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Dokumentenidentifikation DE10047931A1 19.04.2001
Titel Anordnung und Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen
Anmelder Geneticware Co., Ltd., Tortola, British Virgin Islands, GB
Erfinder Hou, Chien Tzu, Fremont, Calif., US;
Hsu, Hsiu Ying, Taipei, TW
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 27.09.2000
DE-Aktenzeichen 10047931
Offenlegungstag 19.04.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2001
IPC-Hauptklasse G06F 13/38
Zusammenfassung Eine Anordnung und zugehöriges Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen werden hauptsächlich durch Bereitstellung einer Mehrzahl von Verbindungskanälen zwischen Bauelementen eingeführt. Ferner weist jeder Kanal eine Mehrzahl von Signalleitungen auf. Der Bedeutungsinhalt (Daten-, Adreß- oder Steuersignal) auf der Signalleitung wird erkannt, indem die Änderung des Tastverhältnisses in einem Taktsignal ausgewertet wird, oder es wird eine Adreß-/Steuerleitung (A/C) dazu verwendet, die Übertragung einer Startsignatur, einer Endesignatur von Adreßsignalen und Steuersignalen zu definieren. Durch Bereitstellung der Übertragungsmodelle der vorliegenden Erfindung kann jeder Kanal unabhängig arbeiten, eine unidirektionale Übertragung von Adreß- und Datensignalen durchführen und die Kanalstruktur gemäß praktischen Anforderungen anpassen. Dadurch kann die Signalübertragung zwischen Bauelementen hochflexibel erfolgen, die Leerlaufzeit bei der Datenübertragung zwischen Bauelementen kann erheblich verringert werden, und es kann der optimale Übertragungswirkungsgrad erzielt werden.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1) Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen sowie auf ein zugehöriges Verfahren, und zwar auf den Entwurf eines Kanalübertragungsmodells und zugehörigen Verfahrens, die einen unabhängigen Betrieb ermöglichen und deren Kanalstruktur an praktische Erfordernisse beliebig angepasst werden kann.

2) Beschreibung des Standes der Technik

Bei einem herkömmlichen Aufbau eines Computersystems können verschiedene Busse verwendet werden, um zwischen Bauelementen des Computersystems ein Datenübertragungsnetz zu bilden. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Mehrzahl von herkömmlichen Bussen verwendet, um ein erstes Bauelement 10 und ein zweites Bauelement 20 miteinander zu verbinden, wobei das erste und zweite Bauelement durch eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU (central processing unit), einen Speicher, ein Peripheriegerät oder ein sonstiges Gerät verkörpert sein können. Grundsätzlich kann der Bus in folgende drei Kategorien eingeteilt werden. Diese sind:

  • 1. Ein Steuerbus zur Erzeugung bestimmter Signale zum Steuern des Systems, der hauptsächlich dazu verwendet wird, den Datenverkehr zwischen einer CPU und einem Peripheriegerät oder zwischen einer CPU und einem Speicher herzustellen;
  • 2. Ein Adressbus zum Festlegen der Zieladresse eines gegebenen Signals, das für einen Speicher oder ein Ein/Ausgabegerät bestimmt ist; und
  • 3. Ein Datenbus zur unidirektionalen oder bidirektionalen Datenübertragung, der in der Lage ist, in Bezug auf eine CPU, ein Peripheriegerät oder einen Speicher Daten zu lesen und/oder zu schreiben.

Durch die Bereitstellung des Steuerbusses können Signalflüsse im Computer vorgegeben werden. Durch die Bereitstellung des Adressbusses kann das Signal zum Zielgerät geleitet werden. Schließlich können durch die Bereitstellung des Datenbusses die ausgelesenen oder eingeschriebenen Daten übertragen werden. Jedoch weisen diese herkömmlichen Busse folgende Nachteile auf.

  • 1. Beschränkung auf jeweils eine Aufgabe: Solange ein Übertragungsauftrag einen gegebenen Bus belegt, müssen alle anderen Aufträge in einer geordneten Schlange warten, bis der Bus aus dem vorangehenden Auftrag entlassen wird. Das heißt, der herkömmliche Bus kann Daten nicht gleichzeitig senden und empfangen.
  • 2. Die meisten Datenleitungen, die als Daten-/Adressbusse in einem Computersystem verwendet werden, sind 64 Bit breite Datenleitungen. Jedoch ist in naher Zukunft zu erwarten, dass ein Bus mit 128 Bit breiten Datenleitungen die Hauptströmung darstellen wird. Eine solche Zunahme der Bitbreite bedeutet eine unvermeidliche Zunahme der Anzahl von Anschlußstiften (Pins) für die Datenleitung und den Bus und wird zu Schwierigkeiten bei der Unterbringung der Bauelemente in Gehäusen und zu einer Vergrößerung der Bauelemente führen. Insbesondere ist die Systemsteuereinheit am stärksten von der erhöhten Anzahl von Anschlußstiften betroffen, da sie mit den meisten wichtigen Bauelementen verbunden ist.
  • 3. Im Fall einer gleichzeitigen Umschaltung (von Nullen zu Einsen oder von Einsen zu Nullen) auf parallelen Daten/Adressleitungen ist eine erhöhte Leistungsaufnahme unvermeidlich, und somit wird die Übertragung durch stärkeres Rauschen beeinträchtigt.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen eine Anordnung und ein zugehöriges Verfahren anzugeben, bei denen verschiedene Kanäle als Kommunikationsmittel zwischen Bauelementen in der Weise genutzt werden, dass Daten im System in Abhängigkeit von praktischen Erfordernissen zweckmäßig bereitgestellt werden können. Bei der vorliegenden Erfindung umfasst jeder Kanal eine Mehrzahl von Signalleitungen zur Übertragung von Steuer-, Daten- und Adreßsignalen gemäß einem vorgegebenen Übertragungsprotokoll.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine der Signalleitungen im Kanal dazu verwendet werden, Takt- oder Startflag-Signale zu übertragen. Erfindungsgemäß kann das Taktsignal ein ungleichförmiges Rechtecksignal sein, das die in den Datenleitungen übertragenen Datenformate festlegt, indem das Tastverhältnis jedes Rechteckzyklus ausgewertet wird. Durch Bereitstellung eines Tastverhältnisdetektors kann dann der Bedeutungsinhalt der auf den jeweiligen Signalleitungen übertragenen Signale erkannt werden; das heißt, Signalleitungen zur Übertragung von Adreßsignalen, Datensignalen oder Steuersignalen können auf diese Weise eindeutig definiert werden.

Dementsprechend kann bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine A/C-Leitung (Adreß-/Steuerleitung [address/control]) des Kanals dazu verwendet werden, den Beginn und das Ende einer Übertragung zu definieren und die Adreß- und Steuersignale zu übertragen. Die übrigen Signalleitungen dieses Kanals verbleiben dann als Datenleitungen zur Übertragung von Datensignalen. Durch Auswertung der Änderung von auf der A/C-Leitung übertragenen Signalen können dann Sequenzen erkannt werden, die eine Abtastung der Datenleitungen veranlassen. Andererseits können durch Auswertung der Änderung auf den Datenleitungen auch Bitunterschiede der auf der A/C-Leitung übertragenen Adreßsignale gelesen werden. Bei der vorliegenden Erfindung können durch Bereitstellung einer Einrichtung zur Erfassung einer Datenleitungsumschaltung und einer Einrichtung zur Erfassung von Flanken und Startsignaturen Kennwerte von auf den Datenleitungen und der A/C-Leitung übertragenen Signalen erfasst werden.

Nach der vorstehend erörterten Strukturierung des Übertragungsmodells und -verfahrens kann jeder erfindungsgemäße Kanal als vollständiger Bus arbeiten, der sich durch unabhängigen Betrieb und unidirektionale Übertragung sowohl für Adreß- als auch Datensignale kennzeichnet. Auch können die erfindungsgemäßen Kanäle geeignet darauf eingestellt werden, praktische Anforderungen zu erfüllen. Dadurch kann Flexibilität der Signalübertragung zwischen verschiedenen Bauelementen erreicht werden; auf diese Weise kann die Leerlaufzeit bei der Übertragung für jedes Bauelement erheblich verringert werden und folglich ein optimaler Übertragungswirkungsgrad erzielt werden. Durch Bereitstellung der erfindungsgemäßen Kanalstruktur lässt sich beim Aufbau eines ganzen Hardwaregeräts großer Nutzen erzielen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre in den Zeichnungen veranschaulichten bevorzugten Ausführungsformen näher beschrieben; darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines herkömmlichen Busses;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Übertragungskanalsystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des empfangsseitigen Endes des in Fig. 3 gezeigten Übertragungsmodells;

Fig. 5 ein Flussdiagramm der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschaltbild des empfangsseitigen Endes des in Fig. 6 gezeigten Übertragungsmodells; und

Fig. 8 ein Flussdiagramm der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die hier offenbarte Erfindung richtet sich auf eine Anordnung und ein zugehöriges Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen. In der nachstehenden Beschreibung werden zahlreiche Einzelheiten erläutert, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu bieten. Für einschlägige Fachleute versteht es sich, dass Abänderungen dieser speziellen Einzelheiten dahin möglich sind, dass immer nach die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Andererseits werden gut bekannte Bauelemente nicht näher beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verdecken.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 kann nun der Unterschied zwischen den Kanälen der vorliegenden Erfindung und dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Bus leicht erläutert werden. Wie gezeigt, sind das erste Bauelement 10 und das zweite Bauelement 20 mit einer Mehrzahl von Kanälen 30 verbunden. Jeder Kanal 30 enthält eine Mehrzahl von Signalleitungen und wird unabhängig von anderen Kanälen 30 betrieben. In der Praxis kann jeder Kanal 30 als örtlicher Datenstrom aufgefasst werden. Wegen des Charakters eines unabhängigen Betriebs kann die Kombination aus Kanälen 30 in einem System dann passend eingestellt werden, um eine beliebige praktische Anforderung zu erfüllen. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind die Kanäle A, B und C der Sitzung 1 zugewiesen. Andererseits sind die Kanäle D und E der Sitzung 2 zugewiesen. Genauer ausgeführt, ist der Kanal A ein unidirektionaler Kanal, der Signale vom ersten Bauelement 10 zum zweiten Bauelement 20 überträgt, ferner sind die Kanäle B und C ebenfalls unidirektionale Kanäle, übertragen jedoch Signale vom zweiten Bauelement 20 zum ersten Bauelement 10. Das heißt, obwohl bei der vorliegenden Erfindung jeder Kanal 30 denselben Aufbau (nämlich mit einer Mehrzahl von Signalleitungen) aufweisen kann, kann dennoch das Übertragungsmuster (zum Beispiel die Übertragungsrichtung) für jeden Kanal 30 unterschiedlich aber vorgegeben sein, um die praktischen Bedürfnisse des Systems zu erfüllen.

Dementsprechend besteht der Zweck der vorliegenden Erfindung in der Angabe eines besonderen Übertragungsmodells und zugehörigen Verfahrens, die für die vorstehend genannte Kanalstruktur geeignet sind.

In der nachstehenden Beschreibung werden zwei Ausführungsformen verwendet, um das Kanalübertragungsprotokoll der vorliegenden Erfindung zu demonstrieren, bei dem jeder Kanal 30 eine Mehrzahl von Signalleitungen umfasst und sich durch eine unidirektionale Übertragung kennzeichnet. Die Signalleitungen werden hauptsächlich zur Übertragung von Adreß- und Datensignalen genutzt. Es folgen das erste und das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die vorgestellt werden, um zwei Arten erfindungsgemäßer Kanalübertragungsmodelle zu demonstrieren.

Erste bevorzugte Ausführungsform

Beim ersten Kanalübertragungsmodell wird eine Signalleitung des Kanals 30 als Taktsignal zum Übertragen eines Startsignals und eines Endesignals verwendet. Die übrigen Signalleitungen im Kanal 30 werden als Datenleitungen zum Übertragen von Datensignalen verwendet. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist der Kanal 30 der ersten Ausführungsform neun Signalleitungen auf, und acht davon sind Datenleitungen. Selbstverständlich können in der Praxis die Anzahl von Signalleitungen sowie die Anzahl von Datenleitungen höher sein. Unter Bezugnahme auf das in Fig. 3 veranschaulichte Zeitdiagramm ist festzustellen, dass das Taktsignal kein herkömmliches, gleichmäßiges Rechtecksignal ist. Durch Auswertung des Tastverhältnisses in jedem Taktzyklus kann dann das zugehörige Datenmuster, das über die Datenleitung übertragen wird, bestimmt werden. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 kann die positive Logik der ersten Ausführungsform wie folgt demonstriert werden.

  • a) In einem bestimmten Zyklus, in dem die Dauer einer "1" größer ist als die Dauer einer "0" (zum Beispiel ein Tastverhältnis "+" : "-" = 3 : 1), wird die Übertragung von Datensignalen begonnen. Dann werden auf der Datenleitung Adreß- oder Steuersignale übertragen. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel wird auf der Datenleitung ein Adreßsignal A gefolgt von einem Steuersignal C übertragen. Ob auf der Datenleitung ein Adreßsignal oder ein Steuersignal übertragen wird, kann gemäß nachstehenden Kriterien entschieden werden. Diese sind:
    • 1. Das Steuersignal folgt immer auf das Adreßsignal, wie bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel.
    • 2. Wenn zwischen dem Adreßsignal und dem Steuersignal ein bestimmtes Tastverhältnis, zum Beispiel 4 : 1, besteht, ist das Signal mit längerem Zyklus ein Adreßsignal und das Signal mit kürzerem Zyklus ist ein Steuersignal.
  • b) In einem gegebenen Zyklus, in dem die Dauer einer "1" ungefähr gleich lang ist wie die Dauer einer "0" (zum Beispiel ein Tastverhältnis 1 : 1 mit 25% Fehlertoleranz), kann davon ausgegangen werden, dass auf der Datenleitung Datensignale übertragen werden. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind das dritte bis siebte Signal auf der Datenleitung Datensignale D.
  • c) In einem gegebenen Zyklus, in dem die Dauer einer "1" kürzer als die Dauer einer "0" ist (zum Beispiel ein Tastverhältnis 1 : 3), wird die Übertragung von Datensignalen beendet.

Gemäß den vorstehenden Kriterien enthalten die auf der Taktsignalleitung übertragenen Signale nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen folgende zwei Hauptbestandteile.

  • 1. Beginn der Übertragung und Ende der Übertragung
  • 2. Das Signalmuster der auf der Datenleitung übertragenen Signale (zum Beispiel Datensignal D, Adreßsignal A oder Steuersignal C) sowie die Signalfolge von Signalen auf der Datenleitung.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel werden fallende Flanken des Taktsignals dazu verwendet, die Aufnahme von Datensignalen von der Datenleitung auszulösen. Während des ersten unsymmetrischen Zyklus zu Beginn der Übertragung überträgt die Datenleitung bekanntermaßen ein Adreßsignal A. Während des nachfolgenden zweiten unsymmetrischen Zyklus überträgt die Datenleitung ein Steuersignal C. Die übrigen, symmetrischen Zyklen bis zum Ende der Übertragung sind auf der Datenleitung als Strom von Datensignalen D identifiziert.

Fig. 4 veranschaulicht, wie ein empfangsseitiges Ende des Kanalübertragungsmodells nach der ersten Ausführungsform die oben genannten Taktsignale und Datensignale empfängt. Das empfangsseitige Ende umfasst:

Ein durch fallende Flanken des Taktsignals ausgelöstes Abtast-Halte-Glied 40 zum Abtasten und Halten des auf der Datenleitung übertragenen Signals (Datensignals D, Adreßsignals A oder Steuersignals C) und zum Durchführen der Abtast-Halte- Funktion an dem auf der Datenleitung jeweils anstehenden Signal, sobald auf der Taktsignalleitung eine fallende Flanke auftritt; und

einen Tastverhältnisdetektor 41 zum Erfassen des Tastverhältnisses in jedem Taktzyklus.

Dabei wird das vom Tastverhältnisdetektor 41 erfasste Tastverhältnis verwendet zu bestimmen, ob die durch das Abtast- Halte-Glied 40 abgetasteten Signale gemäß den oben genannten Definitionen Adreßsignale A, Steuersignale C oder Datensignale D sind (gestrichelte Linie in der Figur). Nach vorstehender Identifizierung werden die Signale dann zur weiteren Verarbeitung an das jeweilige Zielbauelement gesandt. Auf diese Weise erfolgen die Erfassung des Tastverhältnisses und die Bestimmung des Signalmusters solange, bis ein Endesignal erfasst wird.

Beim vorstehenden Kanalübertragungsmodell kann der Bedeutungsinhalt der auf der Datenleitung übertragenen Signale (d. h. das Signalmuster) erkannt werden, indem in jedem Taktzyklus des auf der Taktsignalleitung anstehenden Taktsignals die Änderung des Tastverhältnisses ausgewertet wird. Bei dieser Ausführungsform können die Anzahl von Datenleitungen und/oder die Kriterien zum Feststellen des Bedeutungsinhalts von Datenleitungssignalen im Hinblick auf unterschiedliche Tastverhältnisse passend eingestellt werden, um relevante praktische Anforderungen zu erfüllen. Eine solche Einstellung sollte als äquivalente Ausführung des vorliegenden Kanalübertragungsmodells gelten.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

Nunmehr sei auf den in Fig. 6 veranschaulichten zeitlichen Ablauf Bezug genommen. Beim zweiten Kanalübertragungsmodell wird eine A/C-Leitung (Adress-/Steuerleitung [Address/Control line]) dazu verwendet, den Beginn einer Übertragung, das Ende einer Übertragung und die Übertragung von Adress- und/oder Steuersignalen zu definieren. Die übrigen Signalleitungen desselben Kanals werden dazu verwendet, Datensignale zu übertragen.

Das Kanalübertragungsmodell nach der zweiten Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass die Abtastfolge bestimmt werden kann, indem die Signaländerung auf der A/C- Leitung ausgewertet wird, und die Bit-Umschaltung des übertragenen Adreßsignals auf der A/C-Leitung kann bestimmt werden, indem die Datensignaländerung auf der Datenleitung ausgewertet wird. Bei diesem Kanalübertragungsmodell lassen sich wiederum sowohl die Anzahl der A/C-Leitungen (1 bei der Ausführungsform) als auch die Anzahl der Datenleitungen (8 bei der Ausführungsform) beliebig ändern, ohne das Ausführungsprinzip dieses Modells zu verletzen.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird der Zeitpunkt, zu dem eine Abtastung der Datenleitungen ausgelöst wird, gemäß dem Kriterium der Flankentriggerung bestimmt. Das heißt, die Abtastung der Datenleitungen wird ausgelöst, sobald eine fallende Flanke oder eine ansteigende Flanke auftritt. Die bei dieser Ausführungsform erfolgende Triggerung sowohl durch fallende als auch durch ansteigende Flanken ist das Hauptunterscheidungsmerkmal dieser Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform, bei der nur die fallende Flanke die Abtastung auslösen kann.

Die A/C-Leitung verwendet eine Startsignatur "1010" zum Einleiten der Übertragungsfolge (in Fig. 8 als Schritt a gezeigt). Nach Übertragung der Startsignatur auf der A/C- Leitung werden Bits des Adreßsignals (a0, a1, a2, a3, a4, . . . in Fig. 6) übertragen (in Fig. 8 als Schritt b gezeigt). Bei dieser Ausführungsform wird die Datenänderung auf der Datenleitung dazu verwendet, das Umschalten von Adressbits zu definieren. Gleichzeitig können beim Auftreten ansteigender oder fallender Flanken von Signalen auf der A/C-Leitung die auf der Datenleitung anstehenden Bits D0, D1, D2 und D3 abgetastet werden (in Fig. 8 als Schritt c gezeigt). Durch Anwendung desselben zeitlichen Ablaufs können auch weitere Signale auf den übrigen Datenleitungen desselben Kanals der Reihe nach abgetastet werden.

Interessanterweise findet sich in Fig. 6 eine besondere Situation. Wenn nämlich in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen ein identisches Signal - in Fig. 6 als D7 und D8 - übertragen wird, dupliziert die A/C-Leitung lediglich das Ausgangssignal (in Fig. 6 als das zweite a2 gezeigt), um der Situation gerecht zu werden.

Nun wird auf Fig. 7 Bezug genommen, die ein Blockschaltbild zeigt, um zu erläutern, wie das empfangsseitige Ende des Kanalübertragungsmodells die vorstehend beschriebene zeitliche Abfolge interpretiert. Wie zuvor festgestellt, müssen drei Situation erfasst werden, nämlich:

  • 1. Start der Übertragung (oder Ende der Übertragung).
  • 2. Flanken von Signalen auf der A/C-Leitung, um Signale auf den Datenleitungen abzutasten; diese Flanken umfassen sowohl die ansteigenden als auch die fallenden Flanken.
  • 3. Änderungen des auf der Datenleitung übertragenen Signals selbst, um die Bitänderung von Signalen auf der A/C-Leitung zu definieren.

Gemäß dem in Fig. 7 gezeigten Aufbau umfasst die Ausführungsform:

Einen Datenleitungsschaltdetektor 50 zum Erfassen und Bestimmen der Änderungen von Signalen auf den Datenleitungen, zum Erzeugen eines Schaltsteuersignals 501 bei Erfassung einer Änderung und zum Senden des Schaltsteuersignals 501 an ein Daten-Abtast-Halte-Glied 52 über einen Verzögerungspuffer 51;

einen Flanken- und Startsignaturdetektor 53 mit folgenden Funktionen:

  • 1. Erfassung der Startsignatur auf der A/C-Leitung, um ein Adreßsteuersignal 531 für den Datenleitungsschaltdetektor 50 zu erzeugen und damit den Beginn einer eigentlichen Datenübertragung auf den Datenleitungen zu signalisieren;
  • 2. Erfassung des Auftretens von Flanken auf der A/C- Leitung, um ein erforderliches Flankentrigger-Steuersignal 532 zu erzeugen, das über einen Verzögerungspuffer 54 an ein Daten- Abtast-Halte-Glied 55 weitergeleitet wird, um dieses zu veranlassen, die auf den Datenleitungen übertragenen Daten abzutasten; und
  • 3. Erzeugung eines Startsteuersignals 533 zum Bestimmen der tatsächlichen effektiven Daten in einem Datenpuffer 56;

    ein serielles Register 57 zum Ausgeben effektiver Adreßsignale durch Sammeln der aus dem Daten-Abtast-Halte-Glied 52 empfangenen abgetasteten Daten; und

    einen Datenpuffer (Zwischenspeicher) 56, der durch das Startsteuersignal 533 veranlasst wird, die im Datenpuffer 56 enthaltenen effektiven Daten zu bestimmen.

Sobald bei dieser Ausführungsform der Flanken- und Startsignaturdetektor auf der A/C-Leitung eine Startsignatur "1010" erfasst, wird die Übertragung effektiver Daten auf den Datenleitungen begonnen. Folglich kann der Flanken- und Startsignaturdetektor 53 auch das Auftreten von Flanken auf der A/C-Leitung erfassen, um ein entsprechendes Flankentrigger- Steuersignal 532 zu erzeugen. Nachdem der Verzögerungspuffer 54 das Flankentrigger-Steuersignal 532 um eine vorgegebene Zeitspanne verzögert hat, wird das Flankentrigger-Steuersignal 532 ferner dazu verwendet, das Daten-Abtast-Halte-Glied 55 auszulösen, um die Signale auf den Datenleitungen abzutasten. Die vom Daten-Abtast-Halte-Glied 55 abgetasteten Daten werden dann an den Datenpuffer 56 weitergeleitet. Das vom Flanken- und Startsignaturdetektor 53 erzeugte Startsteuersignal 533 wird dann dazu verwendet, die Weiterleitung der im Datenpuffer 56 gesammelten tatsächlichen Effektivdaten zu bestimmen. Andererseits gibt die A/C-Leitung gleichzeitig ein Adreßsignal aus. Da der A/C-Leitung eine einzige Leitung zugewiesen ist, werden die Adreßsignale als Folge von Einzel-Bits erzeugt. Der Flanken- und Startsignaturdetektor 53 gibt das Adreßsteuersignal 531 an den Datenleitungsschaltdetektor 50 weiter, um diesen anzuweisen, sequentiell jedes Adreßsignal-Bit zu empfangen. Sobald auf den Datenleitungen eine Signaländerung auftritt, wird ein Schaltsteuersignal 501 erzeugt und an das Daten-Abtast-Halte-Glied 52 weitergeleitet, um die aktuellen Bits der A/C-Leitung zu empfangen. Diese Bits werden durch das serielle Register 57 gesammelt und dann an eine nächste Stelle weitergeleitet, nachdem ein effektives Adreßsignal gebildet worden ist.

Bei diesem Kanalübertragungsmodell werden die A/C-Leitung und die Datenleitungen zur Datenabtastung wechselseitig aufeinander bezogen. Abgesehen davon, dass die A/C-Leitung für die Signalisierung des Starts oder Endes des Ablaufs zuständig ist, wird die Signalabtastung auf den Datenleitungen durch auftretende Flanken von auf der A/C-Leitung übertragenen Signalen ausgelöst, und andererseits wird die Datenänderung auf den Datenleitungen ferner dazu verwendet, die Abtastung der auf der A/C-Leitung übertragenen Adreßsignal-Bits durchzuführen. Wiederum dienen spezifische Anforderungen an die vorliegende bevorzugte Ausführungsform nicht einer Einschränkung des Rahmens dieses Kanalübertragungsmodells.

Wie festgestellt, sind die Anordnung und das zugehörige Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen nach der vorliegenden Erfindung in der Lage, Adreß-/Datensignale über eine oben definierte Mehrzahl von Kanälen zu übertragen. Die Datenübertragung kann entsprechend den praktischen Erfordernissen des Datenflusses optimiert werden. Durch Anwendung der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile herkömmlicher Busse ersichtlich gemildert.

Die vorliegende Erfindung wurde zwar unter besonderer Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben, für einschlägige Fachleute versteht sich jedoch, dass hinsichtlich Form und Einzelheiten verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Bereich der vorliegenden Erfindung abzugehen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen (30) zwischen Bauelementen (10, 20), wobei zwischen den Bauelementen eine Mehrzahl von Verbindungskanälen (A, B, . . ., E) bereitgestellt wird, jeder Kanal eine Mehrzahl von Signalleitungen aufweist, eine der Signalleitungen jedes Kanals als Taktleitung zum Definieren eines Taktsignals, eines Startsignals und eines Endesignals zugewiesen ist und die übrigen Signalleitungen des Kanals als Datenleitungen zugewiesen sind, das Taktsignal ein ungleichförmiges Rechtecksignal mit unterschiedlichen Zyklen ist, die verschiedene zugehörige Tastverhältnisse bilden, um einen Bedeutungsinhalt von auf den Datenleitungen übertragenen Signalen zu erkennen, wobei der Bedeutungsinhalt Adreßsignale, Datensignale und Steuersignale umfasst.
  2. 2. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 1, wobei die Übertragung beginnt und die Datenleitungen die Adreßsignale oder die Steuersignale übertragen, wenn einer der Zyklen des Taktsignals eine längere Dauer für "1" als für "0" hat und ein erhebliches Verhältnis dieser beiden Zeitdauern aufweist.
  3. 3. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 2, wobei das Verhältnis vorzugsweise 3 : 1 beträgt.
  4. 4. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 1, wobei die Datenleitungen die Datensignale übertragen, wenn einer der Zyklen des Taktsignals eine im wesentlichen gleich lange Zeitdauer für "1" wie für "0" hat.
  5. 5. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 1, wobei die Übertragung endet, wenn einer der Zyklen des Taktsignals eine wesentlich kürzere Zeitdauer für "1" als für "0" hat.
  6. 6. Anordnung zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, mit:

    einem Abtast-Halte-Glied (40) zum Abtasten und Halten von auf einer Datenleitung übertragenen Signalen (einschließlich Daten-, Adreß- und Steuersignalen) bei Triggerung durch eine fallende Flanke eines Taktsignals; und

    einem Tastverhältnisdetektor (41) zur Erfassung des jeweiligen Tastverhältnisses jedes Zyklus des Taktsignals;

    wobei das Tastverhältnis und die Signale des Abtast-Halte- Glieds dazu verwendet werden, entsprechende Signalmuster zu bestimmen, um die jeweiligen Daten-, Adreß- und Steuersignale zu erkennen und in einem Empfangsbauelement weiter zu verarbeiten, wobei die Erfassungstätigkeit des Tastverhältnisdetektors endet, sobald eine Bedingung für das Ende der Übertragung erfüllt ist.
  7. 7. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, wobei zwischen den Bauelementen eine Mehrzahl von Verbindungskanälen bereitgestellt werden, jeder Kanal eine Mehrzahl von Signalleitungen aufweist, eine Adreß- /Steuerleitung (A/C) der Signalleitungen jedes Kanals dazu verwendet wird, einen Übertragungsstart und ein Übertragungsende zu definieren und Adreß- und Steuersignale zu übertragen, wobei die übrigen Signalleitungen des Kanals als Datenleitungen festgelegt sind, eine Abtastabfolge an der Datenleitung durch Signaländerung auf der Adreß-/Steuerleitung (A/C) bestimmt wird und eine Bit-Umschaltung der auf der Adreß- /Steuerleitung (A/C) übertragenen Adreßsignale anhand einer Signaländerung auf der Datenleitung bestimmt wird.
  8. 8. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 7, wobei die Abtastung der Datenleitung durch eine Flanke der Adreß-/Steuerleitung (A/C) ausgelöst wird und die Flanke entweder eine ansteigende oder eine fallende Flanke ist.
  9. 9. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 7, wobei die Adreß-/Steuerleitung (A/C) eine Startsignatur verwendet, um die Übertragung zu beginnen, und Bits des Adreßsignals übertragen werden, nachdem die Startsignatur auf der Adreß-/Steuerleitung (A/C) übertragen worden ist.
  10. 10. Verfahren zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, nach Anspruch 7, wobei die Adreß-/Steuerleitung (A/C) das übertragene Signal dupliziert, wenn in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen identische Signale übertragen werden.
  11. 11. Anordnung zur Datenübertragung auf Kanälen zwischen Bauelementen, mit:

    einem Datenleitungsschaltdetektor (50) zur Erfassung und Bestimmung einer Signaländerung auf Datenleitungen und zur Erzeugung eines Schaltsteuersignals (501) an ein Daten-Abtast- Halte-Glied (52), sobald eine Änderung erfasst wird;

    einem Flanken- und Startsignaturdetektor (53)
    1. - zur Erfassung einer Startsignatur auf einer Adreß- /Steuerleitung (A/C) und Erzeugung eines Adreßsteuersignals (531) an den Datenleitungsschaltdetektor (50), um einen Start der eigentlichen Daten auf den Datenleitungen sicherzustellen;
    2. - zur Erfassung des Auftretens von Flanken auf der Adreß- /Steuerleitung (A/C) und zur Erzeugung eines erforderlichen Flankentrigger-Steuersignals an das Daten-Abtast-Halte-Glied (52) über einen Verzögerungspuffer (51), um das Daten-Abtast- Halte-Glied (52) zu veranlassen, die auf den Datenleitungen anstehenden Signale abzutasten; und
    3. - zur Erzeugung eines Startsteuersignals (533) zum Bestimmen der in einem Datenpuffer (56) vorliegenden effektiven Daten;

      einem seriellen Register (57) zum Sammeln der effektiven Adreßdaten aus dem Daten-Abtast-Halte-Glied (52) und anschließenden Ausgeben der effektiven Adreßdaten; und

      einem Datenpuffer (56), der durch das Startsteuersignal (533) veranlasst wird, die effektiven Daten im Datenpuffer (56) zu bestimmen.






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