DE3808168C2 - Digitalrechner mit steckbarer erweiterungskarte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Digitalrechner mit steckba­ rer Erweiterungskarte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Rech­ ners

In vielen Digitalrechnern, insbesondere mit Mikropro­ zessoren, können Erweiterungskarten, sog. Optionskarten, in vorbereitete Steckplätze eingebaut werden; Beispiele für derartige Karten sind Kommunikationsanschlüsse, Speichererweiterungen oder Graphikadapter. Bei den meisten dieser Rechner sind Schalter vorgesehen, die von Hand entsprechend den eingebauten Karten eingestellt werden, um so das System zu konfigurieren. Die Einstel­ lung dieser Schalter ist für die unerfahrenen Benutzer von Rechnern sehr mühsam.

Um derartige manuelle Einstellungen in einem digitalen Verarbeitungssystem mit steckbaren Baugruppen zu vermeiden, schlägt DE 33 47 357 A1 eine Einrichtung zum Vergeben von Adressen an steckbare Baugruppen vor, bei der die einzelnen Baugruppen eine fest gespeicherte Baugruppenkennung auf­ weisen, die während einer Initialisierungsphase von einer Steuereinheit abgefragt wird, um es dieser zu erlauben, Adressinformation für Datenübertragungsvorgänge in einen Lese-/Schreibspeicher der Baugruppe zu übertragen. Diese Einrichtung ist jedoch insoweit unflexibel, als zum optimalen Betrieb eines Digitalrechners mit Steckkarten die Adressinfor­ mation auf die jeweilige Konfiguration abgestimmt und neben der Adressinformation noch weitere Information wünschenswert ist, die u.U. eine manuelle Eingabe erfordert. Bei dem bekann­ ten System wird diese Information nicht berücksichtigt oder steht zumindest nach dem Ausschalten nicht mehr zur Verfügung.

Aus DE 36 24 373 A1 ist ein Datenverarbeitungssystem bekannt, in dem eine Unterscheidungseinheit vorgesehen ist, die zum Ausführen einer vorbestimmten Datenverarbeitungsoperation eine von mehreren integrierten Schaltungsanordnungen aus­ wählt. Mit einer derartigen Unterscheidungseinheit kann jedoch keine Konfiguration von Steckkarten in einem Digital­ rechner durchgeführt werden, die sich während der weiteren Verarbeitung in diesem Digitalrechner nicht mehr ändert.

Benützer kleiner Computersysteme haben üblicherweise auch keine ausgefeilten Programmierkenntnisse; deshalb wurden benutzertransparente, programmierbare Parameter­ schalter vorgeschlagen, um die Konfigurierung des Systems für die Bedürfnisse des einzelnen Benutzers zu vereinfachen. Die dazu notwendigen Routinen sind jedoch komplex, zeitraubend und führen häufig zu Fehlern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Digitalrechner der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, mit denen auf einfache und flexible Weise Konfigurationsdaten das Digitalrechners er­ faßt und bis zu einer Änderung der Konfiguration zur Benutzung durch den Digitalrechner aufrechterhalten werden können.

Diese Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 und 10 angege­ benen Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beim Einsatz der Erfindung reduziert sich der Zeitver­ lust ganz wesentlich, den ein Benutzer erleidet, bevor er beim erneuten Einschalten oder Starten des ausge­ schalteten Systems mit der produktiven Arbeit beginnen kann, vorausgesetzt, daß keine Steckkarten ausgetauscht, hinzugefügt oder aus den Steckplätzen (slot) entfernt worden sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jede Karte mit einer eindeutigen Kennzeichnung oder Identi­ fikation ID versehen, deren Wert auf der Karte fest verdrahtet ist. Zusätzlich ist auf der Karte ein Regi­ ster vorgesehen, um Parameterdaten zu speichern, wie z.B. einen Adreßfaktor (um über ein Programm den Einga­ be/Ausgabe (E/A) Adreßraum der Karte zu ändern, wo dies erforderlich ist), Priorität, Status und andere System­ information, die für eine effiziente Datenübertragung zwischen dem Systemprozessor und der Karte und zwischen den Karten sorgt.

Wenn zwei oder mehr Karten desselben Typs im System benutzt werden, können die Parameterdaten dazu benutzt werden, um die Karten mit verschiedenen Prioritätsstufen zu benutzen oder um überflüssige Karten inaktiv zu machen.

Ein Teil des Hauptspeichers ist mit einer Batterie­ pufferung versehen, um diesen Teil mit Spannung zu versorgen, wenn die Systemversorgung zusammenbricht oder abgeschaltet wird. In diesem nicht-flüchtigen Teil des Hauptspeichers sind Positionen vorgesehen (eine für jeden E/A-Steckplatz), um die Werte der Identifikations­ parameter (ID) der Karten, die in die entsprechenden Steckplätze eingesetzt sind, zusammen mit den entspre­ chenden Parameterdaten der Karte zu speichern.

Wenn das System zum ersten Mal konfiguriert und in­ itialisiert wird, läuft eine komplexe Routine ab, die alle Parameterdaten erzeugt und/oder herbeiholt, die für die an das System angeschlossenen Karten notwendig sind, um Konflikte zwischen Betriebsmitteln des Systems zu lösen und um die Daten in die passenden Kartenregister und die den Steckplätzen entsprechenden Positionen des Speichers einzuspeichern.

Wenn jedoch nach einer Systemabschaltung keine Änderung an den Karten, in den Steckplätzen, oder an den Steck­ platzpositionen der Karten erfolgt ist, dann bestimmt eine vereinfachte Einschaltroutine, daß keine Änderungen vorgenommen wurden, indem jede Kartenidentifikation mit demjenigen Identifikationswert verglichen wird, der für die entsprechende Steckplatzposition gespeichert wurde. Dann überträgt die Routine die Parameterdaten aus den Hauptspeicherpositionen an die entsprechenden Karten­ register, wonach das System zum normalen Betrieb bereit ist.

Nachdem das System konfiguriert und initialisiert ist, wird auf einer Rückmeldeleitung die Benutzung des Auswahlmechanismus während des normalen Betriebes angezeigt. Es werden Routinen aufgerufen, um die Antwort jeder Karte auf eine gegebene Betriebsmittelauswahl zu überprüfen und die doppelte Benutzung eines ausgewählten Betriebsmittel zu entdecken.

In der Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung wird auf die folgenden Abbildungen Bezug genommen:

Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus dem Blockdiagramm des Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 stellt die Busstruktur dar;

Fig. 3 zeigt bestimmte Einzelheiten der in den Einschaltroutinen benutzten Logik;

Fig. 4 zeigt das Zeitverhalten von einzelnen Komponenten der Fig. 3;

Fig. 5 zeigt die in Testroutinen benutzte Logik, um die richtige Auswahl der E/A- Karten zu prüfen;

Fig. 6 u. 7 zeigen Flußdiagramme, die kurz die Einschaltroutinen (Setup) darstellen.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung in einem Tischrechnersystem, das als beson­ deres Merkmal die benutzer-transparente (d.h. dem Benutzer verborgen bleibenden) Einstellung der Adres­ sierung und anderer variabler Parameter für System­ betriebsmittel aufweist, die sich auf angeschlossene wahlweise vorhandene Peripheriegeräte (Peripherieopti­ onen) beziehen. Dadurch wird der Benutzer nicht damit belastet, Schalter zu setzen, komplizierten Einschalt­ routinen zu folgen usw. Konflikte zwischen den System­ betriebsmitteln werden durch Neuzuordnung der Parameter reduziert oder eliminiert. Andere Parameter betreffen Prioritätsstufen und ein Statusbit, welches die Koexi­ stenz zweier identischer Anschlussoptionen ermöglicht.

Systemplatine 1 enthält mehrere Anschlußsockel (sockets) oder Steckplätze (slots) 2-0 bis 2-7, in die E/A-Opti­ onskarten 5-0 bis 5-7 in beliebiger Reihenfolge einge­ setzt werden können. Diese Karten steuern verschiedene Arten von Peripheriegeräten (Plattenlaufwerk, Drucker, usw.) und zusätzlichen Speicher, die entweder als integraler Bestandteil auf der Karte enthalten oder aber mit externen Steckverbindungen daran befestigt sind (nicht gezeigt). Platine 1 enthält auch Elemente des zentralen Verarbeitungssystems, unter Einschluß einer zentralen Recheneinheit (CPU) 8, Hauptspeichermodulen 9, 10, 11 aus Speichern mit wahlfreiem Zugriff (RAM Random Access Memory), einer Steuerung 12 für den direkten Speicherzugriff (DMA Direct Memory Access), einer Zeitsteuereinheit 13, eines Dekoders für die Adressen der Steckplätze (SAD Slot Address Recorder) 14, deren Funktion weiter unten beschrieben wird, sowie anderer logischer Elemente, die für die gegenwärtige Diskussion nicht relevant und als Einheit 15 zusammengefaßt darge­ stellt sind, einer Stromversorgung 16 und eines Bus 17, der die Elemente der zentralen Recheneinheit untereinan­ der und mit den anschlossenen Peripheriegeräten verbin­ det. Hervorgehobene Teile des Busses stellen Mehr­ fach-Adreßleitungen 17 b, Datenleitungen 17 c und Steuer­ leitungen 17 a dar (Fig. 2).

Es ist ein Kennzeichen der Systemplatine 1, daß die Steckplätze 2-0 bis 2-7 durch "Steckplatzadreß"- Signale auf den Adreßleitungen des Busses 17 während der Einschaltroutinen (Setup-Routinen) adressiert und die in den Steckplätzen vorhandenen Karten durch "E/A- Adreß"- Signale auf den Adreßleitungen während der normalen Programmausführung separat adressiert werden können; hierbei sind die Steckplatzadressen und die E/A-Adressen tatsächlich verschiedene Werte, die den physikalischen Positionen der Steckplätze bzw. den gerade angeschlosse­ nen Gerätetypen zugeordnet sind. Jeder von vielen verschiedenen Gerätetypen kann potentiell an irgendeine der wenigen Anschlußvorrichtungen des Systems ange­ schlossen werden.

Eines der Speichermodule, Modul 10 in der Fig. 1, ist nicht-flüchtig und speichert die Information für jeden der Steckplätze 2-0 bis 2-7 und für jede ihnen zuge­ ordnete Karte, wenn das System abgeschaltet wird. Dieses Modul kann z.B. aus einer Anordnung (array) kapazitiver Speicherschaltkreise bestehen, z.B. aus komplementären Metalloxid-Halbleiter(CMOS) Schaltkreisen, und ist so ausgelegt, daß es mit der Systemstromversorung betrieben werden kann, wenn das System eingeschaltet ist und mit der Batterieversorgung 18, wenn die Systemstromversor­ gung fehlt. Innerhalb dieses Moduls wird ein separat adressierbarer Bereich jedem Steckplatz zugeordnet, um für diesen Steckplatze bestimmte Informationen zu spei­ chern. Wie gezeigt, schließt diese Information einen Identitätswert ID, einen Adressierfaktor AD, einen Prioritätswert PR, ein Statusbit S und andere Informati­ on O ein.

Ein hier zu beschreibendes Merkmal betrifft die Nutzung dieser Information im nicht-flüchtigen Speicher, um die Initialisierung (Fig. 7) des Systems zu beschleunigen, sofern sich die Konfiguration der Steckplätze seit dem letzten Abschalten der Stromversorgung nicht geändert hat; dadurch wird die Zeit reduziert, die der Benutzer warten muß, bevor er mit nützlichen Anwendungen beginnen kann, nachdem er den Schalter der Systemstromversorgung betätigt hat oder nach dem Rücksetzen (reset) des Systems oder eines Kanals in den Grundzustand. Der Unterschied in der Komplexität und der Anzahl der erforderlichen Schritte ist in Fig. 6 (Initialisierungs- Einschaltroutine) und Fig. 7 (Selbsttest-Einschalt­ routine, POST, Power-On Self Test) dargestellt.

Mit den Einzelheiten der Karte 5-7 ist der relevante logische Aufbau aller Karten in dem Umfang dargestellt, wie es für die Beschreibung der gegenwärtigen Erfindung erforderlich ist. Treiberschaltkreise 20 sind bei der Herstellung vorverdrahtet worden, und übermitteln unter Bedingungen, die weiter unten beschrieben werden, einen Satz von Identitätssignalen ID, welche eindeutig den Kartentyp und das entsprechende Peripheriegerät identi­ fizieren.

Register 21 speichert Parameterinformationen zum Steuern der Kommunikation zwischen der Karte und dem System; hierzu gehören der Adresfaktor AD, der Prioritätswert PR, das Statusbit S und andere Information O, die im Zusammenhang mit dem Modul 10 beschrieben wurden. Diese Information wird durch das Zentralsystem während der Initialsierung beim Einschalten (Fig. 6) gesetzt. Nach einem Merkmal des Systems wird für den Fall, daß sich die Steckplatzbedingungen seit dem letzten Abschalten des Systems nicht verändert haben, die Information einfach aus dem nicht-flüchtigen Speicher 10 in einer relativ schnellen Operation (Fig. 7, POST-Routine) in das Register 21 übertragen; haben sich jedoch die Steckplatzbedingungen verändert, dann wird von dem System verlangt, ein längeres Programm (Fig. 6, Initialisierungs-Einschaltroutine) durchzuführen, um einen Teil oder die ganze Informationen wiederzugewinnen und/oder zu erzeugen und sie dann sowohl an den Speicher 10 als auch an das Kartenregister 21 zu übertragen.

Steuerlogik 22 und Dekodierlogik 23 steuern die Antwort der Karte 5-7 auf E/A-Adressen, die auf Bus 17 erschei­ nen. Wenn das System eingeschaltet wird, dann sind die Karten anfangs nur über ihre Anschlußsockel und einen Teil des Adreßbusses adressierbar. Nach dem Einschalt­ vorgang aber steuert der Wert AD in Register 21 den Dekoder 23, um eine standardmäßige oder alternative E/A-Adresse zu finden, die dem Kartentyp eindeutig zugeordnet ist und die in keiner Beziehung zum Ort des Anschlußsockels steht. Wird eine solche Adresse gefun­ den, dann bestimmt der Prioritätswert PR und das Status­ bit S im Verbund mit der Steuerlogik 22, wann Daten zwischen der Karte und dem Bus 17 ausgetauscht werden können. Ein Weg, auf dem ein AD Wert, der Dekodierer 23 und die Logik 22 eine E/A Adresse auffinden, wird beschrieben in "lnterfacing to the IBM PC" von L. Eggebrecht, veröffentlicht 1983, Seiten 130 und 131.

Während der Einschaltsequenz adressiert das Zentral­ system einzeln die Anschlußsockel für die Erweiterungskarten, indem entsprechende Steckplatzadreßsignale auf dem Bus übertragen werden, welche der Dekodierer 14 eindeutig erkennt und mit denen separat die Leitungen EC 0 bis EC 7 "Set-up"-(oder "Enable-Karte") aktiviert werden, die von den Anschlußsockeln 2-0 bis 2-7 und durch diese hindurch zu den angeschlossenen Karten 5-0 bis 5-7 verlaufen. Nachdem eine solche Leitung aktiviert wurde, der entsprechende Anschlußsockel aber leer ist, dann wird der hexadezimale Wert von FFFF an das System zurückgege­ ben, das dann jede weitere Operation bezüglich dieses Anschlußsockels beendet. Wenn jedoch der Anschlußsockel eine Karte enthält, dann versetzt die aktivierte Leitung zusammen mit zusätzlichen Adreßsignalen auf Bus 17 die Logik 22 auf der entsprechenden Karte in die Lage, Treiber 20 dazu zu veranlassen, die oben erwähnten ID-Signale zu übertragen, mit denen die entsprechende Karte und der Gerätetyp identifiziert wird. Die Sy­ stem-CPU vergleicht die zurückgegebenen ID-Signale mit dem ID-Wert, der in derjenigen Position von Speicher 10 gespeichert ist, die dem entsprechenden Steckplatz zugeordnet ist und setzt einen Vermerk, ob die vergli­ chenen Werte gleich oder verschieden sind. Dieser Vermerk dient als Verzweigungsbedingung für nachfolgende Programme, welche die Schritte feststellen, die bezüg­ lich des betreffenden Steckplatzes unternommen werden sollen.

Zeigt der gerade erwähnte Vermerk an, daß beim Vergleich eine Übereinstimmung festgestellt wurde, und haben sich die Bedingungen an allen anderen Steckplätzen nicht verändert, dann wird ein nachfolgender Programmschritt die Werte von AD, PR, S und O, welche gegenwärtig in der entsprechenden Stelle des Speichers 10 enthalten sind, an die entsprechende Karte zum Speichern in ihrem Register 21 übertragen. Wenn der Vermerk eine Nicht-Übereinstimmung anzeigt und die übertragende ID erkennen läßt, daß der entsprechende Steckplatz eine Karte enthält, dann benutzt der Prozessor 8 den übertra­ genen Wert von ID und die aus den anderen Steckplätzen gesammelte Information, um neue Werte von AD, PR, S und O für die entsprechende Karte auszulesen und/oder zu erzeugen, wobei Dateien benutzt werden, die die Karten­ erfordernisse und Alternativen beschreiben. Nachdem alle Kartenwerte festgestellt wurden, werden die Werte jeder Karte nacheinander zunächst an die entsprechende Positi­ on des Steckplatzes in Speicher 10 und danach an das entsprechende Kartenregister 21 übertragen.

Nichtübereinstimmung anzeigende Vergleiche kommen vor, wenn sich der Zustand des abgefragten Anschlußsockels geändert hat. Der in Speicher 10 enthaltene ID-Wert für einen Anschlußsockels, welcher beim letzten Abschalten leer war, ist FFFF, und der ID-Wert, der für einen vorher besetzten Anschlußsockel gespeichert ist, ent­ spricht dem der Karte, die als letzte diesen Steckplatz besetzt hat. Wenn also eine Karte in einen vorher leeren Steckplatz eingefügt wird oder eine Karte mit einer anderen ID ersetzt, dann wird beim Vergleich Nichtüber­ einstimmung festgestellt und das System veranlaßt, neue AD, PR, S und O Werte für die antwortende Karte wieder­ zugewinnen und/oder zu erzeugen.

Wie oben bemerkt, kann das System einen Vermerk für Nichtübereinstimmung nicht weiterbearbeiten, bis die Zustände von allen Anschlußsockeln ermittelt worden sind. Dies kommt daher, weil die Prioritätsstufe, und in gewissen Fällen die Adreß- und Statuswerte, die einer Karte zugeordnet sind, von den Karten in den anderen Steckplätzen abhängen. Die Adreß- und Statuswerte sind voneinander abhängig, wenn gleichzeitig zwei Karten mit derselben Identität ID installiert sind, entweder um redundanten Ersatz (backup) bei Geräte-Ausfall oder um eine zusätzliche Kapazität bereitzustellen. In den letzteren Fällen kann der Statuswert dazu benutzt werden, ein Ersatzgerät während des normalen Systembetriebs in einen inaktiven Zustand zu versetzen oder die Prioritätswerte können dazu benutzt werden, beiden Geräten zu erlauben, voll, aber auf verschiedenen Prioritätsstufen, zu arbeiten.

In der hier vorgestellten Ausführungsform wird System­ information in acht Steckplätzen zugeordneten Positionen des Moduls 10 (nur drei - 30, 31 und 32 - sind gezeigt) gespeichert, so daß bis zu 8 Zusatzkarten 5-0 bis 5-7 untergebracht werden können. Jede Steckplatzpo­ sition ist 4 Bytes breit, also 28 Bytes für 7 Zusatzkar­ ten. Die Kartenidentität wird in den ersten beiden Bytes und die Schalterstellung (Parameter) in den letzten beiden Bytes aufgenommen. Die entsprechende ID und Parameterdaten jeder Karte sind entsprechend in den Treiber 20 und Register 21 enthalten.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Teil der Logik auf Platine 1 und Zusatzkarte 5-7, die während der Ein­ schalt-(Setup-)Routinen benutzt wird, um eine Karten­ identität ID auszulesen und um Parameter in Register 21 zu speichern. Nach Fig. 3 lauten die hexadezimalen E/A- Adreßwerte, die gewissen Komponenten auf jeder der Zusatzkarten zugeordnet werden, folgend:
096 - Steckplatzauswahlwert (1 Byte)
100, 101 - ID Treiber 20 (2 Bytes)
102, 103 -Parameterregister 21 (2 Bytes)

Dies sind "dummy" (Hilfs-) Adressen, denn sie werden von Prozessor 8 benutzt, um über die Steckplätze auf E/A-Karten und Komponenten während der Einschalt­ (Set-up-)Operationen zuzugreifen. Die Adresse 096 wählt die Logik (Schaltglieder 38, 39) des Steck­ Platz-Adreßkodierers 14 aus, um den Kartenauswahlwert in ein Steckplatzregister 40 zu speichern und um den Wert auch auszulesen, d. h. während der Diagnose. Die Adreßleitungen A 0 und A 1 in Fig. 3 bilden die unteren Adreßwerte 00, 01, 02 und 03 zur Auswahl der Komponenten 20 und 21, während das Signal mit logischem Wert 1 auf Adreßleitung A 2 den höchsten signifikaten Ziffernwert bereitstellt. A 0, A 1 und A 2 sind mit geeigneten Bitlei­ tungen des Adreßbus 17 b (Fig. 2) verbunden.

Fig. 3 zeigt genauer gewisse Teile der Logik des Steckplatz- Adreßdekodierers 14 und der Steuerlogik 22 der Karte 7, in denen die Set-up-Routinen von Fig. 6 und 7 benutzt werden. zur Vereinfachung der Diskussion wird angenommen, daß die Adressierung mit 2 Bytes gleichzeitig, d. h. in einem Zyklus, möglich ist und daß die Datenübertragung in 2-Byte-Einheiten auf den Bussen vor sich geht. Daher steuert die Dekodieradresse 101 beide Bytes für die Adressen 101 und 100.

Steckplatzregister 40 speichert programmgesteuert einen 3-Bit-Wert (000-111), der einem Steckplatz entspricht (2-0 bis 2-7), auf den zugegriffen werden soll. Ein Dekodierschaltkreis 41 setzt diesen 3-Bit-Binärwert in einen Ausgnagswert für eine von acht Leitungen um, aber nur, wenn er von einem Signal auf der Eingabeleitung 42 freigegeben wird. Jede Ausgangsleitung, wie z. B. EC 7, ist über den entsprechenden Anschlußsockel mit der dort enthaltenen Karte verbunden. Wenn ein Dekodierschaltkreis 43 während einer Setup-Routine eine Adresse im Bereich 0100-0103 dekodiert, dann erzeugt er ein Ausgangssignal auf Leitung 42, das den Wert in 40 freigibt, um ein Ausgabesignal (s. Fig. 4) auf einer der Setup-Leitungen der Karte, wie z. B. EC 7, zu erzeugen, die eine der Steuerleitungen 17 a von Bus 17 ist.

Dieses Ausgabesignal auf EC 7 wird auf die UND-Glieder 44 und 45 gegeben. Die Adreßleitung A 2 ist an die UND-Glieder 44 und 45 gekoppelt. Eine E/A-Leseleitung IOR und eine E/A-Schreibleitung IOW (dekodiert von den Steuerleitungen 17 a) sind an die Glieder 44 bzw. 45 gekoppelt. Ein Ausgang 46 von Glied 44 ist an ein Paar von Dekodierschaltkreisen 47 und 48 gekoppelt. Ein Ausgang 49 von Glied 45 ist an einen Dekodierschaltkreis 50 gekoppelt. Ein Ausgang 51 von Dekodierschaltkreis 48 ist an den ID-Treiberschaltkreis 20 gekoppelt und der Ausgang 52 von Dekodierschaltkreis 50 ist an das Parame­ terregister 21 gekoppelt.

In der Selbsttest-Einschaltroutine (POST-Setup) von Fig. 7 setzt während des Auslesens eines ID-Werts aus Karte 7 nn der Prozessor 8 den Wert von A 2 negativ (logisch 1) und A 1 und A 0 zu logisch 01 (Adresse 101). EC 7 ist negativ (Fig. 4). Wenn IOR negativ wird, dann erzeugt Glied 44 ein Ausgangssignal auf 46, um ein Ausgangssi­ gnal auf 51 zu erzeugen, welches den Kartenidentitäs­ ID in 20 zum Datenbus 17 c Schaltet. Prozessor 8 vergleicht diesen ID-Wert mit dem ID-Wert in der ent­ sprechenden Steckplatzposition in Speichermodul 10. Wenn die ID-Werte übereinstimmen, dann überträgt Prozessor 8 die Parameterwerte aus der Steckplatzposition 32 (Fig. 1) an den Datenbus 17 c und setzt A 2, A 1 und A 0 auf logisch 111 (Adresse 103). Kurz danach sendet Prozessor 8 ein IOW, um Glied 45 dazu zu veranlassen, ein Ausgabe­ signal auf 49 zu erzeugen. Dies schaltet ein Ausgangssi­ gnal von 50 an Register 21 über die Leitung 52 frei, um die Parameterwerte auf Bus 17 c in Register 21 steuern. Der Ausgang 53 von Dekodierer 47 wird in Diagnose­ routinen benutzt, um die Ausgnagssignale von Parame­ terregister 21 auf Bus 17 c über das Tor 54 zu schalten.

Wie oben bezüglich einer Setup-Routine diskutiert, wird während einer ID-Lese-Operation (ID fetsch operation) ein ID-Wert mit dem hexadezimalen Wert FFFF zurückgegeben, wenn der adressierte Anschlußsockel leer ist. Ein Verfahren, um dieses Resulat zu erzielen, ist in Fig. 3 gezeigt. Ein vorverdrahteter Schaltkreis 60 wird ge­ schaltet, um auf Bus 17 während des IOR Zyklus alles auf den Wert "1" zu setzen; dazu dient ein negativ werdendes Signal auf irgendeiner der Karten-Freischaltleitungen (Enable) EC 1-EC 7 (über den ODER-Schaltkreis 61) und ein negativ werdendes Signal auf der IOR-Leitung. Wenn sich eine Karte in dem adressierten Anschlußsockel befindet, dann wird ihre ID zur selben Zeit auf Bus 17 c geschaltet und alle logischen Nullen in der ID auf Bus 17 c richtig wiedergegeben wird.

Die Logik von Fig. 3 wird in ähnlicher Weise während der Initialisierung der Initialisierungs-Einschalt-Routine und der Selbsttest-Einschaltroutine von Fig. 6 bzw. 7 benutzt.

Wenn zwei identische Karten (dieselbe ID) an zwei E/A- Steckplätzen angeschlossen sind und es gewünscht wird, daß beide aktiv sind, dann wird der ersten Karte die Standard E/A-Anfangsadresse mit einer Prioritätsstufe und der anderen Karte eine Alternativ-E/A-Adresse mit einer anderen Prioritätsstufe zugeordnet.

Die Logik von Fig. 5 wird dann während einer Diganose­ routine benutzt, um sicherzustellen, daß jede Karte richtig auf ihre entsprechende E/A-Adresse antwortet. Die Adreßdekodierlogik 23 dekodiert die Adresse auf Bus 17 b, sofern sie der alternativen Adresse entspricht, wenn der zugehörige alternative Adreßfaktor AD in Parameterregister 21 gespeichert und das am wenigsten signifikante Bit gesetzt ist (d. h. die Karte aktiv ist). In ähnlicher Weise erzeugt ein Prioritäts­ dekodierschaltkreis 55 ein Ausgangssignal, wenn der Prioritätswert auf Bus 17 a mit dem PR-Wert in Register 21 übereinstimmt und das Kartenaktivierungsbit gesetzt ist. Wenn Logik 23 und 55 Ausgangssignale erzeugen, dann erzeugt ein UND-Glied 56 ein Rückmeldesignal auf Leitung 57, um ein Bit in Register 58 von Platine 1 zu setzen. Der CPU-Prozessor 8 liest programmgesteuert aus Register 58, um festzustellen, daß genau eine Karte richtig auf die E/A-Alternativ Adresse geantwortet hat und setzt dann das Register 58 zurück. Ähnliche Schaltkreise auf den anderen identischen Karten antworten auf die Standard-E/A-Adresse und die geeignete Prioritätstufe, um zu Diagnosezwecken ein anderes Bit in Register 58 zu setzen.

Claims (12)

1. Digitalrechner mit Erweiterungskarten, die wahlweise in Anschlußsockel (2) eines Zentralteils (1) ge­ steckt werden können und in denen ein Steckkarten­ identitätswert (ID) fest gespeichert ist, der vom Zentralteil ausgelesen werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zentralteil einen nichtflüchtigen Speicherteil (10) enthält, in dem für jeden Anschlußsockel eine Speicherposition (30, 31, 32, ...) vorgesehen ist, um mindestens den Identitätswert der im zugehörigen Anschlußsockel enthaltenen Erweiterungskarte zu speichern
und daß der Zentralteil beim erneuten Starten des Digitalrechners den in jeder angeschlos­ senen Erweiterungskarte enthaltenen Identitätswert ausliest und mit dem Identitätswert vergleicht, der in der zugeordneten Speicherposition gespeichert ist, um Änderungen in der Kartenkonfiguration seit dem letzten Abschalten des Digitalrechners festzustellen.

2. Digitalrechner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Zentralteil vorgesehen sind:
eine Vorrichtung (40, 41) zum Abfragen jedes Anschluß­ sockels bezüglich des Identitätswerts der angeschlos­ senen Karte, und Vorrichtungen (40) zum Erzeugen eines eindeutigen Identitätswerts, wenn der abgefragte Anschlußsockel leer ist.

3. Digitalrechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Abfragen jedes Anschlußsockels Signale auf Auswahlleitungen (EC 0, EC l, ...) erzeugt, die jeweils einem Anschlußsockel zugeordnet sind.

4. Digitalrechner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Erweiterungskarte Vorrichtungen (44, 45) enthält, die auf die Signale auf den Auswahlleitungen und auf ausge­ wählte Adressignale einer Adress-Sammelleitung anspricht.

5. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Speicherposition des nichtflüchtigen Speicher­ teils neben den Identitätswerten Parameterdaten für die zugehörige Erweiterungskarte enthält und daß bei übereinstim­ mendem Vergleich aller Identitätswerte die Parameter­ daten in ein Register (21) der zugehörigen Erweiterungskarte übertragen werden.

6. Digitalrechner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß auf jeder Erweiterungskarte eine Rückmeldeleitung (57) und Vorrichtungen (21, 23, 55) vorgesehen sind, die entsprechend den gespeicherten Parameterdaten auf eine Kartenauswahl reagieren, um über die Rückmelde­ leitung ein Signal abzugeben, das die Auswahl der Karte anzeigt.

7. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Parameterdaten Adressinformation (AD) der Erweiterungskarte enthalten ist,
daß bei Nicht-Übereinstimmung der verglichenen Identitätwerte der Zentralteil Adressinformation, die zum Identitätswert gehört und von einer sich außerhalb des Digitalrechners befindenden Quelle empfangen wird, selektiv abfragt, vorübergehend speichert und sie anschließend in die zugeordneten Positionen des nichtflüchtigen Speicherteils und in das Register (21) auf der entsprechenden Karte überträgt.

8. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Parameterdaten Prioritätsinformation (PR) enthalten ist,
daß der Zentralteil für den Fall von Steckkarten- Änderungen neue Prioritätsinformation für jeden besetzten Anschlußsockel erstellt, basierend auf den Identitätswerten der Karten in allen besetzten Anschlußsockeln, und diese in die zugeordneten Positionen des nichtflüchtigen Speicherteils sowie in die Register der mit den entsprechenden Anschluß­ sockeln verbundenen Karten überträgt.

9. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Parameterdaten Statusinformation (S) enthalten ist,
daß der Zentralteil für den Fall von Steckkarten- Änderungen neue Statusinformation für jeden besetzten Anschlußsockel erzeugt, basierend auf den Identitäts­ werten der Karten in allen besetzten Anschlußsockeln, und die neue Statusinformation zunächst in die zuge­ ordneten Positionen des nichtflüchtigen Speicherteils und dann in die Register der mit den entsprechenden An­ schlußsockeln verbundenen Karten überträgt.

10. Verfahren zum Betrieb eines Digitalrechners mit An­ schlußsockeln (2) für wahlweise enthaltene steckbare Erweiterungskarten, bei dem ein Zentralteil (1) des Digitalrechners während des Einschaltvorgangs Be­ triebsdaten an die angeschlossenen Karten überträgt, wobei auf den Erweiterungskarten permanent ge­ speicherte Identitätswerte (ID) abgefragt werden, gekennzeichnet durch:
einen ersten Schritt, in dem ein nichtflüchtiger Speicheteil (10) des Zentralteils bereitgestellt wird, um die Konfigurationsdaten (30 31, 32, ...) in Positionen zu speichern, die jeweils einer Erwei­ terungskarte zugeordnet sind, und
einen zweiten Schritt, in dem bei nachfolgendem Starten des Digitalrechners festgestellt wird, ob die in dem nichtflüchtigen Speicherteil (10) gespeicher­ ten Konfigurationsdaten noch gültig sind.

11. Das Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• - Speichern der Identitätswerte (ID) der angeschlossenen Erweiterungskarten in Positionen des nicht-flüchtigen Speicherteils die dem entsprechen­ den Anschlußsockel zugeordnet sind,
• - beim erneuten Starten des Digitalrechners Vergleichen des permanent gespeicherten Identitätswertes jeder angeschlossenen Karte mit dem Identitätswert in derjenigen Position des nicht-flüchtigen Speicherteils, die einem Anschlußsockel zugeordnet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konfigurationsdaten wenigstens Identitäts­ information (ID) und Adreßinformation (AD) ent­ halten, die sich auf die Identität bzw. die eindeutige Eingabe/Ausgabe-(E/A)-Adresse der an den entsprechenden Anschlußsockeln vor dem letzten Ab­ schalten des Digitalrechners angeschlossenen Karten bezieht,
daß bei jedem Start des Digitalrechners die An­ schlußsockel nacheinander abgefragt werden und von jedem ein Identitätssignal zurückempfangen wird, welches entweder den Leer-Zustand oder die Identi­ tät einer gegenwärtig an dem entsprechenden An­ schlußsockel angeschlossenen Karte darstellt,
daß dieses Identitätsignal mit dem in dem nicht­ flüchtigen Speicherteil befindlichen zugeordneten Identitätswert verglichen wird,
daß die zugehörige Adressinformation aus dem nicht­ flüchtigen Speicherteil an ein Register (21) auf jeder Erweiterungskarte übertragen wird, wenn die verglichenen Identitätswerte übereinstimmen, und daß neue Adreß­ information erzeugt wird, wenn die verglichenen Identitätswerte nicht übereinstimmen,
daß die neue Adressinformation zusammen mit dem Identitätswert ID in der entsprechenden Position des nichtflüchtigen Speichteils gespeichert wird,
und daß die neue Adressinformation an das Register (21) auf der zugeordneten Karte übertragen wird.