DE3640670A1 - Schaltungsanordnung zum adressieren von funktionseinheiten einer datenverarbeitungsanlage ueber einen adressenbus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Adressie­ ren von Funktionseinheiten einer Datenverarbeitungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 18 09 913 ist ein Datenübertragungssystem mit in Reihe geschalteten Funktionseinheiten bekannt. Zur Daten­ übertragung gibt eine Zentraleinheit die Adresse einer Funk­ tionseinheit, zu der oder von der Daten übertragen werden sollen, auf die Reihenschaltung. Die erste Funktionseinheit in der Reihe empfängt die Adresse und gibt sie zur nächsten Funktionseinheit weiter, wenn die empfangene Adresse nicht ihre eigene ist. Die adressierte Funktionseinheit reagiert in definierter Weise.

In Datenverarbeitungsanlagen besteht allgemein das Problem, aus den Adressen, die über einen Adressenbus großer Breite übertragen werden, einzelne Adressen oder Adressenbereiche von Funktionseinheiten zu decodieren, damit gleichzeitig mit den Adressen auf einen Datenbus übertragene Daten den adres­ sierten Funktionseinheiten zugeordnet werden können. Üblich ist es, in jeder Funktionseinheit einen Codierschalter vorzu­ sehen, mit dem die Adresse oder der Adreßbereich der jewei­ ligen Funktionsgruppe festgelegt werden kann. Der Nachteil einer solchen Adressierung ist der hohe Grundaufwand. Außer­ dem können je nach Kombination von Funktionseinheiten unter­ schiedlichen Adreßvolumens Adreßlücken entstehen. Bei einem Tausch von Funktionseinheiten muß auf der neuen Einheit die entsprechende Adresse eingestellt werden, was eine mögliche Fehlerquelle ist.

Bei einer Adressierung über Stichleitungen bzw. durch den Steckplatz in einem Baugruppenträger treten diese Nachteile nicht auf, jedoch muß für jeden Steckplatz ein definiertes Adreßvolumen reserviert werden, welches dann in den meisten Fällen nicht ausgenutzt wird. Dadurch entstehen unnötig viele Adreßlücken. Außerdem sind je nach Anzahl der Steckplätze die benötigten Signalleitungen entsprechend groß.

Andere Verfahren, wie z. B. eine Adressierung über eine Schieberegisterkette, sind für viele Anwendungen zu langsam und lassen sich nur mit hohem Aufwand an Parallelbusse ankop­ peln.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit geringem Aufwand für das Adressieren von Bau­ gruppen, Moduln und anderen Funktionseinheiten einer Daten­ verarbeitungsanlage zu schaffen. Außerdem soll das Adressie­ ren für den Anwender einfach sein, und es sollen unnötige, nicht nutzbare Adreßlücken vermieden werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnah­ men gelöst.

Mit der neuen Anordnung reihen sich die belegten Adressen bündig aneinander, ohne daß Adreßlücken entstehen. Die ein­ zelnen Funktionseinheiten enthalten keinen Adresseneinstel­ ler, in ihnen ist nur die Anzahl der benötigten Adressen und ein der Anzahl der Adressen angepaßter Decodierer vorgesehen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung veranschaulicht ist, werden im folgenden weitere Aus­ gestaltungen, Ergänzungen und Vorteile der Erfindung beschrie­ ben und erläutert.

Mit FE 10, FE 11, FE 20 . . . FE 33 sind Funktionseinheiten, z. B. Signalformer, Meßstellenschalter, Digital- oder Analog-Ein- oder -Ausgaben und dergleichen bezeichnet, zwischen denen und anderen an einen Datenbus DAT angeschlossenen, nicht darge­ stellten Einheiten, z. B. einem Kanalprozessor eines Rechners, Daten übertragen werden sollen. Hierzu wird auf einen Adres­ senbus ADR jeweils die Adresse der Funktionseinheit geschal­ tet, von oder zu welcher Daten übertragen werden sollen. Der Adressenbus hat im Ausführungsbeispiel eine Breite von 16 Bit, so daß aus 16 Bit-breiten Signalen die Adressen decodiert werden müssen.

In einem Adresseneinsteller EST, der in einer Anschaltein­ heit ASE enthalten ist, ist die Anfangsadresse des Adressen­ bereichs der Funktionseinheiten FE 10, FE 11 . . . eingestellt. Selbstverständlich kann anstelle des Adresseneinstellers auch ein Register vorgesehen sein, das von einer Zentraleinheit mit der Anfangsadresse geladen wird. Die jeweils über den Adres­ senbus ADR empfangene Adresse und die eingestellte Anfangs­ adresse werden einem Subtrahierer SB 0 zugeführt und vonein­ ander subtrahiert, so daß das an einem Ausgang VZ des Subtra­ hierers abgegebene Vorzeichensignal anzeigt, ob die empfan­ gene Adresse größer oder kleiner als die Anfangsadresse ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Anfangsadresse die niedrigste Adresse der Funktionseinheiten, und sie wird von der empfan­ genen Adresse subtrahiert, so daß, wenn das Subtraktions­ ergebnis kleiner Null ist, die empfangene Adresse außerhalb des Adressenbereichs der Funktionseinheiten liegt. Mit dem Vorzeichensignal wird deshalb ein Sperrsignal auf eine Tor­ schaltung UND gegeben, der ferner über eine Steuerleitung STL Steuersignale, z. B. Lese-/Schreibsignale zugeführt sind, die sie, wenn sie freigegeben ist, zu den Funktionseinheiten durchschaltet. Ist die vom Subtrahierer SB 0 abgegebene Adres­ sendifferenz größer Null, muß noch geprüft werden, ob die empfangene Adresse größer als die Endeadresse ist. Dies könnte durch Vergleich mit der in einem Einsteller enthaltenen Ende­ adresse geschehen. Auch wäre möglich, die Differenzadresse mit der Bereichsgröße zu vergleichen. Zweckmäßig ist es je­ doch, nur zu prüfen, ob die Differenz den maximalen Adressen­ bereich, der nur einmal eingestellt ist und fest verdrahtet sein kann, überschreitet. Im Ausführungsbeispiel beträgt der maximale Adressenbereich 16. Dieser ist dadurch vorgegeben, daß die niederwertigsten 4 Bit der Ausgänge des Subtrahierers SB 0 als Unteradresse für die Funktionseinheiten weitergegeben werden. Die zwölf höherwertigen Stellen der Adressendifferenz werden einem NOR-Glied NOR zugeführt, das dann "0"-Signal als Sperrsignal auf die Torschaltung UND gibt, wenn die Adressen­ differenz größer als der maximale Adressenbereich ist.

Der Anschalteinheit ist eine Kette von Decodiereinheiten DKE 1, DKE 2, DKE 3 nachgeschaltet, die jeweils aus einem Decodierer DEC 1, DEC 2 , DEC 3 und einem Subtrahierer SB 1, SB 2, SB 3 bestehen. Jeder Decodiereinheit ist mindestens eine Funktions­ einheit zugeordnet. Zweckmäßig sind die Decodiereinheiten und die jeweils zugeordneten Funktionseinheiten auf je einer Bau­ gruppe BGR 1, BGR 2, BGR 3 angeordnet. Ihnen wird jeweils eine Unteradresse zugeführt, die vom Subtrahierer der jeweils vor­ hergehenden Decodiereinheit durch Subtraktion der Anzahl der dieser zugeordneten Funktionseinheiten von der ihr zugeführ­ ten Unteradresse gebildet ist. Jede Decodiereinheit bildet eine Unteradresse, indem ihr Subtrahierer die Anzahl der ihr zugeordneten Funktionseinheiten von der ihr zugeführten Unter­ adresse subtrahiert. Hierzu ist der eine Eingang des Subtra­ hierers entsprechend verdrahtet. Die Decodierer sind je nach Anzahl der zugeordneten Funktionseinheiten auf die Unter­ adressen 0; 0, 1; 0, 1, 2; . . . eingestellt. Der Decodierer DEC 1 ist somit auf die Unteradresse 0 für die Funktions­ einheit FE 10 und auf die Adresse 1 für die Funktionseinheit FE 11 eingestellt. Er aktiviert diese Einheiten, wenn ihm die Adresse 0 bzw. 1 zugeführt ist. Der Decodierer DEC 2 braucht nur die Adresse 0 für die Funktionseinheit FE 20 zu decodie­ ren; er kann daher aus einem NOR-Glied bestehen.

Zur Erläuterung der Funktion des Ausführungsbeispiels wird angenommen, daß die Einheit FE 32 adressiert werden soll. Die Anfangsadresse des Adressenbereichs der Funktionseinheiten FE 10 . . . FE 33 sei 1 356. Auf den Adressenhub ADR werde die Adresse 1 361 geschaltet. Der Subtrahierer SB 0 der Anschalt­ einheit ASE gibt daher die Unteradresse 5 auf die Decodier­ einheit DKE 1. Das Vorzeichensignal am Ausgang VZ des Subtra­ hierers SB 0 und das Ausgangssignal des NOR-Gliedes NOR sind dann log. "1", so daß die Torschaltung UND die Signale auf der Steuerleitung STL zu den Funktionseinheiten weiterleitet. Die Unteradresse 5 bewirkt kein Ausgangssignal des Decodie­ rers DEC 1, da dieser nur auf die Unteradressen 0 und 1 ein­ gestellt ist. Die vom Subtrahierer SB 1 abgegebene Unter­ adresse ist 3, auf die der Decodierer DEC 2 nicht anspricht. Im Subtrahierer SB 2 wird die Unteradresse 2 gebildet, so daß der Decodierer DEC 3 die Funktionseinheit FE 32 aktiviert. Es ist ersichtlich, daß die Decodierer immer nur auf die Unter­ adressen 0; 0, 1; usw. zu reagieren brauchen, d. h., die Decodierer sind, da die Decodiereinheiten und die zugehörigen Funktionseinheiten im allgemeinen eine Baugruppe oder einen Modul bilden, bei allen Baugruppen gleichen Typs immer iden­ tisch und benötigen keinen Adresseneinsteller. Auch die Sub­ trahierer von Baugruppen gleichen Typs sind ebenfalls gleich. Solche Baugruppen können an beliebiger Stelle innerhalb der Kette angeordnet werden. Die Adreßzuordnung ergibt sich auto­ matisch je nach Anzahl der belegten Adressen und der Stellung der Baugruppen innerhalb der Kette.

Das Ausführungsbeispiel kann mannigfach im Rahmen der Erfin­ dung verändert werden. Beispielsweise braucht die Anfangs­ adresse nicht die niedrigste Adresse des Adressenbereichs der Funktionseinheiten zu sein, sondern sie kann auch die höchste Adresse sein. Anstelle des NOR- und des UND-Gliedes UND können ODER-Glieder, NAND-Glieder und anstelle der Sub­ trahierschaltungen Addierschaltungen verwendet werden. Dabei werden dann u. U. die Decodierer DEC 1, DEC 2 . . . nicht auf die Unteradressen 0; 0, 1; . . ., sondern auf die Adressen 15; 15, 14; . . . eingestellt.

Claims (2)

1. Schaltungsanordnung zum Adressieren von Funktionseinheiten einer Datenverarbeitungsanlage mit Adressendecodiereinheiten (DKE 1, DKE 2, DKE 3 . . .), die hintereinandergeschaltet sind und an die jeweils eine oder mehrere Funktionseinheiten (FE 10, FE 11 . . . FE 33) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch

• - eine Anschalteinheit (ASE), der die Adressen der Funktions­ einheiten zugeführt sind und die eine Prüfeinrichtung (EST, NOR, UND) enthält, welche prüft, ob die jeweils empfangene Adresse im Bereich der Adressen der Funktionseinheiten (FE 10, FE 11 . . . FE 33) liegt und, falls dies der Fall ist, ein Frei­ gabesignal den Funktionseinheiten zuführt, die Differenz zwi­ schen empfangener Adresse und Anfangsadresse des Adressen­ bereichs bildet und als erste Unteradresse an die erste Adressendecodiereinheit (DKE 1) gibt,
• - jede Adressendecodiereinheit (DKE 1 , DKE 2 . . .) decodiert die zugeführte Unteradresse und gibt ein Aktivierungssignal an die an sie angeschlossenen adressierten Funktionseinheiten, verändert die zugeführte Unteradresse um die Anzahl der an sie angeschlossenen Funktionseinheiten und gibt die so ver­ änderte Unteradresse als nächste Unteradresse an die jeweils nächste Decodiereinheit ab.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anschalteinheit (ASE) prüft, ob die Differenz zwischen empfangener Adresse und Anfangsadres­ se kleiner 0 oder größer als der Adressenbereich der Funktions­ einheiten ist.