[发明专利]偏置的自主输入/输出控制器

说明书

本发明涉及旨在与计算机的中央处理器单元交互作用的输入/输出控制器，该中央处理器单元与各种外围电子设备通信。本输入/输出控制器可具体用在航空电子学领域内。

当前多台计算机同时存在航空器中，各驱动单一的应用。应用一词意在例如表示自动驾驶仪、地面接近度检测系统、防止失速的系统等。

在各计算机中，中央处理器单元是用并行总线连接在属于讨论中的应用的外围电子设备上的。这一并行总线链路有可能在高速率上传输信息，但需要大量连接插针。

这种链路包含一定程度的不安全性，因为如果出现故障，这一链路上所携带的所有数据都丢失。由于各应用是与其它应用独立处理的，这一不安全性是可容忍的。

随着处理器速度与容量的明显提高，及从降低成本的观点，只用单一中央处理器单元驱动多个应用是可想象的。为了不牺牲在同一中央处理器单元中处理多个应用所包含的安全性，本发明涉及在计算机的中央处理器单元与属于这些应用的各种外围电子设备之间接口的输入/输出控制器。

本发明提供旨在与与外围电子设备通信的计算机的中央处理器单元交互作用、一方面连接在中央处理器单元上另一方面连接在外围电子设备上的输入/输出控制器，其特征在于与中央处理器单元的链路是用输入串行线及至少一条输出串行线产生的，及在于它通过输入串行线接收来自中央处理器单元的第一类型指令及存储在中央处理器单元外部的存储器中的至少一种第二类型的指令，它用按照指令的类型给指令分配时隙的定序器设备处理指令。

本输入/输出控制器是自含的并能与所有类型的中央处理器单元及外围电子设备一起工作。

可将来自存储器的一或多种类型的指令描述为由存储在存储器中的模拟值的表构成的伪指令，各种类型对应于不同性质的值的表。

来自存储器的伪指令以外的某些指令可构成在接收同步指令后执行的序列。

定序器设备可为各种类型的指令的相继处理分配相等时隙，然后在重新开始处理之前允许自己无须处理的选用的零时间间隔。各种类型的指令是以相同的频率处理的。

可设想更完美的定序以便能以与各种类型的指令匹配的频率处理。这种定序对航空电子学应用中遇到的需求给出好得多的解决方案。

定序器设备可按照指令的类型分配相等时隙给指令处理，赋予各种类型的指令以出现周期，处理的第一种指令具有最短的周期，这一周期称作基准周期，及称作基准相位的相位，其它类型的指令相对于基准相位具有相位制约，这些其它类型的指令是按它们的相位制约的递增次序的函数的等级处理的，它们的周期是基准周期的倍数。

约定选择零基准相位较简单。

基准周期可以是对应于存储器中的指令的存取时间的称作基本周期的持续时间的倍数。

用相对于基准相位的相位增量来表达处理的第二类型的指令的相位制约是有利的。高于2的等级的指令类型的相位制约是用相对于在前一等级中处理的指令类型的相位制约的相位增量表示的。

一种用于以不同频率处理各种类型指令的定序器设备可具有：

从其周期对应于存储器中的指令的存取时间的基本时钟发出称作当前相位的相位的器件，

基本时钟的第一分频器，它除了基本时钟之外还接收基准周期之值及生成具有基准周期与基准相位的脉冲，

分别与各要处理的其它类型指令关联及接收基本时钟与基准周期的一个前置分频器与分频器组件，

各前置分频器接收基准周期之值及起源于相关类型的指令的相位制约与当前相位之间的比较的起动信号，及在与其本身同一组件中的分频器的方向上生成一个信号，该信号具有等于基准周期的周期并且是按照相关类型的指令的相位制约调相的，

各分频器生成具有相关类型的指令的周期与相位制约的脉冲。

发出当前相位的器件可用接收基本时钟的饱和计数器产生。

当输入/输出控制器被复位设备发出的信号重新连接时，饱和计数器可被归零。

各前置分频器可与向其发出起动信号的比较器相联，各比较器接收当前相位及相关类型的指令相对于基准相位的相位制约。

第一比较器直接接收第二类型指令相对于基准相位的相位增量值，而其它比较器各与一加法器相联，各加法器发出相关类型的指令相对于基准相位的相位制约，及接收以前一等级处理的指令类型的相位制约及相对于所述制约的相位增量值。

伪指令以外的指令可具有ARINC429类型并具有32位，包含最多8位上的代码及最多21位上的参数。

可将各种类型指令的出现周期与相位制约的值编码在一或多条加载指令的参数中。

按照本发明的输入/输出控制器可具有解码指令的代码的代码分析设备。