső vezérlőnek attribútum karakterekkel társított vezérlő jel busza egy pipe line regiszter bemenetéhez, ennek kimenete az említett áramkör további bemenetéhez csatlakozik, központi óragenerátora frekvenciaosztóhoz csatlakozik, amelynek egyik kimenete a katódsugárcső vezérlő órabemenetéhez kapcsolódik. A találmány szerinti megoldás Z 80-as processzor elemekkel megvalósítható egyprocesszoros katódsugárcső kiszolgálásán kívül egyéb processzor- és terminálfunkciók ellátására alkalmas. A számítástechnika térhódításának velejárójaként egyre tömegesebb igény tapasztalható katódsugárcsöves terminálok, különösen a nagysebességű adatátviteli vonalakon keresztül működtethető terminálok iránt. A 9600 Baud vagy ennél is nagyobb sebességű adatátviteli vonalak kiszolgálására egyre fokozódó igényt támaszt a terminálok vezérlését végző mikroprocesszoros rendszerek iránt, a piac ezzel szemben olcsó és egyszerű terminál konstrukciókat igényel. Ha megvizsgáljuk, hogy egy általános rendeltetésű terminál működése során mely feladatok ellátása igényel jelentős processzor kapacitást, akkor a képfrissítés, azaz a képernyőn, megjelenítendő karaktereknek a képfrekvencia ütemében történő generálása első helyen említendő. Példaként említendő, hogy az INTEL Microsystem Component Handbook 1985. évi kiadásának második kötetében egyszerű és szellemes terminál elrendezést ismertetnek, amelyben I 8275-ös típusú processzort használnak. Ennél a megoldásnál a képernyő frissítését karaktersoronként (amely 10 rasztersornak felel meg) aktivizálódó szubrutin hajtja végre negyven POP utasítás és némi hardware támogatás segítségével. Ezen időoptimalizált szubrutin futási ideje megközelítően 211 /US, amely a 10 rasztersor összesen 640 ßs idejének majdnem egyharmadát teszi ki. A képfrissítés ideje alatt a processzor más funkciót nem tud végezni, így hasznos idejének közel egyharmada nem használható ki. Ez a képfrissítési megoldás a nagyon elterjedt Z 80-as processzort használó rendszerekben korlátozottan alkalmazható, ugyanis ezekben a képernyőterületre vonatkozó POP utasítások felismerése bonyolultabb, mintáz I 8085-ös rendszerben. A Telefongyár TAP 34-es típusú egyprocesszoros termináljánál például a képtartalom frissítéséhez szükséges adatokat egy közvetlen memória élérésű vezérlő továbbítja a központi vezérlő processzor memóriájából. Ilyen struktúrájú a Z 80-as megoldásnál egy 80 karaktert tartalmazó sornak megfelelő információtovábbítása 160 ps ideig tart. Eközben a processzor várakozik, más utasításokat nem tud végrehajtani, azaz a 640 ps alatt ténylegesen csak 640—160=840 ps időt tölthet feldolgozással. Processzor kapacitásra van szükség számos speciális kijelzési igény kielégítésére is. A hivatkozott I 3275-ös típusú katódsugárcső vezérlő lehetővé teszi az úgynevezett attribútum karakterek használatát. Az attribútumok az utánuk következő karakternek vagy kfiraktermezó'nek a megjelenítésével kapcsolatos információikat hordoznak. A képmezőben elhelyezett attribútum karakterek számától függően megváltozik a katódsugárcső vezérlő részére átadandó karakterek száma. Ez a tény a processzor és a katódsugárcső vezérlő között létesítendő és 20 ms-os ciklusokban ismétlődő adattovábbítást egyenetlenné teszi. A helyes képrekonstrukció processzor időt foglal el, ezért annak felhasználható szabad kapacitását csökkenti . Egyes alkalmazási területeken, ahol a megjelenítendő információ kevés, szívesen használnak nagyméretű, pl. 16x16 raszterpontból álló mátrixba írható betűket kiterjedt attribum-szolgáltatásokkal. Jellegzetesen ilyen igények jelentkeznek vasúti helyfoglaló rendszerekben használt termináloknál. A „nagybetűs" karaktermátrix előállításához a hivatkozott INTEL kézikönyvben vázolt elrendezésnél használt 1 kbyte kapacitású karaktergenerátor nem elegendő, helyette négyszeres kapacitásúra van szükség. A processzor szabad kapacitásának fokozására általában azért törekszenek, mert a képernyő kiszolgálásán kívül egy termináltól számos egyéb funkció ellátása is elvárható. Ezek közül említendő a nagysebességű adatvonalak kiszolgálása,a személyi-számítógépként való működés lehetősége, beleértve a helyi perifériákhoz csatlakozást engedő interface kiszolgálását. Ezen igények eddig csak többprocesszoros elrendezéssel voltak kielégíthetők, amelyek érthető módon lényegesen magasabb hardware ráfordítást jelenteitek. A találmány feladata olyan egyprocesszoros elrendezés létrehozása, amelyben a képtartalom frissítése, valamint adott esetben a speciális karaktermegjelenítési igények teljesítése lényegesen kisebb processzor kapacitást köt le, és a felszabaduló kapacitás a hivatkozott célokra felhasználható. A találmányi gondolat megértéséhez arra utalunk, hogy a processzor rendszerben lévő dinamikus véletlen hozzáférésű memóriát a processzor a normál funkciója ellátása közben az utasítások frissítési ciklusában szabályosan címzi és ezzel gondoskodik a memória tartalmának megőrzéséről. Ezt a folyamatot a memória frissítésének nevezik. A találmány azon az alapvető felismerésen alapul, hogy a memória frissítési ciklusideje összemérhető a képtartalom frissíté-196.096 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
