DE4138033A1

DE4138033A1 - Verfahren zur datenuebergabe

Info

Publication number: DE4138033A1
Application number: DE19914138033
Authority: DE
Inventors: Askold Dr Ing Meusling; Bernd Dipl Ing Moeller
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1993-05-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübergabe, das insbesondere in der Automati sierungstechnik bei der Meßdatenübertragung und -verarbeitung anwendbar ist.

Bekannt ist ein Kleinmikrorechnersystem mit gemeinsamem Schreib-/Lesespeicher. Die Informationen in Form von mehreren zusammengehörigen Bytes werden echtzeitbezogen im gleichberechtigten Verkehr ausgetauscht. Dazu sind eine Auswahlschaltung sowie zwei bezüglich der beiden Bussysteme identisch aufgebaute Teilsysteme angeordnet. Beide Systeme besitzen ein eigenes Bussystem, dessen Busleitungen über Verstärker mit den Busleitungen des gemeinsamen Speichers und den Adress- und Steuerleitungen, sowie jeweils einem Dekoder je Bussystem zur Erkennung eines Speicherverkehrs, verbunden sind (DD-PS 2 15 193). Die DD-PS 2 62 933 beschreibt eine Zugriffssteuerung auf einen Koppelspeicher, vorzugs weise auf einen Dual-Port-RAM in Master-Slave-Kopplung, wobei die Zugriffssteuerung eines Rechners so lange voreingestellt bleibt, wie kein zweiter eine Speicheranforderung stellt. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Zugreifrecht des jeweils anderen Rechners zu sperren. Bei mehrmaligen gleichzeitigen Speicheranforderungen erfolgt eine wechselsei tige Zuordnung des Zugriffsrechts mittels einer Verriegelungs- und Freigabelogik. Weiterhin wird in der DD-PS 2 45 965 eine Schaltungsanordnung zum unidirektionalen Da tenaustausch über gemultipexte Ein-/Ausgabetore dargestellt. Dabei besteht die Möglich keit, über zwischengelagerte Adressen- und Datenleitungen asynchrone oder zeitlich ver setzte Prozesse mit unterschiedlichen Zugriffsalgorithmen zu synchronisieren. Die DE-OS 35 32 164 beschreibt eine Anordnung mit wenigsten zwei Teilnehmern und gemeinsamen Dual-Port-RAM für wahlweisen Zugriff, mit dem die Teilnehmer asynchron in Verbindung stehen. Voraussetzung für die dargestellte Zugriffssteuerung ist ein teilweise gemultiplexter Daten- und Adressenbus eines Teilnehmers sowie dessen gesondertes Adress-/Steuersignal zum Einspeichern der Adressen. Die Nachteile der genannten Lösungen des Standes der Technik bestehen hauptsächlich in einem hohen schaltungstechnischen Aufwand und Restriktionen bei der Festlegung der Taktfrequenz und Gültigkeitsbereichen für den Speicherzugriff, die die Verarbeitungsquali tät bei der Datenübergabe deutlich beeinträchtigen.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Datenübergabe zu schaffen, das mit geringem Aufwand realisierbar ist und eine Datenübertragung mit hoher Variabilität gewährleistet.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Datenübergabe zu entwickeln, das mit einer geringen Anzahl einfacher Baugruppen realisierbar ist und eine schnelle Datenübertra gung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Datenübergabe zwischen zwei Einheiten mit gemeinsamem Speicher, die auf einen gemeinsamen Datenpuf fer zugreifen, wobei eine der beiden Einheiten das Zugriffsrecht hat und dieses nach An forderung durch die andere Einheit innerhalb eines ersten Gültigkeitsbereiches, begrenzt durch die Datenhaltezeit abzüglich einer Speicheroperationszeit, abgibt, wobei die zweitge nannte Einheit das Speicherzugriffsrecht nach Ablauf eines zweiten Gültigkeitsbereiches wieder an die erstgenannte Einheit zurückgibt, folgende Verfahrensmerkmale auf:

Der zweite Gültigkeitsbereich wird auf die für eine Speicheroperation notwendige Zeit re duziert, indem die Rückgabe des Speicherzugriffsrechts durch die zweite Einheit mit der Rückflanke des Speichersignals nach einer Byteoperation erfolgt.

Die erste Einheit gibt ein Speicherfreigabesignal an die zweite Einheit sowie die zweite Ein heit ein Speicheranforderungssignal an die erste Einheit aus.

Die Datenübertragung zwischen den Einheiten erfolgt je Transferrichtung über einen Speicherbereich, der bei Nichtbearbeitung durch die jeweilige Empfangseinheit in die nächst niedere Speicherebene geschaltet wird.

Vorteilhaft werden beim erfindungsgemäßen Verfahren im Falle der Realisierung der zwei ten Einheit als serielle Ein-/Ausgabe-Einheit die Daten von der ersten Einheit über einen Datenpuffer in der Form eines Datenrumpfes übernommen und zu einem serielle Daten protokoll mit Kennung und Sicherung steil aufbereitet und selbständig übertragen. Bei umgekehrter Datenrichtung wird das selbständig empfangene Datenprotokoll zu einem Datenrumpf verdichtet.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht hauptsächlich in der überaus einfa chen Realisierungsmöglichkeit mit wenigen herkömmlichen Standardbaugruppen. Zusätzlich wird der Übertragungskomfort deutlich erhöht. Beide Einheiten können vorteilhafterweise mit voneinander unabhängigen Systemtaktfrequenzen arbeiten.

Die allgemeine Form der Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Datenübergabe zwischen Einheiten über einen gemeinsamen Speicher wird an einem Aus führungsbeispiel aus dem Bereich der Datenübergabe in Funktionseinheiten mit Prozessor und intelligenter serieller I/O-Schnittstelle näher erläutert.

Dabei zeigen die zugehörigen Zeichnungen in

Fig. 1 eine Konfiguration einer Funktionseinheit zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein Signalschema und

Fig. 3 ein Speicher - Interface.

In der in Fig. 1 dargestellten Konfiguration ist eine Einheit 1 der Verarbeitungsprozessor und eine Einheit 2 der serielle Kommunikationscontroller einer Funktionseinheit 4. Im Schnittstellen- und Verarbeitungsblock der Einheit 2 werden die seriell einlaufenden Datenströme verarbeitet und byte-parallel an die Speichersteuerung übergeben bzw. von dieser übernommen, verarbeitet und seriell ausgegeben. Kernstück der Speichersteuerung ist eine Control-Logik 6, die über einen Anschluß zur Umschaltung der Betriebsart BA wahlweise einen Gültigkeitsbereich ll nach Anspruch 1 oder 2 (vgl. Fig. 2) realisiert. Ausgangspunkt für eine Speicheroperation der Einheit 2 ist eine Lese- oder Schreiboperation eines Daten-Latch 7 durch den Datentransfer zum oder vom Schnittstellen- und Verarbeitungsblock über die Control-Logik 6. Nach einer solchen Operation wird ein Speicherfreigabesignal SPF abgefragt. Bei für die Einheit 2 gesperrtem Speicherzugriff wird an die Einheit 1 ein Speicheranforderungssignal SPA gesendet und das Speicherfreigabesignal SPF weiter abgefragt. Nach Freigabe des Speicherzugriffs für Einheit 2 nach Umschalten von Speicherfreigabesignal SPF, welches innerhalb eines Gültigkeitsbe reiches l, der durch die für die Sende- oder Empfangsoperation eines Byte benötigte Zeit dauer abzüglich der Speicheroperationszeit und eines Sicherheitszuschlages bestimmt ist, erfolgen muß, werden Multiplexer MPX auf die internen Busse umgeschaltet und der Speicherzugriff durch Freigabe einer Speicheroperationssteuerung 8, die Signale CE, OE, WE generiert, ausgelöst. Ist der Speicherzugriff für Einheit 2 bereits bei der ersten Abfrage von Speicherfreigabe signal SPF erlaubt, wird der Speicherzugriff sofort wie im oben beschriebenen Ablauf aus gelöst. Ein Endsignal END für das Speicherzugriffsrecht der Einheit 2 wird je nach Einstel lung der Betriebsart mit dem Ende jeder Speicheroperation oder erst am Ende eines seriel len Datenblocks aus mehreren Byte generiert. Mit dem Endsignal END wird ein Speicher freigabe-Flipflop 9 rückgesetzt und damit der Zugriff für Einheit 1 wieder freigegeben. Als Koppelspeicher wird ein statischer RAM eingesetzt. In Fig. 3 sind außerdem Adreßsignale A_O bis A_x, Datensignale D_O bis D_y, eine Adreß steuerung 10 sowie Adreß-, Daten- und Steuerbus 11; 12 und 13 gekennzeichnet.

Claims

1. Verfahren zur Datenübergabe zwischen zwei Einheiten mit gemeinsamem Speicher, die auf einen gemeinsamen Datenpuffer zugreifen, wobei eine der beiden Einheiten das Zugriffsrecht hat und dieses nach Anforderung durch die andere Einheit innerhalb eines ersten Gültigkeitsbereiches, begrenzt durch die Datenhaltezeit abzüglich einer Speicheroperationszeit, abgibt, wobei die zweitgenannte Einheit das Speicherzugriffsrecht nach Ablauf eines zweiten Gültigkeitsbereiches wieder an die erstgenannte Einheit zurückgibt, gekennzeichnet dadurch
daß der zweite Gültigkeitsbereich (ll) auf die für eine Speicheroperation notwendige Zeit reduziert wird, indem die Rückgabe des Speicherzugriffsrechts durch die zweite Einheit (2) mit der Rückflanke des Speicherfreigabesignals (SPF) nach einer Byteoperation erfolgt,
daß die erste Einheit (1) ein Speicherfreigabesignal (SPF) an die zweite Einheit (2) sowie die zweite Einheit (2) ein Speicheranforderungssignal (SPA) an die erste Einheit (1) ausgibt
und das die Datenübertragung zwischen den Einheiten (1 und 2) je Transferrichtung über einen Speicherbereich erfolgt, der bei Nichtbearbeitung durch die jeweilige Empfangseinheit in die nächst niedere Speicherebene geschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch ,
daß im Falle der Realisierung der zweiten Einheit (2) als serielle Ein-/Ausgabe-Einheit die Daten von der ersten Einheit (1) über einen Datenpuffer (3) in der Form eines Datenrumpfes übernommen und zu einem seriellen Datenprotokoll mit Kennung und Sicherungsteil aufbereitet und selbständig übertragen werden und
daß bei umgekehrter Dateneinrichtung das selbständig empfangene Datenprotokoll zu einem Datenrumpf verdichtet wird.