METHOD OF FAST TASK-HANDLING USING A MICROPROCESSOR INTERRUPT

Abstract: 1. A circuit arrangement for rapidly processing procedures by means of an interrupt control unit (US) of a microcomputer (MR), in which at least one external signal (S1, S4, S5) triggers an interruption in a programme currently being processed by the microcomputer (MR) and triggers the processing, in an interrupt mode, of a programme assigned to the external signal (S1, S4, S5), and in which a control unit (SE) is provided with a timer (ZG) which includes a clock generator (T) which emits clock pulses of a constant repetition frequency, and which following the occurrence of an interrupt signal (IN) is switched on in programme-controlled fashion and at the end of a predetermined interval of time emits operation interrupt signals (AU, IN) to the microcomputer (MR), characterised in that the timer (ZG) includes a flip-flop (F) which is released by a first data word emitted from the microcomputer (MR), at whose clock input the clock pulses occur, which is in each case reset by second data words emitted by the microcomputer (MR), and which, at its output, supplies the microcomputer (MR) with the operation interrupt signals (AU, IN) for automatic control into the interrupt mode.

Description: Schaltungsanordnung zum schnellen Bearbeiten von Vorgängen mittels einer Unterbrechungssteuerung eines Mikrorechners Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum schnellen Bearbeiten von Vorgängen mittels einer Unterbrechungssteuerung eines Mikrorechners entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Es ist bereits allgemein bekannt, einen Programmablauf eines Mikrorechners durch ein Unterbrechungssignal zu unterbrechen, um aufgrund eines äusseren Anreizes ein diesem Anreiz zugeordnetes Programm schnellstmöglich zu bearbeiten. Der äussere Anreiz wird üblicherweise durch ein entsprechendes Zustandssignal dargestellt, das einer mit dem Mikrorechner verbundenen Unterbrechungssteuerung zugeführt wird, um eine Unterbrechung des gerade laufenden Programms zu bewirken. Es ist auch möglich, mehrere Signale zu einem Unterbrechungssignal zusammenzufassen, um auf diese Weise auf unterschiedliche Anreize sehr schnell reagieren zu können. Ein Anwendungsfall ist beispielsweise die Durchführung von vermittlungstechnischen Aufgaben in einer Fernschreibmaschine. In diesem Fall muss die Fernschreibmaschine ständig entsprechende Signale überwachen, um bei einem Verbindungsaufbau zu einem fernen Fernschreibteilnehmer oder einem Verbindungsabbau sofort die entsprechenden Prozeduren durchführen zu können. Zu diesem Zweck wäre es denkbar, an einer Leitungsanpassung, an der die Fernleitung der Fernschreibmaschine angeschlossen ist, einen Mikro rechner anzuordnen, der das Auftreten entsprechender Signale an der Leitungsanpassung überwacht, um dann an ein zentrales Steuerteil in der Fernschreibmaschine ein entsprechendes Signal abzugeben, das die Durchführung der erforderlichen Vorgänge bewirkt. Eine derartige Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass sie einen verhältnismässig grossen Aufwand erfordert, da in diesem Fall ausschliesslich für die Überwachung der Signale ein Mikrorechner vorgesehen werden muss. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum schnellen Bearbeiten von Vorgängen unter Verwendung einer Unterbrechungssteuerung anzugeben, mittels der sichergestellt ist, dass der Mikrorechner sowohl für die schnelle Bearbeitung von über die Unterbrechungssteuerung ausgelösten Vorgängen als auch für eine schnelle Bearbeitung der normalerweise zu bearbeitenden Vorgänge zur Verfügung steht. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, dass häufig die sehr schnell zu bearbeitenden Vorgänge im Vergleich zu den übrigen Vorgängen einen verhältnismässig geringen Zeitaufwand erfordern. Beispielsweise ist bei der Verwen dung eines Mikrorechners für die Lösung der vermittlungstechnischen Aufgaben in einer Fernschreibmaschine die zu diesem Zweck erforderliche Zeitdauer sehr gering im Vergleich zu der Zeitdauer, während sich eine Fernschreibmaschine im Ruhezustand, in einem Lokalbetrieb oder in einem Leitungsbetrieb nach hergestellter Verbindung befindet. Der Mikrorechner wird in diesem Fall nur dann zeitlich zu einem Teil mit den Vermittlungsaufgaben bela stet, wenn tatsächlich eine Verbindung auf- oder abzubauen ist. Während der übrigen Zeit kann der Mikrorechner für die übrigen Aufgaben verwendet werden. Die Schaltungsanordnung erfordert aus diesem Grund einen verhältnisma- ssig geringen Aufwand, da ein weiterer Mikrorechner, der nur die den äusseren Anreizen zugeordneten Signale überwacht, nicht erforderlich ist. Die Schaltungsanordnung hat weiterhin den Vorteil, dass eine Selbststeuerung möglich ist. Der Mikrorechner wird in diesem Fall durch die Arbeitsunterbrechungssignale jeweils so stark belastet, wie es für die Bearbeitung der jeweiligen Ereignisse gerade erforderlich ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teils einer Fernschreibmaschine, der sich mit dem Aufbau und dem Abbau einer Verbindung zu einem fernen Teilnehmer befasst, Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausschnitts aus einer Steuereinheit, Fig. 3 ein Signalbild von Signalen an verschiedenen Punkten der Steuereinheit. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Teil einer Fernschreibmaschine, der sich mit dem Aufbau und dem Abbau einer Verbindung zu einem fernen Teilnehmer befasst, ist eine Leitungsanpassung LA vorgesehen, an der eine Fernleitung FL angeschlossen ist. Zwischen der Leitungsanpassung LA und der zentralen Steuerung der Fernschreibmaschine werden mehrere Signale übertragen, von denen die Signale S1 und S2 vermittlungstechnische Signale darstellen, während die Signale ED die Empfangsdaten, die Signale SD die Sendedaten und die Signale Al die Abrufimpulse für die Sendedaten SD darstellen. Der Aufbau und der Abbau der Verbindung sowie die Steuerung der Übertragung der Sendedaten SD und der Empfangs daten ED erfolgt unter Verwendung eines Mikrorechners DIR, der in bekannter Weise ausgebildet ist. An dem Mikrorechner MR ist ein Datenbus DB angeschlossen, der seinerseits mit einer Steuereinheit SE, einem Eingabebaustein PE und einem Ausgabebaustein PA verbunden ist. Weiterhin ist an dem Datenbus eine Unterbrechungssteuerung US angeschlossen, die auch über direkte Leitungen mit dem Mikrorechner MR verbunden ist. Die Ein- und Ausgabebausteine PE bzw. PA und die Unterbrechungssteuerung US sind als sogenannte integrierte Port Schaltkreise im Handel erhältlich. Der Mikrorechner MR steuert normalerweise, gegebenenfalls gemeinsam mit weiteren Mikrorechnern MR die in der Fernschreibmaschine durchzuführenden Funktionen. Im normalen Programmablauf werden der Lokalbetrieb, der Leitungsbetrieb oder der Ruhezustand bearbeitet. Wenn vermittlungstechnische Vorgänge durchzuführen sind, gibt die Steuereinheit SE ein Unterbrechungssignal IN an die Unterbrechungssteuerung US ab, die dieses in ein Unterbrechungssignal INT für den Mikrorechner MR umsetzt. Dieser erzeugt seinerseits ein Unterbrechungsbestätigungssignal INTA und gibt dieses an die Unterbrechungssteuerung US ab. Anschliessend wird im Unterbrechungsmodus, der auch als Interruptmodus allgemein bekannt ist, ein entsprechendes Unterbrechungsprogramm durchgeführt und die jeweils erforderlichen Vorgänge werden auf diese Weise sehr schnell bearbeitet. An der Unterbrechungssteuerung US können noch weitere Signale S3 anliegen, mit denen ebenfalls ein Unterbrechungszustand erzeugbar ist. Für vermittlungstechnische Vorgänge sind insgesamt sieben verschiedene Kriterien, die teilweise in den Signalen S1 enthalten sind, zu dem gemeinsamen Unterbrechungssignal IN verknüpft. Fünf dieser Signale reagieren auf Anreize, die über die Fernleitung FL zur Leitungsanpassung LA gelangen und dort in entsprechende Signale S1 umgesetzt werden. Ein Signal hat nur Sicherungsfunktionen und ein weiteres Signal dient als Selbststeuerung des Vermittlungsvorgangs. Weitere Einzelheiten dieser Selbststeuerung werden im folgenden zusammen mit dem in Fig. 2 dargestellten Schaltbild beschrieben. Als Folge eines Anreizes von aussen wird durch die Signale S1, S4 oder S5 über die ODER-Glieder 01 und/oder 02 das Unterbrechungssignal IN erzeugt und der Unterbrechungssteuerung US zugeführt. Aufgrund dieses Unterbrechungssignals IN prüft der Mikrorechner MR durch Abfrage der Signale S1 über den Eingabebaustein PE und den Datenbus DB, um welche Art von Anreiz es sich handelt. Wenn nur einfache Schritte auszuführen sind, wird der normale Programmablauf des Mikrorechners MR kurzzeitig unterbrochen und im Unterbrechungszustand der jeweilige Vorgang schnell durchgeführt. Wenn es sich jedoch um einen umfangreicheren Vorgang handelt, der den Mikrorechner MR verhältnismässig stark und über eine längere Zeit beansprucht, gibt der Mikrorechner MR über den Datenbus DB an ein Steuerregister SR1 ein Datenwort ab, bei dem ein Bit an einer vorgegebenen Stelle ein Signal S6 erzeugt, das einen mit einem Flipflop F versehenen Zeitgeber ZG freigibt. Am Takteingang des Flipflops F ist ein Taktgeber T angeschlossen, der Taktimpulse mit einer#Periodendauer von beispielsweise 5 ms erzeugt und das Flipflop F jeweils setzt, solange das Signal S6 vorhanden ist. An seinem Ausgang gibt das Flipflop F ein Arbeitsunterbrechungssi gnal AU ab, das über das ODER-Glied 02 das Unterbrechungssignal IN erzeugt. Das vom Mikrorechner MR im Unterbrechungszustand nun zu bearbeitende Programm ist so ausgebildet, dass es den Mikrorechner MR nicht ständig mit den vermittlungstechnischen Vorgängen belastet sondern nur abschnittsweise. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer der Unterbrechungsroutine, die kleiner sein muss als die Periodendauer von 5 ms, gibt der Mikrorechner MR als Folge eines Schreibvorgangs am Ende der Unterbrechungsroutine über ein weiteres Steuerregister SR2 ein Datenwort ab, bei dem ein Bit an einer vorgegebenen Stelle des Datenworts einen Impuls RS bewirkt, der das Flipflop F zurücksetzt. Nach der Periodendauer von 5 ms wird das Flipflop F erneut gesetzt, so dass wieder ein Unterbrechungssignal IN erzeugt wird. Auch dieses Signal wird durch ein erneutes Rücksetzsignal RS beendet, wobei das Zurücksetzen vor dem Ablauf der Periodendauer von 5 ms erfolgen muss, um in der verbleibenden Zeit den Mikrorechner MR mit anderen Aufgaben zu befassen. Bei den in Fig. 3 dargestellten Zeitdiagrammen sind in Abszissenrichtung die Zeit t und in Ordinatenrichtung Signale an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 wird angenommen, dass über das Steuerregister SR1 das Signal S6 erzeugt wird, so dass zum Zeitpunkt t2, wenn der Taktgeber T einen entsprechenden Taktimpuls abgibt, das Flipflop F gesetzt wird und ein entsprechendes Arbeitsunterbrechungssignal AU bzw. Unterbrechungssignal IN an die Unterbrechungssteuerung US abgegeben wird. Der Mikrorechner MR wird nun in seinen Unterbrechungszustand gebracht und das erforderliche Programm wird mindestens teilweise bearbeitet. Programmgesteuert wird zum Zeitpunkt t3 über das Schieberegister SR2 das Rücksetzsignal RS erzeugt, das das Flipflop F zurücksetzt und damit das Arbeitsunterbrechungssignal AU bzw. das Unterbrechungssignal IN beendet und den Mikrorechner MR wieder in den normalen Programmzustand zurückbringt. Nach der Periodendauer der vom Taktgeber T abgegebenen Taktimpulse wird zum Zeitpunkt t4 das Flipflop F erneut gesetzt und zwischen den Zeitpunkt t4 und t5 wiederholen sich ähnliche Vorgänge wie zwischen den Zeitpunkten t2 und t4. Die Zeitdauer, nach der das Flipflop F jeweils zurückgesetzt wird, hängt von dem jeweils im Unterbrechungsmodus zu bearbeitenden Programm ab. Wenn zum Zeitpunkt t6 alle vermittlungstechnischen Vorgänge bearbeitet sind, gibt der Mikrorechner MR über den Datenbus DB an das Steuerregister SR1 ein Datenwort ab, das das Signal S6 beendet und damit ein erneutes Setzen des Flipflops F verhindert. Von nun an befindet sich der Mikrorechner MR solange im normalen Programmzustand, bis ein weiteres Unterbrechungssignal IN auftritt. Die Schaltungsanordnung kann nicht nur für die Bearbeitung vermittlungstechnischer Vorgänge in Fernschreibmaschinen verwendet werden, sondern allgemein in Anordnungen, in denen sehr schnell auf äussere Anreize reagiert werden muss, ohne die Bearbeitung eines normalerweise durchzuführenden Programm zu vernachlässigen. 4 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zum schnellen Bearbeiten von Vorgängen mittels einer Unterbrechungssteuerung eines Mikrorechners, bei der mindestens ein externes Signal eine Unterbrechung eines gerade vom Mikrorechner bearbeiteten Programms und eine Bearbeitung eines dem externen Signal zugeordneten Programms in einem Unterbrechungsmodus auslöst, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in einer Steuereinheit (SE) ein Zeitgeber (ZG) vorgesehen ist, der nach dem Auftreten eines Unterbrechungssignals (IN) durch den Mikrorechner (MR) im Bedarfsfall programmgesteuert eingeschaltet wird und der zur Selbststeuerung periodisch Arbeitsunterbrechungssignale (AU, IN) an den Mikrorechner (MR) abgibt und dass nach dem Bearbeiten der den Arbeitsunterbrechungssignalen (AU) zugeordneten Programme die jeweiligen Arbeitsunterbrechungssignale (AU) durch den Mikrorechner (DIR) programmgesteuert beendet werden. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Zeitgeber (ZG) ein Flipflop (F) enthält, das durch ein vom Mikrorechner (MR) abgegebenes erstes Datenwort freigegeben wird, dass an dem Takteingang des Flipflops (F) in einem Taktgeber (T) erzeugte Taktimpulse konstanter Folgefrequenz anliegen und dass das Flipflop (F) durch vom Mikrorechner (MR) abgegebene zweite Datenwörter jeweils zurückgesetzt wird. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenwörter in Steuerregistern (SR1, SR2) eingespeichert werden, von denen jeweils ein Ausgang mit einem Freigabeeingang bzw. einem Rücksetzeingang des Flipflops (F) verbunden ist. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Arbeitsunterbrechungssignal (AU) bzw. das Unterb-rechungssignal (IN) bei der Durchführung vermittlungstechnischer Vorgänge in Fernschreibmaschinen erzeugt werden.

Inventors: WIDMAIER, HANS-DIETRICH, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1984
Main classification: G06F9
IPC codes: G06F9