DE4305851C2 - Datentransfer-Steuersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Datentransfer-Steuersystem für ein Datenverarbeitungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Datentransfer-System ist aus der DE 40 31 662 A1 bekannt.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Datenverarbeitungssystems, in dem ein herkömmliches Datentransfer-Steuersystem verwendet ist. Die Figur zeigt eine Zentraleinheit (CPU) 2 für arithmetische und Steuerfunktionen zur Datenverarbei­ tung, einen Speicher 3 zum Speichern von für die Datenverar­ beitung benötigten Daten (Programmen und anderen Daten), periphere Funktionsschaltungen 4 mit besonderen Funktionen für die Datenverarbeitung, eine Direktspeicherzugriffs- bzw. DMA-Transferschaltung als Direkttransferschaltung zur direkten Übertragung von Daten aus einer peripheren Funktions­ schaltung 4 oder dem Speicher 3 als Quelle über einen Daten­ bus 8 zu dem Speicher 3 oder einer peripheren Funktions­ schaltung 4 als Ziel unter Erlangung des Rechts zur Nutzung des Datenbusses 8 und unter Umgehung der Zentraleinheit 2 und einen Adressenbus 9 zur Bestimmung einer Adresse einer Ein­ richtung wie des Speichers 3. Die DMA- bzw. Direkttransfer­ schaltung 1 enthält eine Direkttransferabruf-Aufnahmeschal­ tung 5, einen Direkttransfer-Datenpuffer 6 und eine Direkt­ transfer-Steuerschaltung 7. In Fig. 4 bezeichnen A eine Dateneingabe/Ausgabeleitung der Zentraleinheit 2, B eine Adressenausgabeleitung der Zentraleinheit 2, C eine Daten­ eingabe/Ausgabeleitung der Direkttransferschaltung 1, D eine Adressenausgabeleitung der Direkttransferschaltung 1, E eine Dateneingabe/Ausgabeleitung des Speichers 3 und F eine Adresseneingabeleitung des Speichers 3. Mit G ist eine Sig­ nalleitung für ein Anforderungssignal zum direkten Speicher­ zugriff aus den peripheren Funktionsschaltungen 4 bezeich­ net, mit H ist eine Signalleitung für ein Direkttransfer- Auslösesignal aus der Direkttransferabruf-Aufnahmeschaltung 5 zu der Direkttransfer-Steuerschaltung 7 bezeichnet, mit I ist eine Zentraleinheitsunterbrechungs-Anforderungs-Signalleitung aus der Direkttransfer-Steuerschaltung 7 zu der Zentral­ einheit 2 bezeichnet, mit J ist eine Zentraleinheitsunter­ brechungsabschluß-Signalleitung aus der Zentraleinheit 2 zu der Direkttransfer-Steuerschaltung 7 bezeichnet, mit K ist eine Direkttransferabschluß-Signalleitung aus der Direkt­ transfer-Steuerschaltung 7 zu der Zentraleinheit 2 bezeich­ net und mit L ist eine Datentransfersteuerleitung von der Direkttransfer-Steuerschaltung 7 zu dem Datenpuffer 6 be­ zeichnet.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer herkömmlichen DMA- Transferschaltung. In der Figur sind den in Fig. 4 gezeigten Komponenten entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, weshalb ihre Beschreibung weggelassen ist. Fig. 5 zeigt eine Busnutzungsrecht- Entscheidungsschaltung 10, eine Buszugriffsteuerschaltung 11, einen Transferzeiger 12, einen Transferzähler 13, einen Quellenadressenzeiger 14 und einen Zieladressenanzeiger 15. Mit D′ ist eine Adressenausgabeleitung des Quellenadressen­ zeigers 14 bezeichnet, mit D′′ ist eine Adressenausgabeleitung des Zieladressenzeigers 15 bezeichnet, mit M ist eine Di­ rekttransfer-Startsignalleitung bezeichnet, mit N ist eine Direkttransfer-Abschlußsignalleitung zu der Entscheidungs­ schaltung 10 bezeichnet, mit O ist eine Leseauslösesignal­ leitung zu dem Datenpuffer 6 bezeichnet, mit O′ ist eine Schreibauslöse-Signalleitung zu dem Datenpuffer 6 bezeichnet, mit P ist eine Zählsignalleitung zu dem Transferzähler 13 bezeichnet, mit Q ist eine Transferdatenabschluß-Signal­ leitung aus dem Transferzähler 13 bezeichnet, mit R ist ein Zählwert des Transferzeigers 12 bezeichnet, mit S ist eine Signalleitung für Quellenadressen-Ausgabeabrufsignal bezeichnet und mit T ist eine Signalleitung für ein Ziel­ adressen-Ausgabeabrufsignal bezeichnet.

Nachstehend wird die Funktion des Datenverarbeitungssystems unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Wenn aus den peripheren Funktionsschaltungen 4 über die Signalleitung G ein DMA-Transferanforderungssignal in die Direkttransferab­ ruf-Aufnahmeschaltung 5 eingegeben wird, gibt die Aufnahme­ schaltung 5 über die Signalleitung H an die Direkttransfer- Steuerschaltung 7 ein DMA-Auslösesignal ab. Die Steuerschaltung 7, die das DMA-Auslösesignal aufgenommen hat, gibt über die Signalleitung I an die Zentraleinheit 2 ein Unterbre­ chungsanforderungssignal zur Unterbrechung des Betriebsvor­ gangs der Zentraleinheit 2 ab. Wenn die Zentraleinheit 2 das Unterbrechungsanforderungssignal akzeptiert hat, unterbricht die Zentraleinheit 2 ihren Funktionsablauf und gibt über die Signalleitung J ein Unterbrechungsabschlußsignal an die Steuerschaltung 7 ab. Durch diese Betriebsvorgänge wird das Datenbusnutzungsrecht von der Zentraleinheit 2 auf die DMA- Transferschaltung 1 übertragen.

Die DMA-Transferschaltung 1, die das Datenbusnutzungsrecht erlangt hat, gibt für die Eingabe in den Speicher 3 über die Signalleitung F auf der Signalleitung D an den Adressenbus 9 eine Quellenadresse aus. Der Speicher 3 nimmt die Quellen­ adresse auf und gibt über die Signalleitung E Übertragungs­ daten aus seiner Quellenadresse an den Datenbus 8 ab. Die Übertragungsdaten an dem Datenbus 8 werden über die Signal­ leitung C in den Datenpuffer 6 eingegeben. Nachdem die Übertragungsdaten in den Datenpuffer 6 eingegeben sind, wird über die Signalleitung D an den Adressenbus eine Zieladresse ausgegeben, und die Übertragungsdaten werden über die Signal­ leitung C, den Datenbus 8 und die Signalleitung E in die Zieladresse F die Zieladresse erhalten hat. Diese Vorgänge werden wiederholt, bis der Datentransfer abgeschlossen ist.

Wenn der DMA-Transfer abgeschlossen ist, wird das Datenbus­ nutzungsrecht von der DMA-Transferschaltung 1 auf die Zentral­ einheit 2 übertragen und die Direkttransfer- Steuerschaltung 7 gibt über die Signalleitung K ein Direkt­ transfer-Abschlußsignal an die Zentraleinheit 2 ab, wodurch die Zentraleinheit 2 den Betrieb wieder aufnimmt.

Als nächstes wird in Verbindung mit Fig. 4 und 5 die Funktion der Direkttransfer-Steuerschaltung 7 beschrieben. Wenn über die Signalleitung J das Zentraleinheitsunter­ brechungssignal in die Benutzungsrecht-Entscheidungsschaltung 10 eingegeben wird, wird von dieser das Busnutzungs­ recht von der Zentraleinheit 2 auf die DMA-Transferschaltung 1 übertragen und über die Signalleitung M ein Direkttrans­ fer-Startsignal an die Buszugriffsteuerschaltung 11 ausge­ geben. Daraufhin gibt die Buszugriffsteuerschaltung 11 über die Signalleitung S ein Quellenadressenausgabe-Anforderungs­ signal an den Quellenadressenzeiger 14 aus. Dadurch gibt der Quellenadressenzeiger 14 über die Signalleitung D′ an den Adressenbus 9 eine Quellenadresse aus. Zugleich gibt die Buszugriffsteuerungschaltung 11 an den Datenpuffer 6 über die Signalleitung O ein Leseauslösesignal ab, um über die Sig­ nalleitung C die aus der Quellenadresse ausgegebenen Über­ tragungsdaten von dem Datenbus 8 in den Datenpuffer 6 einzu­ lesen.

Wenn das Lesen der Übertragungsdaten aus der Quellenadresse beendet ist, gibt die Buszugriffsteuerschaltung 11 über die Signalleitung T ein Zieladressenausgabe-Anforderungssignal an den Zieladressenanzeiger 15 aus. Dadurch gibt der Ziel­ adressenanzeiger 15 über die Signalleitung D′′ eine Zieladresse an den Adressenbus 9 aus. Zugleich gibt die Buszugriffsteu­ erschaltung 11 über die Ausgangsleitung O′ an den Datenpuffer 6′ ein Schreibauslösesignal ab, um die Übertragungsdaten an der Zieladresse einzuschreiben.

Wenn durch den vorstehend beschriebenen Betriebsvorgang die Übertragung von Daten mit einem Byte abgeschlossen ist, gibt die Buszugriffsteuerschaltung 11 über die Signalleitung P an den Transferzähler 13 ein Zählsignal aus. Der Transferzähler 13 zählt über die Signalleitung R den Wert des Transferzei­ gers 12 herunter. Wenn nach dem Herunterzählen der Zählwert des Transferzeigers 12 nicht "0" ist, führt die Buszugriff­ steuerschaltung 11 die nächste DMA-Übertragung bzw. Direkt­ übertragung aus.

Wenn der Wert des Transferzeigers 12 zu "0" wird, gibt der Transferzähler 13 über die Signalleitung Q an die Buszu­ griffsteuerschaltung 11 ein Transferdatenabschlußsignal aus. Daraufhin beendet die Buszugriffsteuerschaltung 11 den Direkttransfer und gibt über die Signalleitung N an die Busnutzungsrecht-Entscheidungsschaltung 10 ein Direkttrans­ ferabschlußsignal aus. Die Benutzungsrecht-Entscheidungs­ schaltung 10 überträgt das Busnutzungsrecht von der DMA- Transferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2 und gibt danach über die Signalleitung K an die Zentraleinheit 2 ein Direkt­ transfer-Abschlußsignal aus, wodurch die Zentraleinheit 2 ihren Betrieb wieder aufnimmt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei diesem herkömmlichen Datentransfer-Steuersystem das Busnutzungsrecht für einen Direkttransfer nach dem Abschalten der Zentraleinheit von der Zentraleinheit auf die DMA-Transferschaltung über­ tragen und nach beendetem Direkttransfer zur Wiederaufnahme der Funktion der Zentraleinheit von der DMA- Transferschaltung auf die Zentraleinheit übertragen.

Aus den Patent Abstracts of Japan, P-1093, vom 16. August 1990, Bd. 14, Nr. 381 ist eine Direktspeicherzugriffs-(DMA-) Übertragungs-Steuerschaltung bekannt, bei der ein Speicher in einen lokalen Speicherbereich und einen Pufferspeicherbereich aufgeteilt ist. Wenn eine Zentraleinheit während der DMA- Übertragung auf den Pufferspeicher zugreift, vergleicht ein Vergleicher den Inhalt einer Zeit-Speicherschaltung und einem Bus und gibt ein Übereinstimmungssignal an eine Signal- Steuerschaltung aus. Daraufhin unterbricht die DMA-Steuer­ schaltung vorübergehend die DMA-Übertragung, die Zentralein­ heit und der Pufferspeicher werden elektrisch miteinander verbunden und die Zentraleinheit greift auf den Pufferspeicher zu. Nach Abschluß des Zugriffs wird die Verbindung zwischen der Zentraleinheit und dem Pufferspeicher unter­ brochen und die DMA-Übertragung wieder aufgenommen. Das Um­ schalten des Nutzungsrechts des Datenbusses erfolgt jedoch nach Anforderung eines Zugriffs auf den Speicher durch die Zentraleinheit; erst dann wird der Direkttransfer unter­ brochen. Bei diesem zwangsweise durchgeführten Wechsel der Nutzung des Datenbusses bleibt der Betriebszustand der Di­ rekttransferschaltung, deren Betrieb unterbrochen wird, voll­ kommen unberücksichtigt. Eine Maximierung des Wirkungsgrades des Gesamtsystems läßt sich jedoch stets nur durch Maximierung der Leistung der einzelnen Komponenten des Systems er­ reichen, und zwar unter Berücksichtigung der jeweils vor­ herrschenden Betriebsbedingungen. Da die Zentraleinheit je­ doch hinsichtlich der Nutzung des Datenbusses einseitig be­ vorzugt wird, wird der Direktspeicherzugriff durch die Di­ rekttransferschaltung dadurch zwangsläufig behindert. Folg­ lich kann der Wirkungsgrad des Gesamtsystems nicht maximiert werden.

Die DE 40 31 662 A1 offenbart eine DMA-Steuerschaltung, die die Datenübertragung unterbricht, um die Freigabe der Bus­ nutzung an eine Zentraleinheit zu übertragen. Dabei sind zur Erfassung des Endes der Datenübertragung die Erfassung meh­ rerer Signale erforderlich. Die DMA-Steuerschaltung nimmt die Datenübertragung erst dann wieder auf, wenn die Zentraleinheit ihren Zugriff auf einen Speicher beendet hat. Es wird stets eine konstante Datenmenge, nämlich genau 255 Bytes in einem sogenannten "Burst-Mode", übertragen.

Während des "Burst-Mode", d. h. während der Übertragung von 255 Bytes, wird die Übertragung durch die Zentraleinheit unter­ brochen, nachdem die durch eine Zeitgeberschaltung einge­ stellte Zeit abgelaufen ist, so daß dann die Zentraleinheit auf den Speicher zugreifen kann. Da die in der Zeitgeber­ schaltung eingestellte Zeit länger als der "Burst-Mode" ge­ macht werden kann, belegt die Direkttransferschaltung dann ständig den Datenbus, d. h. es findet kein Zugriff auf den Speicher durch die Zentraleinheit statt.

Dabei wird also die Priorität zur Nutzung des Datenbusses grundsätzlich der Zentraleinheit entzogen und der Direkt­ transferschaltung erteilt, und zwar unabhängig von dem Be­ triebszustand der Zentraleinheit und der zu übertragenden Datenmenge. Da dadurch die Zentraleinheit während des DMA­ Transfers nicht genutzt werden kann, ist ihre Befehlsausfüh­ rung gegenüber der Direkttransferschaltung prinzipiell be­ nachteiligt. Infolgedessen sinkt der Wirkungsgrad des ge­ samten Datenverarbeitungssystems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Datentransfer-Steuersystem derart weiterzubilden, daß zur Verbesserung des Wirkungsgrades der gesamten Verarbeitung im Datenverarbeitungssystem der Vorrang auf das Busnutzungsrecht zwischen der Zentraleinheit und der Direkt­ transferschaltung entsprechend dem Betriebszustand der Zen­ traleinheit oder der zu übertragenden Datenmenge eingeräumt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl ein Register zum Einstellen der Zentraleinheitszykluszeit als auch ein Register zum Einstellen der Direkttransferzykluszeit vorgesehen ist, so daß beide Zykluszeiten frei wählbar sind.

Dabei wird das Busnutzungsrecht in vorbestimmten Zeitabständen periodisch umgeschaltet, indem der Wert auf die Anzahl der durch die Zentraleinheit auszuführenden Befehle einge­ stellt wird. Dieser Wert wird dann mit einem Zählwert des Systemtaktsignals verglichen, um das Recht auf Nutzung des Datenbusses entweder der Zentraleinheit oder der Direkt­ transferschaltung zu erteilten.

Alternativ wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzahl von mittels der Direkttransferschaltung zu übertragenden Datensätzen mit einem über einen externen An­ schluß oder durch Programmierung eingestellten Wert vergli­ chen wird und aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs der An­ zahl der zu übertragenden Datensätze mit dem eingestellten Wert das Busnutzungsrecht von der Zentraleinheit der Direkt­ transferschaltung für den Datenübertragungszyklus erteilt wird, so daß die Datenübertragung mittels der Direkttransfer­ schaltung unter Vorrang gegenüber der Zentraleinheit ausge­ führt wird.

Da das Busnutzungsrecht durch Vergleich des eingestellten Werts mit der Anzahl zu übertragender Datensätze umgeschaltet wird, kann der Vorrang auf die Nutzung des Datenbusses der Direkttransferschaltung eingeräumt werden, wenn eine vorbe­ stimmte Datenmenge vorliegt, deren Übertragung sich überhaupt lohnt. Dadurch kann der direkten Datenübertragung Vorrang beispielsweise dann eingeräumt werden, wenn die Anzahl von noch zu übertragenden Datensätzen gering ist, oder bis die Anzahl von noch zu übertragenden Datensätzen einen bestimmten Wert unterschritten hat.

Da also das Umschalten abwechselnd entsprechend den jeweils geltenden Betriebsbedingungen erfolgt, d. h. dem Ablauf einer eingestellten Zeit bzw. dem Vorliegen einer bestimmten Daten­ menge, wird bei der Erteilung des Busnutzungsrechts weder die Zentraleinheit noch die Direkttransferschaltung benachtei­ ligt. Dadurch kann der Wirkungsgrad des gesamten Datenver­ beitungssystems wesentlich gesteigert werden.

In den Unteransprüchen 3 bis 10 sind vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Direkt­ transferschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Direkt­ transfer-Zeitgebers gemäß dem Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Direkt­ transferschaltung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Datenverar­ beitungssystems und

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Direkt­ transferschaltung.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Direkttransfer­ schaltung bzw. DMA-Transferschaltung des Datentransfer-Steuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel. In Fig. 1 sind die gleichen Komponenten wie die in Fig. 5 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, weshalb ihre Beschreibung weggelassen ist. Die Gestaltung eines Datenver­ arbeitungssystems mit einer DMA- bzw. Direkttransfersteuer­ schaltung ist in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 1 ist mit 16 ein Direkttransfer-Zeitgeber bezeichnet, der als neues Merkmal in der Direkttransfersteuerschaltung 7 enthalten ist. Fig. 1 zeigt eine Signalleitung U für ein Direkttransfer- Unterbrechungsanforderungssignal, eine Signalleitung V für ein Direkttransfer-Unterbrechungssignal, eine Signalleitung W für ein Startsignal bzw. Einschaltsignal für den Zeitgeber 16, eine Signalleitung X für ein Stoppsignal bzw. Abschalt­ signal für den Zeitgeber 16, eine Signalleitung Y für ein Anforderungssignal zur Verlegung des Busnutzungsrechts von der Direkttransferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2 gemäß Fig. 4 und eine Signalleitung Z für ein Anforderungssignal zur Verlegung des Busnutzungsrechts von der Zentraleinheit 2 auf die Direkttransferschaltung 1.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Direkttransfer- Zeitgebers 16. Fig. 2 zeigt einen Zähler 17 zum Zählen eines Systemtaktsignals, eine Koinzidenschaltung 18, ein Zeitgeberregister 19 zum Speichern eines über einen externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellten Wertes und eine Busnutzungsrechtverlegungs-Steuerschaltung 20. Mit a ist eine Signalleitung für das Systemtaktsignal bezeichnet, mit b ist ein Zählwert des Zählers 17 bezeichnet, mit c ist ein Wert des Zeitgeberregisters bezeichnet und mit d ist eine Signalleitung für ein Auslösesignal zur Busnutzungsrecht- Umstellung bezeichnet. Die Einzelheiten dieser Komponenten werden nachfolgend beschrieben.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 4 die Funktion der Direkttransferschaltung 1 des Datentransfer-Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn über die Signalleitung J ein Zentralein­ heitsunterbrechungssignal in die Busnutzungsrecht- Entscheidungsschaltung 10 eingegeben wird, wird von dieser das Busnutzungsrecht von der Zentraleinheit 2 zu der Direkt­ transferschaltung 1 verlegt und über die Signalleitung M an die Buszugriffsteuerschaltung 11 ein Direkttransfer- Startsignal sowie zugleich über die Signalleitung W an den Zeitgeber 16 ein Start- bzw. Einschaltsignal abgegeben.

Die Funktion des Direkttransfer-Zeitgebers 16 wird in Zusammen­ hang mit Fig. 2 und Fig. 4 beschrieben. Wenn in den Zähler 17 ein Start- bzw. Einschaltsignal eingegeben wird, wird von dem Zähler 17 das über die Signalleitung a eingegebene Systemtaktsignal hochgezählt. In die Koinzidenzschaltung 18 werden der Zählwert b für das Systemtaktsignal und der Registerwert c aus dem Zeitgeberregister 19 eingegeben. Wenn der Zählwert und der Registerwert miteinander übereinstimmen, wird an die Busnutzungsrechtverlegungs-Steuerschaltung 20 über die Signalleitung d als Koinzidenzsignal ein Auslöse­ signal für die Verlegung des Busnutzungsrechts ausgegeben, während zugleich eine Anfangseinstellung des Wertes des Zählers 17 zur Wiederaufnahme des Hochzählens vorgenommen wird. Da zu diesem Zeitpunkt das Busnutzungsrecht der Di­ rekttransferschaltung 1 erteilt ist, gibt die Steuerschaltung 20 über die Signalleitung Y an die Entscheidungsschaltung 10 ein Anforderungssignal für die Verlegung des Busnut­ zungsrechts von der Direkttransferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2 ab.

Auf den Empfang des Anforderungssignals für die Verlegung des Busnutzungsrechts von der Direkttransferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2 hin gibt die Busnutzungsrecht-Entschei­ dungsschaltung 10 über die Signalleitung U an die Buszu­ griffsteuerschaltung 11 ein Direkttransfer-Unterbrechungs­ anforderungssignal aus. Die Buszugriffsteuerschaltung 11 führt die Direktübertragung auf die gleiche Weise wie bei dem Stand der Technik aus, prüft aber jedesmal bei der Übertragung von Daten mit einem Byte, ob ein Direkttransfer- Unterbrechnungsanforderungssignal eingegeben ist oder nicht, außer dann, wenn sie im Ansprechen auf ein über die Signal­ leitung Q eingegebenes Datenübertragungsabschlußsignal den Direkttransfer beendet. Wenn das Signal nicht eingegeben ist, überträgt die Buszugriffsteuerschaltung 11 die nächsten Daten. Wenn das Signal eingegeben ist, wird von der Buszu­ griffsteuerschaltung 11 der Direkttransfer vorübergehend unterbrochen und über die Signalleitung V an die Busnut­ zungsrecht-Entscheidungsschaltung 10 ein Direkttransferun­ terbrechungssignal abgegeben. Wenn in die Entscheidungs­ schaltung 10 sowohl das Anforderungssignal für die Verlegung des Busnutzungsrechts von der Direkttransferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2 als auch das Direkttransferunterbre­ chungssignal eingegeben ist, verlegt die Entscheidungsschaltung 10 das Busnutzungsrecht von der Direkttransferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2 und gibt danach über die Signal­ leitung K an die Zentraleinheit 2 ein Direkttransferab­ schlußsignal aus, wodurch die Zentraleinheit 2 wieder den Betrieb aufnimmt.

Da der Direkttransfer unterbrochen ist, jedoch die Funktion des Direkttransfer-Zeitgebers 16 nicht unterbrochen ist, wird über die Signalleitung d ein Busnutzungsrechtverlegungs- Auslösesignal ausgegeben, wenn der Zählwert und der Regi­ sterwert das nächste Mal miteinander übereinstimmen. Da zu diesem Zeitpunkt das Busnutzungsrecht der Zentraleinheit 2 erteilt ist, gibt die Busnutzungsechtverlegungs-Steuer­ schaltung 20 über die Signalleitung Z an die Busnutzungs­ recht-Entscheidungsschaltung 10 ein Anforderungssignal zur Verlegung des Busnutzungsrechts von der Zentraleinheit 2 auf die Direkttransferschaltung 1 ab. Auf den Empfang dieses Anforderungssignals hin wird von der Entscheidungsschaltung 10 auf die gleiche Weise wie zu Beginn des Direkttransfers das Busnutzungsrecht von der Zentraleinheit 2 auf die Direkt­ transferschaltung 1 verlegt und über die Signalleitung M an die Buszugriffsteuerschaltung 11 ein Direkttransfer- Startsignal ausgegeben. Wenn die Buszugriffsteuerschaltung 11 das Direkttransfer-Startsignal erhält, nimmt sie die Übertragung von dem Zustand wieder auf, bei dem der Direkttransfer durch das Direkttransfer-Unterbrechungs­ anforderungssignal beendet wurde.

Zum Wechsel des Busnutzungsrechts zwischen der Zentralein­ heit 2 und der Direkttransferschaltung 1 wird der vorange­ hend beschriebene Vorgang bis zum Abschluß der Datenübertragung wiederholt. Zur Beendigung des Direkttransfers bei dem Abschluß der Datenübertragung wird zusätzlich zu der Funk­ tion einer gewöhnlichen Direkttransferschaltung von der Busnutzungsrecht-Entscheidungsschaltung 10 über die Signal­ leitung X an den Direkttransfer-Zeitgeber 16 ein Abschalt­ signal abgegeben, wodurch der Zeitgeber 16 außer Betrieb gesetzt wird.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann gemäß diesem Ausfüh­ rungsbeispiel durch einen über einen externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellten Registerwert in vorbestimmten Zeitabständen zwischen einem Befehlsausführungs­ zyklus der Zentraleinheit und einem Direkttransferzyklus gewechselt werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden ein Register für die Einstellung der Zentraleinheitszykluszeit und ein Register für die Einstellung der Direkttransferzykluszeit eingesetzt, um die beiden Zykluszeiten frei wählen zu können.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Direkttransfer­ schaltung des Datentransfer-Steuersystems gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. In Fig. 3 sind die gleichen Komponenten wie die in Fig. 1 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, weshalb ihre Beschreibung weggelassen ist. In Fig. 3 ist mit 21 eine Vergleichsschaltung bezeichnet, während mit 22 ein Ver­ gleichsdatenregister bezeichnet ist. Mit e ist ein Zählwert des Transferzählers 13, nämlich die Anzahl von übertragenen Datensätzen bezeichnet, mit f ist ein Wert aus dem Ver­ gleichsdatenregister 22 bezeichnet und mit g ist eine Signal­ leitung für ein Direkttransfer-Vorrangssignal bezeichnet.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Funk­ tion der Direkttransferschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbei­ spiel beschrieben. Die gleichen Kompo­ nenten wie die in Fig. 1 gezeigten führen mit Ausnahme der gemäß Fig. 3 hinzugefügten, neuen Schaltungen und Signallei­ tungen, die gleichen Betriebsvorgänge wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aus. Die Vergleichsschaltung 21 vergleicht den Zählwert e des Transferzählers 13 mit dem Wert f aus dem Vergleichsdatenregister 22 als Ver­ gleichsdatenwert, der über einen externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellt ist. Wenn der Zählwert, nämlich die Anzahl der noch zu übertragenden Datensätze aus dem Transferzähler 13 kleiner als der Wert aus dem Ver­ gleichsdatenregister 22 ist, gibt die Vergleichsschaltung 21 über die Signalleitung g an die Benutzungsrecht- Entscheidungsschaltung 10 ein Direkttransfer-Vorrangsignal ab. Daraufhin erteilt die Entscheidungsschaltung 10 das Busnutzungsrecht der Direkttransferschaltung 1, trotz eines über die Signalleitung Z aus dem Direkttransfer-Zeitgeber 16 eingegebenen Anforderungssignals für die Verlegung des Bus­ nutzungsrechts von der Direkttransferschaltung 1 auf die Zentraleinheit 2.

Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Betriebsvorgang die Anzahl der Direkttransfer-Datensätze kleiner als die Anzahl von Datensätzen ist, die durch das Vergleichsdatenregister 22 angezeigt und über den externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellt ist, wird zur Beendigung der Übertragung zuerst der Direkttransfer vorgenommen.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Fall beschrieben, daß der Direkttransfer zuerst eingeführt wird, wenn die Anzahl der Direkttransfer-Durchsätze kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist. Es ist jedoch auch möglich, mit der gleichen Gestaltung wie bei dem Ausführungsbeispiel, bei dem der Direkttransfer Vorrang erhält, durch geringfügige Änderung der Funktion der Vergleichsschaltung 21 eine Schaltung zu erhalten, bei der die Vergleichsschaltung ein Direkttrans­ fer-Vorrangssignal abgibt, wenn die Anzahl der Direkttransfer­ Datensätze, nämlich der Zählwert des Transferzählers 13 größer als die durch das Vergleichsdatenregister 22 angege­ bene und über den externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellte Anzahl von Datensätzen, nämlich der in dem Vergleichsdatenregister 22 eingestellte Wert, ist.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung erhält gemäß diesem Aus­ führungsbeispiel ein Direkttranferzyklus entsprechend der Anzahl von Direkttransfer-Datensätzen Vorrang gegenüber einem Befehlsausführungszyklus der Zentraleinheit.

Bei dem Steuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird gemäß der vorangehenden Beschreibung zwischen dem Busnutzungsrecht für den Datenübertragungszyklus der Direkt­ transferschaltung und dem Busnutzungsrecht für den Befehls­ ausführungszyklus der Zentraleinheit in vorbestimmten Zeitabständen entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs zwischen einem Systemtaktsignal-Zählwert und dem über den externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellten Wert für die Steuerung der Datenübertragung umgeschaltet. Daher kann die Rangordnung der Direkttransferschaltung und der Zentraleinheit für das Busnutzungsrecht gewechselt werden, was es ermöglicht, den Gesamtwirkungsgrad des Daten­ verarbeitungssystems zu verbessern.

Bei dem Steuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Anzahl der mittels der Direkttransferschaltung zu übertragenden Datensätze und der über den externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellten Wert miteinander verglichen und es wird dann, wenn die Anzahl der zu übertra­ genden Datensätze größer oder kleiner als der eingestellte Wert ist, das Busnutzungsrecht zwangsweise der Direkttrans­ ferschaltung für den Datenübertragungszyklus zugeteilt, so daß die Datenübertragung durch die Direkttransferschaltung vor dem Befehlsübertragungszyklus der Zentraleinheit ausge­ führt wird. Dadurch ist ist es auf einfache Weise möglich, der direkten Datenübertragung Vorrang zu geben, wenn die Anzahl von noch direkt zu übertragendne Datensätzen gering ist, oder zuerst die Direktübertragung auszuführen, bis die Anzahl der direkt zu übertragenden Datensätze unter eine vorbestimmte Anzahl abfällt. Infolgedessen kann der Gesamt­ wirkungsgrad des Datenverarbeitungssystems verbessert werden.

Claims (10)

1. Datentransfer-Steuersystem für ein Datenverarbeitungssystem, das
eine Zentraleinheit zur Auführung von Rechen- und Steuer­ funktionen zur Datenverarbeitung,
einen Speicher zum Speichern von für die Datenverarbeitung benötigten Daten,
periphere Funktionsschaltungen mit besonderen Funktionen für die Datenverarbeitung,
einen Datenbus zur Verbindung der Zentraleinheit, des Speichers und der peripheren Funktionsschaltungen und
eine Direkttransferschaltung zur direkten Übertragung von Daten ohne Benutzung der Zentraleinheit von den peripheren Funk­ tionsschaltungen oder dem Speicher zu dem Speicher oder den pe­ ripheren Funktionsschaltungen über den Datenbus unter jeweiligem Erwerb des Nutzungsrechts des Datenbusses aufweist,
wobei zur Steuerung der Datenübertragung zwischen dem Bus­ nutzungsrecht für den Datenübertragungszyklus der Direkttrans­ ferschaltung und dem Busnutzungsrecht für den Befehlsausfüh­ rungszyklus der Zentraleinheit in vorbestimmten Zeitabständen entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs mit einem über einen externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellten Wert umgeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein Register zum Einstellen der Zentraleinheitszy­ kluszeit als auch ein Register zum Einstellen der Direkttrans­ ferzykluszeit vorgesehen ist, so daß beide Zykluszeiten frei wählbar sind.

2. Datentransfer-Steuersystem für ein Datenverarbeitungssystem, das
eine Zentraleinheit zur Ausführung von Rechen- und Steuer­ funktionen zur Datenverarbeitung,
einen Speicher zum Speichern von für die Datenverarbeitung benötigten Daten,
periphere Funktionsschaltungen mit besonderen Funktionen für die Datenverarbeitung,
einen Datenbus zur Verbindung der Zentraleinheit, des Spei­ chers und der peripheren Funktionsschaltungen und
eine Direkttransferschaltung zur direkten Übertragung von Daten ohne Benutzung der Zentraleinheit von den peripheren Funk­ tionsschaltungen oder dem Speicher zu dem Speicher oder den peripheren Funktionsschaltungen über den Datenbus unter jeweili­ gem Erwerb des Nutzungsrechts des Datenbusses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzahl (e) von mittels der Direkttransferschaltung (1) zu übertragenden Datensätzen mit einem über einen externen An­ schluß oder durch Programmierung eingestellten Wert (f) vergli­ chen wird und aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs der Anzahl (e) der zu übertragenden Datensätze mit dem eingestellten Wert (f) das Busnutzungsrecht von der Zentraleinheit (2) der Direkt­ transferschaltung (1) für den Datenübertragungszyklus erteilt wird, so daß die Datenübertragung mittels der Direkttransfer­ schaltung (1) unter Vorrang gegenüber der Zentraleinheit (2) ausgeführt wird.

3. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der über den externen Anschluß oder durch Program­ mierung eingestellte Werte mit einem Zählwert des Systemtakt­ signals verglichen wird.

4. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der über einen externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellte Wert einem periodischen Zyklus auf Grundlage des Datenübertragungszyklusses der Direkttransferschal­ tung (1) oder des Befehlsausführungszyklusses der Zentraleinheit (2) entspricht.

5. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 1, 3 oder 4, gekenn­ zeichnet durch einen Direkttransfer-Zeitgeber (16) zum Umschalten zwischen dem Busnutzungsrecht für den Datenübertragungszyklus der Direkttransferschaltung (1) und dem Busnutzungsrecht für den Befehlsausführungszyklus der Zentraleinheit (2) in den vorbestimmten Zeitabständen.

6. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Direkttransfer-Zeitgeber (16)
einen Zähler (17) zum Zählen des Systemtaktsignals,
eine Koinzidenzschaltung (18) zur Ermittlung, ob der Zähl­ wert (b) des Zählers (17) mit dem Wert aus einem der beiden Re­ gister übereinstimmt oder nicht, und
eine Busnutzungsverlegungs-Steuerschaltung (20) aufweist, die auf ein Koinzidenzsignal (d) aus der Koinzidenzschaltung (18) durch Verlegung des Busnutzungsrechts anspricht.

7. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Busnutzungsrecht der Direkttransferschaltung (1) für den Datenübertragungszyklus von der Zentraleinheit (2) erteilt wird, wenn die Anzahl (e) der zu übertragenden Daten­ sätze größer als der eingestellte Wert (f) ist.

8. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Busnutzungsrecht der Direkttransferschaltung (1) für den Datenübertragungszyklus von der Zentraleinheit (2) erteilt wird, wenn die Anzahl (e) der zu übertragenden Daten­ sätze kleiner als der eingestellte Wert (f) ist.

9. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Direkttransferschaltung (1) eine Direkt­ transfer-Steuerschaltung (7) aufweist, die die Anzahl der mit­ tels der Direkttransferschaltung (1) zu übertragenden Datensätze mit dem über den externen Anschluß oder durch Programmierung eingestellten Wert vergleicht und aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs der Anzahl (e) der zu übertragenden Datensätze mit dem eingestellten Wert (f) das Busnutzungsrecht von der Zentral­ einheit (2) der Direkttransferschaltung (1) für den Datenüber­ tragungszyklus erteilt.

10. Datentransfer-Steuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Direkttransfer-Steuerschaltung (7)
einen Transferzähler (13) zum Zählen der Anzahl (e) zu übertragender Datensätze und
eine Vergleichsschaltung (21) zum Vergleich des Zählwerts (e) des Transferzählers (13) mit einem Wert aus einem der beiden Register aufweist.