197804. lajstromszámú szabadalom • 8 és 16 bites adatsínű számítógéphez csatlakoztatható, maximum 16 bites digitális jel fogadására alkalmas illesztő egység
197804 A találmány tárgya 8 és 16 bites adatsínű számítógéphez csatlakoztatható, maximum 16 bites digitális jel fogadására alkalmas illesztő egység, mely parancsregisztert, adatregisztereket, adatbuszt és vezérlő áramkört tartalmaz. A számítógépek és számítógépes rendszerek egyik fő feladata, hogy külső forrásból érkező jeleket különféle szempontok szerint feldolgozzanak, majd a kapott eredményt valamilyen formában megjelenítsék vagy egy külső eszköz számára továbbítsák. Még nagyobb ezen feladat jelentősége a kisméretű személyi számítógépek elterjedésével, amelyek közvetlenül az adatforráshoz telepíthetők. Ez lehetővé teszi a valós idejű (real-time) működést is, amikor egy folyamatból származó jeleket olyan gyorsan dolgoznak fel, hogy a kapott eredmények felhasználhatók a folyamat szabályozására. Igen gyakran előfordul, hogy analóg jeleket kell feldolgozni (természetesen a számítógépen belül digitálisan) és a feldolgozás után ugyancsak analóg jelet kiadni. Az ismertetett alkalmazási terület a rendszer minden elemével — így a be- és kimeneti egységekkel — szemben is magas sebességi követelményt támaszt. A számítógépek be-, illetve kimeneti adatforgalma két eltérő módon valósítható meg. Az egyik változat az úgynevezett megszakításos üzem, melynél az adatok be- és kivitelét maga a számítógép processzora valósítja meg, természetesen ezen idő alatt a saját egyéb tevékenységét felfüggesztve. A másik a közvetlen memória hozzáférés (DMA: Direct Memory Access), amikor a processzor teljesen lekapcsolódik a számítógép adat- és címbuszáról, így az adatokat a periféria a lehető legnagyobb sebességgel tudja a memóriába tölteni. Ez a mód lényegesen gyorsabb. Mivel az elterjedt személyi számítógépek adatbusza 8 és 16 bites a jelenleg alkalmazott be-és kimeneti illesztő egységek az úgynevezett bővítőkártyák ezen adatbuszhoz illeszkednek. Mivel azonban ezeknek célszerűen mindkét típussal együtt kell tudni működniök, adatbuszuk csak 8 bites, így a bemeneti 8 bitnél hosszabb adatot csak két lépésben tudják a számítógép memóriájába átvinni. Ez jelentős sebességcsökkenéssel jár. Ez még akkor is fennáll, ha a beérkező adatokat először a bővítőkártyán lévő memóriában tárolják, majd egy bizonyos adatmennyiség bejövetele után egy DMA folyamattal töltik át 8 bites lépésekben a számítógép memóriájába. Ilyen elven működik az Analóg Devices cég RT1 800 típusú bővítőkártyája és a Bakker Electronics cég BE 485 típusú illesztő egysége. A találmány elé célul tűztük ki olyan illesztő egység kialakítását, mely teljes mértékben kihasználja a kapcsolódó számítógép nyújtotta lehetőségeket, ugyanakkor mind 8, mind 16 bites adatbusszal rendelkező számítógéphez kapcsolható. A kitűzött célt a találmány szerinti illesztő egységgel értük el, mely azon a felisme1 résen alapul, hogy a 16 bites adatbusz két 8 bites adatbuszra osztható fel, és egy vezérlő áramkör gondoskodik arról, hogy a 16 bites adatátvitel egy lépésben a teljes 16 bites adatbuszon keresztül történjen, vagy annak csak egyik felén, akkor viszont két lépésben. A találmány tárgya tehát 8 és 16 bites adatsínű számítógéphez csatlakoztatható maximum 16 bites digitális jel fogadására alkalmas illesztő egység, mely parancsregisztert, adatregisztereket, adatbuszt és vezérlő áramkört tartalmaz. A találmány szerint az illesztő egység adatbusza alsó helyiérték adatbuszra és felső helyiérték adatbuszra van szétválasztva, alsó helyiérték bemeneti vezetékeit az első adatregiszter adatbemenetei felső helyiérték bemeneti vezetékeit a második adatregiszter és a harmadik adatregiszter páronként összekötött adatbemenetei képezik, az első adatregiszter és a harmadik adatregiszter adatkimenete az alsó helyiérték adatbuszra a második adatregiszter adatkimenete a felső helyiérték adatbuszra van kötve, a parancsregiszter bemenete az alsó helyiérték adatbuszra adathossz parancs kimenete a vezérlő áramkör adathossz vezérlő bemenetére van kapcsolva, az illesztő egység adatforgalom indítás bemenete a vezérlő áramkör indítás bemenetére és az adatregiszterek beíró bemenetére kapcsolódik, a vezérlő áramkör első kiolvasás vezérlő kimenete az első adatregiszter és a második adatregiszter engedélyező bemenetére, a második kiolvasás vezérlő kimenete a harmadik adatregiszter engedélyező bemenetére csatlakozik, a vezérlő áramkör 16 bites DMA kérés kimenete az illesztő egység 16 bites DMA kérés kimenetét a vezérlő áramkör 8 bites DMA kérés kimenete az illesztő egység 8 bites kérés kimenetét a vezérlő áramkörlö bites DMA elfogadás bemenete az illesztő egység 16 bites DMA elfogadás bemenetét, a vezérlő áramkör 8 bites DMA elfogadás bemenete az illesztő egység 8 bites DMA elfogadás bemenetét képezi. A találmány egy másik változatánál az illesztő egység adatbusza alsó helyiérték adatbuszra és felső helyiérték adatbuszra van szétválasztva, alsó helyiérték kimeneti vezetékeit az első adatregiszter adatkimenetei, felső helyiérték kimeneti vezetékeit a második adatregiszter és a harmadik adatregiszter páronként összekötött adatkimenetei képezik, az első adatregiszter és a harmadik adatregiszter adatbemenete az alsó helyiérték adatbuszra, a második adatregiszter adatbemenete a felső helyiérték adatbuszra van kötve, a parancsregiszter bemenete az alsó helyiérték adatbuszra, adathossz parancs kimenete a vezérlő áramkör adathossz vezérlő bemenetére van kapcsolva, az illesztő egység adatforgalom indítás bemenete a vezérlő áramkör indítás bemenetére kapcsolódik, a vezérlő áramkör első kiolvasás vezérlő kimenete az első adatregiszter és a második adatregisz-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
