DK164677B - Udstyr til fejltolerant ind-/udlaesning af data - Google Patents

Description

DK 164677 B

Opfindelsen angår et udstyr, som angivet i indledningen til krav 1.

Ved styringen af fortrinsvis omfangsrige processer ved hjælp af datamater eller datamatsystemer, eksem-5 pelvis styringen af signalhus- og rangereanlæg indenfor jernbanevæsenet, anvendes der regelmæssigt ,ind-/udlæs-ningsenheder, som udgør et interface mellem datamatsystemet og de proceselementer, der skal styres. Disse ind-/udlæsningsenheder fordeler den datamatinterne data-10 bus på de elementspecifikke ind-/udlæsningsledninger, hhv. de forener de fra periferien tilførte data på databussen. Hver ind-/udlæsningsenhed forsyner et betemt antal proceselementer; den består til indlæsningen af separeringsporte, eventuelt også pufferlagre til ilygtige 15 data, og til udlæsningen principielt af pufferlagre. Til proceselementerne har datamatsystemet indirekte tilgang over ind-/udlæsningsenhederne. Hertil aktiverer datamatsystemet den ind-/udlæsningsenhed, der skal behandles, pr. adresse og foranlediger derefter den blokvise ind-20 læsning hhv. udlæsning af data i datamatsystemet hhv. til den aktiverede udlæsningsenhed. Overføringen af adresser, data og i det mindste en del af styreanvisningerne til datamatsystemets drift sker regelmæssigt over et dertil forhåndenværende bussystem.

25 Med henblik på at undgå fejlreaktioner af data matsystemet eller af proceselementerne som følge af fejlagtig adresseafkodning i ind-/udlæsningsenhederne er det ved særlig sikkerhedsrelevante processtyringer almindeligt at kontrollere adresseringen af ind-/udlæs-30 ningsenhederne ved tilbageoverføring af enten adressen eller et andet karakteristikum til den adresserende station, inden dataene overføres. Også dataene selv kan tilbageoverføres før deres anerkendelse og først frigives efter kontrol med de udsendte data (tysk offentlig-35 gørelsesskrift nr. 25 47 178). Denne fremgangsmåde til sikret udveksling af data i databearbejdningsanlæg er tidkrævende, uden at det er sikret, at de data, der skal

DK 164677 B

2 overføres, også faktisk og udelukkende ankommer ved de adresserede enheder.

Styringen - navnlig af ind-/udlæsningsenhederne -over et bussystem har foruden fordele den principielle 5 ulempe, at ved bestemte forstyrrelser på en af busserne, eksempelvis ved en kortslutning af ud-/indgangen på en ind-/udlæsningsenhed, er fortsat drift af datamatsystemet ikke længere mulig.

Den foreliggende opfindelse har til opgave at 10 angive et udstyr som omhandlet i krav l's indledning, som gør det muligt ved koblingstekniske foranstaltninger at kunne give afkald på den hidtil nødvendige adresseafkodning i ind-/udlæsningsenhederne og dermed at forøge anlæggets pålidelighed, og som derudover også har en høj 15 disponibilitet, idet det begrænser indvirkningerne af forstyrrelser i enkelte ind-/udlæsningsenheder til den i hvert enkelt tilfælde direkte af forstyrrelsen berørte ind-/udlæsningsenhed hhv. ved flere af forstyrrelsen direkte berørte ind-/udlæsningsenheder begrænser ind-20 virkningerne til disse.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen med de i krav l's kendetegnende del angivne træk. Fordelagtige udformninger af udstyret ifølge opfindelsen er angivet i underkravene.

25 Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere på grundlag af et på tegningen vist udførelseseksempel.

Tegningen viser i den venstre del en skematisk fremstilling af et udsnit af de til bearbejdning af ind-og udlæsninger nødvendige interne dele i en datamat 30 eller i et datamatsystem R og i den højre del et antal indlæsningsenheder El-En og udlæsningsenheder Al-An.

Over indlæsningsenhederne bliver meldinger hidrørende fra ikke viste proceselementer afgivet til datamatsystemet, og over udlæsningsenhederne afgives ordrer hidrø-35 rende fra datamaten til proceselementerne. Til hver ind-/udlæsningsenhed er der tilsluttet indtil otte pro-

DK 164677 B

3 ceselementer. Ind-/udlæsningsenhederne udgøres af paral-lel/serie- hhv. serie/parallel-omsættere. De serielle udgange på indlæsningsenhederne El-En er over separate dataledninger Del-Den tilsluttet tilknyttede indgange 5 el~en på et indlæsningsregister ER1; de serielle indgange på udlæsningsenhederne Al-An er over separate dataledninger Dal-Dan tilsluttet tilknyttede udgange al-an på et udlæsnings register ARI. Endvidere er der til ind-/udlæsningsenhederne i hvert enkelt tilfælde 10 separat ført takt- og styreledninger SI hhv. S2 for indlæsningsenhederne og udlæsningsenhederne. Takt- og styreledningerne er tilsluttet tilhørende udgange si hhv. s2 på datamaten. Over styre- og taktledningerne foranlediges de tilsluttede ind- hhv. udlæsningsenheder 15 i hvert enkelt tilfælde samlet til seriel, taktstyret indlæsning hhv. overtagelse af data. I det viste udførelseseksempel er der for indlæsnings enhederne E1-E3 og En antaget vilkårlige data hidrørende fra proceselementerne. Datamatens overtagelse af disse data for-20 klares nærmere i det følgende.

Overtagelsen af data i datamaten kan både initieres fra periferien og fra datamaten. Hvis der foreligger data fra indlæsningsenhederne El-En til overtagelse, adresserer datamaten først det indlæsningsregister, 25 over hvilket de data, der skal overtages, kan tilføres.

I det antagne eksempel er dette indlæsningsregistret ERl. Datamaten, der i det foreliggende tilfælde udgøres af et processor-modul CPU, lagre ROM og RAM samt adresse-, data- og styrebus ADR, D og ST, foranlediger 30 derpå udlæsning af et styresignal til den styreledning SI, som fører til de indlæsningsenheder El-En, der skal afspørges. De enkelte lagerpladser i indlæsningsenhederne afspørges derpå taktstyret og overfører de i dem lagrede data til indlæsningsregistret ERl. Herved dan-35 ner de fra den første, den anden, den tredje osv. lagerplads i indlæsningsenhederne El-En afspurgte databit i

DK 164677 B

4 hvert enkelt tilfælde dataord, som optages af indlæsningsregistret ERl og under styring af processor-modulet CPU indskrives i datamatens arbejdslager RAM. De der efter hinanden nedlagte dataord svarer ikke til de i 5 de enkelte indlæsningsenheder lagrede datafølger. For en efterfølgende bearbejdning af de overførte data er det derfor på datamatens side nødvendigt at retablere dataenes oprindelige tilknytning til de enkelte indlæsningsenheder og dermed til de tilhørende proceselementer.

10 Hertil tager opfindelsen udgangspunkt i den er kendelse, at dataenes oprindelige tilknytning til indlæsningsenhederne og dermed til de tilhørende proceselementer kan retableres ud fra de i arbejdslageret RAM mellemlagrede dataord ved, at man i den datamatrix DM, 15 der er opstået af de efter hinanden overførte dataord, ved ombytning af linier og spalter danner den transponerede DT. På tegningen er den nævnte omsætningsproces anskueliggjort symbolsk ved hjælp af stiplede linier. Processor-modulet CPU foranlediger derved - eventuelt 20 under anvendelse af et internt register - den spaltevise udlæsning af den af de overførte dataord dannede datamatrix i arbejdslageret RAM og indskrivningen af de derved dannede nye dataord i et andet område i arbejdslageret. Modulet gør dette under indflydelse af et i et 25 fastlager ROM nedlagt program. Efter afslutning af omstillingsprocessen foreligger i arbejdslageret RAM de oprindeligt fra indlæsningsenhederne tilførte datafølger; de kan nu frigives til egentlig databearbejdning i datamaten.

30 På helt lignende må foregår udlæsningen af data.

De af datamaten til en bestemt gruppe udlæsningsenheder, f.eks. udlæsningsenhederne Al-An, udarbejdede data danner i datamatens arbejdslager en datamatrix. Ud fra denne datamatrix bestemmer datamaten den transponerede 35 og overfører de således omstillede data ordvist til udlæsningsregistret ARI, på hvis udgange al-an udlæs-

DK 164677 B

5 ningsenhederne Al-An er tilsluttet over tilknyttede separate dataledninger Dal-Dan. Dataordene overføres således til udlæsningsregistret ARI, at der i udlæsningsenhederne efter afslutningen af overføringsproces-5 sen nøjagtigt er lagret de data, der forinden af datamaten blev udarbejdet til disse enheder.

Virkningerne af forstyrrelser i enkelte ind-eller udlæsningsenheder forbliver begrænset til de i hvert enkelt tilfælde af forstyrrelsen berørte ind-/ud-10 læsningsenheder, fordi de af forstyrrelsen ikke berørte øvrige ind-/udlæsningsenheder er afkoblet fra den eller de forstyrrede ind-/udlæsningsenheder over de tilknyttede dataledninger. Derved opnås for indlæsningsprocessen og udlæsningsprocessen af data fra processen til data-15 maten hhv. fra datamaten til processen en disponibili-tet, som ligger langt ud over disponibiliteten for sådanne datamater eller datamatsystemer, som kommunikerer med deres ind-/udlæsningsenheder over et bussystem.

Til ind- hhv. udlæsning af data adresserer data-20 maten enkelte registre, eksempelvis indlæsningsregistret ER1 eller udlæsningsregistret ARI, og fra disse registre bliver de data, der skal overføres, ledet videre til datamaten hhv. udlæsningsenhederne. Da ind-/udlæs-ningsenhederne adresseres indirekte af datamaten over 25 ind-/udlæsningsregistrene, kræves der i ind-/udlæsnings-enhederne selv ikke længere nogen adresseafkodning. Dermed formindskes muligheden for afkodningsfejl ved dataoverføringen, og dette gør ind- og udlæsningen af data mere pålidelig end i anlæg med enkelt adressering af 30 ind-/udlæsningsenhederne.

I en fordelagtig udformning af opfindelsen gøres antallet af ind- hhv. udlæsningsenheder, der skal tilsluttes et ind-/udlæsningsregister, i hvert enkelt tilfælde højst lig med databredden af den parallelle data-35 bearbejdning i datamaten. Med denne begrænsning er dataoparbejdningen i datamaten overordentlig ukompliceret.

Claims (7)

1. Indretning til fejltolerant ind-/udlæsning af data i hhv. fra en datamat eller et datamatsystem under 35 anvendelse af et datamatmodul og eksterne ind-/udlæs-ningsenheder, som stiller data, der skal ind- hhv. udlæ- DK 164677 B 7 ses, til rådighed ordvist, kendetegnet ved, at ind-/udlæsningsenhederne (El-En, Al-An) er udstyret med serielle ud- hhv. indgange, som over separate dataledninger (Del-Den, Dal-Dan) er forbundet med tilknyt-5 tede ind-/udgange (el-en, al-an) på indlæsnings-/udlæs-ningsregistre (ER1, ARI), og at ind- og udlæsningsenhedernes takt- og styreindgange til den serielle ud- hhv. indlæsning af data over takt- og styreledninger (SI, S2) hver især samlet er tilsluttet tilhørende takt- og sty-10 reudgange (si, s2) på datamaten (R), at datamaten efter adressering af et ind-/udlæsningsregister (f.eks. ER1) ved belægning af de tilhørende takt- og styreledninger (SI) over dataledningerne (Dal-Dan) mellem det adresserede ind-/udlæsningsregister (ER1) og de dertil tilslut-15 tede ind-/udlæsningsenheder (El-En) foranlediger en ordvis overføring af data mellem dem, ved hvilken alle tilsluttede ind-/udlæsningsenheder (El-En) hver især samlet efter hinanden afspørges hhv. belægges med data, og at datamaten mellemlagrer de data, som den får tilført ord-20 vist fra indlæsningsenhederne over et indlæsningsregister hhv. som skal afgives til udlæsningsenhederne, linievist og ud fra den derved opstående datamatrix (DM) danner den transponerede (DT) før udnyttelsen af dataene i datamaten før deres udlæsning til et udlæsningsregi-25 ster.

2. Udstyr ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indlæsnings- og udlæsningsenhederne er tilsluttet separate ind- og udlæsningsregistre.

3. Udstyr ifølge krav 1 eller 2, kende-30 tegnet ved, at antallet af ind- hhv. udlæsningsenheder, som er tilsluttet et ind-/udlæsningsregister, højst er lig med databredden af den parallelle databearbejdning i databearbejdningsanlægget.

4. Udstyr ifølge krav 3, kendetegnet 35 ved, at der til behandling af et større antal ind- hhv. udlæsningsenheder end forudgivet ved databredden af den DK 164677 B 8 parallelle databearbejdning findes flere ind- hhv. udlæsningsregistre, som er aktiverbare uafhængigt af hinanden .

5. Udstyr ifølge et eller flere af kravene 1-4, 5 kendetegnet ved, at datamaten (R) påkalder ind-/udlæsningsregistrene (ER1, ARI) enkeltvis og uafhængigt af hinanden.

6. Udstyr ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at der til dannelse af den 10 transponerede findes en mikrocomputer som del af den datamat, der skal drives.

7. Udstyr ifølge krav 6, kendetegnet ved, at mellemlagringen og dannelsen af den transponerede i mikrocomputerens arbejdslager sker under styring 15 af mikrocomputerens CPU.