DE3513834A1

DE3513834A1 - Speichereinheit zum protokollieren von daten

Info

Publication number: DE3513834A1
Application number: DE19853513834
Authority: DE
Inventors: Joji Kobe Hyogo Kawai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1985-11-14
Also published as: JPS60238944A; DE3513834C2; US4835675A

Description

Beschreibung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine eine Zentralprozessoreinheit (CPU) aufweisende und mit einer Steuereinrichtung verwendete Speichereinheit zum Protokollieren von Daten, die periodisch in Übereinstimmung mit einem Programm betätigt wird und die vergangenen und gegenwärtigen, in die CPU eingegebenen und von der CPU abgegebene Daten speichert.

In Fig. 1 ist eine bekannte Speichereinheit zum Protokollieren von Daten dargestellt. In diesem Blockschaltbild ist mit der Bezugsziffer 1 eine Zentralprozessoreinheit, die nachstehend als CPU bezeichnet wird, bezeichnet, die in einer Steuereinheit enthalten ist, während die Bezugsziffer 2 einen Datenbus zur Abgabe bzw. zum Empfang von zwischen der CPU I und nicht dargestellten Speicher- oder Eingangs/Ausgangs-Einheiten ausgetauschten Daten bezeichnet und mit der Bezugsziffer 3 ein Adressen- und Befehlsbus gekennzeichnet ist. Die CPU und beide Sammelleitung bzw. Busse sind im wesentlichen in der Steuereinheit enthalten. Mit der Bezugsziffer 11 ist eine bekannte Speichereinheit zum Protokollieren bezeichnet, die der CPU zugeordnet ist, mit der Bezugsziffer 12 ein Protokollierungsspeicher zum Speichern der zu protokollierenden Daten, mit der Bezugsziffer 13 ein Binärzähler zur Abgabe eines Teils der Adresse für den Protokollierungsspeicher 12 und mit der Bezugsziffer 14 eine Adressen-Wandlerschaltung, die auf vom Adressen- und Befehlsbus 3 abgegebene Signale Impulse zur Betätigung des Protokollierungsspeichers 12

anspricht und den Binärzähler 13 veranlaßt, seinen Zählerstand zu erhöhen.

Nachstehend soll die Funktionsweise der in Figur 1 dargestellten Einheit näher erläutert werden. Eine derartige Speichereinheit zum Protokollieren ist grundsätzlich so aufgebaut, daß sie nicht die Funktion der Steuereinheit insgesamt beeinflußt. Das bedeutet, daß während die CPU 1 ihre Steuer- und Datenverarbeitungsfunktionen durchführt, indem sie Daten vom Speicher oder den Eingangs/Ausgangs-Einheiten aufnimmt bzw. Daten an den Speicher oder die Eingangs/Ausgangs-Einheiten abgibt, die Daten gleichzeitig in dem Protokollierungsspeicher 12 gespeichert werden. Nimmt man an, daß drei Arten von Daten A, B und C protokolliert werden sollen, so empfängt die Adressen-Wandlerschaltung 14 entsprechende, sich augenblicklich ändernde Daten (A₁, A₂, A₃, ... , A_n), (B₁, B₂, B₃, ... , B_n), und (C₁F C₂, C₃, ... , C_n) über den Adressen- und Befehlsbus 3, gibt an den Protokollierungsspeicher 12 eine Umwandlungsadresse 16 ab, deren Binärziffer der Art der betreffenden Daten für den Fall entspricht, daß deren Adressenwert mit einer der Daten A, B und C übereinstimmt. Beispielsweise kann die Umwandlungsadresse 16 (0,0) für die Daten A, (0,1) für die Daten B und (1,0) für die Daten C lauten. Die Adressen-Wandlerschaltung 14 gibt zur gleichen Zeit einen Schreibimpuls an den Protokollierungsspeicher 12 ab, der die momentan auf dem Datenbus 2 befindlichen Daten einschreibt, nämlich den Augenblickswert jeder der Daten A, B und C. Dadurch wird der Augenblickswert jeder der Daten A, B und C in den Protokollierungsspeicher 12 in eine Adresse eingeschrieben, die sich aus einer Kombination

des Ausgangssignals 15 des Binärzählers 13 und des Ausgangssignals 16 von der Adressen-Wandlerschaltung 14 zusammensetzt.

Da die Steuer- und Datenverarbeitungsoperationen der CPU 1 periodisch durchgeführt werden, werden die Augenblicksdaten der Daten A, B und C in den Speicher beispielsweise in der Reihenfolge: A^_r B^, C^, h2> &2' **2» A₃, B₃, C₃, ... , A_n, B_n, C_n eingeschrieben. Damit anschließend dieselbe Datenart nicht unter derselben Adresse in den Speicher eingeschrieben wird, gibt die Adressen-Wandlerschaltung ein Ausgangs-Impulssignal an den Binärzähler 13 ab, der seinen Zählerstand nur dann erhöht, wenn spezifisch vorgegebene Daten, beispielsweise die Daten C eingeschrieben werden. Da der Zählerstand des Binärzählers 13 nach Null zurückkehrt, wenn er bis zum maximalen Zählerstand gelangt ist, werden die gegenwärtigen und vergangenen Daten stets im Protokollierungsspeicher 12 gespeichert.

Aufgrund dieses Aufbaus der bekannten Speichereinheit zum Protokollieren ist die maximale Anzahl von Datenarten, die protokolliert werden kann, durch die Anzahl der Bits des Ausgangs 16 der Adressen-Wandlerschaltung begrenzt, so daß die Effizienz des Speichers in dem Falle herabgesetzt ist, wo die Anzahl von Datenarten geringer als die Maximalzahl ist. Für den Fall, daß die verschiedenen Daten periodisch eingeschrieben werden, muß entweder der Zählimpuls 17 im Binärzähler 13 mit dem Eingangs- und Ausgangs-Timing mit der kürzesten Periode übereinstimmen oder die bekannte Speichereinheit zum Protokollieren muß dieselbe Anzahl aufweisen wie die Anzahl der verschiedenen Perioden beträgt. Im

erstgenannten Fall wäre die Wirksamkeit bei der Verwendung des Protokollierungsspeichers herabgesetzt und im letztgenannten Fall müßten wirtschaftliche und andere Nachteile in Kauf genommen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichereinheit zum Protokollieren von Daten zu schaffen, die ein Protokollieren mit hoher Wirksamkeit bei der Verwendung einer Steuereinheit gewährleistet, die eine begrenzte Speicherkapazität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Speichereinheit zum Protokollieren von Daten gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Impulserzeugungsschaltung, die auf ein von der Zentralprozessoreinheit abgegebenes Adressen- und Steuer-Ausgangssignal ein Codesignal, einen Schreibimpuls und ein Triggersignal erzeugt, einen Protokollierungsspeicher, der auf einen Schreibimpuls gleichzeitig die Dateneingänge und -ausgänge der Zentralprozessoreinheit und den Codesignalausgang der Impulserzeugungsschaltung speichert und einen Zähler, der auf das Triggersignal einen Zählstand markiert und ein Adressensignal an den Protokollierungsspeicher abgibt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist gekennzeichnet durch eine Impulserzeugungsschaltung, die auf ein von der Zentralprozessoreinheit abgegebenes Adressen- und Steuersignal ein Codesignal und Schreibimpulssignal erzeugt und ein Schieberegister oder FIFO, das auf das Schreibimpulssignal gleichzeitig die Eingangs- und Ausgangsdaten der Zentralprozessoreinheit und das von der Impulserzeugungsschaltung abgege-

bene Codesignal speichert.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch eine hohe Effizienz aus, indem Markierungsbits oder -codes entsprechend der Art der in den Protokollierungsspeicher einzuschreibenden Daten zuvor festgelegt und die Markierungsbits oder -codes gleichzeitig mit den Augenblicksdaten in den Protokollierungsspeicher eingeschrieben werden.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit einer bekannten Speichereinheit zum ' Protokollieren;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit einer erfindungsgemäßen Speichereinheit zum Protokollieren;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit einer Variante der Speichereinheit zum Protokollieren und

Fig. 4 eine Darstellung der gespeicherten Datenzustände in dem in der Einheit gemäß Fig. 2 enthaltenen Speicher.

In den nachstehend beschriebenen Blockschaltbildern sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugsziffern versehen. Fig. 2 zeigt eine Speichereinheit zum Protokollieren 21, eine Adressen-Wandlerschaltung 24, die auf vom Adressen- und Befehlsbus 3 abgegebene Signale ein Codierungs- oder Markierungssignal 26 zusammen mit einem Zähler-Triggerimpuls 27 und einem Schreibimpuls 28 erzeugt, einen Binärzähler 23, der auf Abgabe

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des Zähler-Triggerimpulses seinen Zählerstand erhöht und ein binäres Ausgangssignal 25 abgibt, einen Protokollierungsspeicher 22, der auf den Schreibimpuls 28 die gegenwärtig auf den Datenbus 2 befindlichen Daten und das Codierungs- oder Markierungssignal 26 unter der Adresse einschreibt, die das binäre Ausgangssignal 25 des Binärzählers 23 angibt.

Nachstehend soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Speichereinheit unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 4 näher erläutert werden.

Bezüglich der zu protokollierenden Daten wird angenommen, daß es sich um die oben beschriebenen drei Arten von Daten A, B und C handelt, die zu protokollieren sind. Erscheint eins der Daten A, B und C auf dem Datenbus 2 infolge einer Eingangs/Ausgangs-Operation der CPU 1, gibt die Adressen-Wandlerschaltung 24 in Übereinstimmung mit der zu diesem Zeitpunkt auf dem Adressen- und Befehlsbus 3 vorhandenen Information das Codierungs- oder Markierungssignal 26 entsprechend der Datenart ab und erzeugt unmittelbar danach einen Schreibimpuls 28. Infolge dieser Operation werden die Daten auf dem Datenbus 2 und das oben erwähnte Codierungs- oder Markierungssignal gleichzeitig als ein Wort in den Speicher unter der Adresse eingeschrieben, die durch das binäre Ausgangssignal 25 des Binärzählers angegeben ist. Danach erzeugt die Adressen-Wandlerschaltung 24 den Zähler-Triggerimpuls 27, wodurch der Zählstand des Binärzählers 23 um eine Einheit erhöht wird. Der oben beschriebene Ablauf wird für sämtliche zu protokollierende Daten durchgeführt. Der Abschnitt (a) gemäß Figur 4 zeigt den Inhalt des Protokollierungs-

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Speichers 22 für den Fall, daß der anfängliche Zählstand des Zählers Null betrug und das Einschreiben der zu protokollierenden Daten mit den Daten A begonnen wurde. In der Darstellung gemäß Figur 4 ist die Codierung (0,0) den Daten A, die Codierung (0,1) den Daten B und die Codierung (1,0) den Daten C zugeordnet worden. Da sämtliche Daten auf diese Weise in der Reihenfolge ihres Auftretens aufgezeichnet wurden und darüber hinaus die Art jeder der Daten mit der Codierung übereinstimmt, können die Daten vollständig voneinander zum Zeitpunkt des Abrufs oder Auslesens der protokollierten Daten unterschieden werden. Bei dieser Datenprotokollierungsmethode können die Daten durch die Codierung vollständig voneinander unterschieden werden, selbst wenn die Periode des Auftretens der Daten verschieden ist, so daß die Kapazität des Speichers vollständig ausgenutzt und Leerraum vermieden wird, obwohl die Anzahl der Art der Daten begrenzt ist durch die Anzahl der Bits für die Codierungen. Treten entsprechende Daten in denselben Zeitabständen auf, können die Daten gespeichert werden, ohne daß die Codierungen verwendet werden, indem eine Markierung nur spezifischen Daten wie im Abschnitt (b) der Figur 4 dargestellt ist, zugeordnet werden.

Der Abschnitt (b) gemäß Figur 4 zeigt den Status der Daten im Speicher wo eine Markierung den Daten A zugeordnet wurde. In diesem Falle wird die Periode des Auftretens derselben Datenart durch die den Daten A hinzugefügte Markierung angezeigt und sämtliche Datenarten, die innerhalb einer Periode auftreten, werden durch die Reihenfolge gezählt von den Referenzdaten, d.h. von den

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Daten A, identifiziert. In diesem Falle gibt es keine Begrenzung der Anzahl der Datenarten, die in dem Speicher gespeichert werden können, so daß der Speicher zu 100% ausgenutzt werden kann.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel enthält eine Protokollierungsspeichereinheit 31, die anders aufgebaut ist als die in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, eine Adressen-Wandlerschaltung 34 zur Erzeugung eines Codierungs- oder Markierungssignals 36 und eines Schiebe- und Schreibimpulses 38 für ein Schieberegister oder nachstehend beschriebenes FIFO 32, das die Daten einschreibt und abgibt. Das Schieberegister oder FIFO 32 schiebt die gespeicherten Daten zu seinem Ausgang zur gleichen Zeit wie es die Daten als neues Eingangssignal erhält und speichert die auf dem Datenbus 2 auftretende Daten sowie das Codierungs- oder Markierungssignal 36.

Das Schieberegister oder FIFO 32 weist N Teilregister, Nr. 1 bis Nr. N jeweils in einer EIN-WORT-EINHEIT auf. Das Register Nr. N ist an das Eingangsende angeschlossen, während das Register Nr. 1 an das Ausgangsende angeschlossen ist. Wird ein Schiebe- und Schreibimpuls 38 zugeführt, werden die in den internen Registern befindlichen Daten zu den nächsten Registern mit den kleineren Ziffern geschoben. Demzufolge empfängt das Register N die zu diesem Zeitpunkt auf dem Datenbus 2 befindlichen Daten als neue Eingangsdaten, die Daten im Register M (1 < M ^ N) werden zum Register Nr. (M - 1) geschoben und die Daten im Register 1 verschwinden. Auf diese Weise sind die letzten N-Daten-

sätze stets im FIFO gespeichert. In diesem Falle ist die Anordnung eines Zählers nicht erforderlich.

Mit der Bezugsziffer 39 ist ein Datenbus zum Auslesen der protokollierten Daten bezeichnet.

Die vorstehend beschriebene Schaltung ist so aufgebaut, daß die den zu protokollierenden Daten entsprechenden Codierungs- oder Harkierungsbits gleichzeitig zusammen mit den zu protokollierenden Daten gespeichert werden, so daß beispielsweise eine einzelne Protokollierungsspeichereinheit die Daten in unterschiedlich auftretenden Perioden mit einer 100%igen Ausnutzung ihres Speichers speichern kann. Dabei bewirkt die Verwendung eines Schieberegisters oder FIFOs dengleichen Effekt, ohne daß ein Binärzähler erforderlich ist.

Claims

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA, 2-3, Marunouchi 2 chome Chiyoda-ku, Tokyo 100, Japan Speichereinheit zum Protokollieren von Daten Ansprüche

1. Speichereinheit zum Protokollieren von Daten mit einer Steuereinheit, die eine Zentralprozessoreinheit enthält und Dateneingangs- und -ausgangsoperationen zum Speichern von Daten entsprechend einem Programm wiederholt,

gekennzeichnet durch eine Impulserzeugungsschaltung (24), die auf ein von der Zentralprozessoreinheit (1) abgegebenes Adressen- und Steuer-Ausgangssignal ein Codesignal (26), einen Schreibimpuls (28) und ein Triggersignal (27) erzeugt,

einen Protokollierungsspeicher (22), der auf einen Schreibimpuls (28) gleichzeitig die Dateneingänge und -ausgänge der Zentralprozessoreinheit (1) und den Codesignalausgang der Impulserzeungsschaltung (24)

DN/em

Martinistraße 24 Telefon Telecopierer Telex Datex-P

D-2800 Bremen 1 0421-328037 0421-3268 34 244020 fepatd 44421040 311

speichert und

einen Zähler (23), der auf das Triggersignal (27) einen Zählstand markiert und ein Adressensignal (25) an den Protokollierungsspeicher (22) abgibt.

2. Protokollierungsspeichereinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Impulserzeugungsschaltung (34)/ die auf ein von der Zentralprozessoreinheit (1) abgegebenes Adressen- und Steuersignal ein Codesignal (36) und Schreibimpulssignal (38) erzeugt und ein Schieberegister oder FIFO (32), das auf das Schreibimpulssignal gleichzeitig die Eingangs- und Ausgangsdaten der Zentralprozessoreinheit und das von der Impulserzeugungsschaltung (34) abgegebene Codesignal (36) speichert.