Brevet FR2523746A1 — publié le 19830923

L'invention a pour objet un dispositif associé à un calcu- lateur pour commander le transfert de données entre un système d'ac- quisition de données et un ensemble d'appareils comportant un appareil d'enregistrement et de lecture. Plus particulièrement, l'invention a pour objet un disposi- tif associé à un calculateur pour commander des transferts directs d'informations entre un système d'acquisition de données, un appareil d'enregistrement et de lecture (un dérouleur de bande très rapide par exemple) et facultativement, des moyens d'exploitation des données en- registrées (par exemple un dispositif de traitement) et/ou la mémoire du calculateur. Comme on le verra au cours de la description, les transferts de données entre un dispositif d'enregistrement et de lecture de don- nées et un autre'dispostif sont en général, commandés par un calcula- teur dont la mémoire propre est utilisée comme organe de mémorisation- relais La gestion de ces transferts est déléguée à un organe de cou- plage spécialisé désigné habituellement par organe ADM (accès direct à la mémoire) qui, à la réception d'une instruction que lui transmet l'unité de commande du calculateur, commande une suite d'opérations requises pour le transfert demandé. Avec un tel agencement, la mémoire du calculateur se trouve encombrée de données en cours de transfert et l'unité centrale de ce- lui-ci doit gérer les échanges pour lesquels la mémoire est utilisée comme organe de mémorisation intermédiaire, ce qui limite les capacités propres de traitement du calculateur et restreint les possibilités d'échange entre l'unité centrale et sa propre mémoire. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter les incon- vénients ci-dessus mentionnés Il comporte des moyens ce couplage contrôlés par le calculateur, pour diriger les opérations de transfert de données Le dispositif est remarquable en ce qu'il comporte un sys- tème de connexion pour mettre en communication,par intermittence, le système d'acquisition de données et les appareils dudit ensemble, et ence que les moyens de couplage comportent un élément de commande actionné par le calculateur pour appliquer au sytème ae connexion au moins un ensemble de signaux de commande spécifiques. Le dispositif selon l'invention, permet d'assurer des trans- ferts directs de données entre le système d'acquisition de données, l'appareil d'enregistrement et de lecture, et par exemple des moyens d'exploitation de données ou des moyens de mémorisation, sans recou- rir à une mémoire-relais intérieure au calculateur de cortuande, celui- ci n'étant utilisé que pour commander et contrôler lesdits transferts ou fournir des données préalablement mémorisées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa- raitront à la lecture de la description d'un mode de réalisation non limitatif du dispositif et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente un dispositif connu permettant de com- mander des transferts de données entre un dérouleur de bande et un opérateur ou un organe de mémorisation annexe; et la figure 2 représente schématiquement l'ensemble du dispositif* selon l'invention. Le dispositif connu représenté à la figure 1, permettant de commander des transferts de données entre un système d'enregistrement tel qu'un dérouleur de bande B et un appareil d'utilisation tel qu'un opérateur de calcul spécialisé O ou, éventuellement, un organe de mé- morisation, est piloté par un calculateur comportant une unité centrale de traitement UC associé à une mémoire M, et un système de couplage SC Ce système compoçte, par exemple, au moins un élément Ar M 1 adapté, sur instruction de l'unité centrale, à commander toutes les opérations de transfert d'informations prélevées sur la bande enregistrée B dans une partie de la mémoire centrale Pl du calculateur, ou encore à réa- liser de manière autonome l'enchaînement de plusieurs transferts suc- cessifs Comme de débit d'informations prélevées en séquence sur une bande magnétique d'enregistrement est généralement très grand par rap- port au contenu de la partie de la mémoire centrale M affectée aux données transférées, cette partie est constituée de deux éléments de mémoire tampons MT 1, MT 2 Lorsque le premier élément MT 1 est rempli, l'unité centrale UC en est avertie et commande à l'élément ADM de poursuivre le transfert de données vers le second élément tampon MT 2. Dans le même temps, l'unité centrale UC envoie une instruction de transfert à un second élément ADM 2 pour que le contenu de la mémoiretampon MT 1 soit transférée sur un disque d'enregistrement D, ce qui rend celle-ci disponible pour d'autres transferts commandés par l'uni- té centrale UC Lorsque les transferts d'informations sont achevés, l'unité centrale conmiiande le transfert des données mémorisées dans les mémoires-tampons MT 1, MT 2 du calculateur ou sur le disque, à l'o- pérateur spécialisé 0. On voit que l'unité centrale UC du calculateur est sollici- tée de nombreuses fois pendant les opérations de transfert, pour l'i- nitialisation de celles-ci, pour la commutation des mémoires-tampons MT 1, MT 2, pour la commande de l'élément ADM 1 et éventuellement celle de l'autre élément ADM 2, etc La capacité de traitement de l'unité centrale est donc restreinte En outre, les éléments de couplage ADM et ADM 2 ont en général un accès prioritaire à la mémoire du calcula- teur en raison de la rapidité de lecture d'un dérouleur de bande et de la longueur des séquences de données qu'il restitue La capacité de traitement du calculateur, qui est conditionné par la rapidité d'échan- ge des données entre l'unité centrale UC et la mémoire M, est également restreinte du fait que celle-ci est utilisée pour le transfert de don- nées depuis un dérouleur de bande jusqu'à un opérateur utilisant ces données De plus, la rapidité des transferts entre le dérouleur de bande et l'opérateur extérieur est rendue plus lente par le fait que la mémoire du calculateur est utilisée comme relais. Si l'on se reporte à la figure 2, on voit que le dispositif selon l'invention comporte un organe de commutation constitué d'un multiplexeur 1 à douze entrées réparties en un premier groupe (e 1, e 2 e 6) et en un second groupe (e'l, e'2 e'6) de six entrées chacun, et à six sorties si, S 2 ' S 3 S 6 Ce multiplexeur est adapté sur com- mande à connecter les six sorties si, S 2 *s 6 respectivement soit aux entrées e 1, e 2 e 6 du premier groupe ou aux entrées e'l, e'2 e du second groupe Les douze entrées el, e et sont e 1,1, 2, e ' 6 ' '6 sn respectivement connectées aux douze sorties d'un élé ent de commande constitué, par exemple, d'un registre d'aiguillage 2 à douze bits b 1, b'1, b 2, b'2 b 6, b'6 Les six sorties s, S 2, S 3, 54, S 5, S 6 du mul- tiplexeur 1 sont connectées aux entrées de commande de six portes ET, P 1, P 2, P 3, P 4, P 5 et P 6 constituant le systéme de connexion par intermittence ( 12). Le dispositif comporte également un calculateur 3 constitué par la combinaison de moyens de mémorisation M et d'une unité centrale UC Ce calculateur est de préférence, un micro-ordinateur Une seconde entrée de la porte Pl et la sortie de la porte P 2 sont connectées aux moyens de mémorisation M du micro-ordinateur Une seconde entrée de la porte P 3 est connectée à la sortie d'un élément de mémorisation 4 du type FIFO (désignation anglo-saxonne bien connuedes spécialistes et abrégée de First-In-First-Out), l'entrée de cet élément étant con- nectée à un système d'acquisition 13. La sortie de la porte P 4 est connectée à l'entrée d'un élé- ment de mémorisation 5 du type FIFO également, la sortie de celui-ci étant connectée à des moyens d'exploitation 6 constitués, par exemple, d'un système de traitement de données Une seconde entrée de la porte P 5 est connectée à la sortie d'un élément de mémorisation 7 du type FIFO dont l'entrée est connectée à la sortie d'un enregistreur-lecteur de données 8 constitué de préférence d'un dérouleur de bande très ra- pide (sa vitesse de défilement est de l'ordre de 2 à 3 m/s par exemple et sa capacité d'enregistrement de plusieurs milliers de bits/cm) La sortie de la porte P 6 est connectée à l'entrée d'un élément de mémori- sation 9 du type FIFO, dont la sortie est connectée à l'entrée de l'en- registreur de données 8 Les sorties des portes P 1, P 3 et P 5 et les secondes entrées des portes P 2, P 4 et P 6 sont interconnectées. Le dispositif comporte, également, deux compteurs C 1 et C 2 fonctionnant en décompteurs dont les entrées de chargement respectives L 1 et L 2 sont connectées à l'unité centrale UC du micro-ordinateur 3. L'entrée du décomptage ED 1 du compteur C 1 est connectée à une sortie d'un élément de synchronisation 10 L'entrée du décomniptage ED 2 du comp- teur C 2 est connectée à la sortie d'une porte ET P 7 dont l'entrée de commande est connectée à la sortie "retenue" R 1 du compteur C 1 et dont l'autre entrée est connectée à une seconde sortie de l'élément de syn- chronisation 10 La sortie R 1 du compteur C 1 est également connectée -à une première entrée d d'un organe de contrôle 11, une seconde entrée d 2 de celui-ci étant connectée à une sortie de l'unité centrale UC du microordinateur 3 La sortie de l'organe de contrôle 11 est connectée à l'entrée de commande g du multiplexeur 1 L'ensemble de l'élément de commande 2,de l'organe de commutation 1, des compteurs C 1, C 2, de l'élé- nient de synchronisation 10, de l'organe de contrôle 11 et de la porte P 7, constitue les moyens de couplage Les éléments de mémorisation du type FIFO sont adaptés à engendrer des signaux lorsque la totalité de leurs emplacements de mémoire ne sont pas occupés Les sorties respec- tives a 1, a 2, a 3, a 4 des éléments de mémorisation 4, 5, 7, 9 o ces signaux sont disponibles, sont connectées aux quatre entrées de l'élé- ment de synchronisation 10 Enfin, l'entrée de chargement h du registre 2 est connectée à une sortie de l'unité centrale UC du micro-ordinateur 3, et une entrée de celle-ci est connectée à la sortie "retenue" R 2 du compteur C 2. Le dispositif fonctionne de la manière suivante Le multiplexeur 1 étant dans une première position pour la- quelle il connecte par exemple les entrées e 1 à e 6 respectivement aux sorties si à S 6, l'unité centrale UC du micro-ordinateur 3 charge un mot numérique à 12 bits dans le registre d'aiguillage 2 selon le type de transfert choisi Si des données doivent être transférées par exem- ple, depuis l'enregistreur à bande 8 jusqu'au dispositif d'exploitation 6, les bits b 5 et b 4 auront la valeur logique 1, les autres bits du mot numérique chargé dans le registre d'aiguillage ayant la valeur logique 0, de manière à ouvrir les portes ET P 4 et P, et fermer les autres por- tes Pl à P 3 et P 6. Si une suite d'opérations plus complexe doit être effectuée, par exemple le transfert en chaine d'un certain nombre K de mots depuis les moyens de mémorisation M du micro-ordinateur 3 jusqu'à l'enregis- treur à bande 8 puis le transfert en chaine d'un certain nombre L de nrts depuis l'organe d'acquisition 13 jusqu'à l'enregistreur 8 égale- 3 ' ment, l'unité centrale UC du micro-ordinateur 3 initialise ces trans- fert Pour cela: elle commande le chargement dans les compteurs C 1 et C 2 respec- tivement des deux nombres K et L, elle charge dans le registre d'aiguillage 2 un mot numérique tel que les bits b 1 et b 6 d'une part, et b'3 et b'6, soient au niveau logique haut, les autres bits étant au niveau logique bas, de manière à ouvrir dans un premier stade les portes ET P et P 6 et dans un second stade, obtenu par commutation du multi- plexeur 1, à ouvrir les portes P 3 et P 6 ' elle engendre le signal d 2 de validation, et elle transmet aux moyens de mémorisation M associés, des instruc- tions pour désigner les adresses des K mots à extraire successi- vement et commander leur transfert. Dans le premier stade, o les portes Pl et P 6 sont ouvertes, les K mots sont transférés dans l'élément de mémorisation 9 puis dans l'enregistreur à bande 8 Dés qu'un emplacement de mémoire Ge l'élément 9 est libéré, le signal a 4 émis par celui-ci provoque l'émission par l'organe de synchronisation 10 d'une imipulsion de décomptage qui décrémente le compteur C 1 Lorsque K impulsionssuccessives ont ramené le compteur C 1 à zéro, celui-ci engendre à sa sortie R 1 un signal de "retenue" qui commande l'ouverture de la porte ET P 7 et actionne l'or- gane de contrôle 11, lequel émet une impulsion de commande appliquée à l'entrée g du multiplexeur 1, ce qui provoque la commutation des sorties s, S S sur les entrées e' e'e'de celui-ci. 2 i'' 6 e'1 e' 6 Dans le second stade, les bits b'3 et b'6 étant au niveau logique 1, les portes ET P 3 et P 6 sont ouvertes et les transferts des L mots requis depuis l'organe d'acquisition 13 jusqu'à l'enregistreur È bande 8 peuvent être effectués en série à une vitesse dépendant de la disponibilité des emplacements dans les éléments de mémorisation (FIFO) 4 et 9 associés. L'organe de synchronisation 10 est adapté, à partir des si- gnaux a 1 et a 4 par exemple, à engendrer oes impulsions qui sont appli- quées a l'entrée de comptage ED 2 du compteur C 2 par l'intermédiaire de la porte P 7 maintenue ouverte par le signal de "retenue" à la sortie R 1 du compteur C 1 Le compteur C 2 est décrémenté et le signal de "rete- nue" qu'il émet sur sa sortie R 2 à son retour à zéro, est transmis à l'unité centrale UC du micro-ordinateur 3, ce qui met fin à l'enchai- nement des transferts requis. Ce type d'opération consistant à enchainer une première et une seconde série de mots provenant de deux organes de mémorisation différents et à les transférer sur un organe commun, est utilisé par exemple, dans les systèmes d'enregistrement de données sismiques. Les L mots numériques sont par exemple les valeurs représen- tatives d'un signal sismique démultiplexé contenues dans la mémoire d'un système d'acquisition de données sismiques tel que celui décrit dans le brevet français N O 2 471 088 Les K mots numériques représen- tent par exemple l'ensemble des données nécessaires à l'indentification du signal démultiplexé et constituent "l'étiquette" de ce signal Lor- sque le signal démultiplexé doit être transféré sur un enregistreur à bande, on enchaine dans l'ordre les K mots de l'étiquette pour les L mots du signal, de manière à obtenir un bloc de données identifié. L'exemple décrit ci-dessus n'est pas limitatif Par un char- gement approprié du registre d'aiguillage 2 ainsi que des compteurs C 1 et C 2 par exemple, on peut obtenir toutes les combinaisons possibles de transferts entre l'organe de mémorisation M, les organes d'acquisi- tion et d'exploitation 6, 13 et l'enregistreur à bande 8. Dans tous les cas, on voit que les moyens de mémorisation du calculateur ne sont jamais utilisés comme relais et que l'intervention de l'unité centrale dans la gestion des différents transferts de données est limitée à des ordres d'initialisation, ce qui lui permet d'être utilisée pour d'autres tâches. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif associé à un calculateur pour commander le transfert de données entre un système d'acquisition de données ( 13) et un en- semble d'appareils comportant un appareil d'enregistrement et de lec- ture ( 8), le dispositif comportant des moyens de couplage contrôlés par le calculateur ( 3), pour diriger les opérations de transfert de données, caractérisé en ce qu'il comporte un système de connexion ( 12) pour mettre en communication par intermittence le système d'ac- quisition et les appareils dudit ensemble, et en ce que les moyens de couplage comportent un élément de commande ( 2) actionné par le calcu- lateur ( 3) pour appliquer au système de connexion au moins un ensem- ble de signaux de commande spécifiques. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système ce connexion ( 12) comporte un ensemble de portes logiques dont les entrées de commande sont connectées aux sorties de l'élément de commande ( 2). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de couplage comportent un organe de commutation ( 1) connecté à l'élément de commande ( 2) pour appliquer alternativement au système de connexion ( 12) deux ensembles distincts de signaux de commande spé- cifiques. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de couplage comportent également un premier compteur (C 1) et un second compteur (C 2) dont les entrées Ge chargement (L 1, L 2) sont con- nectées au calculateur, un élément de synchronisation ( 10) pour engen- drer des impulsions de décomptage permettant de décrémenter les deux compteurs et un ensemble logique actionné par le premier compteur (C 1) pour connecter l'élément de synchronisation ( 10) à l'entrée de décomp- tage (ED 2) du second-compteur (C 2) et pour commander l'organe de com- mutation ( 1). Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'ensemble logique comporte une porte logique de validation (P) dont une entrée est connectée à la sortie "retenue" (R 1) du premier comp- teur (C 1) et dont la sortie est connectée à l'entrée de décomptage (ED 2) du second compteur (C 2), et un organe de contr 6 Te ( 1 I) connecté la sortie "retenue" (R 1) du premrier compteur ( 1) ainsi qu'au calcu- lateur ( 3) et délivrant un signal de commande de l'organe de commuta- tion ( 1). 6 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'en- semble d'appareils comporte également des moyens d'exploitation de données ( 6) et des moyens de mémorisation (M), et en ce que les portes logiques (Pl à P 6) du système de connexion sont connectées au système d'acquisition de données ( 13) à l'appareil d'enregistrement et de lec- ture ( 8), aux moyens d'exploitation ( 6) et aux moyens de mémorisation (M) par l'intermédiaire d'éléments de mémorisation ( 4, 5, 7, 9) adaptés à engendrer des signaux pour indiquer les transferts de données, ces signaux étant transmis à l'élément de synchronisation ( 10). 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élé- ment de commande ( 2) est constitué d'un registre dont l'entrée de char- gement est connectée au calculateur ( 3). 8 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'or- gane de commutation ( 1) est constitué d'un multiplexeur. 9 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur ( 3) est un micro-ordinateur et l'appareil d'enregistrememt et de lecture ( 8) est un dérouleur de bande à grande vitesse.