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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberWO1999044120 A2
Publication typeApplication
Application numberPCT/DE1999/000505
Publication date2 Sep 1999
Filing date25 Feb 1999
Priority date25 Feb 1998
Also published asCA2321874A1, CA2321877A1, CN1298520A, CN1298521A, DE19807872A1, DE19980309D2, DE19980312D2, EP1057102A2, EP1057102B1, EP1057117A2, EP1057117B1, EP1164474A2, EP1164474A3, EP2293193A1, US6480937, US6571381, US6687788, US20030074518, WO1999044120A3, WO1999044147A2, WO1999044147A3
Publication numberPCT/1999/505, PCT/DE/1999/000505, PCT/DE/1999/00505, PCT/DE/99/000505, PCT/DE/99/00505, PCT/DE1999/000505, PCT/DE1999/00505, PCT/DE1999000505, PCT/DE199900505, PCT/DE99/000505, PCT/DE99/00505, PCT/DE99000505, PCT/DE9900505, WO 1999/044120 A2, WO 1999044120 A2, WO 1999044120A2, WO 9944120 A2, WO 9944120A2, WO-A2-1999044120, WO-A2-9944120, WO1999/044120A2, WO1999044120 A2, WO1999044120A2, WO9944120 A2, WO9944120A2
InventorsMartin Vorbach, Robert MÜNCH
ApplicantPact Informationstechnologie Gmbh
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: Patentscope, Espacenet
METHOD FOR CONFIGURING DATA FLOW PROCESSORS AND MODULES WITH A TWO- OR MULTIDIMENSIONAL PROGRAMMABLE CELL STRUCTURE (FPGAs, DPGAs OR SIMILAR) WITHOUT PRODUCING DEADLOCKS
WO 1999044120 A2
Abstract
Up until now, a central and global unit have been integrated into one module which processes all of the configuration requests. The invention provides for a plurality of active units which can take over this task. These units are arranged in a hierarchy. A request from the lowest level is only transferred to the next highest level if the request cannot be processed. The highest level is connected to an internal or external higher-order configuration memory which contains all the configuration data ever required for this programme run. Deadlocks are avoided through the introduction of a fixed chronological order of the configurations to be loaded and through the organisation of the configurations into a list. The CEL (cell) status information is secured before loading and therefore remains unchanged throughout the processing of the entire list of configurations.
Claims  translated from German  (OCR text may contain errors)
Patentansprüche1. Patentansprüche1. Verfahren zum deadlockfreien, automatischen Konfigurieren und Rekonfigurieren von Bausteinen mit zwei- oder mehrdimensionaler Zellanordnung (zB FPGAs, DPGAs, DFPs, o . dgl . ) , dadurch gekennzeichnet, daß eine Einheit zur Steuerung der Konfiguration und Rekonfiguration eine Menge von zugeordneten konfigurierbaren Elementen verwaltet, wobei die Menge eine Teilmenge oder die Gesamtmenge aller konfigurierbaren Elemente darstellt, und die Verwaltung wie folgt abläuft1.1 Rekonfigurationsanforderungen von den zugeordneten konfigurierbaren Elementen an die Einheit gesendet werden1.2 die Einheit die Anforderungen bearbeitet, indem a) der momentane Status der konfigurierbarenElemente gesichert wird, b) die noch zu ladenden Konfigurationsdaten bestehender früherer Anforderungen aus einem Pufferspeicher (FILMO) soweit wie möglich in die konfigurierbaren Elemente geladen werden, c) die Rekonfigurationsanforderung auf die Adresse der zu ladenden Konfigurationsdaten im Speicher der Einheit umgesetzt wird, sofern die Konfigurationsdaten im Speicher der Einheit existieren, d) die Konfigurationsdaten mit der entsprechendenID bei einer übergeordneten Einheit angefordert und geladen werden, sofern die Konfigurationsdaten nicht im Speicher der Einheit existieren, Method for deadlockfreien, automatically configuring and reconfiguring devices with two- or multi-dimensional cell arrangement (eg FPGAs, DPGAs, DFPs, o. The like.), Characterized daß a unit for controlling the configuration and reconfiguration of a lot of associated configurable elements managed, which represents the amount of a subset or the entirety of all configurable elements, and the administration as follows abläuft1.1 reconfiguration of the associated configurable elements sent to the unit, the unit werden1.2 processes requests by a) the current status the configurable elements is secured, b) still to load configuration data for existing früherer requirements of a buffer memory (FILMO) as far as möglich be loaded into the configurable elements, c) the reconfiguration request to the address of the loaded configuration data in the memory the unit is moved, provided that the configuration data in the memory of the unit exist, d) requested the configuration data with the entsprechendenID at a übergeordneten unit and loaded, unless the configuration data does not exist in the memory of the unit,
1.3 die Einheit die Konfigurationsdaten der 1.3 the unit configuration data of the
Befehlssequenz abarbeitet, indem a) die Konfigurationsdaten in die konfigurierbaren Command sequence executes, by a) the configuration data in the configurable
Elemente geladen werden, sofern die konfigurierbaren Elemente die Daten annehmen k├╢nnen, b) die Konfigurationsdaten der konfigurierbaren Elements are loaded, if the configurable elements accept k├╢nnen the data, b) the configuration data of the configurable
Elemente, die die Daten nicht annehmen können entsprechend ihrer zeitlichen Abfolge in den Pufferspeicher (FILMO) geladen werden, 1.3 nachdem die Konfigurationsdaten vollständig abgearbeitet sind, wieder neu auftretende Anforderungen akzeptiert werden, wobei bis zum Auftreten einer erneuten Anforderung die noch zu ladenden Konfigurationsdaten bestehender früherer Anforderungen aus einem Pufferspeicher (FILMO) in die konfigurierbaren Elemente geladen werden, Elements that do not accept können the data corresponding to their chronological order in the buffer memory (FILMO) are loaded, 1.3 after the configuration data have been processed vollständig, again emerging requirements are accepted, which until the appearance of a fresh request for the still to load configuration data for existing früherer requirements of a buffer memory (FILMO) are loaded into the configurable elements,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 2. The method according to claim 1, characterized in that daß
Konfigurationsdaten, die nicht an die konfigurierbaren Elementen angenommen worden sind, an das Ende des Pufferspeichers (FILMO) geschrieben werden, Configuration data that are not accepted at the configurable elements are written to the end of the buffer memory (FILMO),
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that daß
Konfigurationsdaten zum Schreiben in die konfigurierbaren Elemente vom Anfang zum Ende des Pufferspeichers gelesen werden, wobei der Pufferspeicher immer komplett durchlaufen wird, Configuration data is read to write to the configurable elements from the beginning to the end of the buffer, the buffer is always run through completely,
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that daß
Konfigurationsdaten, die am Anfang des Pufferspeichers in die konfigurierbaren Elemente geschrieben werden, im Pufferspeicher gel├╢scht werden, dh der Lesezeiger wird hinter die geschriebenen Daten gesetzt, Configuration data that is written at the beginning of the buffer memory in the configurable elements are gel├╢scht in the buffer memory, ie, the read pointer is placed behind the written data,
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that daß
Konfigurationsdaten, die aus der Mitte des Pufferspeichers in die konfigurierbaren Elemente geschrieben werden, a) entweder im Pufferspeicher als gel├╢scht markiert werden und damit bei einem erneuten Lesedurchlauf ├╝bersprungen werden, b) oder im Pufferspeicher (FILMO) gel├╢scht werden, indem die noch existierenden Konfigurationsdaten ausgehend von der zu l├╢schenden Speicherstelle bis zum Anfang oder zum Ende des Pufferspeichers Configuration data that is written from the middle of the buffer memory in the configurable elements are a) marks in the buffer memory as either gel├╢scht and thus ├╝bersprungen with a renewed sense Pass, b) or gel├╢scht in the buffer memory (FILMO) are, by the still existing configuration data, starting from the to l├╢schenden storage location to the beginning or the end of the buffer memory
(FILMOs) so verschoben werden, daß die gelöschte Speicherstelle mit bestehenden Konfigurationsdaten belegt ist und die Zeiger auf den Beginn oder das Ende des Speichers entsprechend angepaßt werden, (FILMO) are shifted so daß the gelöschte location with existing configuration data is occupied and the pointer to the beginning or end of the memory are angepaßt accordingly,
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da├ƒ eine Zustandsmaschine (Garbage-Kollektor) den Speicher (CTR) der Einheit so verwaltet, da├ƒ keine Speicherl├╝cken entstehen, indem Speicherl├╝cken mit existierenden Konfigurationsdaten ausgehend vom Beginn der Speicherl├╝cke bis zum Ende des Speichers (CTR) so verschoben werden, da├ƒ die gel├╢schte Speicherstelle mit bestehenden Konfigurationsdaten belegt ist und die Zeiger auf das Ende des Speichers und die ├£bersetzung der IDs auf verschobene Speicherstellen entsprechend angepa├ƒt werden, 6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that da├ƒ a state machine (garbage collector) the memory (CTR) of the unit so administered, there are no da├ƒ Speicherl├╝cken by Speicherl├╝cken with existing configuration data starting from the beginning of Speicherl├╝cke until end of memory are shifted (CTR), the da├ƒ gel├╢schte location with existing configuration data is occupied and the pointer to the end of the memory and the ├ £ translation of IDs shifted locations are angepa├ƒt accordingly,
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einheit eingehende Anforderungen auf eine eindeutige Kennung (ID) einer Konfigurationsroutine übersetzt wird, und die ID auf eine Speicherstelle im Speicher (CTR) zeigt, 7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that in the unit daß incoming requests on a unique identifier (ID) of a configuration routine is übersetzt, and the ID points to a memory location in the memory (CTR),
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß 8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that daß
Konfigurationsdaten das Laden weiterer Konfigurationsdaten bewirken (EXECUTE) , Configuration data the loading of additional configuration data cause (EXECUTE)
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten hierarchisch in einer Baumstruktur angeordnet sind, 9. The method according to claim 1 to 8, characterized daß, the units are arranged hierarchically in a tree structure,
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die höchste Einheit in der Baumstruktur einen gemeinsamen Speicher mit einem übergeordneten Rechner teilt und der übergeordnete Rechner die Abläufe in dem Baustein über Kommunikation mit der übergeordneten Einheit steuert, 10. The method of claim 1 to 9, characterized in that the daß höchste unit in the tree structure a common memory with a computer übergeordneten shares and übergeordnete hosts the Abläufe in the block über communication with the übergeordneten unit controls,
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß 11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that daß
Einheiten mittlerer und h├╢chster Hierarchieebene neben gew├╢hnlichen Anforderungen (Trigger) auch auf Anforderungen von IDs reagieren, wobei die ├£bersetzung der ID in die Adresse der Speicherstelle der referenzierten Konfigurationsroutine erfolgt und die ├£bersetzung eines Triggers in eine ID entf├ñllt. Units of medium and h├╢chster hierarchical level next to gew├╢hnlichen requirements (trigger) also respond to requests from IDs, wherein the ├ £ translation of the ID into the address of the storage location of the referenced configuration routine takes place and translation of a trigger ├ £ in an ID entf├ñllt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß 12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that daß
Konfigurationsdaten mittels Anforderung an eine andere Einheit das Ausf├╝hren weiterer Konfigurationsdaten in der anderen Einheiten bewirken (TRIGGER) , wobei die Anforderungen a) als Broadcast an alle anderen Einheiten gesendet werden, b) nur an die direkt ├╝bergeordnete Einheit gesendet werden, c) nur an die direkt untergeordnet (n) Einheit (en) gesendet werden d) an eine bestimmte, adressierte Einheit gesendet werden . Configuration data by request to another unit the Ausf├╝hren additional configuration data in the other units cause (TRIGGER), the requirements of a) are sent as a broadcast to the other units, b) are sent only to the directly ├╝bergeordnete unit c) only the directly subordinate (s) unit (s) will be sent d) are sent to a specific, addressed unit.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Konfigurationsdaten der konfigurierbaren Elemente, die die Daten nicht annehmen können, in den Pufferspeicher (FILMO) geladen werden und sämtliche nachfolgenden Konfigurationsdaten einer Befehlssequenz ebenfalls in den Pufferspeicher geladen werden. 13. The method according to claim 1, characterized in that daß certain configuration data of the configurable elements which do not können the data assume in the buffer memory (FILMO) are loaded and sämtliche subsequent configuration data of a command sequence are also loaded into the buffer memory will.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Konfigurationsdaten der konfigurierbaren Elemente nur in die konfigurierbaren Elemente geladen werden, wenn alle vorhergehenden Konfigurationsdaten einer Befehlssequenz in die konfigurierbaren Elemente geladen werden konnten. 14. The method of claim 1, characterized in daß specific configuration data of the configurable elements are only loaded into the configurable elements, if all previous configuration information of a command sequence could be loaded into the configurable elements.
15. Verfahren nach Anspruch 1, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einsatz der Verfahren nach Anspruch 13 und/oder Anspruch 14 eine fest vorgegebene 15. The method according to claim 1, 13 and 14, characterized in daß by use of the method according to claim 13 and / or claim 14 a fixed predetermined
Konfigurationsreihenfolge innerhalb der Befehlssequenz eingehalten wird. Configuration sequence is respected within the command sequence.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zugeordneten Elementen eintreffende Rekonfigurationsanforderung auf eine eindeutige Identifikationsnummer der entsprechenden Befehlssequenz übersetzt wird. 16. The method according to claim 1, characterized in daß the incoming of the associated elements reconfiguration is übersetzt on a unique identification number of the corresponding command sequence.
17. Verfahren nach Anspruch 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, da├ƒ bei der ├£bersetzung auf Identifikationsnummer nicht referenzierte Rekonfigurationsanforderung erkannt und als nicht referenziert markiert und verarbeitet werden. 17. The method of claim 1 and 16, characterized in da├ƒ ├ £ depends on the update ID number not recognized referenced reconfiguration and as not referenced tagged and processed.
18. Verfahren nach Anspruch 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, da├ƒ die ├£bersetzung der Identifikationsnummer ├╝ber eine Lookup-Tabelle erfolgt. 18. The method of claim 1 and 16, characterized in that the da├ƒ ├ £ translation of the identification number ├╝ber a lookup table occurs.
19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zugeordneten Elementen eintreffende Rekonfigurationsanforderung bereits mit einer eindeutigen Identifikationsnummer versehen ist. 19. The method of claim 1, characterized in that the incoming daß of the associated elements reconfiguration is already provided with a unique identification number.
20. Verfahren nach Anspruch 1 und 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die eindeutigen Identifikationsnummer auf die Adresse der entsprechenden Befehlssequenz im Speicher übersetzt wird. 20. The method according to claim 1 and 16 to 19, characterized in that daß the unique identification number to the address of the corresponding command sequence in the memory is übersetzt.
21. Verfahren nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß sofern keine gültige Adresse exisitert, die entsprechende Befehlssequenz in den Speicher geladen wird und die Adressreferenz aufgebaut wird. 21. The method according to claim 1 and 20, characterized daß, provided that no exisitert gültige address, the corresponding command sequence is loaded into the memory and the address reference is constructed.
22. Verfahren nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, da├ƒ die ├£bersetzung der Identifikationsnummer auf die Adresse ├╝ber eine Lookup-Tabelle erfolgt. 22. The method according to claim 1 and 20, characterized in that the da├ƒ ├ £ translation of the identification number to the address ├╝ber a lookup table is carried out.
23. Verfahren nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher nicht als getrennter Speicher ausgeführt ist, exakt mit der Befehlssequenz übereinstimmt, wobei nicht konfigurierbare Konfigurationsworte als solche markiert werden, so daß bei einem erneuten Aufruf der Befehlssequenz lediglich die markierten Konfigurationsworte erneut abgearbeitet werden . 23. The method according to claim 1 to 22, characterized in that the buffer memory is not daß ausgeführt as a separate memory, übereinstimmt exactly with the command sequence, wherein non-configurable configuration words are marked as such, so daß at a reopening the command sequence only the marked configuration words are processed again.
24. Verfahren nach Anspruch 1 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlssequenzen durch Zeiger so verkettet werden, daß die zeitliche Abfolge beim Laden der vormals nicht konfigurierbaren Konfigurationsworte in die konfigurierbaren Elemente eingehalten wird. 24. The method of claim 1 and 23, characterized in that the instruction sequences by pointers daß be concatenated daß the time sequence when loading the formerly non-configurable configuration words into the configurable elements is maintained.
25. Verfahren nach Anspruch 1 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlssequenzen vollständig durch Zeiger verkettet sind, so daß ein Garbage-Kollektor anhand der Kette über sämtliche Befehlssequenzen läuft und eine zu entfernende Befehlssequenz mit den nachfolgenden überschreibt und aus der Zeiger-Kette entfernt. 25. The method of claim 1 and 23, characterized in that the command sequences are daß vollständig chained by pointers, so daß a garbage collector based chain über sämtliche command sequences läuft and to remove command sequence with the following überschreibt and removed from the pointer chain.
Description  translated from German  (OCR text may contain errors)

Verfahren zur deadlockfreien Konfiguration von Datenflußprozessoren und Bausteinen mit zwei- oder mehrdimensionaler programmierbarer Zellstruktur (FPGAs, DPGAs, o. dgl. ) . A method for configuring deadlockfreien Datenflußprozessoren and blocks with two- or multi-dimensional programmable cell structure (FPGAs, DPGAs, o. The like.).

Hintergrund der Erfindung Stand der Technik Background of the Invention Prior Art

Der Stand der Technik, welcher diese Patentschrift zugrunde liegt, ist durch die Patentanmeldung 196 54 846.2-53 (Verfahren zum selbständigen dynamischen Umladen von Datenflußprozessoren (DFPs) sowie Bausteinen mit zwei- oder mehrdimensionaler programmierbaren Zellmatrix (FPGAs, DPGAs, o . dgl . ) und der Patentanmeldung 196 54 593.5-53 (Umkonfigurierungs Verfahren für programmierbare Bausteine zur Laufzeit) beschrieben. Darin wird ein Verfahren zur Konfiguration und Umkonfiguration v.on DFPs, sowie FPGAs, DPGAs und ähnlichen Bausteinen nach dem Stand der Technik, beschrieben, bei dem ein separat ausgestalteter zentral übergeordneter Mikrokontroller-ähnlicher Baustein die Verteilung von Konfigurationsdaten an mehrere untergeordnete, weitgehend passive Steuereinheiten übernimmt . The prior art, which is, this patent is based is, by the patent application 196 54 846.2-53 (method for automatic dynamic reloading of Datenflußprozessoren (DFP) and modules having a two- or multi-dimensional programmable cell array (FPGAs, DPGAs, o. The like.) and the patent application 196 54 593.5-53 (reconfiguration method for programmable devices at runtime) described. Therein, a method for configuration and reconfiguration is v.on DFPs, and FPGAs, DPGAs and similar devices according to the prior art, described, in which a separately Enriched centrally superordinate microcontroller-like module handles the distribution of configuration data to multiple children, largely passive control units.

Probleme problems

Durch den Einsatz einer zentralen und globalen Einheit, welche die Rekonfiguration von Teilen (zB Zellen (CELs) ) eines oder mehrerer Bausteine steuert, kommt es zu Engpässen, wenn viele verschiedene Rekonfigurations- Anfragen auf einmal behandelt werden müssen. By using a central global unit that controls the reconfiguration of parts (eg cells (CEL)) of one or more blocks, bottlenecks occur if several reconfiguration requests have to be treated at once. Die Vorteile der Parallelität, der beschriebenen Bausteine, wird durch eine solche zentrale Einheit stark eingeschränkt, da sie den typischen "Flaschenhals" darstellt und die Verarbeitung der Daten dadurch erheblich verlangsamt. The advantages of parallelism, the described modules are considerably limited by such a central unit, since it represents the typical "bottleneck" and substantially slows down the processing of the data.

Weiterhin ist die Zuordnung der Ereignisquelle zu der zu ladenden Konfiguration problematisch, da mit absoluten Adressen des Konfigurationsspeichers gearbeitet wird. Furthermore, the allocation of the event source to the configuration to be loaded is problematic, as is carried out with absolute addresses of the configuration memory. Die Rekonfigurations-Einheit muß also eine Art Speicherverwaltungssystem beinhalten, welche, ähnlich wie in einem Betriebssystem, mitprotokolliert, welche Speicherbereich von welcher Konfiguration benutzt werden . The reconfiguration unit must therefore contain a kind of memory management system, which, similar to an operating system, also documents which memory area is used by which configuration.

Ein zusätzliches Problem stellt die Verwaltung der Resourcen (zB CELs) dar. Es muß sichergestellt sein, daß jede CEL nur genau einmal an einen von einer Rekonfigurationsanfrage gestartetem Algorithmus vergeben wird und zwar denjenigen der auch die restlichen umliegenden CEL verwendet, da ansonsten Deadlocks auftreten können. An additional problem is the management of resources (eg CEL). It must be ensured that each CEL is only once assigned to a been started by a Rekonfigurationsanfrage algorithm namely those using the remaining surrounding CEL, otherwise can deadlocks ,

Um die Problematik der Umkonfiguration nochmals zu verdeutlichen wird folgendes Beispiel gegeben: Eine Matrix aus CELs ist unkonfiguriert und im RESET- Zustand. In order to elucidate the problem of reconfiguration again the following example given: A matrix of CEL is unconfigured and in RESET state. Jede CEL ist in der Lage anzuzeigen, ob sie sich in einem umkonfigurierbaren Zustand befindet. Each CEL is able to display, whether it is located in a reconfigurable state. Alle CELs in der Matrix sind bereit konfiguriert zu werden; All CEL in the matrix are ready to be configured; befinden sich also in einem umkonfigurierbaren Zustand. are thus in a reconfigurable state. Eine erste Konfigurationsroutine (KR1) wird geladen, wobei die Matrix nicht vollständig benutzt wird. A first configuration routine (KR1) is loaded, wherein the matrix is not fully used. Die konfigurierten CELs heben die Anzeige, daß sie sich in einem konfigurierbaren Zustand befinden auf. The configured CEL clear the indication that they are in a configurable state. In eine Gruppe der noch nicht konfigurierten CELs wird eine zweite, von der Ersten unabhängigen, Konfigurationsroutine (KR2) geladen. In a group of not yet configured CEL a second, of the first independent, configuration routine (KR2) is loaded. Eine dritte Konfiguration kann nicht geladen werden, da diese CELs der ersten und/oder zweiten Konfigurationsroutine (KR3) benötigt, die sich aber in keinem umkonfigurierbaren Zustand befinden, da sie benutzt werden. A third configuration can not be loaded because these CEL of the first and / or second configuration routine (KR 3); however these are not in a reconfigurable state as they are used. KR3 muß so lange angehalten werden, bis die benötigten CEL freigegeben wurden, dh KRl und KR2 terminiert haben . KR 3 must be stopped until the required CEL were released, ie KRl have and KR2 terminated.

Während der Ausführung von KRl und KR2 kommt eine Ladeanforderung für eine vierte Konfigurationsroutine (KR4) und eine fünfte Konfigurationsroutine (KR5) hinzu, die alle nicht sofort geladen werden können, da sie CELs benutzen, die von KRl und KR2 verwendet werden. During the execution of KRl and KR2 is added a load request for a fourth configuration routine (KR 4) and a fifth configuration routine (KR 5) that can be loaded all immediately because they use CEL, which are used by KRl and KR2. KR3 und KR4 benutzen teilweise die selben CELs, KR5 benutzt keine der CELs von KR3 und KR4. KR 3 and KR 4 partially use the same CEL, KR 5 does not use the CEL of KR 3 and KR 4.

Um KR3-5 ordentlich nachzuladen existieren folgende Forderungen : To KR3-5 reload properly exist the following demands:

1. KR3-5 sollen so geladen werden, daß die zeitliche Reihenfolge gemäß den Ladeanforderungen möglichst beibehalten wird. 1. KR3-5 should be so loaded that the temporal order of the load requests if possible.

2. Möglichst viele KR die unabhängig von einander sind, also keine gemeinsamen CELs besitzen, sollen geladen werden, um ein Höchstmaß an Parallelität zu erhalten. 2. As many KR that are independent of one another, ie have no common CEL should be loaded in order to obtain a high degree of parallelism.

3. Die KRs dürfen sich nicht gegenseitig blockieren, dh KR3 ist teilweise geladen, kann jedoch nicht weiter geladen werden, da andere CELs durch die teilweise geladene KR4 blockiert sind; 3. The KRs should not block each other, ie, KR 3 is partially charged, but you can not load because other CEL are blocked by the partially loaded KR 4; während KR4 auch nicht weiter geladen werden kann, da wiederum benötigte CELs durch KR3 blockiert sind. while KR 4 also can not be loaded since again required CEL are blocked by KR 3. Dies führt zu einer typische Deadlock-Situation. This results in a typical deadlock situation.

4. Dem Compiler, der die KRs generiert hat ist es nicht möglich das zeitliche Zusammenspiel der KRs zu erkennen und so aufzulösen, daß es zu keiner Konfliktsituation kommt . 4. The compiler that generated the KRs it is not possible the interaction over time of KRs to recognize and so dissolve, that there is no conflict. Dabei soll das Verhältnis zwischen den Aufwand für eine zu realisierende Schaltung und eines optimalen Ergebnisses möglichst gut sein, dh Ziel der Erfindung ist es mit möglichst geringem Aufwand eine flexible, parallele, Deadlock-freie Konfiguration zu ermöglichen, die mit wenig Zeit- und Rechenaufwand durchgeführt werden kann. It should be as well the relationship between the overhead of a circuit to be implemented and an optimum result, ie object of the invention is the shortest time possible to provide a flexible, parallel, deadlock-free configuration which carried out with little time and computational effort can be. Dabei müssen folgende Grundprobleme gelöst werden : The following basic problems must be solved:

- Würde nur KR3 geladen werden, wäre das Verfahren Deadlock-frei, doch nicht optimal, da auch KR5 geladen werden könnte. - If only KR 3 are loaded, the process would be deadlock free but not optimum since KR 5 could be loaded.

- Wird KR3 geladen, KR4 nicht, jedoch KR5 muß KR4 so vorgemerkt werden, daß es bei einem nachfolgenden Ladevorgang die höchste Priorität besitzt, was einen hohen Verwaltungsaufwand bedeutet. - Loading KR 3, KR 4 is not, however, KR 5 KR 4 must be so marked that it has the highest priority in a subsequent loading sequence, which a high administrative burden.

Die Deadlockfreiheit ist durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gegeben: Deadlock is given by the method described below:

Verbesserung durch die Erfindung, Aufgabe Improvement by the invention object

Die Grundaufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Einheit - im folgenden Konfigurationstabelle (CT) genannt -, die hierarchisch aufgebaut ist und auf jeder Ebene mehrfach vorkommen kann, wobei sich die Zahl der CTs von der untersten Hierarchiestufe zur obersten so verringert, daß auf der höchsten Ebene genau eine CT vorhanden ist. The basic object of the present invention is a unit - in the following configuration table (CT) called - that is hierarchical and can occur multiple times at each level, where the number of CTs from the lowest hierarchy level to the highest reduced so that at the highest level exactly one CT is available. Jede CT konfiguriert und kontrolliert unabhängig von anderen und parallel eine Mehrzahl von konfigurierbaren Elementen (CELs) . Each CT configures and controls independently of other parallel and a plurality of configurable elements (CEL). CTs höherer Hierarchiestufen können Konfigurationsroutinen für tieferliegende CTs Zwischenspeichern. CTs higher hierarchy levels configuration routines for deeper CTs caching. Benötigen mehrere der tieferliegenden CTs ein und dieselbe Konfigurationsroutine, wird diese bei einer höherliegenden CT zwischengespeichert und von den einzelnen CTs abgerufen, wobei die höherliegende CT die betreffende Konfigurationsroutine nur ein Mal aus einem globalen gemeinsamen Konfigurationsspeicher abruft, wodurch ein Cache-Effekt erzielt wird. Need a multiple of the lower CTs and the same configuration routine, these cached at a higher level CT and accessed by the individual CTs, the higher level CT configuration routine in question only once retrieves from a global common configuration memory, whereby a cache effect. Abseits konfigurierbarer Bausteine kann die vorliegende Erfindung als Cacheverfahren für Instruktions- und Datencache in Mikroprozessoren, DFP oder dgl. mit mehreren Rechenwerken eingesetzt werden. Configurable modules, the present invention as a cache methods for instruction and data cache in microprocessors, DFP, or the like. With multiple arithmetic units are used. Dabei können, je nach Anwendung, einige der im folgenden beschriebenen Einheiten entfallen (zB FILMO) , am hierarchischen Aufbau ändert sich jedoch grundlegend nichts. It can, depending on the application, some of the units described in the following accounts (eg FILMO), but the hierarchical structure changes fundamentally nothing. Deshalb wird dieser Einsatz als eine Teilmenge betrachtet und nicht weiter darauf eingegangen. Therefore, this application is considered as a subset and not further discussed. Ein erheblicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens gegenüber gewöhnlichen Cacheverfahren ist, daß Daten und/oder Code selektiv, dh anhand von exakt auf den Algorithmus abgestimmten Methoden gecached werden. A significant advantage of the method described over conventional cache procedures is that data and / or code selectively, ie to cache based on exactly geared to the algorithm methods.

Ebenfalls ermöglicht die vorliegende Erfindung das vollständig deadlockfreie Umkonfigurieren von großen Zellstrukturen . Also the present invention allows completely deadlock reconfiguring large cell structures.

Beschreibung der Erfindung Description of the Invention

Anstatt wie bisher eine zentrale und globale Einheit in einen Baustein zu integrieren, welche alle Konfigurations-Anforderungen bearbeitet, existieren nun eine Mehrzahl von hierarchisch (Baumstruktur) angeordneten aktiven Einheiten, welche diese Aufgabe übernehmen können. Instead of just integrating a central and global unit in one module, processing all the configuration requests, there is a plurality of hierarchically (tree structure) arranged active units which can take on this task.

Dabei wird eine Anforderung von der tiefesten Ebene (den Blättern in der Hierarchie) nur dann an die nächst höher gelegene Ebene weitergeleitet, wenn die Anforderung nicht bearbeitet werden konnte. Here, a request from the deepest level is only passed (the leaves of the hierarchy) to the next higher level, if the request could not be processed. Diese Schritte werden für alle vorhandenen Ebenen wiederholt, bis die höchst gelegene Ebene erreicht ist. These steps are repeated for all the existing levels until the highest level is reached.

Die höchst gelegene Ebene ist an einen internen oder externen übergeordneten Konfigurationspeicher angeschlossen, der alle jemals für diesen Programlauf, benötigten Konfigurationsdaten enthält. The highest level is connected to an internal or external parent configuration memory which contains all ever this program run, the configuration data required. Durch die Baumstruktur der Konfigurationseinheiten wird eine Art Cacheing der Konfigurationsdaten erreicht. The tree structure of the configuration units a type of caching configuration data is achieved. Zugriffe auf Konfigurationen finden hauptsächlich lokal statt. Hits on configurations mainly occur locally. Im ungünstigsten Fall muss eine Konfiguration aus den übergeordneten Konfigurationsspeicher geladen werden, falls die betreffenden Daten in keiner der hierarchisch angeordneten CTs vorhanden sind. In the worst case, a configuration of the parent configuration memory must be loaded, if the data in question are present in any of the hierarchically arranged CTs. Deadlocks werden verhindert, indem eine feste zeitliche Abfolge der zu ladenden Konfigurationen eingeführt wird und die Konfigurationen zu einer Liste zusammengefaßt werden. Deadlocks can be prevented by a fixed temporal sequence of the loaded configurations will be introduced and the configurations are combined into one list. Die Statusinformationen der CEL werden vor dem Laden gesichert und bleiben dadurch während des Abarbeitens der gesamten Liste von Konfigurationen unverändert . The status information of the CEL are backed up before loading and thus remains during the processing of the entire list of configurations unchanged.

Die Grundlagen der CT The fundamentals of CT

Eine Konfigurationstabelle (CT) ist eine aktive Einheit, die auf Synchronisationssignale, sogenannten Trigger, reagiert. A configuration table (CT) is an active unit which is responsive to synchronization signals, so-called trigger. Die Trigger werden von einer zwei- oder mehrdimensionalen Matrix aus elektronischen Baugruppen, für gewöhnlich arithmentischen oder logischen Einheiten, Adressgeneratoren, Recheneinheiten, oa - im folgenden konfigurierbare Elemente (CEL) genannt - generiert. The triggers are of a two- or multi-dimensional matrix of electronic components usually for arithmetic or logical units, address generators, butterflies, oa - hereinafter referred to as configurable elements (CEL) - generated. Anhand des auftretenden Trigger wird eine bestimmte Aktion innerhalb der CT ausgelöst. a specific action is initiated within the CT Based on the occurring trigger. Dabei ist es Aufgabe der CT die Steuerung einer Mehrzahl von CELs zu übernehmen und deren arithmetischen und/oder logischen Operationen zu bestimmen. It is to take over the task of CT control a plurality of CEL and determine the arithmetic and / or logical operations. Insbesondere müssen CELs konfiguriert und umkonfiguriert werden. In particular CEL must be configured and reconfigured. Diese Aufgabe übernimmt eine CT, indem sie eine Mehrzahl von möglichen Konfigurationsroutinen (KR) , die ihrerseits jeweils aus einer Mehrzahl von einzelnen Konfigurationsworten (KW) bestehen, verwaltet und eine Mehrzahl von CELs aufgrund von Triggerbedingungen mit einer oder mehrerer der KR konfigurieren. This task is performed by a CT by, manages a plurality of possible configuration routines (KR), which in turn each consist of a plurality of individual configuration words (KW) and configure a plurality of CEL due to trigger conditions using one or more of the KR. Dabei erhält eine CEL jeweils eines oder mehrere der Konfigurationsworte, die mit der Adresse der zu konfigurierenden CEL versehen sind. Each CEL receives one or more of configuration words that are provided with the address of the CEL to be configured. Eine KR muß dabei vollständig und korrekt auf eine Mehrzahl von CELs abgebildet werden, wobei mehrere CELs zu Gruppen zusammengefaßt sein können; A KR must thereby be fully and correctly mapped to a plurality of CEL, wherein several CEL may be grouped together; die mit jeweils unterschiedlichen, aber vollständig ausgeführten KRs konfiguriert werden. are configured with different but fully executed KRs. Dabei sind alle CELs in einer Gruppe so verschaltet, daß nach Feststellung einer notwendigen Umkonfigurierung alle gruppierten CELs durch ein gemeinsames Signal (ReConfig) mitgeteilt wird, daß jede CEL die Datenverarbeitung zu beenden und in einen umkonfigurierbaren Zustand überzugehen hat . It all CEL are connected in a group so that after detection a necessary reconfiguration all grouped CEL through a common signal (ReConfig) is informed that each CEL must terminate data processing and has to move in a reconfigurable state.

Grundlagen der deadlockfreien Umkonfiguration Basics deadlockfreien reconfiguration

Bei zur Laufzeit umkonfigurierbaren Systemen tritt das Problem auf, daß das System in einen Zustand gelangen kann, in dem jeweils zwei Teile aufeinander warten und somit eine Deadlock Situation eingetreten ist. In reconfigurable runtime systems, the problem occurs that the system can get into a state waiting in the two parts of each other, thus creating a deadlock situation occurred.

Dieses Problem könnte vermieden werden, indem eine neue Konfiguration immer nur ganz oder gar nicht in das System geladen wird, oder eine Art Timeout-Verfahren eingesetzt wird. This problem could be avoided by a new configuration is downloaded only entirely or not in the system, or a kind of time-out method is used.

Dadurch entstehen ein Reihe von Nachteilen (benötigter Platz, Laufzeit etc.) und Problemen, wie zum Beispiel: This creates a number of disadvantages (space required, duration, etc.) and problems such as:

- Vorgehen, falls eine Konfiguration nicht geladen werden kann. - Procedure if a configuration can not be loaded.

- Verwaltung der Reihenfolge, in der die Konfigurationen geladen werden - Management of the order in which the configurations are loaded

- Performance Einbruch, da andere Konfigurationen, welche eventuell in die CELs geladen werden könnten, nicht beachtet werden. - Performance slump since other configurations that could be possibly loaded into the CEL, are ignored.

Mit dem folgend beschriebenen Verfahren können diese Probleme beseitigt werden. Using the method described below, these problems can be eliminated. Es wird von einem DFP System nach dem Stand der Technik ausgegangen. It is understood by a DFP system according to the prior art. Von einer CEL aus, wird ein Trigger-Signal an eine CT gesendet. From a CEL, a trigger signal is sent to a CT. Diese CT stellt die Triggerquelle fest und wählt durch eine Look-Up Tabelle eine zu ladende Konfiguration (KR) aus. This CT determines the trigger source and selected by a look-up table is a configuration to be loaded (KR) from. Die eingehenden Triggersignale werden gesperrt, es werden keine weiteren Trigger bis zur kompletten Abarbeitung der aktuellen Konfiguration akzeptiert. Incoming trigger signals are blocked, there are no further trigger accepted to the complete execution of the current configuration. Eine Konfiguration besteht aus mehreren Befehlen, welche an eine Menge von CELs übertragen wird. A configuration consists of several commands, which is transmitted to a lot of CEL. In einem zur Laufzeit konfigurierbaren System ist allerdings nicht sichergestellt, daß jeder Konfigurations-Befehl (KW) auch ausgeführt werden kann. In a configurable at runtime system, however, does not ensure that each configuration command (KW) can also be performed. Dies kann zum Beispiel daran scheitern, daß das adressierte konfigurierbare Element (CEL) seine Aufgabe noch nicht beendet hat und somit keine neuen Konfigurationsdaten entgegen nehmen kann. This may for example fail, that the configurable element (CEL) has not yet completed its task and thus can not accept any new configuration data counter. Um einen Performance Einbruch zu verhindern, werden alle Konfigurationsbefehle, welche nicht abgearbeitet werden konnten (da sich die entsprechenden CELs in einem nicht umkonfigurierbaren Zustand befanden und die Konfiguration ablehnten (REJECT) ) , entsprechend eines FIFOs hinter den letzten sich in einem (nachfolgend näher beschrieben) speziellen Speicher (FILMO) befindenden Konfigurationsbefehl geschrieben. To avoid performance deterioration, all configuration commands, which could not be processed are described (as the corresponding CEL were not in a reconfigurable state and the configuration rejected (REJECT)), according to the FIFO after the last in a (more detail below ) special memory (FILMO) located ends configuration command written. Danach wird der nächsten Konfigurationsbefehl, nach dem gleichen Verfahren, abgearbeitet. Thereafter, the next configuration command, according to the same procedure processed. Dies wiederholt sich solange, bis das Ende einer Konfiguration erreicht wurde . This is repeated until the end of a configuration has been reached.

Danach geht die CT, wieder in den Zustand über, in dem sie Trigger-Signale akzeptiert, um eventuell weiter Konfigurationen zu laden. Subsequently, the CT, again in the state in which it accepts trigger signals, to continue to load configurations. In diesem Zustand arbeitet die CT den FILMO in regelmäßigen Abständen, durch einen Zeitgeber gesteuert, ab. In this state, the CT processes the FILMO at regular intervals controlled by a timer, from. Eine Priorisierung der zu ladenden Konfigurationen wird erreicht, indem die CT den Speicher FILMO durchläuft, bevor die eigentlich zu ladende Konfiguration bearbeitet wird. Prioritization of the loaded configurations is achieved by the CT memory FILMO passes before the actual configuration to be loaded will be processed. Durch eine FIFO-ähnliche Struktur des FILMO wird sichergestellt, daß KWs, welche während vorhergehenden Triggeranforderungen nicht vollständig abgearbeitet werden konnten, automatisch eine höhere Priorität vor den neu abzuarbeitenden WK erhalten. A FIFO-like structure of FILMO ensures that KWs which could not be fully executed during the previous trigger requests automatically get a higher priority over the newly to be processed WK. Bei der Abarbeitung des Speichers (FILMO) wird jedes durch einen Konfigurationsbefehl adressierte konfigurierbare Element (CEL) vor oder währende des Sendens eines KWs getestet, ob es sich im Zustand "umkonfigurierbar" befindet. During the processing of the memory (FILMO) each addressed by a configuration command configurable element (CEL) before or during the transmission of a KW is tested whether it is "reconfigurable" state. Ist dieser Zustand "umkonfigurierbar" (ACCEPT) , werden die Daten übertragen und aus dem Speicher FILMO gelöscht . If this state is "reconfigurable" (ACCEPT), the data is transmitted and deleted from the memory FILMO. Ist der Zustand "nicht umkonfigurierbar" (REJECT) , bleiben die Daten im FILMO und werden beim nächsten Durchlauf erneut abgerarbeitet . If the state is "not reconfigurable" (REJECT), the data remains in FILMO and again in the next run. Die CT verarbeitet den nächsten Eintrag im FILMO. The CT processes the next entry in FILMO.

Dies wiederholt sich solange, bis das Ende des FILMO erreicht ist. This is repeated until the end of FILMO is reached. Danach wird die eigentliche, durch das Auftreten des Trigger-Signals aktivierte Konfiguration abgearbeitet. Then the actual, activated by the occurrence of the trigger signal configuration is processed. Der Aufbau des FILMOs entspricht dabei dem FIFO Prinzip, das heißt, es werden die ältesten Einträge zuerst verarbeitet. The structure of the FILMO corresponds to the FIFO principle, that is, the oldest entry is processed first. Um den FILMO auch abzuarbeiten, wenn keine neue KR geladen wird, wird der FILMO von einem Timer gesteuert in regelmäßigen Abständen durchlaufen. To process the FILMO even when no new KR is loaded, the FILMO is controlled by a timer through periodically.

Die übrigen, nicht beteiligten konfigurierbaren Elemente (CEL) arbeitet während dieser Phase parallel weiter und wird nicht in ihrer Funktion beeinflußt. The other, uninvolved configurable elements (CEL) working simultaneously during this phase continues and is not influenced in its function. Dadurch kann der Fall eintreten, daß während die CT den FILMO abarbeitet, eine oder mehrere konfigurierbaren Elemente (CELs) in den Zustand "umkonfigurierbar" übergehen. This may be the case that while the CT executes the FILMO, one or more configurable elements (CEL) "reconfigurable" state. Da die CT sich mit der Abarbeitung an einer beliebigen Stelle innerhalb des FILMOs befinden kann, könnte folgender Fall eintreten: Die CT versucht einen ersten Befehl abzuarbeiten dessen adressiertes konfigurierende Element (CEL) sich nicht in dem Zustand "umkonfigurierbar" befindet. Since the CT can be located with the processing at any point within the FILMO, the following might occur: The CT tries to process a first command whose addressed element to be configured (CEL) is not "reconfigurable" state in the state. Die CT fährt somit mit dem nächsten Befehl (KW) fort. Therefore, the CT continues (KW) to the next command. Zur selben Zeit gehen ein oder mehrere konfigurierbaren Elemente in den Zustand "umkonfigurierbar" über, darunter auch das konfigurierbare Element, welches durch den ersten Konfigurationsbefehl hätte beschrieben werden können. Go to the same time one or more configurable elements in the state "reconfigurable", including the configurable element which would by the first configuration command can be described. Die CT verarbeitet einen zweiten Konfigurationsbefehl The CT processes a second configuration command

(KW) , welcher das gleiche konfigurierbare Element (CEL) benutzt, wie der erste Konfigurationsbefehl, allerdings aus einer anderen Konfiguration stammt. (KW), which uses the same configurable element (CEL), as the first configuration command, however, is from a different configuration. Zu diesem Zeitpunkt, befindet sich das konfigurierbare Element At this time, there is the configurable element

(CEL) in dem Zustand "umkonfigurierbar" und der Befehl kann erfolgreich abgerarbeitet werden. (CEL) in the "reconfigurable" state and the command can be processed successfully.

Dadurch ist nicht mehr sichergestellt, daß die Konfiguration, welche zuerst geladen werden sollte, auch tatsächlich zuerst fertiggestellt wird. This is no longer ensured that the configuration which should be loaded first, is actually completed first. Es können nun zwei teilweise fertige Konfigurationen existieren, welche jeweils konfigurierbare Elemente der anderen Konfiguration benötigen, um vollständig geladen zu werden. It is now two partially finished configurations exist which require each configurable elements of different configuration to be fully charged. Eine Deadlock-Situation ist eingetreten, die in Figur 18 verdeutlicht wird. A deadlock situation has occurred, which is illustrated in FIG 18th Konfiguration A und Konfiguration B sollen konfiguriert werden. Configuration A and Configuration B should be configured. Die CT hat den schraffierten Teil von Konfiguration A und Konfiguration B bereits geladen. The CT has the shaded part of configuration A and configuration B already loaded. Konfiguration A benötigt zur Fertigstellung noch den hell-doppelt schraffierten Bereich von Konfiguration B, und Konfiguration B benötigt zur Fertigstellung noch den dunkel-doppelt schraffierten Bereich von Konfiguration A. Da beide Konfigurationen noch nicht vollständig abgeschlossen sind, und somit auch nicht funktionsfähig, tritt für keine der beiden Konfigurationen der Terminierungszustand ein, in dem eine der beiden Konfigurationen entfernt würde. Configuration A required to complete even the bright-double shaded area of configuration B and configuration B required to complete even the dark-double shaded area of configuration A. Since both configurations are not yet complete, and therefore not functional, effective for neither of the two configurations, a termination condition in which one of the two configurations would be removed. Beide Konfigurationen warten darauf, daß die noch benötigten konfigurierbaren Elemente freigegeben werden. Both configurations are waiting that the configurable elements still needed to be released.

In dem vorliegenden Verfahren wird ein Deadlock verhindert, indem die CT vor der Abarbeitung des FILMOs die Zustände aller konfigurierbarer Elemente erfaßt und danach bis zur Beendigung des Vorgangs keine Änderungen mehr zuläßt, bzw. auftretende Änderungen ignoriert. In the present process, a deadlock is prevented by detecting the CT prior to processing the FILMO the states of all configurable elements and then allow no more changes to the completion of the operation, and ignores changes occurring. Mit anderen Worten, es werden entweder die Zustände aller konfigurierbaren Elemente vor der Abarbeitung des FILMOs gesichert oder eine Veränderung der Zustände während der Abarbeitung des FILMOs verhindert. In other words, it will be either the states of all configurable elements before processing the FILMO or preventing a change in the states during processing the FILMO. Eine mögliche technische Ausführung ist der Einsatz eines Registers in jedem konfigurierbaren Element, in das der Zustand vor Abarbeitung des FILMOs gesichert wird. A possible technical design is the use of a register in each configurable element in which the state is backed up before processing the FILMO. Die CT arbeitet nur auf Basis der erfaßten Zuständen und nicht mit den aktuellen Zuständen der konfigurierbaren Elemente. The CT only works on the basis of the detected states and not with the current states of the configurable elements. Dadurch ist sichergestellt, daß jeder zu bearbeitende Befehl (KW) den gleichen Zustand der konfigurierbaren Elemente (CELs) vorfindet. This ensures that each command to be processed (KW) the same state of the configurable elements (CEL) finds. Dieser Schritt schließt nicht aus, daß ein oder mehrere konfigurierbaren Elemente während der Abarbeitung des FILMOs, in den Zustand "umkonfigurierbar" übergehen. This step does not exclude the possibility that one or more configurable elements during processing the FILMO, in the state of "reconfigurable". Diese Änderung ist für die CT während der Verarbeitung lediglich nicht sofort sichtbar, sondern erst zu Beginn des nächsten Durchlaufs . This change is only visible to the CT during processing not immediately, but only at the beginning of the next pass.

Konfigurations-Reihenfolgen Configuration Sequences

Zur Konfiguration bestimmter Algorithmen ist es unbedingt notwendig, die Reihenfolge in der die KW in die CEL geschrieben werden exakt einzuhalten. To configure specific algorithms, it is absolutely necessary to observe the order in which the KW are written in the CEL accurately. Beispielsweise ist es sinnvoll vor Anschluß einer CEL an ein Bussystem, zuerst das Bussystem zu konfigurieren, damit die CEL nicht an einen von einer anderen Routine benutzten Bus angeschlossen wird. For example, it makes sense before connecting a CEL to a bus system, to first configure the bus system, so that the CEL is not connected to a use of a different routine bus. Mit anderen Worten, eine CEL wird nur konfiguriert, wenn vorher die entsprechenden Busverbindungen konfiguriert werden konnten . In other words, a CEL is only configured if the respective bus links have been configured.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Einhaltung eines festen Ablaufes wie folgt erreicht: Konfigurationsworte (KWs) , deren Ausführung entscheidend für die Konfiguration der nachfolgenden KWs sind, werden besonders gekennzeichnet (und im folgenden KWR genannt) . In the inventive process compliance, a fixed sequence is accomplished as follows: configuration words (KW), whose execution is decisive for the configuration of the following KWs be specially marked (and in KWR below). Schlägt die Konfiguration eines solchen KWR fehl, werden alle nachfolgenden KWs innerhalb der betreffenden Konfigurationsroutine (KR) auf den FILMO geschrieben und in diesem Durchlauf nicht ausgeführt . Should the configuration of such KWR fail, all subsequent KWs within the relevant configuration routine (KR) is written to the FILMO and not executed in this run. Auch beim Durchlaufen des FILMOs werden sämtliche KWs, die sich in der Reihenfolge hinter einem KWR befinden, dessen Konfiguration fehlschlug, in dem aktuellen Durchlauf nicht ausgeführt. Even when running through the FILMO all KWs located in the order behind a KWR whose configuration failed are not executed in the current run.

Cache-Verfahren Cache method

Die CT-Struktur ist hierarchisch aufgebaut, dh es existieren in einem Baustein mehrere CT-Ebenen. The CT has a hierarchical structure, ie there are several in a block CT sections. Die Anordnung entspricht vorzugsweise einer Baumstruktur (CT-Tree) . The arrangement is preferably a tree structure (CT-Tree). Dabei ist der Wurzel-CT (Root-CT) ein externer Konfigurationsspeicher (ECR) , der sämtliche KRs enthält zugeordnet, während den Blättern die konfigurierbaren Elemente (CELs) zugeordnet sind, die einzelne KRs aufrufen. Here, an external configuration memory (ECR), which contains all KRs the root-CT is (root CT) assigned, while the leaves are associated with the configurable elements (CEL), call the individual KRs. Den CTs der mittleren Ebenen sind jeweils die konfigurierbaren Elemente zugeordnet, die sich auf derselben Hierarchiestufe befinden. The CTs of the middle levels the configurable elements are each associated with who are on the same hierarchical level. Jeder CT ist ein lokaler interner Speicher zugeordnet. Each CT is assigned a local internal memory. Dieser Speicher wird partiell gelöscht, wenn neu zu speichernde KRs keinen Platz mehr haben, oder dies explizit durch einen speziellen CT-Befehl (REMOVE) angefordert wird. This memory is partially erased when new KRs to be stored no more room, or this explicitly by a special CT command (REMOVE) is requested. Dabei erfolgt das Löschen KR-weise, anhand einer Löschstrategie, so daß bestenfalls nur die KR gelöscht werden, die nicht mehr angefordert werden oder explizit beim REMOVE-Befehl angegeben sind. The memory is cleared KR-wise using a delete strategy such that, at best, only the KR are deleted that are no longer required or are explicitly identified in the REMOVE command. Ebenfalls werden die KR einzeln gelöscht, nur genau so viele, daß genau so viel Speicher frei ist, wie notwendig ist um die neu zu ladende KR in den Speicher zu schreiben. Also, the KR will be deleted individually, just as many that as much memory is available, as is necessary to write the new KR to be loaded into memory. Dadurch wird erreicht, daß möglichst viele KR zur Optimierung des Cache-Effektes in dem Speicher verbleiben . This ensures that as many KR for optimizing the cache effect remain in the memory.

Der Vorteil liegt darin, daß jede, einer beliebigen CTx untergordente CT, die sich also weiter oberhalb im CT- Baum befindet eine KR, die in der CTx gespeichert ist, nicht von dem externen Konfigurationsspeicher ECR anfordert, sondern direkt von CTx erhält. The advantage is that every any desired CTx CT subordinate ie further above in the CT tree is a KR stored in the CTx, does not request from the external configuration memory ECR but directly receives from CTx. Dadurch ergibt sich eine Cachestruktur über mehrere Ebenen. This results in a cache structure on several levels. Der Datenübertragungsaufwand im CT-Baum und insbesondere die benötigte Speicherbandbreite des ECR wird erheblich gesenkt . The data transmission overhead in the CT tree, in particular the required memory bandwidth of the ECR is reduced considerably.

Mit anderen Worten speichert jede CT die KRs der unter ihr liegenden CT zwischen. In other words, each CT stores KRs the CT below it between. Dh die tieferliegenden CTs erhalten die benötigten KRs direkt von den darüberliegenden, ein Speicherzugriff auf das externe ECR ist nicht notwendig. That is the deeper CTs obtain needed KRs directly from the overlying, a memory access to the external ECR is not necessary. Nur wenn eine benötigte KR nicht in einer der höherliegenden CTs bereits vorhanden ist, muß die KR über einen Zugriff auf das ECR geladen werden. Only if a required KR is not in one of the higher level CTs already exists, the KR must be loaded via an access to the ECR. Dadurch ergibt sich einer besonders effiziente hierarchische Cache-Struktur für KRs. This results in a particularly efficient hierarchical cache structure for KRs. Auf Basis dieser Struktur ergeben sich auch mögliche Löschstrategien, die allerdings je nach Anwendung empirisch festgelegt werden sollten. Based on this structure also possible deletion policies that should be, however, determined empirically depending on the application result. Einige Möglichkeiten sind: Some possibilities are:

- Löschen des ältesten Einträge - Deleting the oldest entries

- Löschen der kleinsten Einträge - Deleting the smallest entries

- Löschen der größten Einträge - Delete the largest messages

- Löschen der am seltensten abgerufenen Einträge - Deleting the entries retrieved least often

Grundlage von CT-Hierarchien Based on CT hierarchies

Um einen Cache-Effekt zu erzielen, werden CTs zu einer Hierarchie in Baumstruktur zusammengeschaltet . In order to achieve a cache effect CTs are connected together to form a hierarchy in the tree structure. Zwischen den einzelnen Knoten (CTs ) befindet sich ein Bussystem (Inter-CT-Bus) , daß jeweils einen oberen Knoten (CTs) mit mehreren unteren Knoten (CTs) verbindet. Between the individual nodes (CTs) is a bus system (inter-CT bus) that each have an upper node (CTs) connects with a plurality of lower nodes (CTs). Dabei fordern untere Knoten (CTs) Daten von den oberen Knoten Lower nodes (CTs) data from the upper node

(CTs) an, die oberen Knoten senden die Daten daraufhin an die unteren Knoten. (CTs) on, the upper nodes send the data then to the lower nodes. Die unteren Knoten tauschen untereinander Statusinformationen aus, dazu werden die Netzwerke zwischen den höheren Knoten verwendet, die entsprechend die Adressen auflösen müssen. The lower nodes communicate to each other status information using the networks between the higher nodes, therefore must resolve the addresses.

CT-Hierarchie und Adressierung CT hierarchy and addressing

CT-Hierarchien sind so angeordnet, daß zur Adressierung der einzelnen CTs ein Binärbaum verwendet werden kann. CT-hierarchies are arranged so as to address the individual CTs a binary tree may be used. Das bedeutet, daß das niederwertigste Adressbit die einzelnen Blätter des Baumes kennzeichnet und jedes weitere Adressbit jeweils eine Hierarchieebene höher selektiert. This means that the least significant address bit identifies the individual leaves of the tree and for every address bit selects each one hierarchical level higher. Jede CT besitzt damit eine eindeutige Adresse . Each CT therefore has a unique address.

Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie die einzelnen Adressbits den jeweiligen Ebenen zugeordnet sind: The following table shows how the individual address bits are assigned to the respective planes:

Figure imgf000016_0001

* = verwendete Adressbits * = Address bits used

- = nicht verwendete Adressbits - = Unused address bits

Soll einer Gruppe von CTs eine übergeordnete CT zugeordnet werden, werden mehrere Adressbits der Gruppe entsprechend zusammengefaßt. Should a group of CTs a parent CT are associated with more address bits of the group are summarized accordingly. Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie die einzelnen Adressbits den jeweiligen Ebenen zugeordnet sind, dabei befindet sich auf Ebene 0 eine Gruppe mit 8 CTs (Adresbit 2..0) : The table below shows how the individual address bits are allocated to the respective layers, and is located on level 0, a group with 8 CTs (Adresbit 2..0):

Figure imgf000017_0001

* = verwendete Adressbits * = Address bits used

- = nicht verwendete Adressbits - = Unused address bits

Der Aufbau des Binärbaumes kann eindimensional oder mehrdimensional erfolgen, indem pro Dimension ein Binärbaum aufgebaut wird. The structure of the binary tree can be done one dimensional or multidimensional by each dimension, a binary tree is built.

Eine bestimmte CT (TARGET) wird adressiert, indem die initierende CT (INITIATOR) entweder die exakte Zieladresse angibt, oder TARGET relativ adressiert. A certain CT (TARGET) is addressed by the initierende CT (INITIATOR) either the exact destination address indicating or TARGET relatively addressed.

Die Auswertung einer relativen Adresse wird im folgenden nähers beschrieben: The evaluation of a relative address is described below Näher:

Beispiel eines relativen Adressfeldes für eine zweidimensionale Adressierung: Example of a relative address field for a two-dimensional addressing:

Figure imgf000017_0002
Bitl5 ist gesetzt, wenn die CT der nächsthöheren Hierarchiestufe selektiert werden soll. Bitl5 is set when the CT of the next higher hierarchical level to be selected.

Bitl4 kennzeichnet Broadcasts, selektiert also alle CTs. Bitl4 featuring broadcasts, so selects all CTs. Die X/Y-Adressen geben die Adresse von TARGET ausgehend von der Adresse von INITIATOR an. The X / Y address enter the address of the TARGET based on the address of INITIATOR.

Die Adressen sind vorzeichenbehaftete "signed" Integer- Zahlen. The addresses are signed "signed" integer numbers. Durch Addition der Y/X-Addressen des Adressfeldes zu der aktuellen Adressposition, wird TARGET bestimmt. By adding the Y / X-addresses of the address field to the current address location, TARGET is determined. Jede Ebene besitzt eine bestimmte Adressbreite (Addresswidth) . Each level has a certain address width (Address Width). Die Addierer entsprechen dieser Breite. The adders correspond to this width.

Ein Über- oder Unterlauf bei der Addition bedeutet, daß die adressierte CT nicht unterhalb des aktuellen Knotens liegt und die Adressanforderung wird an die darüberliegende CT (den nächsthöheren Knoten) weitergegeben . An overflow or underflow in the addition means that the addressed CT is not below the current node and the address request is forwarded to the overlying CT (the next higher node).

Tritt kein Über- oder Unterlauf auf, befindet sich TARGET unterhalb des aktuellen Knotens. If no overflow or underflow on, TARGET is below the current node. Das auf der aktuellen Ebene berechnete Adressbit (vgl. Tabellen) selektiert den direkt unter dem aktuellen Knoten liegende CT. The calculated at the current level address bit (see. Table) selects the CT lying directly below the current node. Von dieser aus wird jeweils anhand des entsprechend berechneten Adressbits die nächst tiefere CT (Knoten) selektiert. From this from the next lower CT is selected (node) using the correspondingly calculated address bit.

Priorisierung von Zugriffen in CT-Hierarchien Prioritizing Access in Ct Hierarchies

Die Zugriffe auf den Inter-CT-Bus werden von einem Arbiter verwaltet. The Access to the inter-CT bus is managed by an arbiter. Dabei sind alle unteren Knoten gleich priorisiert. It all lower nodes are the same priority. Der obere Knoten besitzt eine höhere Priorität. The upper node has a higher priority. Dadurch sind Zugriffe, die von einem höheren Knoten nach unten übertragen werden, oder bereits einen weiten Weg vom INITIATOR aus zurückgelegt haben anderen Zugriffen überlegen. Therefore, an access transmitted from a higher node downward or already traveled a long distance from the INITIATOR have over other accesses.

Der Grundaufbau einer CT The basic structure of a CT

Die nachfolgende Übersicht über die CT gibt einen Überblick über die einzelnen Baugruppen. The following description of the CT provides an overview of the individual modules. Die detailierte Beschreibung der Baugruppen wird im folgenden gegeben. The detailed description of the modules is given below.

Kern einer CT ist die Steuer-Statemachine (CTS) die sämtliche Abarbeitungen von Konfigurationsroutinen (KRs) steuert. Nucleus of a CT is the control state machine (CTS) controls the controls all configuration routine (KR). Der CTS zugeordnet ist, der Garbage-Kollektor (GC) , der das Entfernen von KR aus dem Speicher (CTR) der CT steuert; is allocated to the CTS, the garbage collector (GC), which controls the removal of KR from the memory (CTR) of the CT; das FILMO, das die Verwaltung der noch abzuarbeitenden KWs übernimmt und die LOAD-Statemachine, die das Laden von KRs steuert. the FILMO which manages the yet to be executed KWs and the LOAD state machine which controls the loading of KRs.

Der Speicher (CTR) ist als gewöhnlicher Schreib-Lese- Speicher ausgestaltet, wobei alle technisch möglichen Implementierungen zum Einsatz kommen können, und wird zur lokalen Speicherung von KRs für die jeweilige CT und deren untergeordnete CTs verwendet . The memory (CTR) is configured as an ordinary random access memory, where all technically possible implementations may be used, and is used for local storage of KRs for each CT and CTs subordinate uses. Als Sonderfall kann der Speicher (CTR) auch als ROM, EPROM, EEPROM, Flash- ROM oa ausgestaltet sein, um den Baustein mit einer festen, ASIC oder PLD-ähnlichen (siehe Stand der Technik) Funktion zu versehen. As a special case can be configured the memory (CTR) as ROM, EPROM, EEPROM, flash ROM or the like, to provide the module with a fixed, ASIC or PLD-type (see Background information) function.

Zur Generierung der CTR-Adressen werden vier als ladbare Zähler ausgestaltete Pointer verwendet: To generate the CTR addresses four configured as loadable counter pointers are used:

1. Free-Pointer (FP) . 1. Free-Pointer (FP). Zeigt auf den ersten freien Speicherplatz hinter der letzte KR im CTR. Points to the first free space behind the last KR in the CTR.

2. Garbage-Pointer (GP) . 2. Garbage pointer (GP). Zeigt auf einen durch den Garbage-Kollektor (GC) zu entfernenden Eintrag aus dem CTR. Points to a by the garbage collector (GC) entry to be removed from the CTR.

3. Move-Pointer (MP) . 3. Move pointer (MP). Zeigt auf eine Speicherstelle im CTR, von der ein gültiges, nicht zu entfernendes Konfigurationswort (KW) , also einen Eintrag eines KR, an den durch GP definierten Eintrag kopiert/bewegt wird. Points to a memory location in the CTR, from a valid, not to be removed configuration word (KW), so an entry of a KR, copied to the entry defined by GP / moved.

4. Program-Pointer (PP). 4. Program Pointer (PP). Zeigt auf das momentan von der CTS ausgeführten KW. Displays the currently executed by the CTS KW. KW werden über ein Ausgabe-Interface (OUT) an die zugehörenden CELs weitergegeben. KW are passed via an output interface (OUT) to the respective CELs. Die CELs quittieren (ACCEPT) , sofern sie sich in einem umkonfigurierbaren Zustand befinden den Empfang der KW. The CEL acknowledge (ACCEPT), provided they are in a reconfigurable state are receiving the KW. Wird ein KW nicht quittiert (REJECT) , wird es in einem FIFO-ähnlichen Speicher (FILMO) , zeitweise zwischengespeichert, um zu einem späteren Zeitpunkt, ohne den Program-Pointer zu benutzen, erneut an die adressierte CEL geschrieben zu werden . If a KW not acknowledged (REJECT), it will be in a FIFO-like memory (FILMO), temporarily cached without using at a later date, the program pointer to be rewritten to the addressed CEL.

Eine Aufforderung zur Abarbeitung eines KR erhält die CTS durch Triggersignale. A request to process a KR receives the CTS by trigger signals. Die Triggersignale durchlaufen eine Maske, das ist ein Filter, der unerwünschte Trigger ausfiltert (ausmaskiert) . The trigger signals pass through a mask, which is a filter, the unwanted trigger out (masks). Eine Maske kann nach dem Stand der Technik durch UND-Gatter (AND) aufgebaut werden, die einen Trigger mit einem Freigabe-Signal UND-verknüpft . A mask can be constructed according to the prior art by AND gates (AND), the associated AND a trigger with an enable signal. Die Trigger werden über einen priorisierten Round-Robin- Arbiter (SCRR-ARB) in Binärsignale umgewandelt. The triggers are converted via a prioritized round-robin arbiter (SCRR ARB) in binary. Ein priorisierter Round-Robin-Arbiter verknüpft den Vorteil der Gleichberechtigung eines Round-Robin-Arbiters mit der Erkennung der nächsten Freigabe in einem Takt, also dem Vorteil eines Prioritäts-Arbiter. A prioritized round-robin arbiter combines the advantage of the character of a round-robin arbiter with the recognition of the next enable in a cycle, so the advantage of a priority arbiter.

Die maskierten Trigger werden als Adresse auf eine erste Lookup-Tabelle (LUT1) geschaltet, das ist ein Speicher, der dem als Adresse eingehenden Trigger das ID der betreffenden KR zuordnet und auf den Datenleitungen ausgibt . The masked trigger are switched as an address to a first lookup table (LUT1) that is a memory that associates the incoming address as the trigger of the relevant ID KR and outputs on the data lines.

In einer zweiten Lookup-Tabelle (LUT2) wird die ID der KR der Adresse des Speicherplatzes der KR im CTR zugeordnet. In a second lookup table (LUT 2) the ID of the KR the address of the location of the KR is assigned to the CTR. Die zweite Lookup-Tabelle wird nicht nur zur Zuordnung von Trigger-Signalen verwendet, vielmehr benutzen Befehle, die eine ID als Parameter verwenden, die LUT2 ebenfalls zur Adresszuordnung. The second lookup table is used not only for the assignment of trigger signals, rather the LUT2 use commands that use an ID as a parameter, to the address assignment. Die Zuordnung der Trigger-Signale zu den betreffenden IDs wird über den nachfolgend beschriebenen Befehl "REFERENCE" in die LUT1 eingetragen. The assignment of the trigger signals to the respective IDs is entered via the described below "REFERENCE" command into the LUT 1. Die Verwaltung der LUT2, also die Zuordnung der IDs zu den Adressen im CTR, geschieht automatisch durch die CTS und den GC . The management of the LUT 2, so the IDs are assigned to the addresses in CTR, automatically done by the CTS and the GC.

Zum besseren Verständnis der CT ist im folgenden ein möglicher Grundbefehlssatz dargestellt: To better understand the CT, a possible basic instruction set is shown:

1. BEGIN <ID> 1. BEGIN <ID>

Durch BEGIN <ID> wird der Anfang einer Konfigurationsroutine gekennzeichnet. BEGIN <ID> is the beginning of a configuration routine is marked. <ID> gibt die eindeutige Identifikationsnummer der Konfigurationsroutine an. <ID> is the unique identification number of the configuration routine.

2. STOP 2. STOP

Durch STOP wird das Ende einer Konfigurationsroutine gekennzeichnet. By STOP the end of a configuration routine is marked. An dieser Stelle beendet die Konfigurationstabelle (CT) die Abarbeitung der Konfigurationsroutine. At this point, the configuration table (CT) terminates the execution of the configuration routine. Der Garbage-Kollektor (GC) beendet das Entfernen von Einträgen dieser Konfigurationsroutine . The garbage collector (GC) terminates the removal of entries this configuration routine.

3. EXECUTE <ID> 3. EXECUTE <ID>

Springt zum Beginn (BEGIN <ID>) einer Konfigurationsroutine. Skips to the beginning (BEGIN <ID>) a configuration routine. Ist diese Routine nicht im Speicher der CT vorhanden, so wird sie von der darüberliegenden CT angefordert, bzw. aus dem Speicher geladen . If this routine is not in the CT memory, so it is requested by the next higher CT, or loaded from memory.

4. LOAD <ID> 4. LOAD <ID>

Fordert die KR <ID> von der darüberliegenden CT an. Urges to KR <ID> from the higher level CT.

5. REMOVE <ID> 5. REMOVE <ID>

Ruft den GC auf, um die Konfigurationsroutine <ID> von BEGIN <ID> bis STOP aus dem Speicher der CT zu entfernen und die nachfolgenden Konfigurationsroutinen so weit vorzuschieben, daß kein Speicherloch durch die entfernte Konfigurationsroutine entsteht. Invokes the GC to to STOP remove the configuration routine <ID> BEGIN <ID> from the memory of the CT and the subsequent configuration routines to the point that no memory hole created by the removed configuration routine.

6. PUSH <FORCED> <ADDRESS> <DATA> <EXIT> 6. PUSH <FORCED> <ADDRESS> <DATA> <EXIT>

Schreibt die Konfigurationsdaten <DATA> an das Register <ADDRESS>. Writes the configuration data <DATA> to the <ADDRESS> Register. Ist <FORCED> gesetzt, werden die Daten auch geschrieben, wenn das RECONFIG-Flag des betreffenden Zielregisters nicht gesetzt ist. Is <FORCED> set, the data is also written when the RECONFIG flag of that destination register is not set. <EXIT> wird verwendet und anzuzeigen, daß es sich um ein KWR handelt, das bei einem REJECT die weitere Ausführung der nachfolgenden KWRs abbricht . <EXIT> is used and indicate that it is a KWR which further execution of subsequent KWRs terminates in a REJECT.

7. MASK <SR> <TRIGGER> 7. MASK <SR> <TRIGGER>

Setzt die Trigger-Maske mit <TRIGGER>, bzw. setzt sie mit <TRIGGER> zurück, abhängig von <SR> (Set/Reset) . Sets the trigger mask with <TRIGGER>, and correlates it with <TRIGGER> back, depending on <SR> (Set / Reset).

8. WAIT <UNMASKED> <TRIGGER> 8. WAIT <UNMASKED> <TRIGGER>

Hält die Abarbeitung der Konfigurationsroutine an und wartet auf den Trigger <TRIGGER>. Pauses the execution of the configuration routine and waits for <TRIGGER>. Ist <UNMASKED> gesetzt, wird auf das erwartete Trigger unabhängig des Zustandes der Trigger-Maske reagiert. Is <UNMASKED> set, responds the condition of the trigger mask regardless of the expected trigger.

9. TRIGGER <TRIGGERXCT#> 9. TRIGGER <TRIGGERXCT #>

Sendet den Binärwert eines Triggers an die übergeordnete durch CT# adressierte CT. Sends the binary value of a trigger to the higher addressed by CT # CT.

10. GETBUS/GETCTS 10. GETBUS / GETCTS

Baut eine Verbindung zu dem Inter-CT-Bus auf. Establishes a connection to the inter-CT bus.

11. LOOSEBUS/LOOSECTS 11. LOOSEBUS / LOOSECTS

Löst die Verbindung zum Inter-CT-Bus auf. Raises the connection to the inter-CT bus.

12. REFERENCE <TRIGGER><ID> 12. REFERENCE <TRIGGER> <ID>

Schreibt in die LUT1 bei Adresse <TRIGGER> den Wert <ID>, wodurch einem Triggersignal eine bestimmte KR zugeordnet wird. Writes in the LUT 1 at address <TRIGGER> the value <ID>, whereby a trigger signal a certain KR is assigned.

Die Befehle EXECUTE, LOAD, REMOVE, PUSH, MASK, WAIT, TRIGGER, REFERENCE sind nur innerhalb der Klammer BEGIN ... STOP gültig. The EXECUTE, LOAD, REMOVE, PUSH, MASK, WAIT, TRIGGER, REFERENCE commands are valid only within the bracket BEGIN ... STOP. Außerhalb dieser Klammer werden die Befehle nicht ausgeführt. Outside these brackets, the commands are not executed.

Der Aufbau einer Konfigurationsroutine (KR) sieht wie folgt aus : BEGIN <ID>; The construction of a configuration routine (KR) is as follows: BEGIN <ID>;

gültige Befehle valid commands

STOP; STOP; Indirekte Addressierung (Referenzierung) Indirect Addressing (referencing)

Das Cache-Prinzip der CT ermöglicht das The cache principle of the CT allows

Zwischenspeichern einer KR in einer CT, wobei die KR von mehreren unterschiedlichen tieferliegenden CTs oder CELs genutzt werden. Caching a KR in a CT, the KR being used by several different lower-level CTs or CEL.

Werden von den tieferliegenden Einheiten Zugriffe auf das externe Interface des Bausteines (zB RAM, Peripherie) durchgeführt, ergibt sich die Notwendigkeit unterschiedliche Adressen oder Teile des externen Interfaces zu speichern. If the lower-level units access the external interface of the block (eg, RAM, peripheral) performed, there is a need different addresses or parts of the external interface to save. Dadurch würde sich der Inhalt der einzelnen benötigten KRs grundlegend unterscheiden. Thus, the content of the required individual KRs would differ fundamentally. Ein Caching ist nicht mehr möglich. A caching is no longer possible.

Abhilfe schafft eine indirekte Referenzierung. Remedy creates an indirect referencing. Dazu werden spezielle KR (im folgenden IKR genannt) verwendet, die die notwendigen externen Parameter beinhalten und setzen. These special KR (hereinafter referred to as IR), which contain the necessary external parameter and set. Eventuell werden über Trigger andere unterschiedliche KRs in verschiedenen Hierarchieebenen aufgerufen. other different KRs in various hierarchical levels are called Possibly about triggers. Ab Ende einer IKR wird das eigentliche KR aufrufen. From the end of the actual IR KR will call. Lediglich die IKR sind nicht cachebar, während die aufgerufenen KR durchaus einheitlich und daher cachebar sind. Only the IRs are not cacheable, while the called KR are quite heterogeneous and cacheable. Es ist sinnvoll, die Größe der IKR auf das absolute Minimum zu reduzieren, nämlich ausschließlich die externen und unterschiedlichen Parameter und den Aufruf der einheitlichen KR. It makes sense to reduce the size of the IRs to the absolute minimum, namely only the external and different parameters and calling the uniform KR.

Eine indirekte Konfigurationsroutine (IKR) ist wie folgt aufgebaut : BEGIN <ID>; An indirect configuration routine (IKR) is structured as follows: BEGIN <ID>;

xxx; xxx; gültige Befehle, wobei lediglich externe Peripherie angesteuert werden sollte, TRIGGER <ID>; valid commands where only external peripherals should be driven TRIGGER <ID>; Start-, Stop- oder Lade-Anforderungen an Start, Stop, or load requirements

Periphere Prozesse Peripheral processes

GOTO <ID>; GOTO <ID>; Sprung zur einheitlichen KR STOP ; Jump to uniform KR STOP;

Sonderfälle : Special cases :

1. WAIT_FOR_BOOT 1. WAIT_FOR_BOOT

Dieses Kommando ist nur an der ersten Adresse des CTR gültig. This command is valid only at the first address of the CTR. Während des Boot-Vorganges wird zuächst die komplette Boot-KR in das CTR geschrieben, jedoch nicht die Beginnsequenz des Boot-KR BEGIN <0>. During the boot process, the entire boot KR is initially written to the CTR, but not the beginning sequence of the boot KR BEGIN <0>. An dessen Stelle (auf Adresse 1) steht WAIT-FOR-BOOT, das bei einem RESET automatisch gesetzt wird. In its place (at address 1) is WAIT FOR BOOT, which is set automatically when receiving a RESET. Erst nachdem die gesamte Boot-KR in das CTR geschrieben ist, wird WAIT_FOR_BOOT mit BEGIN <0> überschrieben und die CTS beginnt mit der Abarbeitung der Boot-KR. Only after the entire boot KR has been written into the CTR, WAIT_FOR_BOOT is overwritten with BEGIN <0> and the CTS does not begin processing the boot KR. WAIT_FOR_BOOT darf nicht innerhalb eines Programmes auftreten . WAIT_FOR_BOOT must not occur within a program.

2. BOOT <CT-ID> 2. BOOT <CT ID>

BOOT <CT-ID> kennzeichnet in welche CT die nachfolgende BOOT <CT ID> marks in which the subsequent CT

Boot-KR geschrieben werden soll. Boot KR is to be written. Nach BOOT <CT-ID> folgt kein BEGIN, die Boot-KR wird nciht durch STOP, sondern durch ein nachfolgendes BOOT <CT-ID> abgeschlossen. After BOOT <CT ID> is not followed by BEGIN, the boot KR is not by STOP, but by a subsequent BOOT <CT ID> completed. Ein On

STOP beendet den Bootvorgang. STOP finished booting.

BOOT <CT-ID> darf nicht innerhalb eines Programmes auftreten. BOOT <CT ID> should not occur within a program.

Boot-Vorgang Boot process

Nach einem RESET lädt die CT des obersten Hierarchie- Levels (ROOT-CT) die Boot-KR in die CTs der unteren Hierarchien. After a RESET, the CT of the highest hierarchical level (ROOT CT) loads the boot KR into the CTs of the lower hierarchies. Dazu existiert ein Sprung an eine festgelegte Adresse (BOOT-ADR) im, der ROOT-CT zugeordneten, externen Konfigurationsspeicher (ECR) . For this, a jump to a specified address (BOOT ADR) exists in the ROOT CT associated external configuration memory (ECR). Die ROOT-CT führt diesen Sprung durch und erreicht die Boot- Sequenz. The ROOT CT executes this jump and reach the boot sequence. Diese ist wie folgt aufgebaut: BOOT <CT-ID0>; This is structured as follows: BOOT <CT ID0>; COMMAND; COMMAND; COMMAND; COMMAND; ... BOOT <CT-ID1>; ... BOOT <CT ID 1>; COMMAND; COMMAND; COMMAND; COMMAND; ... BOOT <CT-IDn>; ... BOOT <CT IDn>; COMMAND; COMMAND; COMMAND; COMMAND; ... STOP; ... STOP;

Während des Boot-Vorganges wird zunächst die komplette Boot-KR in das CTR ab Adresse 2 der durch <CT-ID> angegebenen CT geschrieben. During the boot process, the entire boot KR in the CTR is first written from address 2 indicated by <CT ID> CT. Die Beginnsequenz des Boot- KR (BEGIN <0>) wird nicht auf Adresse 1 geschrieben. The start sequence of the boot KR (BEGIN <0>) is not written to address. 1 An dessen Stelle steht WAIT-FOR-BOOT, das bei einem RESET automatisch gesetzt wird. In its place WAIT FOR BOOT, which is set automatically when receiving a RESET. Erst nachdem die gesamte Boot- KR in das CTR geschrieben ist, und die ROOT-CT das nächste BOOT <CT-ID> erreicht hat, wird STOP an das Ende des Boot-KR in das CTR geschrieben und WAIT_FOR_BOOT mit BEGIN <0> überschrieben. Only after the entire boot KR has been written into the CTR, and the ROOT CT the next BOOT <CT ID> has reached, STOP is written at the end of the boot KR in the CTR and WAIT_FOR_BOOT overwritten with BEGIN <0> , Die CTS beginnt mit der Abarbeitung der Boot-KR. The CTS does not begin processing the boot KR.

Laden einer Konfigurationsroutine Loading a configuration routine

Es existierem drei Gundmechanismen um eine Konfigurationsroutine, außer der Boot-KR anzufordern: It existierem three basic mechanisms for requesting a configuration routine to request other than the boot KR:

1. Ausführen eines LOAD <ID> durch die CTS 1. Performing a LOAD <ID> by the CTS

2. Ausführen eines EXECUTE <ID> durch die CTS, wobei die KR mit der betreffenden ID nicht im CTR vorhanden ist . 2. Execution of an EXECUTE <ID> by the CTS, the KR is not present in the CTR to the relevant ID.

3. Auftreten eines Triggers, der über die LUT1 auf einen <ID> übersetzt wird, dessen zugehörige KR nicht im CTR vorhanden ist. 3. Occurrence of a trigger which is translated through the LUT 1 to an <ID>, its associated KR is not available at the CTR.

Der Ablauf in allen drei Fällen ist derselbe: The flow in all three cases is the same:

Die ID der angeforderten KR wird der LUT2 als Adresse angegeben. The ID of the requested KR is given the LUT 2 as an address. Die LUT2 überprüft, ob eine gültige Adresse im CTR existiert. The LUT2 checks whether a valid address exists in CTR. Existiert diese nicht, dh <ID> zeigt in der LUT2 auf den Wert 0, wird load <ID> an die CTS gesendet . It does not exist, ie, <ID> shows in the LUT 2 to 0, load <ID> is sent to the CTS.

Die CTS fordert daraufhin die <ID> betreffende KR bei der hierarchisch übergeordneten CT an. The CTS then requests to the <ID> KR concerned at the hierarchically higher level CT. Diese Anforderung erreicht die übergeordnete CT in Form eines Triggers und wird entsprechend von ihr ausgewertet. This request reaches the higher level CT as a trigger and is evaluated by it accordingly.

Die übergeordnete CT sendet die angeforderte KR an die anfordernde CT. The parent CT sends the requested KR to the requesting CT. Die Daten werden ab der Adresse, auf die der FREE-POINTER (FP) zeigt in das CTR geschrieben, wobei der FP nach jedem Schreibzugriff um eins erhöht wird. The data is written starting at the address to which the shows FREE-POINTER (FP) in the CTR, the FP is incremented after each write access by one.

Erreicht der FP die obere Grenze des CTR, wird der Garbage-Kollektor (GC) aufgerufen, um die unterste KR innerhalb des CTR zu entfernen und das CTR zu komprimieren. FP reaches the upper limit of the CTR, the garbage collector (GC) is called to remove the lowest KR within the CTR and compress the CTR. Der FP wird dabei neu gesetzt. The FP is new. Dieser Vorgang findet so lange statt, bis die zu ladende KR komplett in das CTR paßt. This process takes place until the KR to be loaded fits completely into the CTR.

Sprungtabelle im KonfigurationsSpeicher Jump table in the configuration memory

Der der ROOT-CT zugeordnete Konfigurationsspeicher beinhaltet sämtliche KR, die für eine Applikation geladen werden müssen. The ROOT CT associated configuration memory contains all the KR that must be loaded for an application. Im externen In external

Konfigurationsspeichers (ECR) befindet sich an einer festgelegten Adresse (ADR-BOOT) Sprung zu der Boot- Konfigurations-Routine. Configuration memory (ECR) is located at a fixed address (ADR-BOOT) jump to the boot configuration routine. In einem weiteren festgelegten Speicherbereich (LUT-ECR) beliebiger, jedoch innerhalb einer Applikation fest vorgegebener Länge die Sprünge zu den einzelnen KRs . In another specified storage area (LUT ECR) any position, but within an application fixed predetermined length jumps to the individual KRs. Dabei wird die <ID> der jeweiligen KR als Adresse im ECR verwendet, an der die Startadresse der jeweiligen KR steht; The <id> is the respective KR used as an address in the ECR, at the start address of the respective KR is; wodurch KRs indirekt adressiert werden : ID -> LUT-ECR -> KR thereby KRs are addressed indirectly: ID -> LUT ECR -> KR

Änderung der KR im Konfigurationsspeicher Change of KR in the configuration memory

Die KR mit der ID <A> soll geändert werden. The KR with the ID <A> to be changed. Zunächst schreibt der HOST die neue KR für die ID <A> an eine freie Speicherstelle im ECR. Initially the HOST writes the new KR for ID <A> to a free location in the ECR. Die ID <A> wird zusammen mit der neuen Adresse der KR im Konfigurationsspeicher von der übergeordneten Einheit (HOST) in ein dafür vorgesehenes Register der ROOT-CT geschrieben. The ID <A> is written along with the new address of the KR in the configuration memory of the parent unit (HOST) in a designated register ROOT CT. Die ROOT- CT sendet an alle darunterliegenden CTs das Kommando REMOVE <A> . The ROOT CT sends the command REMOVE <A> to all CTs below. Daraufhin entfernen alle CTs beim Erreichen eines STOP oder während IDLE-Zyklen, also sobald keine KR ausgeführt wird, die auf diese ID bezogene KR aus dem CTR und setzen die LUT2 an Adresse <A> auf "NoAdr", das bedeutet, es existiert keine gültiger Adresseintrag für ID <A> in LUT2. Then remove all CTs when a STOP is reached or during IDLE cycles, ie when no KR is executed, related to this ID KR from the CTR and set LUT 2 to address <A> on "NoAdr", which means that there is no valid address entries for ID <A> in LUT 2. Wird die ID <A> erneut angefordert, zwingt der fehlende Eintrag ("NoAdr") an Stelle <A> in die LUT2 jede CT die KR <A> vom ECR neu anzufordern. If the ID <A> requested again, forcing the missing entry ( "NoAdr") instead <A> in the LUT 2 each CT, the KR <A> to request the ECR.

Das FILMO The FILMO

Ein KR besteht hauptsächlich aus dem Befehl PUSH, der neue Konfigurationsworte an eine bestimmte Adresse schreibt. A KR consists mainly of the PUSH instruction writes new configuration words to a specific address. Ist das Schreiben eines Konfigurationswortes des Types KW nicht möglich, da das adressierte konfigurierbare Element (CEL) nicht bereit ist eine neue Konfiguration zu empfangen (REJECT) , wird das Konfigurationswort statt an das adressierte konfigurierbare Element (CEL) in einen Speicher, im folgenden FILMO genannt, geschrieben. Is this a configuration word of type KW not possible because the configurable element (CEL) is not ready, a new configuration to receive (REJECT), is the configuration word instead of the configurable element (CEL) in a memory below FILMO called, wrote. Die nachfolgenden Befehle werden normal abgearbeitet, bis erneut ein Konfigurationswort nicht geschrieben werden kann, das dann in das FILMO geschrieben wird. The subsequent commands are processed normally until a new configuration word can not be written, which is then written to the FILMO.

Ist das Schreiben eines Konfigurationswortes des Types KWR nicht möglich, da das adressierte konfigurierbare Element (CEL) nicht bereit ist eine neue Konfiguration zu empfangen (REJECT) , wird das Konfigurationswort statt an das adressierte konfigurierbare Element (CEL) in einen Speicher, im folgenden FILMO genannt, geschrieben. Is this a configuration word of type KWR not possible because the configurable element (CEL) is not ready, a new configuration to receive (REJECT), is the configuration word instead of the configurable element (CEL) in a memory below FILMO called, wrote. Alle nachfolgenden Befehle bis zum Ende der KR werden nicht an die CEL, sondern direkt in das FILMO geschrieben. Any subsequent commands until the end of the KR are not written to the CEL, but directly into the FILMO.

Das FILMO wird in IDLE-Zyklen und vor jedem Ausführen eines neuen KR komplett durchlaufen. The FILMO is run completely in IDLE cycles and before each run a new KR. Dabei wird, beginnend beim ältesten Datenwort, entsprechend eines FIFOs nach dem Stand der Technik, jedes ausgelesene Wort des FILMOs an sein adressiertes Element zu senden; At this time, starting with the oldest data word, according to the FIFO according to the prior art, to send each word read the FILMO to be addressed element; dabei muß das adressierte Element bereit sein das Konfigurationswort zu empfangen. while the addressed element must be ready to receive the configuration word. Sofern die Datenwörter von Beginn an geschrieben werden können (dh die adressierten konfigurierbaren Elemente (CELs) sind bereit) wird der Eintrag aus dem FILMO nach Art eines FIFOs entfernt. If the data words from the beginning to be written (ie the addressed configurable elements (CEL) are ready), the entry from the FILMO is removed in the manner of a FIFO. Kann ein Konfigurationswort nicht geschrieben werden, wird es übersprungen und nicht aus dem FILMO entfernt. Can not write a configuration word, it will be skipped and not removed from the FILMO. Im Gegensatz zu einem FIFO werden die Daten nach dem übersprungenen Konfigurationswort weiter ausgelesen. Unlike a FIFO data after the skipped configuration word continues to be read. Konfigurationsworte, die nach einem übersprungenen Konfigurationswort geschrieben werden können werden entweder je nach Implementierung des FILMOs Configuration words that can be written after a skipped configuration word either depending on the implementation of the FILMO

1. als geschrieben markiert und nicht aus dem FILMO gelöscht, wobei als geschrieben markierte Konfigurationswörter bei den folgenden Durchläufen nicht mehr gelesen werden, bzw. sofort gelöscht werden, sofern kein übersprungenes Konfigurationswort mehr vor ihnen liegt; 1. marked as written and not deleted from the FILMO marked as written configuration words in subsequent runs no longer be read, or are immediately deleted if a skipped configuration word more lies ahead; oder or

2. aus dem FILMO gelöscht, wobei die Konfigurationswörter vor und nach dem gelöschten Konfigurationswort erhalten bleiben, dabei müssen zum Löschen die nachfolgenden Worte nach vorne (oben) oder die davorliegenden Worte nach hinten (unten) geschoben werden, wobei die Reihenfolge der Konfigurationsworte unbedingt beibehalten wird. 2. deleted from the FILMO, the configuration words stay ahead and get the deleted configuration word, it must delete the following words forward (up) or the previous words must back (below) are pushed, the sequence of the configuration words importance of maintaining becomes.

Wird eine neue KR ausgeführt, werden die Konfigurationsworte (KW) , die von der CTS nicht an die adressierten Elemente (CELs) geschrieben werden konnten, erneut an das FILMO angehängt, dh die KW werden an das Ende (aus Leserichtung) des FILMOs geschrieben. If a new KR executed, the configuration words (KW), which could be written by the CTS is to the addressed elements (CEL), remounted to FILMO, ie the KW are written to the end (of reading direction) of the FILMO. Ist das FILMO voll, dh es existieren keine freien Einträge für Konfigurationsworte, wird die Ausführung des KR gestoppt. Is this FILMO full, ie there are no free entries for configuration words, the execution of the KR is stopped. Das FILMO wird so lange durchlaufen, bis genügend Konfigurationsworte geschrieben werden konnten und entsprechend viele freie Einträge entstanden sind, woraufhin das KR weiter abgearbeitet wird. The FILMO is run so long, could be written until enough configuration words and the corresponding number of free entries were created, whereupon the KR continues to be processed. Das FILMO stellt einen FIFO-ähnlichen Speicher dar, der immer vom ältesten Eintrag an linear durchlaufen wird, im Gegensatz zu einem FIFO werden jedoch Einträge übersprungen (First In Linear Multiple Out) . The FILMO provides a FIFO like memory which will always run from the oldest entry to be linear, as opposed to a FIFO but entries are skipped (First In Linear Multiple Out).

Die Funktion der Konfigurationstabellen- Statemachine (CTS) The function of Konfigurationstabellen- state machine (CTS)

Die Konfigurationstabellen-Statemachine (CTS) übernimmt die Steuerung der CT. The configuration tables-state machine (CTS) takes over the control of the CT. Dabei führt sie die Befehle der KR aus und reagiert auf eingehende Trigger. She executes the instructions of the KR and responds to incoming trigger. Sie übernimmt die Verwaltung des FILMOs, ib liest sie in IDLE-Zyklen und vor dem Ausführen einer KR das FILMO aus. You will manage the FILMO reads in IDLE cycles and before executing a KR FILMO from. Sie reagiert auf die von der LUT-Struktur generierten Signalen illegal <TRG> (Illegal Trigger, siehe Fig. 1, 0102) und load <ID>. It responds to the data generated by the LUT signals illegal <TRG> (Illegal Trigger, see Fig. 1, 0102) and load <ID>. load <ID> wird generiert, wenn ein Cache-Miss in LUT2 vorliegt (0105) , oder die durch ID referenzierte KR/IKR als gelöscht markiert wurde (0107). load <ID> is generated when a cache miss in LUT 2 is present (0105), or that has been marked by ID KR / IKR referenced as deleted (0107). Sie reagiert auf die Steuersignale der übergeordneten CT. It reacts to the control signals of the parent CT.

Ein Implementationsbeispiel für die Verarbeitung der Befehle ist in den Figuren 2 bis 7 dargestellt. An implementation example for the processing of commands shown in Figures 2 to the 7th

Steuersignale an übergeordnete CTs Control signals to higher-level CTs

- illegal <TRG> (0102) - Illegal <TRG> (0102)

Zeigt der übergeordneten CT an, daß ein unbekannter Trigger <TRG> aufgetreten ist. Displays the higher level CT that an unknown trigger <TRG> has occurred.

- load <ID> (0105/0107) - Load <ID> (0105/0107)

Fordert die übergeordneten CT zum Laden der <ID> auf . Requests the parent CT on to load the <ID>.

- trigger <TRG> <CT#> (0108) - Trigger <TRG> <CT #> (0108)

Sendet einen Trigger <TRG> an die übergeordnete oder an die adressierte CT <CT#> . Sends a trigger <TRG> to the parent or to the addressed CT <CT #>. Steuersignale von übergeordneten CTs Control signals from the higher-level CTs

- remove <ID> (siehe Fig. 15, 1513) - Remove <id> (see Figure 15 1513).

Fordert die CT zum löschen der <ID> auf. Urges CT on to delete the <ID>.

- write_to_FP <data> (siehe Fig. 2, 0205) - Write_to_FP <data> (see Figure 2, 0205th)

Sendet Daten an die CT. Sends data to the CT. Die Daten werden an das Ende des belegten Speichers angehängt. The data is appended to the end of memory used.

Die Funktion des Garbage-Kollektors (GC) The function of the garbage collector (GC)

Der CTR unterliegt zwei Problemen: The CTR has two problems:

1. Verweist ein LOAD- oder EXECUTE-Befehls, bzw. ein Trigger, auf eine ID, deren KR nicht im CTR vorhanden ist, muß die KR nachgeladen werden. 1. Refers a LOAD or EXECUTE command, or a trigger, an ID whose KR is not available at the CTR, the KR must be recharged. UU ist jedoch nicht genügend Platz im CTR vorhanden um die angeforderte KR zu laden. Sometimes however there is not enough space available in the CTR to load the requested KR.

2. Beim Auftreten eines REMOVE <ID> ist die entsprechende KR aus dem CTR zu entfernen. 2. If a REMOVE <ID> occurrence the corresponding KR from the CTR must be removed. Dabei entsteht, sofern sich die KR nicht am Ende des CTR befindet eine Lücke. This creates, unless the KR is not the end of the CTR is a gap. Beim Laden einer neuen KR wird die Lücke uU nicht wieder ganz aufgefüllt oder die Lücke ist zu klein für die neue KR. When loading a new KR the gap may not be completely filled again or the gap is too small for the new KR. Dies führt zu einer Fragmentierung des CTR. This leads to a fragmentation of the CTR. Die Aufgabe des Garbage- Kollektor ist es, KR aus dem CTR zu entfernen, um Platz für neue Einträge zu schaffen UND nach Entfernen der Einträge den CTR so umzuorganisieren, daß alle verbleibenden KR als geschlossener Block hintereinander im Speicher liegen und die freigewordenen Speicherblöcke als ein geschlossener Block an einem Ende des CTR liegen . The task of the Garbage Collector to KR to remove from the CTR, to make room for new entries AND the CTR reorganize after removing the items so that any remaining KR in consecutive order as a closed block in memory and the freed memory blocks as a closed block are at one end of the CTR.

Dadurch können auf optimale Weise und ohne Verluste an Speicherplatz neue KR nachgeladen werden. This new KR can be recharged in an optimum manner and without loss of memory space.

Auswerten von Triggerimpulsen Evaluating Trigger Pulses

Jede CT besitzt einen Anschluß an mehrere zu ihrer jeweiligen Hierarchieebene gehörenden Triggersignale, die zu einem Bus zusammengefaßt sind. Each CT has a connection to more than one belonging to its respective hierarchy level trigger signals that are combined to form a bus. Eingehende Trigger werden über eine Maske ausgewertet, dh nur die freigeschalteten Triggersignale werden weitergeleitet. Incoming triggers are evaluated via a mask, that is, only the enabled trigger signals are passed. Die freigeschalteten Triggersignale werden taktsynchron in einem Sample-Register zwischengespeichert (gesampled) . The enabled trigger signals are isochronous buffered in a sample register (sampled). Ein Arbiter wählt eines der gespeicherten Triggersignale aus und wandelt das Signal in einen binären Vektor. An arbiter selects one of the stored trigger signals and converts the signal into a binary vector. Das gewählte Triggersignal wird aus den Sample-Register gelöscht. The selected trigger signal is removed from the sample register. Der Binärvektor wird an eine erste Lookup-Tabelle (LUT1) weitergeleitet, die den Binärvektor in die Identifikationsnummer (ID) der aufzurufenden Konfigurationsroutine (KR) übersetzt. The binary vector is forwarded to a first lookup table (LUT 1), the binary vector into the identification number (ID) of the invoked routine configuration translates (KR). Die ID wird in einer zweiten Lookup-Tabelle (LUT2) in die Adresse der KR im CT-Speicher (CTR) übersetzt. The ID is in a second look-up table (LUT 2) translated into the address of the KR in the CT memory (CTR). Die CT-Statemachine (CTS) setzt ihren Programm-Pointer (PP) auf diese Adresse und beginnt mit der Ausführung der KR. The CT-state machine (CTS) continues its program pointer (PP) to this address and begin execution of the KR. Voraussetzung ist, daß jeder über die Maske freigeschaltete Trigger einen entsprechenden Eintrag in LUT1 besitzt. A precondition is that everyone over the mask trigger enabled has a corresponding entry in LUT 1. Fehlt dieser, wird ein Fehlerzustand an die CTS weitergeleitet (illegal trigger) , dabei wird jede ID = "NoAdr" als nicht vorhandener Eintrag gewertet. Missing this is an error condition on the CTS forwarded (illegal trigger); each ID = "NoAdr" regarded as not existing entry. "NoAdr" ist ein implementationsabhängig gewähltes Token. "NoAdr" is an implementation-dependent token selected.

Fehlt der Eintrag in LUT2, dh die auf die ID bezogene KR befindet sich nicht im CTR, wird eine Ladeanforderung an die CTS gesendet (load <ID>) . If no entry in LUT 2, that is related to the ID KR is not in the CTR, a load request is sent to the CTS (load <ID>).

Senden von Triggerimpulsen an die übergeordnete Sending trigger pulses to the superordinate

CT CT

Neben der bereits beschriebenen Schnittstelle zu einer übergeordneten CT zum Laden von KR existiert eine weitere Schnittstelle zum Austauschen von frei definierbaren Befehlen, insbesondere jedoch Triggervektoren. In addition to the already described interface to a higher-level CT for loading KR there is another interface for exchanging user-defined commands, but in particular trigger vectors. Dabei sendet eine CT - entweder an alle anderen CTs einen Befehl (BROADCAST) - oder an eine beliebige adressierte CT einen Befehl (ADDRESSED) A CT sends - either to all the other CTs an instruction (BROADCAST) - or to any addressed CT a command (ADDRESSED)

Der Befehl "Triggervektor" stellt einen Binärwert dar, der auf einen Eintrag in der LUT2 der empfangenden CT referenziert . The "trigger vector" command represents a binary value that refers to an entry in the LUT 2 of the receiving CT.

Das Senden von Triggervektoren ist notwendig um beispielsweise innerhalb einer IKR eine KR in einer weiteren CT zu starten um beispielsweise die Peripherie oder den Speicher anzusteuern. Sending trigger vectors is necessary to start, for example, within a IRs a KR in another CT to drive, for example, the periphery or the memory.

Zur Weiterleitung von Triggervektoren an eine übergeordnete CT existieren 2 Mechanismen: In order to forward trigger vectors to a higher-level CT, there 2 mechanisms:

1. Der LUTl wird ein Bit hinzugefügt, das angibt, ob der Inhalt des Speichers als KR ID oder als Binärwert für einen Triggerimpuls betrachtet wird. 1. The LUTl is added to a bit that indicates whether the content of the memory is considered as a binary value for KR ID or a trigger pulse. Liegt ein Triggerimpuls vor, wird der Dateninhalt von LUTl direkt als Trigger an die übergeordnete CT gesendet. If a trigger pulse, the data content of LUTl will be sent directly as a trigger to the higher level CT.

2. Mit dem Befehl TRIGGER kann der Binärwert eines Triggers angegeben werden, der direkt an die übergeordnete CT gesendet wird. 2. Using the TRIGGER command, the binary value of a trigger can be specified, which will be sent directly to the higher level CT. (Alternativ könnten statt einem Triggerwert auch direkt IDs übertragen werden) . (Alternatively, instead of a trigger value directly IDs are transmitted).

Zum Starten einer KR in einer fremden CT über Triggervektoren muß zum Erreichen der Deadlockfreiheit ein Synchronisationsverfahren geschaffen werden. To start a KR in a CT via trigger vectors, a synchronization procedure should be laid for achieving the deadlock. Das Verfahren muß beachten, daß lediglich eine KR innerhalb eines bestimmten Gruppe von CTs weitere KR auf anderen CTs innerhalb dieser Gruppe startet. The method should be noted that only starts a KR within a certain group of CTs further KR to other CTs within this group. Das Starten mehrere KR gleichzeitig kann zu einem Deadlock zwischen den CTs führen, ähnlich des bereits beschriebenen Deadlocks auf der CEL-Ebene. Starting several KR can simultaneously cause a deadlock between the CTs, similar to the deadlock described on the CEL-level.

Das Grundprinzip eines solchen Verfahrens läuft wie folgt ab: Ein KR ist wie folgt aufgebaut: The basic principle of such a method is as follows: A KR is structured as follows:

GETCTS/GETBUS TRIGGER <ID>, <CT#> TRIGGER <ID>, <CT#> GETCTS / GETBUS TRIGGER <ID>, <CT #> TRIGGER <ID>, <CT #>

LOOSECTS/LOOSEBUS LOOSECTS / LOOSEBUS

Der Befehl "GETCTS" innerhalb einer KR einer CT (INITIATOR) zeigt an, daß im folgenden Signale an andere CTs (TARGET) gesendet werden. The "GETCTS" command within a KR a CT (INITIATOR) indicates that the following signals to other CTs (TARGET) are sent. Mit Trigger <ID>, <CT#> wird die ID einer zu startenden KR an die CT mit der eindeutigen ID CT# gesendet. With Trigger <ID>, <CT #> is the ID of a KR to be started is sent to the CT with the unique ID CT #. Das Senden des Triggers geschieht dabei zunächst an die direkt übergeordnete CT, die entsprechend der CT# den Trigger an eine wiederum untergeordnete CT innerhalb ihres CT-Raumes sendet oder an die ihrerseits übergeordnete CT (siehe CT- Hierarchien) . The trigger is initially sent to the direct parent CT, which transmits in accordance with the CT # the trigger at a lower level CT within their CT room or on its higher level CT (see CT hierarchies). Erreicht der Befehl die TARGET quittiert diese den Empfang. Achieved the TARGET command acknowledged this reception.

Beim Durchlauf des Befehls durch eine CT wird eine Prioritätskennung des Befehls jeweils um eines erhöht. When the command runs through a CT, a priority identifier of the command is increased by one. Trifft die Weiterleitungsanforderung eines Befehls auf eine weitere Anforderung innerhalb einer CT, wird der Befehl mit der niedersten Priorität zurückgewiesen. If the forward request of a command to another request within a CT, the command is rejected with the lowest priority. Dadurch wird a) sichergestellt, daß innerhalb eines überschneidenden Systemes nur ein Befehl zu einer Zeit ausgebreitet wird und dadurch auch nur eine KR gestartet wird, was zu der geforderten Deadlockfreiheit führt, b) sichergestellt, daß der bislang am wenigsten weit ausgebreitete Befehl zurückgewiesen wird, was zu einer Steigerung der Performance führen kann This is a) to ensure that only one command is spread at a time within an overlapping system and thereby even a KR is started, resulting in deadlock as required, b) ensuring that the least far spread command is rejected which can lead to an increase in performance

Nach Zurückweisen eines Befehls, werden alle vorhergehenden Befehle innerhalb der GETCTS/LOOSECTS ebenfalls zurückgewiesen, dh INITIATOR sendet an alle TARGET das Signal DISMISS und die Ausführung der KR startet nach einer Wartezeit bei GETCTS erneut. After rejecting a command, all previous instructions within the GETCTS / LOOSECTS also be rejected, ie INITIATOR sends to all TARGET DISMISS signal and the execution of the KR starts again after a waiting period in GETCTS. Die Quittierungen aller Trigger innerhalb eines Befehlsabschnittes GETCTS ... LOOSECTS werden an die INITIATOR-CT gesendet. The acknowledgments of all triggers within a command section GETCTS ... LOOSECTS be sent to the INITIATOR CT. Bei jeder eintreffenden Quittierung wird die Verarbeitung des nächsten Befehls fortgesetzt . With each incoming acknowledgment processing of the next command continues.

Bei Erreichen des Befehls LOOSECTS sendet INITIATOR an alle TARGET das Signal GO . Upon reaching the LOOSECTS command INITIATOR sends the signal to all GO TARGET. Dadurch starten die TARGET- CTs die Ausführung der KR mit der von Trigger übertragenen ID. This start the TARGET CTs execution of KR with the transferred trigger ID.

TARGETs wechseln nach Auftreten eines Triggers in einen Zustand, in welchem sie auf das Auftreten eines GO oder DISMISS Signales warten. TARGET change after the occurrence of a trigger in a state where they are waiting for the occurrence of a GO or DISMISS signal.

Aufgrund der besseren Implementierbarkeit wird weiterhin ein leicht modifiziertes Verfahren vorgestellt: Zwischen den CTs einer Gruppe einer Hierarchieebene befindet sich ein Bussystem (Inter-CT-Bus) . Better implementability a slightly modified procedure is also presented: a bus system is (inter-CT bus) between the CTs of a group of a hierarchy level. Dieses Bussystem verbindet alle CTs der Gruppe und eine direkt der Gruppe übergeordnete CT. This bus system connects all CTs of the group and a right group of higher level CT.

Durch den Befehl GETBUS, der funktionell GETCTS ähnlich ist, wird das Bussystem von einer CT arbitriert. By the command GETBUS operably GETCTS similar, the bus is arbitrated by a CT. Die Befehle werden über das Bussystem an die CTs derselben Gruppe weitergeleitet. The commands are transmitted via the bus system to the CTs of the same group. Befindet sich die adressierte CT# nicht innerhalb der Gruppe, wird durch die übergeordnete CT automatisch deren übergeordneter Bus arbitriert und der Befehl weitergeleitet. Is not the addressed CT # within the group is automatically arbitrated the higher level bus by the higher level CT and relayed the command. Die arbitrierten Busse bleiben INITIATOR zugeordnet und somit für alle anderen CTs gesperrt, bis entweder eine Zurückweisung erfolgt, oder der Befehl LOOSEBUS den Bus auflöst. The arbitrated buses remain INITIATOR allocated and thus unavailable for any CTs until either a rejection occurs, or dissolves the command LOOSEBUS the bus. LOOSEBUS ist mit LOOSECTS vergleichbar. LOOSEBUS comparable LOOSECTS. Vor Ausführen des Befehls LOOSEBUS wird das GO-Signales an alle beteiligten Cts gesendet. Before executing the command LOOSEBUS the GO signal is sent to all participating Cts. Dies erfolgt entweder durch den Befehl LOOSEBUS oder einen speziellen vorgeschalteten Befehl. This is done either through the command LOOSEBUS or a special command that. Befehle, ib Trigger werden ebenfalls gemäß des bereits beschriebenen Grundverfahrens verarbeitet. Commands, in particular triggers are also processed according to the basic procedure described above. Eine Zurückweisung erfolgt, wenn ein Bussystem nicht arbitriert werden kann. Rejection occurs when a bus system can not be arbitrated. Beim Arbitrieren sind die CTs einer Ebene jeweils gleich priorisiert, die übergeordnete CT besitzt eine höhere Priorität. When arbitrating the CTs a plane are the same priority, the higher level CT has a higher priority. Beim Senden eines Befehls über den Inter-CT-Bus bleibt der Befehl so lange aktiv, bis die adressierte CT den Befehl akzeptiert (ACCEPT) oder zurückweist (REJECT) . When sending a command via the inter-CT bus of command will remain active until the addressed CT command accepted (ACCEPT) or rejects (REJECT).

Der priorisierte Round-Robin-Arbiter The prioritized round-robin arbiter

Der priorisierte Round-Robin-Arbiter (Single-Cycle- Round-Robin-Arbiter SCRR-ARB) ist taktsynchron aufgebaut, dh bei jeder - je nach Implementierung positiven oder negativen - Taktflanke (TF1) liefert er ein Ergebnis. The prioritized round-robin arbiter (single cycle round robin arbiter SCRR ARB) is constructed in isochronous mode, ie with any - positive or negative depending on the implementation - clock edge (TF1) it delivers a result. Die eingehenden Signale (ARB-IN) durchlaufen eine Maske (ARB-MASK) , die von dem Arbiter gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren selbst verwaltet wird. The incoming signals (ARB IN) through a mask (ARB MASK), which is managed by the arbiter in accordance with the procedures described below itself. Die Ausgangssignale der Maske werden an einen Prioritätsarbiter (ARB-PRIO) nach dem Stand der Technik geleitet. The outputs of the mask are supplied to a priority (ARB PRIO) according to the prior art. Der Arbiter liefert taktsynchron bei jeder Taktflanke (TF1) ein Ergebnis (ARB-OUT) , dh den Binärwert des hochstpriorisierten Signals nach der Maske (ARB-MASK) . The arbiter provides isochronous at each clock edge (TF1) and earnings (ARB OUT), ie the binary value of hochstpriorisierten signal after the mask (ARB MASK). Dem Ergebnis zugeordnet ist ein Signal (VALID) , das angibt, ob der Binärwert gültig oder ungültig ist . Associated with the result is a signal (VALID), which indicates whether the binary value is valid or invalid. Abhängig von der Implementierung der Prioritätsarbiters ist es möglich, daß beim Anliegen des Signals 0 und beim Anliegen keines Signals derselbe Binärwert generiert wird: In diesem Fall zeigt VALID an, daß das Ergebnis ungültig ist, sofern kein Signal anliegt. Depending on the implementation of the priority arbiter, it is possible that the same binary value is generated when the signal 0 is present and when no signal: In this case, VALID indicates that the result is invalid, if no signal. Dieses Signal wird This signal is

1. als Ergebnis der Arbiters ausgegeben und 1. issued as a result of the arbiter and

2. auf einen Dekoder geschaltet, der die Binärwerte - wie in der folgenden Tabelle beispielsweise für einen 3- bit Binärwert angeben - auskodiert . 2. connected to a decoder, the binary values - specify in the following table, for example, for a 3-bit binary value - auskodiert. (Das Kodierungsverfahren ist gemäß dieses Prinzips auf jeden beliebigen Binärwert anpaßbar) : (The coding method can be adapted according to this principle to any binary value):

Figure imgf000036_0001

Dem Dekoder zugeordnet ist ein Register (ARB-REG) , das die auskodierten Werte (ARB-DEC) des Dekoders bei der zu TF1 inversen Taktflanke (TF2) übernimmt. Associated with the decoder is a register (ARB REG) which the auskodierten values (ARB DEC) accepts the decoder when to TF1 inverse clock edge (TF2). ARB-DEC wird auf die Maske (ARB-MASK) zurückgekoppelt und schaltet die einzelnen Eingangssignale (ARB-IN) frei. ARB DEC is fed back to the mask (ARB MASK) and enables the individual input signals (ARB IN) free.

Der funktionale Ablauf im Arbiter ist wie folgt: The functional sequence in the arbiter is as follows:

1. Nach einem RESET sind alle ARB-IN über ARB-MASK freigeschaltet, da ARB-DEC alle Signale auf "Freigabe" stellt. 1. After a RESET, all ARB IN via ARB MASK are unlocked, since ARB DEC sets all signals to "enable".

2. Das höchst priorisierte gesetzte ARB-IN 2. The highest priority ARB IN

(beispielsweise besitzt in der obigen Tabelle das Signal 7 (binär 111) die höchste Priorität und 0 (binär 000) die niederste Priorität) wird als Binärwert ausgegeben. (For example, has in the above table, the signal 7 (binary 111) the highest priority and 0 (binary 000) the lowest priority) is output as a binary value.

3. Über ARB-DEC wird das Signal gesperrt, sowie alle weiteren Eingänge die evtl. noch höher priorisiert wären, aber nicht gesetzt sind. 3. Via ARB DEC the signal is blocked, and all the other inputs that possibly had a higher priority, but are not set.

4. Die folgenden Schritte 5 und 6 wiederholen sich so lange, bis das Signal 0 (binär 000) erreicht ist, oder kein Signal hinter ARB-MASK mehr anliegt. 4. The following steps 5 and 6 are repeated until the signal 0 (binary 000) is reached, or no signal behind ARB MASK rests more. Dann schaltet ARB-DEC (siehe Auskodierungstabelle) wieder alle Signale durch ARB-MASK über ARB-DEC frei und der Then on ARB DEC (see decoding) again all signals through ARB MASK via ARB DEC dates and the

Ablauf beginnt bei Schritt 2. Flow begins at step. 2

Das nunmehr höchst priorisierte gesetzte ARB-IN wird als Binärwert ausgegeben. The now highly priority ARB IN is output as a binary value.

Über ARB-DEC wird das Signal gesperrt, sowie alle weiteren Eingänge die evtl. noch höher priorisiert wären, aber nicht gesetzt sind. About ARB DEC the signal is blocked, as are all the other inputs that possibly had a higher priority, but are not set. (Weiter mit Schritt (Go to Step

Dadurch wird erreicht, daß alle Eingangssignale gleichberechtigt behandelt werden und bei jedem Taktzyklus eines der Eingangssignale (ARB-IN) binär auskodiert und ausgegeben (ARB-OUT) wird. This ensures that all inputs are treated equally and at each clock cycle of the input signals (ARB IN) is binary auskodiert and output (ARB OUT). ARB-REG kann mit einem Enable-Eingang (EN) versehen werden, der eine Änderung des Registerinhaltes nur bei TF2 zuläßt, wenn ein entsprechendes Signal anliegt. ARB REG can be provided with an enable input (EN), which permits a change of the register content only TF2, when a signal is introduced. Dadurch wird nicht bei jedem Takt ein Binärvektor ausgegeben, sondern abhängig von einer Freischaltung durch EN und TF2. That a binary vector is not output on each clock, but depends on a release by EN and TF2. Der Eingang wird zur Synchronisation notwendig, wenn die nachgeordnete Schaltung die Verarbeitung nicht in einem Taktzyklus durchführen kann, sondern mehrere Zyklen benötigt und erst dann den nächsten Binärvektor akzeptiert. The input is used to synchronize necessary if the downstream circuit processing can not perform in one clock cycle, but needs multiple cycles before accepting the next binary vector.

Unter Umständen ist es sinnvoll eine Reihe von Signalen durch den Arbiter als höher priorisiert anzusehen, während die Mehrzahl der Signale gleichpriorisiert ist. Under certain circumstances, it makes sense a series of signals to display prioritized by the arbiter to be higher, while the majority of the signals have the same priority. Dies ist zB bei dem vorhergehend beschriebenen Verfahren zur Weiterleitung von Signalen zwischen CTs notwendig. This is necessary when the process for routing of signals between CTs described above. Um ein Signal höher zu priorisieren, wird der höchstpriorisierte Anschluß des ARB-PRIO nicht maskiert, dh an der Maske (ARB-MASK) vorbeigeleitet. To prioritize a signal higher, the highest priority connection of ARB PRIO is not masked, that bypasses the mask (ARB MASK). Dadurch wird das Signal bevorzugt behandelt . Thus the signal is treated preferentially.

Aufbau einer CT auf Basis eines Mikrokontrollers Construction of a CT based on a microcontroller

Abweichend von den bisherigen Beschreibungen kann eine CT auch in einer Mikrokontrollerarchitektur implementiert werden. Notwithstanding the previous descriptions, a CT also be implemented in a microcontroller architecture.

Es ist leicht einsehbar, daß die Grundfunktionen, wie Triggersteuerung, Lookup-Tabelle LUTl und LUT2, sowie die Inter-CT-Kommunikation und das Schreiben der KW an die CEL ohne weiteres auch von einem Mikrokontroller ausgeführt werden können. It is easy to see that the basic functions such as trigger control, lookup table LUTl and LUT 2, and the inter-CT communication and writing the KW can be performed on the CEL also readily by a microcontroller. Lediglich der Aufbau eines effizienten FILMOs stellt ein Problem dar, das sich vor allem in der erreichbaren Performance bemerkbar macht. Only the development of an efficient FILMO represents a problem that manifests itself primarily in the achievable performance. Daher wird auf den Aufbau des FILMOs gesondert eingegangen . Therefore into further detail regarding the structure of the FILMO.

Aufbau des FILMOs Structure of the FILMO

Der FILMO ist nicht als separater Speicher ausgestaltet. The FILMO is not configured as a separate memory. Vielmehr ist der gewöhnliche Programmspeicher um die FILMO-Funktionalität erweitert. Rather, the ordinary program memory is expanded to include the FILMO functionality. Dazu wird ein zusätzliches Bit (FILMO-BIT) jedem KW zugeordnet, das anzeigt, ob das entsprechende KW in die CEL geschrieben wurde oder nicht. For this purpose, an additional bit (FILMO-bit) is associated with each KW, which indicates whether the corresponding KW has been written in the CEL or not. Ist FILMO-BIT gesetzt, wird das entsprechende KW nicht ausgeführt. Is FILMO BIT is set, the corresponding KW is not running. Beim Schreiben eines Kws in den Speicher wird das FILMO-BIT zurückgesetzt. When a KW to memory the FILMO BIT is reset. Alle KRs innerhalb einer CT werden über eine Verkettete- Liste (FILMO-LIST) in der Reihenfolge miteinander verbunden, wie sie durch Trigger oder LOAD<ID> aufgerufen wurden. All KRs within a CT are a Verkettete- list (FILMO LIST) connected in sequence with each other, as they were called by triggers or LOAD <ID>. Eine KR bleibt so lange in der FILMO- LIST, bis sie komplett ausgeführt wurde, dann wird sie aus der Liste entfernt. A KR remains in FILMO LIST until it has been completely executed, then it is removed from the list. Die FILMO-LIST wird entsprechend des FILMO-Verfahrens durchlaufen und stellt damit einen direkten Ersatz für den FILMO-Speicher dar. (Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, daß entgegen des ursprünglichen FILMO-Verfahrens keine KR zweimal in der Liste vorkommen kann. Wird eine KR aufgerufen, die noch in der FILMO-LIST steht, muß deren Ausführung so lange verzögert werden, bis sie aus der FILMO-LIST entfernt wurde.) Der Aufbau einer FILMO-Speicherstelle ist wie folgt The FILMO LIST is run through according to the FILMO procedure and therefore constitutes a direct replacement for the FILMO memory. (For completeness, it should be noted that, contrary to the original FILMO procedure no KR may appear twice in the list. If a KR called that still stands in the FILMO LIST whose execution must be delayed until it was removed from the FILMO LIST.) building a FILMO memory location is as follows

FILMO-BIT KW FILMO BIT KW

Befehle commands

Der Mikrokontroller unterstützt die folgenden Befehle, die direkten Einfluß auf das FILMO haben: The microcontroller supports the following commands, which have direct influence on the FILMO:

PUSH Schreiben eines KW an eine CEL PUSH write a KW to a CEL

PUSHSF Schreiben eines KW an eine CEL und setzen des FILMO-BITs, wenn das KW angenommen PUSHSF write a KW to a CEL and set the FILMO BITs if the KW accepted

(ACCEPT) wurde (ACCEPT) was

PUSHRET Schreiben eines KW an eine CEL und Rücksprung (RETURN) aus der Unterroutine, wenn das KW nicht von der CEL angenommen wurde (REJECT) . PUSHRET write a KW to a CEL and return (RETURN) of the subroutine when the KW was not accepted by the CEL (REJECT). Dieser Befehl wird verwendet, wenn nachfolgende KW in der KR von der Konfiguration dieses KWs (ACCEPT) abhängig sind; This command is used when subsequent KW depend in the KR of the configuration of this KWs (ACCEPT); durch den Rücksprung aus dem KR wird deren Konfiguration so lange verhindert, bis PUSHRET erfolgreich (ACCEPT) ist. by the return from the KR their configuration is prevented until PUSHRET successful (ACCEPT) is.

PUSHNR Schreiben eines KW an eine CEL, nur dann, wenn zuvor innerhalb der KR kein REJECT auftrat. PUSHNR write a KW to a CEL only if no REJECT occurred previously within the KR. Dient ähnlich wie PUSHRET dazu, Abhängigkeiten in der Konfigurationsreihenfolge von KWs zu handhaben . Serves similar PUSHRET to handle dependencies in the configuration sequence of HC's.

Garbage Kollektor garbage collector

Entsprechend der bisherigen Beschreibung wird ein Garbage-Kollektor (GC) zum Entfernen von nicht mehr benötigten KRs benutzt. As described previously, a garbage collector (GC) is used to remove unneeded KRs. Der GC läuft an, wenn entweder der Platz zum Laden einer neuen KR im Speicher nicht mehr ausreicht und IDs entfernt werden müssen; The GC is started when either the place for loading a new KR in the memory is no longer sufficient and IDs must be removed; oder eine KR explizit durch den Befehl REMOVE - mit der Angabe der ID der zu löschenden KR - gelöscht wird. or KR explicitly by the command REMOVE - will be deleted - by specifying the ID of the KR to be deleted. Um den GC-Lauf möglichst einfach zu gestalten, werden sämtliche KRs über eine verkettete Liste miteinander verbunden. To ease up the GC run, all KRs over a linked list are linked. GC läuft die Liste durch und entfernt die nicht mehr benötigten KR, indem sie von anderen KR überschrieben und die Listeneinträge entsprechend angepaßt werden. GC runs through the list and removes the unneeded KR by overwritten by other KR and the list items are adjusted accordingly. Dabei werden die alle verbleibenden KR im Speicher so verschoben, daß die durch die zu löschenden KR entstehende Speicherlücke geschlossen wird und am Ende des Speichers ein größerer zusammenhängender Freiraum entsteht. The all remaining KR be relocated in memory that the object created by the KR to be deleted memory gap is closed and at the end of the memory, a larger contiguous free space is created.

Aufbau einer KR Building a KR

Ein möglicher Grundaufbau einer KR ist in der folgenden Tabelle dargestellt: jmp START; A possible basic structure of a KR is shown in the following table: jmp start; length garbage - previous garbage next length garbage - garbage previous next

FILMO - previous FILMO - previous

FILMO - NEXT FILMO - NEXT

CACHE - statistic CACHE - statistic

KR statistic KR statistic

START: START:

ret; ret;

Zu Beginn der KR erfolgt ein Sprung über den folgenden Header hinweg zum Start der Befehlssequenzen. At the beginning of the KR is a jump over the next header away to start the command sequences. Es folgt die doppelt verkettete Liste für den Garbage-Kollektor, in der sämtliche KR miteinander verbunden sind, "length" gibt die Länge der KR an. It follows the doubly linked list for the garbage collector, in which all KR are interconnected, "length" indicates the length of KR at. Diese Information kann für Block-Move-Befehle nach dem Stand der Technik verwendet werden, die Anwendung finden, wenn die KR im Speicher bewegt werden müssen (Garbage, Load, etc.). This information can be used for block move commands to the prior art, which apply when the KR must be moved in memory (garbage, load, etc.). In der anschließenden doppelt verketteten Liste ist der FILMO aufgebaut, wobei nur die KRs miteinander verbunden sind, die KWs enthalten, die noch nicht an die CEL geschrieben wurden. In the following doubly linked list of FILMO is constructed with only the KRs are interconnected containing KWs that have not yet been written to the CEL. Es folgt eine Statistik über das Cache-Verhalten, die beispielsweise die Anzahl der Aufrufe der KR (pro Aufruf wird der Wert um 1 erhöht) , das Alter (anhand der Anzahl der GC-Läufe über die KR meßbar: pro GC-Lauf wird der Wert um 1 erhöht), etc. enthält. Here is a statistic about the cache behavior, for example, the number of views of the KR (per call, the value increases by 1), age (based on the number of GC runs over the KR measurable: is per GC run the value increases by 1), etc. contains. Diese Statistik kann der GC auswerten, wenn aus Speicherplatzgründen eine KR entfernt werden muß. These statistics, the GC evaluate when space reasons, a KR must be removed. Für das Cachen ergeben sich durch solche Statistiken erhebliche Vorteile. For caching result from such statistics considerable advantages. So kann beispielsweise abhängig vom verwendeten Cache- Algorithmus, entsprechend den Anforderungen der Applikation, der Mikrokontroller so programmiert werden, daß For example, depending on the cache algorithm used, in accordance with the requirements of the application, the microcontroller can be programmed to

1. die älteste/neueste KR 1. the oldest / newest KR

2. die kleinste/größte KR (s. Eintrag "length") 2. the smallest / largest KR (s. "Length" entry)

3. die am seltensten/am häufigsten aufgerufene KR aus dem Cache gelöscht wird, wenn freier Speicher benötigt wird. 3. the least often / most often called KR deleted from the cache when free memory is required. Dabei können selbstverständliche weitere sinnvolle Statusinformationen gespeichert werden. In this course, additional useful status information is stored. Ein derart selektives Cachen ist bei heute bekannten Cache- Strukturen nicht möglich. Such a selective caching is not possible with currently known cache structures. Insbesondere werden frei programmierbare Cachealgorithmen in Caches nach dem Stand der Technik nicht unterstützt. In particular, freely programmable cache algorithms are not supported in caches according to the prior art.

Abschließend ist eine KR-Statistik vorhanden, die beispielsweise die Anzahl der noch nicht konfigurierten (REJECT) oder der konfigurierten (ACCEPT) KWs enthält. Finally KR statistics is available, for example, contains the number of un-configured (REJECT) or configured (ACCEPT) KWs. Gleichzeitig kann die Adresse des ersten noch zu konfigurierten KW gespeichert werden. Simultaneously, the address of the first still configured KW can be saved. Dies hat den Vorteil, daß bei einem FILMO-Durchlauf direkt auf das KW gesprungen werden kann und nicht das komplette KR durchlaufen werden muß, was zu einer erheblichen Performancesteigerung führt . This has the advantage that when a FILMO Pass can jump directly to the KW and the complete KR must be traversed, resulting in a significant performance increase.

Abschließend sei zu den KR angemerkt, daß die verketteten Liste vorzugsweise durch Eintrag der Vorgänger/Nachfolger-ID aufgebaut werden, da damit die absoluten Speicheradressen ohne Probleme vom GC verschoben werden können. Finally, it should be noted at the KR that the linked list are preferably constructed by listing the predecessor / successor ID because thus the absolute memory addresses without any problems from the GC can be moved. Innerhalb einer KR sollten nur relative Sprünge anstatt absoluter Sprünge verwendet werden, um Probleme beim Laden der KR und bei GC-Läufen zu vermeiden, da sich die absolute Adressen dabei verändern . Within a KR only relative jumps should be used instead of absolute jumps to avoid problems loading the KR and GC runs, due to changes in absolute addresses here.

Der Vollständigkeit halber soll noch erwähnt werden, daß gemäß dem bereits beschriebenen Prinzip auch beim Einsatz eines Mikrokontrollers vor dem Ausführen einer neuen KR (aufgrund eines Triggers oder Befehls, auch von einer anderen CT aus) der FILMO durchlaufen wird und vor Durchlauf des FILMOs der Zustand der CEL (umkonfigurierbar oder nicht) gesichert wird. For completeness, it should be mentioned that according to the already described principle, the use of a microcontroller before performing a new KR (due to a trigger or command by another CT) of the FILMO is run and before run the FILMO state CEL is secured (reconfigurable or not).

Figuren characters

Die nachfolgend beschriebenen Figuren verdeutlichen anhand eines Implementationsbeispiels die Verwaltung von Konfigurationsdaten nach dem vorgestellten Verfahren: The figures described below illustrated with an implementation example of the management of configuration data by the method presented:

Figur 1: Verfahren der Adressgeneπerung innerhalb der Figure 1: The process of Adressgeneπerung within the

Lookup-Tabellen Lookup Tables

Figur 2-7 Abarbeitung der Befehle und Funktion der Figure 2-7 process the commands and functions of

Statemachmen Statemachmen

Figur 8 : Aufbau des SCRR-ARB Figure 8: Construction of SCRR ARB

Figur 9: Aufbau der LUTl & LUT2 Figure 9: Structure of LUTl & LUT 2

Figur 10: Aufbau der Pomterarithmetik und des CTR Figure 10: Structure of Pomterarithmetik and CTR

Figur 11: Aufbau eines FILMO Figure 11: Construction of a FILMO

Figur 12a: Hierarchische Anordnung der CTs Figure 12a: Hierarchical arrangement of CTs

Figur 12b: Senden eines Triggers zwischen den CTs Figure 12b: Send a trigger flow between the CTs

Figur 12c, : Methoden zum Senden eines Figure 12c: methods for sending a

Figur 13: Aufruf einer KR durch mehrere IKR Figure 13: Calling a KR by multiple IRs

Figur 14: Aufbau der LUTl einer ROOT-CT Figure 14: Structure of LUTl a ROOT CT

Figur 15: Aufbau der HOST-Steuerung einer ROOT-CT Figure 15: Structure of the HOST control of a ROOT CT

Figur 16: Verdeutlichung des LUT und ECR Konzeptes Figure 16: clarification of the LUT and ECR concept

Figur 17: Ablaufsteuerung einer CT mittlerer Figure 17: sequence control of a CT medium

Hierarchieebene, bzw. einer ROOT-CT Figur 18: Deadlockproblematik bei der Konfiguration eines 2-dimensionalen Arrays (siehe Patentbeschreibung) Figur 19: Verdeutlichung des FILMO-Konzeptes Figur 20: Grundprinzip der Inter-CT-Kommunikation Figur 21: Implemetierungsbeispiel der Inter-CT- Kommunikation nach dem GETCTS-Verfahren Figur 22 : Implemetierungsbeispiel der Inter-CT- Kommunikation nach dem GETBUS-Verfahren Hierarchical level, or a ROOT CT Figure 18: Deadlockproblematik when configuring a 2-dimensional array (see specification) Figure 19: clarification of the FILMO concept Figure 20: Basic principle of inter-CT communication Figure 21: Implemetierungsbeispiel the inter-CT - communication after GETCTS process figure 22: Implemetierungsbeispiel the Inter-CT communication after GETBUS process

Figur 23 Busstruktur des Inter-CT-Bus Figur 24 Adressierung innerhalb von CT-Hierarchien Figur 25 GARBAGE-Liste Figur 26 FILMO-Liste Figur 27 FILMO Funktion innerhalb einer KR Figur 28 Speichern der Zustände vor Ausführen einer KR oder des FILMOs. Figure 23 bus structure of the inter-CT bus Figure 24 Addressing within CT hierarchies Figure 25 GARBAGE list Figure 26 FILMO list Figure 27 FILMO function within a KR 28 shows storing the states before executing a KR or the FILMO.

Beschreibung der Figuren DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figur 1 zeigt den Ablauf der CTR-Adressgenerierung innerhalb einer CT. Figure 1 shows the flow of the CTR address generation within a CT. Dabei wird ein eingehender binärer Triggervektor (0101) in der LUTl auf eine gültige KR oder IKR ID übersetzt. An incoming binary trigger vector (0101) is translated in the LUTl to a valid KR or IKR ID. Existiert keine gültige ID, wird ein Signal "Illegal Trigger" generiert (0102), das anzeigt, daß der Trigger nicht in LUTl bekannt ist. If there is no valid ID, a signal "Illegal Trigger" is generated (0102) which indicates that the trigger is not known in LUTl. Das Signal kann als Fehlermeldung an die übergeordnete CT weitergeleitet oder ignoriert werden. The signal can be passed or ignored as an error message to the higher level CT. Die Übersetzung von "Trigger" nach "ID" wird mittels des Befehls "REFERENCE" in die LUTl eingetragen. The translation of "trigger" to "ID" is entered via the "REFERENCE" command into the LUTl.

Eine gültige ID (0103) wird an die LUT2 weitergeleitet. A valid ID (0103) is forwarded to the LUT2. IDs die innerhalb von Befehlen, also durch einen Operanden, angegeben sind (0104), treffen direkt auf die LUT2. IDs that are provided within commands, ie by an operand (0104), are directly to the LUT 2. Die LUT2 übersetzt eine eingehende ID in die Adresse der KR/IKR innerhalb des CTR. The LUT 2 translates an incoming ID in the address of the KR / IKR within the CTR. Ist die KR/IKR nicht im CTR gespeichert (es liegt im Cache nicht vor) , wird das Signal "Miss" generiert (0105) . If the KR / IKR not in CTR stored (it is in the cache not before), the "miss" signal is generated (0105). Ist die übersetzte Adresse der KR/IKR mit dem Token "NoAdr" markiert, wird mit "NoEntry" (0107) angezeigt, daß die Adresse gelöscht ist. If the translated address of the KR / IKR marked with the token "NoAdr" appears with "NoEntry" (0107) that the address is deleted. "Miss" und "NoEntry" zeigen an, daß eine Übersetzung auf eine CTR-interne Adresse nicht möglich ist. "Miss" and "NoEntry" indicate that a translation of a CTR-internal address is not possible. Auf Grundlage dieses Signals lädt die LOAD- Statemachine die KR/IKR mit der entsprechenden ID von einer darüberliegenden CT nach. Based on this signal loads the LOAD state machine the KR / IKR to the corresponding ID from a higher level CT.

Sofern eine gültige Adresse vorhanden ist, wird diese an die Pointerarithmetik des Adressgenerators weitergeleitet (0106) . If a valid address is available, it is forwarded to the pointer arithmetics of the address generator (0106). In LUTl wird ein eingehender binärer Triggervektor entweder in eine ID oder einen weiteren Triggervektor übersetzt, wobei in diesem Fall der Triggervektor ausgegeben wird (0108) . In LUTl An incoming binary trigger vector is either translated into an ID or another trigger vector, is being issued in this case the trigger vector (0108).

In Figur 2 ist der Ablauf beim Laden einer KR/IKR dargestellt. In Figure 2, the sequence is shown when loading a KR / IKR. Zunächst wird die ID (0201) der zu ladenden KR/IKR an die darüberliegende CT gesendet. First, the ID (0201) is to load the KR / IKR sent to the overlying CT. Daraufhin wird in die LUT2 an der Stelle des Eintrages für die angeforderte ID der Wert des FreePointers (FP) eingetragen. Then, the value of the FreePointer (FP) is entered in the LUT 2 in the place of entry for the requested ID. FP zeigt auf den Eintrag hinter dem letzten für eine KR/IKR genutzen Eintrag im CTR. FP points to the entry after the last used for a KR / IKR entry in the CTR. Dies ist der erste Eintrag, auf den die zu ladende KR/IKR gespeichert wird. This is the first entry on the KR to be loaded / IKR is stored.

Die Statemachine wartet auf ein Datenwort von der drüberliegenden CT. The state machine waits for a data word from the upward level CT. Sobald das Wort verfügbar ist, wird es an die durch FP referenzierte Stelle geschrieben. Once the word is available, it is written to the location referenced by FP. FP wird inkrementiert . FP is incremented. Zeigt FP auf einen Eintrag hinter dem Ende des CTR wird der erste Eintrag im CTR entfernt um Platz zu schaffen (0202); FP points to an entry after the end of the CTR is the first entry in the CTR is removed to make room (0202); dabei wird FP aktualisiert. while FP is updated. Ist das von der darüberliegenen CT gesendete Datenwort "STOP", wird der Ladevorgang abgebrochen (0203), ansonsten mit dem Warten auf ein neues Datenwort fortgesetzt (0204) . Is sent by the higher level CT data word "STOP", the charging stops (0203), otherwise continues to wait on a new data word (0204).

In Figur 3a ist der "MASK"-Befehl dargestellt. 3a shows the "MASK" command is shown. Der Operand des Befehls wird in das MASK-Register geschrieben. The operand of the instruction is written to the MASK register. Das MASK-Register befindet sich am Eingang der Triggersignale vor LUTl und maskiert ungültige The MASK register is located at the entrance of the trigger signals before LUTl and masked invalid

Trigger aus . Triggers.

In Figur 3b wird durch den Befehl "TRIGGER" der Operand des Befehls als Triggervektor zu den anderen CTs abgesendet . In Figure 3b, the operand of the command is sent as a trigger vector to the other CTs by the "TRIGGER" command.

In Figur 3c wird durch den Befehl "REFERENCE" die 3c shows by the "REFERENCE" command the

Übersetzung eines Triggers zu der entsprechenden KR/IKR Translation of a trigger into the corresponding KR / IKR

ID in die LUTl geschrieben. ID written in the LUTl.

In Figur 4a wir der Befehl "WAIT" dargestellt. In Figure 4a we command "WAIT". Der Operand des Befehls wird in das WAITMASK-Register geschrieben. The operand of the instruction is written into the WAITSMASK register. Alle Trigger, bis auf den/die Erwarteten und daher in WAITMASK freigeschalteten werden ignoriert. All trigger until the / the expected and therefore in WAITSMASK are ignored. Erst nach Auftreten des Triggers wird zum Programmfluß zurückgekehrt . Only upon the occurrence of the trigger will return to the program.

In Figur 4b ist der "PUSH"-Befehl abgebildet. In Figure 4b the "PUSH" command is ready. Das Konfigurationswort wird zum adressierten konfigurierbaren Element (CEL) gesendet. The configuration word is sent to the addressed configurable element (CEL). Akzeptiert das CEL das Konfigurationswort nicht; Do not accept the CEL configuration word; da das CEL sich beispielsweise im Zustand "nicht konfigurierbar" befindet; because the CEL, for example in the "non-configurable" state; wird das Konfigurationswort in den FILMO geschrieben (0401) . the configuration word is written into the FILMO (0401).

Figur 5 zeigt den Ablauf eines "REMOVE"-Befehles . Figure 5 shows the sequence of a "REMOVE" -Befehles. Es gibt zwei AufrufVarianten: There are two call variants:

1. Die erste im CTR liegende KR/IKR wird aus dem CTR entfernt. 1. The first in CTR lying KR / IKR is removed from the CTR. Dem GarbagePointer (GP) wird die Adresse 0 des CTR zugewiesen (0501) . The GarbagePointer (GP) is assigned (0501) to address 0 of the CTR.

2. Eine spezifisch durch ihre ID angegebene KR/IKR wird aus dem CTR entfernt. 2. A specifically indicated by their ID KR / IKR is removed from the CTR. Dem GarbagePointer (GP) wird die erste Adresse des zu entfernenden KR/IKR im CTR zugewiesen (0502) . The GarbagePointer (GP) is assigned to the CTR (0502) the first address to be removed KR / IKR.

Der MovePointer wird mit dem Wert von GP geladen. The Move pointer is loaded with the value of GP. GP und MP referenzieren auf einen "BEGIN <ID>"-Befehl im CTR, auch wenn die erste KR/IKR aus dem CTR entfernt werden soll. GP and MP refers to a "BEGIN <ID>" - instruction in CTR, even if the first KR / IKR to be removed from the CTR. Die betreffende ID wird in LUT2 als ungültig markiert. The question ID is marked as invalid in LUT 2. MP wird so lange inkrementiert, bis das "BEGIN <ID>" des nächsten im Speicher liegenden KR/IKR erreicht wird (0503), ODER MP gleich dem FreePointer (FP) ist, das bedeutet, daß die zu entfernende KR/IKR die letzte im CTR ist (0504) . MP is incremented until the "BEGIN <ID>" the next in memory KR / IKR located is reached (0503), OR MP is equal FreePointer (FP), which means that to be removed KR / IKR last is the CTR (0504).

- In diesem Fall wird FP mit dem Wert von GP geladen, wodurch die durch die zu löschende KR/IKR belegten Speicherstellen als frei markiert werden; - In this case, FP is loaded with the value of GP, whereby the area occupied by the to delete KR / IKR memory locations are marked as free; und die Funktion "REMOVE" ist beendet (0505) . and the "REMOVE" function is completed (0505).

- Andernfalls ("BEGIN <ID>" wird erreicht (0506)) werden die durch MP referenzierten Daten an die durch GP referenzierte Speicherstelle kopiert. - Otherwise ( "BEGIN <ID>" is reached (0506)) copies the data referenced by MP at the referenced by GP location. MP und GP werden inkremetiert . MP and GP are inkremetiert. Dieser Ablauf findet so lange statt, bis MP das Ende von CTR oder die Position von FP erreicht hat (0507) . This process takes so long held until MP reaches the end of CTR or the position of FP (0507). Wird während des Ablaufes durch MP eine Speicherstelle referenziert , in der "BEGIN <ID>" steht, wird der Eintrag für die entsprechende ID in LUT2 mit MP überschrieben (0508), damit bei einem Lookup die richtige Speicherstelle ausgegeben wird. If during the course of MP a memory location referenced in the "BEGIN <ID>" is the entry for the corresponding ID in LUT 2 is overwritten with MP (0508), so that when a lookup the correct storage location is output.

Figur 6 zeigt das Ablaufdiagram des FILMOs. Figure 6 shows a flowchart for the FILMO. Ein FILMO beinhaltet drei Pointer: A FILMO contains three pointers:

1. WriteP: Der Schreibzeiger des FILMO-RAM 1. WriteP: The write pointer of FILMO RAM

2. ReadP : Der Lesezeiger des FILMO-RAM 2. ReadP: The read pointer of FILMO RAM

3. FullP: Der Zustandszeiger, der den "Füllstand" des FILMO-RAMs repräsentiert und einen Unterlauf, bzw. Überlauf verhindert. 3. FullP: The state pointer representing the "filling" of the FILMO RAM and prevents an underflow, or overflow.

Ein ein-Bit Register "BeginF" zeigt an, ob sich der aktuelle Lesezugriff am Anfang des FILMO-RAMs befindet (TRUE) , dh keine nicht gelöschten Einträge befinden sich zwischen dem Lesezeiger und dem Beginn des FILMO- RAMs; A one-bit register "BeginF" indicates whether the current read access is at the beginning of the FILMO RAM (TRUE), ie there are no deleted entries are located between the read pointer and the start of FILMO RAMs; oder sich der Lesezeiger in der Mitte des FILMO- RAMS befindet (FALSE) , also benutzte Einträge zwischen dem Lesezeiger und dem Beginn des FILMO-RAMS liegen. or the read pointer in the middle of FILMO RAMS is (FALSE), ie there are entries between the read pointer and the start of the FILMO RAM. Weiterhin existieren zwei Register zum Speichern der Zustände des ReadP und FullP. Furthermore, there are two registers to store the states of ReadP and FullP. Es ist notwendig beim Auftreten des ersten ungelöschten Eintrages die beiden Register zu sichern, da bei einem später stattfindenden Lesezugriff an der Stelle dieses Eintrages mit dem Auslesen begonnen werden muß. It is necessary during the first undeleted entry occurrence to secure the two registers, since it must be started at a later held read access at the point of this post with the reading. Andererseits müssen jedoch ReadP und FullP während des aktuellen Lesevorganges weiterhin modifiziert werden, um die nächsten Leseadressen zu erhalten, bzw. das Ende des FILMO-RAMs festzustellen. On the other hand must ReadP and FullP be further modified during the current read operation to obtain the next read address, and determine the end of the FILMO RAM. Durch den Aufbau des FILMOs als FIFO- ähnliche Struktur als sogenannten Ringspeicher kann Beginn und Ende des Speichers nicht anhand einer Adresse 0 oder eine Maximaladresse festgelegt werden. By building the FILMO as FIFO-like structure as a so-called ring memory can start and end of the memory can not be determined based on an address 0 or a maximum address. Aus dem Grundzustand führen zwei Ablaufpfade: 1. Lesepfad (0601) From the ground state Two sequence paths: 1. read path (0601)

FullP und ReadP werden in die Register gesichert. FullP and ReadP be saved in the registry. Die Abarbeitungsschleife beginnt: BeginF ist TRUE . The processing loop begins: BeginF is TRUE.

Ist FullP gleich 0, werden ReadP und FullP aus ihren Registern zurückgelesen (0602) und die Statemachine springt in den Grundzustand zurück. Is FullP 0, ReadP and FullP be read back from their registers (0602) and the state machine returns to the ground state.

Ansonsten (0603) wird getestet, ob der Eintrag im FILMO, auf den ReadP zeigt gleich "NOP" ist, dh es handelt sich um einen als gelöscht markierten Eintrag in der Mitte des FILMOs. Otherwise (0603) tests whether the entry in the FILMO to which ReadP shows equal "NOP", ie there is a marked as deleted entry in the middle of the FILMO. Ist dies nicht der Fall (0604) wird versucht den Eintrag in das konfigurierbare Element (CEL) zu schreiben. If this is not the case (0604) attempts to entry in the configurable element (CEL) to write. Gelingt dies nicht (REJECT, 0605), da CEL nicht umkonfigurierbar ist, wird BeginF auf FALSE gesetzt, FullP dekrementiert und ReadP inkrementiert . If this fails (REJECT, 0605), as CEL is not reconfigurable, BeginF is set to FALSE, FullP decrements and increments ReadP. Die Statemachine springt an den Beginn der Abarbeitungsschleife (0606) . The state machine jumps to the beginning of the processing loop (0606).

Gelingt das Schreiben des Eintrages an das CEL (0607) , oder der Eintrag ist ein NOP, wird BeginF gestestet: BeginF == TRUE (0608) : Es liegen keine ungelöschten Einträge vor diesem. If the write of the entry to the CEL (0607), or the entry is an NOP, BeginF is tested: BeginF == TRUE (0608): There are no undeleted entries before this. FullP wird inkrementiert, ReadP wird in dem zugeordneten Register gesichert, um den neuen Anfang des FILMOs festzuhalten. FullP is incremented ReadP is secured in the associated register to hold the new beginning of the FILMO. FullP wird gesichert um die aktuelle Datenmenge festzuhalten; FullP is secured to the current amount of data capture; ReadP wird inkrementiert . ReadP is incremented.

BeginF == FALSE (0609) : FullP wird inkrementiert und der aktuelle Eintrag im FILMO-RAM mit NOP überschrieben, dh der Eintrag wird gelöscht. BeginF == FALSE (0609): FullP is incremented and the current entry in FILMO RAM is overwritten with NOP, ie the entry is deleted. ReadP wird inkrementiert . ReadP is incremented.

In beiden Fällen springt die Statemachine an den Beginn der Abarbeitungsschleife. In both cases, the state machine jumps to the beginning of the processing loop.

2. Schreibpfad (0610) 2. Write Path (0610)

Es wird getestet, ob der FILMO-RAM voll ist, indem FullP auf den maximalen Wert überprüft wird. It is tested whether the FILMO RAM is full by checking FullP to the maximum value. Ist dies der Fall Is that the case

(0611), wird in den Lesepfad gesprungen um Platz zu schaffen . (0611), a jump to read path to make room.

Ansonsten wird das Datenwort in den FILMO-RAM geschrieben und WriteP und FullP inkrementiert. Otherwise, the data word is written into the RAM and FILMO WriteP and FullP incremented.

Figur 7 zeigt den Ablauf in der Hauptstatemachine . Figure 7 shows the flow in the main state machine. Der Grundzustand (IDLE) wird verlassen, sobald ein The ground state (IDLE) is left as soon as a

1. REMOVE-Kommando von der darüberliegenden CT auftritt (0701) : Der REMOVE-Befehl wird ausgeführt und die Statemachine kehrt nach IDLE zurück. 1. REMOVE command from the higher level CT occurs (0701): The REMOVE command is executed and the state machine returns to IDLE.

2. Ein Triggersignal zur Generierung eines Triggers zwischen den CTs auftritt (0702) : 2. A trigger signal for generating a trigger occurs between the CTs (0702):

Der Trigger wird ausgegeben. The trigger is output.

Die Statemachine springt in den "STOP"-Befehl und danach nach IDLE zurück. The state machine returns to the "STOP" command and then back to IDLE.

3. Ein Triggersignal zur Ausführung eines KR/IKR <ID> auftritt (0703) : 3. A trigger signal for executing a KR / IKR <ID> occurs (0703):

Der ProgramPointer (PP) wird mit der durch LUT2 generierten Adresse geladen. The Program Pointer (PP) is charged with the generated by LUT 2 address. Ist die Adresse ungültig, dh kein Eintrag für das zu ladende KR/IKR vorhanden, wird dieses geladen (0704) und PP neu gesetzt. If the address is not valid, that is no entry for the KR to be loaded / IKR, this load (0704) and PP is reset. Die Ausführungsschleife beginnt: The execution loop begins:

PP wird inkrementiert (beim ersten Schleifendurchlauf wird dadurch der BEGIN <ID>-Befehl übersprungen) , das Auftreten weiterer Trigger wird unterbunden, RECONFIG wird gesperrt. PP is incremented (the first time through the loop, thereby the BEGIN <ID> tag skipped), the occurrence of other triggers is suppressed, RECONFIG is blocked. Die Befehle werden ausgeführt und zum Beginn der Ausführungsschleife gesprungen (0707). The commands are executed and a jump to the beginning of the execution loop (0707). Der Befehl "STOP" wird gesondert ausgeführt (0705) . The "STOP" command is executed separately (0705). Die Trigger und RECONFIG werden wieder freigeschaltet und die Statemachine springt nach IDLE . The trigger and RECONFIG be enabled again and the state machine jumps to IDLE.

Der Befehl "EXECUTE" wird ebenfalls gesondert ausgeführt (0706) . The "EXECUTE" command is also executed separately (0706). Die in EXECUTE <ID> angegebene ID wird in das ID-REG geschrieben. The specified in EXECUTE <ID> ID is written into the ID-REG. PP wird neu geladen und die durch ID angegebene KR/IKR ausgeführt (0708) . PP is reloaded and executed by ID specified KR / IKR (0708).

Nach einem Reset der CT wird die Grundkonfiguration in das CTR geladen und direkt in die Ausführung der Grundkonfiguration gesprungen (0709) . After a reset of the CT, the base configuration is loaded into the CTR and jump directly to the execution of the basic configuration (0709).

Figur 8 zeigt den Aufbau eines SCRR-ARB. Figure 8 shows the structure of SCRR ARB. Die zu arbitrierenden Signale gelangen über Datain auf eine Maske (0801) , die gemäß der bekannten Tabelle einen zusammenhängenden Teil der Signale durchschaltet, bzw. sperrt. The signals to be arbitrated reach over DataIN on a mask (0801), which turns on according to the known table a contiguous portion of the signals, or locks. Ein gewöhnlicher Prioritätsarbiter (0802) nach dem Stand der Technik arbitriert ein Signal aus der Menge der Durchgeschalteten und lieferte dessen Binärvektor (BinaryOut) zusammen mit einer gültig/ungültig-Kennung (ValidOut) (ebenfalls gemäß dem Stand der Technik) als Ausgang des SCRR-ARB. A conventional priority (0802) according to the prior art arbitrates a signal from the set of through and delivers the binary vector (BinaryOut) along with a valid / invalid identifier (ValidOut) (also according to the prior art) as an output of SCRR- ARB. Dieses Signal wird gemäß der bekannten Tabelle dekodiert This signal is decoded according to the known table

(0803) und auf ein Register zur Taktsynchronisierung (0803) and a register for clock synchronization

(0804) geführt. (0804) performed. Über dieses Register wird die Datain Maske geschaltet. This register the DataIN mask is connected. Dabei wird das Register entweder durch einen Takt oder ein Next-Signal (Enable EN) , das den nächsten gültigen Binärvektor abfragt gesteuert. Here, the register is controlled by a clock or a next-signal (Enable EN), which queries the next valid binary vector either. Bei einem Reset oder wenn die Kennung (ValidOut) ungültig anzeigt wird das Register so geschaltet, daß die Datain Maske alle Signale durchschaltet. the register When a reset or if the identifier (ValidOut) indicating invalid switched so that the DataIN mask all signals through.

Der Aufbau der Maske ist in 0805 dargestellt. The structure of the mask is shown in 0805th In 0806 ist die Maske ein weiteres Mal abgebildet, dabei sind die Signale Datain 0.. Datain 1 gemäß des SCRR-Prinzips gleichpriorisiert, während Datain m .. Datain n höherpriorisiert sind. In 0806 the mask is illustrated again, while the signals DataIN 0 .. DataIN 1 according to the SCRR principle are the same priority while DataIN m .. DataIN n have a higher priority.

In Figur 9 ist die LUT-Struktur abgebildet. In Figure 9, the LUT structure is depicted. Der Binärvektor (Binaryln) des arbitrierten Triggers wird auf den Adresseingang der LUTl (0901) geführt. The binary vector (Binaryln) of the arbitrated trigger is supplied to the address input of the LUTl (0901). LUTl übersetzt den Binärvektor entweder in einen gültigen Trigger um diesen an eine andere CT weiterzuleiten oder eine gültige ID. LUTl translates the binary vector either pass in a valid trigger for the latter to another CT or a valid ID. Beide werden über 0910 ausgegeben. Both are over 0910 output. 0911 zeigt an, ob es sich um einen Trigger oder eine ID handelt. 0911 indicates whether it is a trigger or an ID. Ist über den Befehl "REFERENCE" keine Übersetzung des eingehenden Binärvektors in LUTl eingetragen, wird mittels eines Biteintrages oder eines Vergleichers auf ein bestimmtes Token (zB "VOID") das Signal Is on the "REFERENCE" command no translation of the incoming binary registered in LUTl, is via a bit entry or a comparator to a certain token (eg "VOID") the signal

"Illegal Trigger" 0914 generiert. "Illegal Trigger" 0914 generated.

Ein Trigger wird über 0912 an externe CTs geführt, IDs werden über den Multiplexer (0902) weiterverarbeitet. A trigger is converted 0912 to external CTs, IDs are processed via the multiplexer (0902). 0902 schaltet entweder der Datenausgang von LUTl, der eine gültige ID angibt, oder das ID-Register (0903) der CT auf den Adresseingang der LUT2 (0904) . 0902 on either the data output of LUTl, which provides a valid ID, or the ID register (0903) of the CT to the address input of LUT 2 (0904). 0904 besitzt eine Cache-ähnliche Struktur, dh der niederwertige Teil (0906) des Datenausgangs von 0902 wird auf den Adresseingang von 0904 geschaltet, während der höherwertige Teil (0907) auf den Dateneingang von 0904 geschaltet wird. 0904 has a cache-like structure, ie, the less significant part (0906) of the data output from 0902 is switched to the address input of 0904, while the more significant part (0907) is connected to the data input of 0904th Der 0907 gehörende Datenausgang wird über einen Komparator (0905) mit 0907 verglichen. The 0907 data belonging output is compared via a comparator (0905) with 0907th Der Vorteil dieses Verfahrens ist, daß 0904 nicht die Tiefe zur Übersetzung aller IDs aufweisen muß, sondern erheblich kleiner ausfallen kann. The advantage of this method is that 0904 is not required to have the depth to translate all IDs, but may be considerably smaller. Ähnlich eines gewöhnlichen Caches wird lediglich ein Teil der IDs übersetzt, wobei in der LUT2 anhand 0907 festgestellt werden kann, ob die selektierte ID der von LUTl angegebenen entspricht. Like a conventional cache is only translated part of the IDs, it being noted in the LUT 2 of 0907 whether the selected ID corresponds specify LUTl. Dies entspricht einem Cache/TAG- Verfahren nach dem Stand der Technik. This corresponds to a cache / TAG method according to the prior art. Einem zweiten Dateneingang von 0904 ist ein Multiplexer A second data input of multiplexer 0904 is a

0908 zugeordnet, der je nach Operation den FreePointer (FP, Operation LOAD) , den GarbagePointer (GP, Operation assigned 0908, depending to the operation FreePointer (FP, Operation LOAD), the GarbagePointer (GP surgery

REMOVE) oder eine Invalid-Kennung/Token (NoAdr, Operation REMOVE) zur Speicherung an LUT2 liefert. REMOVE) or Invalid identifier / token (NoAdr, REMOVE operation) for storage at LUT 2. Die beiden Pointer referenzieren auf Speicherstellen im CTR, "NoAdr" gibt an, daß kein Eintrag zu der passenden ID existiert, der Eintrag gelöscht wurde. The two pointers refer to memory locations in the CTR, "NoAdr" indicates that no entry to the matching ID exists, the entry has been deleted. Dies wird am Datenausgang festgestellt, indem über den Vergleicher This is determined at the data output by more than the comparator

0909 die Daten auf das Token "NoAdr" verglichen werden. 0909 data are compared to the "NoAdr" token. An die Statemachine wird weitergeleitet : At the state machine will be forwarded:

- Das Auftreten eines Binärvektors wird über "Validln" (vgl . Figur 8) . - The occurrence of a binary vector, via "Validln" (see Fig. 8).

- Die Angabe ob es sich bei der Übersetzung in LUTl um einen Trigger oder eine ID handelt (0911, "Trigger/ID Out") . - The indication whether it is in the translation in LUTl a trigger or an ID (0911, "Trigger / ID Out"). Trigger werden über 0912 an andere CTs weitergeleitet, IDs werden in der eigenen CT abgearbeitet und an die LUT2 weitergeleitet. Triggers are over 0912 forwarded to other CTs IDs are processed in their own CTs and forwarded to the LUT 2.

- Das Ergebnis von 0905, das angibt, ob die entsprechende ID in 0904 gespeichert ist ("Hit/Miss Out") . - The result of 0905, which indicates whether the corresponding ID is stored in 0904 ( "Hit / Miss Out").

- Das Ergebnis von 0909, das angibt, ob die entsprechende ID auf eine gültige Adresse im CTR zeigt - The result of 0909, which indicates whether the corresponding ID points to a valid address in the CTR

("NoEntry Out") . ( "NoEntry Out").

Die von 0904 generierte Adresse wird an das CTR weitergeleitet ("CTR Address Out") . The address generated by 0904 is forwarded to the CTR ( "CTR Address Out").

Die LUTl wird über den Befehl "REFERENCE" mit der Übersetzung des eingehenden Binärvektors auf einen Trigger oder ID geladen. The LUTl is loaded via the "REFERENCE" command with the translation of the incoming binary vector to a trigger or ID. Die Operanden des Befehls werden über den Bus 0913 an die LUTl geführt. The operands of the instruction are performed via the bus 0913 to the LUTl. Über denselben Bus wird das ID-Register (0909) geladen. About the same bus, the ID register (0909) is loaded.

Figur 10 zeigt die Pointerarithmetik des GarbagePointer (PG) , ProgramPointer (PP) , MovePointer (MP) und FreePointer (FP) . Figure 10 shows the pointer arithmetics of the GarbagePointer (PG), Program Pointer (PP), MovePointer (MP) and FreePointer (FP). Jeder Pointer besteht aus einem getrennt ansteuerbaren ladbaren up/down-Zähler . Each pointer consists of a separately controllable loadable up / down counter. Jeder Each

Zähler kann sofern notwendig mit dem Wert jedes anderen Zählers geladen werden; Counter can be if necessary loaded with the value of each other counter; ebenso wie mit der as well as with the

Ausgabe von LUT2 (1007) . Issue of LUT 2 (1007).

Über Vergleicher wird festgestellt ob About comparator is determined whether

1. PP gleich MP 1. PP equal to MP

2. MP gleich FP 2. MP equal FP

3. FP gleich der maximalen Position im CTR ist. 3. FP is equal to the maximum position in the CTR. Die Ergebnisse werden zur Steuerung der Statemachines verwendet. The results are used for controlling the state machines.

Über einen Multiplexer (1001) wird einer der Pointer zum Adresseingang des CTR geleitet. Via a multiplexer (1001) of the pointer is passed to the CTR address input. Die Daten gelangen über einen Multiplexer (1002) entweder von der übergeordneten CT (1005) oder aus einem Register (1003) an das CTR. The data arrives via a multiplexer (1002) either from the higher level CT (1005) or from a (1003) Register to the CTR. Zur Statemachine und zum FILMO (1006) werden über einen Multiplexer (1004) entweder die Daten von der übergeordneten CT oder des CTR weitergeleitet. For State Machine and FILMO (1006) via a multiplexer (1004) is either passed through the data from the higher level CT or the CTR. Dabei wird beim Auftreten eines REMOVE-Befehls von der übergeordneten CT der direkt über 1004 an die Statemachine geleitet, während ansonsten die Befehle aus dem CTR an die Statemachine geführt werden. Here is the run when a REMOVE command was encountered from the higher level CT directly over 1 004 to the state machine, whereas otherwise the commands from the CTR to be performed to the state machine. Das Register 1003 dient zur Speicherung und Rückkopplung von Befehlen auf den CTR Eingang, die während eines Durchlaufs des Garbage-Kollektors von einer Adresse an eine andere geschoben werden. The register 1003 is used for storing and feedback commands on the input CTR, which are pushed during one pass of the garbage collector from one address to another.

Der Aufbau eines FILMOs ist in Figur 11 dargestellt. Building a FILMO illustrated in Figure 11th Die Daten gelangen von dem CTR (1101) in das FILMO und werden entwerder über den Multiplexer (1102) in das FILMO-RAM (1103) geschrieben oder über den Multiplexer The data arrives from the CTR (1101) in FILMO and entwerder written via the multiplexer (1102) in the FILMO RAM (1103) or via the multiplexer

(1104) an die konfigruierbaren Elemente (1116) gesendet. (1104) sent to to the configurable elements (1116). Werden Daten in 1103 gelöscht, wird über 1102 eine "NOP"-Token nach 1103 geschrieben. When data is deleted in 1103 a "NOP" token is over 1102 written by 1103rd Über den Vergleicher About the Comparator

(1105) am Datenausgang wird das "NOP"-Token erkannt und ein Schreiben zu den konfigurierbaren Elementen verhindert. (1105) at the data output is detected, the "NOP" token and prevents write to the configurable elements. Über den Multiplexer 1106 wird entweder der Schreibzeiger WriteP (1107) oder der Lesezeiger (1108) an den Adresseingang von 1103 geführt. Via the multiplexer 1106 is either the write pointer WriteP (1107) or of the read pointer (1108) is supplied to the address input of the 1103rd In dem Register 1109 wird der Lesezeiger gesichert um ein Rücksetzen (siehe Figur 6) zu ermöglichen. In register 1109 in the read pointer is secured to a reset (see Figure 6) to enable.

Der Füllstandszähler Füll (1110) von 1103 wird gemäß Figur 6 in dem Register 1111 zum Rücksetzen gespeichert. The level counter filling (1110) of 1103 is stored in the register 1111 according to Figure 6 for resetting. Zwei Vergleicher testen, ob 1103 leer (1112) oder voll (1113) ist. Two test comparator whether 1103 empty (1112) or full (1113) is. Über den Multiplexer 1115 wird selektiert, ob die Steuersignale der Statemachine (von 1101) oder des FILMOs an 1116 gesendet wird. The multiplexer 1115 is used to select whether the control signals of the state machine is sent (from 1101) or the FILMO to 1116th

Figur 12a zeigt den hierarchischen Aufbau der CTs. 12a shows the hierarchical structure of the CTs. Alle CTs beziehen ihre Daten aus der ROOT-CT (1201) und dem ihr zugeordneten ECR (1204) . All CTs obtain their data from the ROOT CT (1201) and the ECR assigned (1204). Für jede For every

Implementierungsebene in einem Baustein existiert eine oder mehrere CTs. Implementation level in a module exists one or more CTs. Jede CT ist für die Verwaltung ihrer Ebene und der darunterliegenden CTs zuständig. Each CT is responsible for the management of their level and the underlying CTs. Es ist nicht notwendig, daß alle Äste das Baumes gleich tief sind. It is not necessary that all the branches of the tree to have the same depth. Beispielsweise können weniger Ebenen zur Steuerung der Peripherie (1202) eines Bausteines existieren als zur Steuerung der Arbeitseinheiten (1203) . For example, fewer levels to control the peripheral (1202) of a module than to control the working units (1203). Der Datentransfer erfolgt baumartig. Data transfer is treelike. Jede CT arbeitet als Cache für alle unter ihr liegenden CTs . Each CT operates as a cache for all lower-level CTs. Figur 12b zeigt den Triggerfluß zwischen den CTs. Figure 12b shows the trigger flow between the CTs. Während der Datenfluß baumartig verläuft, ist der Triggerfluß nicht festgelegt. While the data flow runs treelike, the trigger flow is not fixed. Jede CT kann an jede andere einen Trigger senden. Each CT can send to each other a trigger. Für gewöhnlich findet ein Triggeraustausch nur von den Blättern (1203) in Richtung der ROOT-CT (1201) statt. Typically, trigger exchange only of the leaves (1203) toward the ROOT CT (1201) takes place. Unter Umständen kann der Transfer jedoch auch in die entgegengesetzte Richtung verlaufen . It may, however, transfer may also in the opposite direction.

In Figur 12c ist ein Triggervektor Broadcast dargestellt, wobei 1205 einen Triggervektor an alle CTs sendet . In Figure 12c, a trigger vector broadcast, with 1205 a trigger vector sends to all CTs. Figur 12d zeigt einen HIGHER-Triggervektor, den 1206 an die über ihr liegende CT sendet. Figure 12d shows a HIGHER trigger vector, the 1206 sends to the higher than their CT. 1207 sendet einen LOWER-Triggervektor an alle unter ihr liegenden CTs. 1207 sends a LOWER trigger vector to all lower-level CTs. 1208 überträgt einen direkt adressierten (ADDRESSED)- Triggervektor an eine bestimmte CT, die nicht direkt mit 1207 verbunden ist. 1208 transmits a directly addressed (ADDRESSED) - trigger vector to a certain CT which is not directly connected to the 1207th

In Figur 13 fordern zwei unabhängige IKR n und m eine gemeinsame, in der darüberliegenden CT gecachte KRx an. In Figure 13, ask for two independent IKR n and m a common, cached in the higher level CT KRx. Es ist angedeutet, daß diese KR von dem gesamten Ast gecachet wird und auch in einem Nachbarast (1301) über eine gemeinsame CT verfügbar ist. It is indicated that these KR is cached by the entire branch and is also available in an adjacent (1301) is available on the common CT.

Figur 14 zeigt ein gegenüber Figur 9 modifiziertes LUT- System, das in ROOT-CTs und CTs mittlerer Hierarchieebenen verwendet wird. 14 shows a relative to Figure 9 modified LUT system that is used in ROOT CTs and CTs of the middle levels of the hierarchy. Der grundlegende Unterschied zu den bislang beschriebenen CTs ist, daß anstatt einzelner Triggersignale ID- und/oder Trigger- Vektoren von der CT verwaltet werden müssen. The fundamental difference to the CTs described so far is that instead of individual trigger signals ID and / or trigger vectors must be administered by the CT. Jedem Vektor ist dabei ein Handshake-Signal (RDY) zur Anzeige der Gültigkeit des Vektors zugeordnet, die an einen Arbiter (1401) geleitet werden. Each vector is a handshake signal (RDY) is assigned to indicate the validity of the vector, are passed to an arbiter (1401). Über die Multiplexer (1402, 1403) wird entweder einer der Triggervektoren (1404) oder einer der ID-Vektoren (1405) ausgewählt. About the multiplexers (1402, 1403) One of the trigger vectors (1404) or one of the ID vectors (1405) is selected. Triggervektoren gelangen direkt auf den Adresseingang der LUTl (1406) , die ansonsten gemäß Figur 9 beschältet ist. Trigger vectors go directly to the address input of LUTl (1406), the figure 9 is beschältet otherwise under. Das ID-Register (1407) ist ebenfalls gemäß Figur 9 beschaltet. The ID register (1407) is also wired according to FIG. 9 Im Gegensatz zu Figur 9 besitzt der Multiplexer 1408 drei Eingänge (vgl. 0902) . Unlike Figure 9, the multiplexer has three entrances in 1408 (see. 0902). Der Multiplexer wird dabei außer von der Statemachine zusätzlich von dem Arbiter 1401 angesteuert. The multiplexer is thereby driven out of the state machine additionally from the arbiter 1,401th Über den zusätzlichen Eingang werden ID-Vektoren über 1403 direkt an die LUT2 weitergeleitet. About the additional input ID vectors are routed through 1403 directly to the LUT 2. Dazu dient der Bus 1409. (Prinzipiell können auch bei CTs gemäß Figur 9 IDs gemäß einem Multiplexer (1408) direkt auf die LUT2 geschaltet werden. Die IDs können dann ohne Übersetzung direkt von den CEL an die LUT2 gesendet werden.) "Trigger/ID Out" wird gemäß Figur 9 generiert. The purpose of the bus 1409. (In principle, even when CTs according to Figure 9 IDs according to a multiplexer (1408) are connected directly to the LUT 2. The IDs can then be sent directly from the CEL to the LUT 2 without translation.) "Trigger / ID Out "is generated according to FIG. 9 Ein "Validln" Signal, das gemäß Figur 9 auf ein "Valid Out" weitergeleitet wird existiert nicht. A "Validln" signal, which is forwarded to a "Valid Out" according to Figure 9 does not exist. Statt dessen wird je nach Arbitrierung durch 1401 ein "Valid Trigger Out" für Triggervektoren und ein "Valid ID Out" für ID-Vektoren generiert, um die Statemachine anzuweisen, wie die Verarbeitung stattzufinden hat. Instead, a "Valid Trigger Out" for trigger vectors and a "Valid ID Out" is generated for ID vectors to the state machine on how the processing is to take place depending on the arbitration by 1,401th

Der Bus 1409 wird über 1410 an eine weitere Einheit geleitet, die nur in der ROOT-CT existiert und in Figur 15 beschrieben ist. The bus 1409 via 1410; to another unit that exists only in the ROOT CT and is described in Figure 15th

Eine ROOT-CT benötigt zusätzlich zu den normalen CT- Funktionen ein Interface zu dem externen Konfigurationsspeicher (ECR) , sowie den erforderlichen Adressgenerator und Einheiten zum Verwalten der Zugriffe auf den ECR. A ROOT CT in addition to the normal CT functions requires an interface to the external configuration memory (ECR), as well as the required address generator and units for managing access to the ECR.

Eine gewöhnliche CT übersetzt in LUTl eingehende Triggervektoren auf einen ID und in LUT2 das ID auf eine Speicherstelle im CTR (siehe Figur 16a) . An ordinary CT translated into LUTl trigger vectors received an ID and in the LUT 2 ID to a memory location in the CTR (see Figure 16a). Eine ROOT-CT übersetzt bei Zugriffen auf das ECR eine ID innerhalb des ECR auf eine Adresse im ECR, an der das durch ID referenziert KR/IKR beginnt. A ROOT CT translates when accessing the ECR an ID within the ECR to an address in the ECR, at the beginning by ID referenced KR / IKR. Dazu ist ein Speicherbereich im ECR festgelegt, dessen Größe der möglichen Anzahl an IDs entspricht (ist beispielsweise eine ID 10-bit breit, ergibt das 2 10 = 1024 mögliche IDs, also werden 1024 Einträge im ECR reserviert) . For this purpose, a storage area in the ECR is set whose size corresponds to the possible number of IDs (for example, an ID is 10 bits wide, gives the 2 10 = 1024 possible IDs, ie 1024 entries in the ECR are reserved). In den folgenden Beispielen befindet sich dieser Speicherbereich am unteren Ende des ECRs und wird LUT- ECR genannt, um die Ähnlichkeit zur LUT2 zu unterstreichen. In the following examples, this memory area is at the bottom of ECRs and LUT ECR is called to underline the similarity to the LUT 2. Die Übersetzung eines Triggers auf eine ID findet dabei gemäß den bereits bekannten CTs in der LUTl statt (1601) . The translation of a trigger to an ID takes place here in accordance with the known CTs in LUTl place (1601). Zum besseren Verständnis verdeutlicht Figur 16b den Zugriff auf das ECR. For greater clarity, Figure 16b to access the ECR. Eine ID gelangt in Figur 15 über den Bus 1410 auf Figur 14 an den Multiplexer 1501. Über 1501 wird die ID in den ladbaren Zähler 1502 geschrieben. An ID reached in Figure 15 via the bus 1410 to the multiplexer 1501. Figure 14 to about 1501, the ID is written into the loadable counter 1502nd Der Ausgang von 1502 führt über einen Multiplexer 1503 an den Adressbus (1504) des ECR. The output of 1502 via a multiplexer 1503 to the address (1504) of the ECR. Über den Datenbus 1505 gelangt die Übersetzung der ID auf eine Speicheradresse über einen Multiplexer/ Demultiplexer (1506) an 1501, der 1502 mit der Speicheradresse lädt. Via the data bus 1505, the translation of the ID into a memory address via a multiplexer / demultiplexer (1506) to 1501, which loads 1502 the memory address. Daraufhin werden über die Statemachine LOAD-ECR (siehe Figur 17) die Datenwörter der entsprechenden KR/IKR aus dem ECR gelesen und in das CTR geschrieben, wobei 1502 nach jedem Lesevorgang erhöht wird; Thereupon, on the State Machine LOAD ECR (see Figure 17), the data words of the corresponding KR / IKR read from the ECR and written into the CTR, 1502 being incremented after each reading; so lange, bis der Befehl "STOP" gelesen wurde . until the "STOP" command has been read.

Über das Interface 1507 schreibt der übergeordnete HOST über 1503/1506 die KR/IKR in das ECR. About the Interface 1507 parent HOST writes about 1503/1506 the KR / IKR into the ECR. Dabei wird über die Statemachine (CTS) arbitriert, ob der HOST oder die ROOT-CT Zugriff auf das ECR hat. It is about the state machine (CTS) arbitrates whether the HOST or the ROOT CT has access to the ECR.

Nach einem Reset des Bausteines muß eine Grundkonfiguration (BOOT-KR) geladen werden. After resetting the module, a basic configuration (BOOT KR) must be loaded. Dazu wird eine feste Speicheradresse (BOOT-ADR) eingeführt, die auf die erste Speicherstelle der BOOT-KR zeigt. Given a fixed memory address (BOOT ADR) is introduced, which points to the first location of the BOOT KR. Als BOOT-ADR wird die Speicherstelle 0h empfohlen, sofern die IDs bei 1 beginnen, andernfalls kann 2 ID oder irgend eine andere Speicherstelle verwendet werden. As the BOOT ADR is the location 0h recommended if the IDs start at 1, otherwise it is 2 ID or some other memory location can be used. In dem Ausführungsbeispiel wird 2 ID verwendet. In the embodiment 2 ID is used.

Die ROOT-CT führt zum Laden der BOOT-KR an der Stelle BOOT-ADR einen Lookup durch, sofern eine BOOT-KR geladen ist. The ROOT CT leads to load the BOOT KR at the point BOOT ADR a lookup, if a BOOT KR is loaded. Die ROOT-CT schreibt die Daten nach 1502 um von dort die BOOT-KR bis zum Auftreten eines "STOP" Befehls zu laden. The ROOT CT writes the data after 1502 from there to load the BOOT KR to a "STOP" command.

Eine Überwachungseinheit innerhalb der ROOT-CT übernimmt die Synchronisation des HOST mit dem Baustein. A monitoring unit within the ROOT CT takes over the synchronization of the HOST with the block. Dies geschieht folgendermaßen: This happens as follows:

Die Adressen kleine 2 ID werden durch 1508 überwacht, dh bei Zugriffen auf diese Adressen durch den HOST wird ein Signal (ACC-ID) an die Statemachine (CTS) gesendet. The addresses small 2 ID are monitored by 1508, ie when accessing these addresses through the HOST a signal (ACC ID) to the state machine (CTS) is sent. Ebenfalls wird BOOT-ADR über 1509 überwacht und sendet ein Signal ACC-BOOT an die Statemachine (CTS) . Also BOOT ADR is monitored via 1509 and sends an ACC BOOT signal to the state machine (CTS). Die Statemachine (CTS) reagiert wie folgt: The State Machine (CTS) reacts as follows:

- Schreibt HOST auf die BOOT-ADR, bewirkt dies das Laden der BOOT-KR. - HOST writes to the BOOT ADR, this causes loading the BOOT KR.

- Schreibt HOST das Datenwort 0 (1512) auf die BOOT-ADR, wird dies über den Komparator 1510 festgestellt und bewirkt das Anhalten des Bausteines. - HOST writes the data word 0 (1512) to the BOOT ADR, this is detected via the comparator 1510 and causes the module to stop.

- schreibt der HOST auf eine Adresse kleiner 2 ID wird die Adresse in das REMOVE-Register (1511) geladen. - Writes the HOST to an address less than 2 ID address is loaded into the (1511) REMOVE register. Da die Adresse der ID entspricht (siehe ECR-LUT) steht die ID der geänderten KR/IKR in 1511. An alle CTs wird der Befehl REMOVE <ID> zur sofortigen Ausführung gesendet Since the address of the ID corresponds (see ECR LUT) is the ID of the amended KR / IKR in 1511. At all CTs of REMOVE <ID> command for immediate execution is sent

(1513) . (1513). Die CTs löschen daraufhin die KR/IKR der entsprechenden ID aus ihrem CTR, bzw. LUT2. The CTs then delete KR / IKR the corresponding ID from their CTR, or LUT 2. Bei einem nachfolgenden Aufruf der KR/IKR müssen die CTs zwangsläufig die neue KR/IKR aus dem ECR laden. In a subsequent call to the KR / IKR, the CTs must necessarily load the new KR / IKR from the ECR.

Figur 17 zeigt den Ablauf in einer ROOT-CT bei Laden einer KR/IKR aus dem ECR. Figure 17 shows the sequence in a ROOT CT when a KR / IKR from the ECR. Befindet sich eine ID nicht im internen CTR (vgl. Figur 1, 1701) wird die ID in den Zähler 1502 geschrieben (1703) . If an ID is not found in the internal CTR (see FIG. 1, 1701) is the ID set in the counter 1502 (1703). Ein Zugriff auf das ECR mit der Adresse in 1502 liefert die Basisadresse der KR/IKR. An access to the ECR to the address in 1502 provides the base address of the KR / IKR. Diese wird in 1502 geschrieben (1704) . This is written in 1502 (1704). Ein LOAD gemäß Figur 2 findet statt (1702) . A LOAD of Figure 2 takes place (1702). Dabei werden die Daten statt von einer Übergeordneten CT aus dem ECR gelesen (1705) und nicht nur in das eigene CTR geschrieben, sondern an die untergeordnete CT gesendet (1706) . The data held by a higher level CT from the ECR is read (1705) and written not only in their own CTR, but sent to the lower-level CT (1706). In einer CT mittlerer Hierarchieebene läuft die Übersetzung der Trigger ähnlich Figur 1, mit der Ausnahme, daß Triggervektoren und ID-Vektoren gemäß Figur 14 behandelt werden. In a CT medium hierarchy level translating the trigger runs similar to Figure 1 with the exception that trigger vectors and ID vectors are treated in accordance with FIG 14th Die KR/IKR werden gemäß Figur 2 geladen, mit der Ausnahme, daß die Datenworte nicht nur in das eigene CTR geschrieben werden (0210) , sondern gleichzeitig an die untergeordnete CT gesendet werden. The KR / IKR to be loaded according to Figure 2, except that the data words are written not only in their own CTR (0210), but are simultaneously transmitted to the lower-level CT.

Figur 19 verdeutlicht das FILMO Prinzip. Figure 19 illustrates the principle FILMO. Der FILMO (1901) wird bei lesenden und schreibenden Zugriffen immer vom Anfang zum Ende durchlaufen (1902) . The FILMO (1901), in read and write accesses always from beginning to end through (1902). Werden Einträge vom Anfang des FILMOs geschrieben und gelöscht (1903), wird der Lesezeiger auf den ersten ungelöschten Eintrag verschoben (1904) . If entries are from the beginning of the FILMO written and erased (1903), the read pointer is moved to the first undeleted entry (1904). Werden Einträge aus der Mitte das FILMOs geschrieben (1905) , bleibt der Lesezeiger unverändert (1906) , die Einträge werden mit "NOP" markiert (1907) . written are entries from the middle of the FILMO (1905), the read pointer unchanged (1906) remains, the entries with "NOP" marks (1907). Werden Daten in das FILMO geschrieben (1908) , werden diese am Ende, hinter dem letzten Eintrag angehängt (1909) . written in the FILMO If data (1908), they are at the end, attached (1909) after the last entry. Der Lesezeiger (1910) bleibt unverändert . The read pointer (1910) remains unchanged.

Selbstverständlich kann eine CT mit nur einem Speicher, der LUTl, LUT2 und CTR umfaßt aufgebaut werden. Of course, a CT with only one memory which LUTl, LUT2 and comprises CTR be established. Die Steuerung dafür ist jedoch aufwendiger. The control for this is, however, more complex. Die CTs sind dabei ähnlich der ROOT-CT aufgebaut, die bereits die LUT2 UND das CTR im ECR integriert. The CTs are similar to the ROOT CT constructed, which already integrates LUT 2 and the CTR in the ECR. Für das Verständnis des Verfahrens ist eine Beschreibung dieser CTs nicht erforderlich . a description of these CTs is unnecessary for understanding the method.

Wird eine CT als Cachesystem für Daten eingesetzt, werden Trigger zum Schreiben von Daten in das CTR eingeführt. If a CT used as a cache system for data, triggers are introduced for writing data into the CTR. Dabei werden die Daten von einer CEL in das CTR geschrieben. The data from a CEL are written to the CTR. Die hierzu notwendigen Änderungen sind trivial, das FILMO kann komplett entfallen. The necessary changes are trivial, the FILMO is no longer. Beim Cachen der Daten tritt das Problem der Datenkonsistenz auf. In caching the data, the problem of data consistency occurs. Dies kann umgangen werden, indem ein Verfahren gemäß DE 42 21 278 AI eingesetzt wird, um die Daten und deren Gültigkeit in den einzelnen Hierarchieebenen zu kennzeichnen. This can be avoided by a method according to DE 42 21 278 AI is used to characterize the data and their validity in the various hierarchical levels. Werden Daten zur Durchführung eines Read-Modify-Write-Zyklusses (RMW- Zyklus) angefordert, werden die Daten auf allen Hierarchieebenen anhand eines zusätzlichen Eintrages in dem CTR/ECR als "ungültig" (INVALID) gekennzeichnet. If requested data to perform a read-modify-write cycle (RMW cycle), the data at all levels using an additional entry in the CTR / ECR as "not valid" (INVALID) are marked. In den Eintrag kann dazu die eindeutige ID der die Daten benutzenden KR/IKR eingetragen werden. In the entry can be added to the unique ID of the using the data KR / IKR. Die Daten können so lange von keiner KR/IKR mit anderer ID benutzt werden, bis die die Daten benutzende KR/IKR die Daten zurückgeschrieben (vgl. Write-Back-Methode nach dem Stand der Technik) und ihre ID gelöscht hat. The data can continue to be used by any KR / IKR with other ID, to which the data-use KR / IKR back the data written (see. Write-back method according to the prior art) and deleted its ID.

Figur 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel: In Figur 20a fordert die CT 2007 Daten von der darüberliegenden CT an, diese fordert die Daten von der ROOT-CT 2004; Figure 20 shows an exemplary embodiment: FIG 20a the CT 2007 requests data from the higher level CT, which in turn requests data from ROOT CT 2004; mit der Datenanforderung wird die ID der Anfordernden KR/IKR (2001) übertragen. with the data request ID of the requesting KR / IKR (2001) is transmitted. Die Daten (2002) werden an 2007 gesendet. The data (2002) are sent to the 2007th Alle anderen, späteren Zugriffe werden abgewiesen (2003) . All other subsequent accesses are rejected (2003).

In Figur 20b werden die Daten zurückgeschrieben (2005) , anderen, späteren Zugriffe werden wieder akzeptiert (2006) . In Figure 20b, the data is written back (2005), other subsequent accesses are accepted again (2006).

In Figur 20c werden Daten von einer CT mittleren Hierarchie angefordert, im Besitz der Daten ist und diese an 2007 sendet. In Figure 20c data is requested from a CT central hierarchy, is in possession of the data and sends it to of 2007. Die ID zum Sperren der Daten wird an alle CTs in der Hierarchie gesendet (2001) . The ID for blocking the data is sent to all CTs in the hierarchy (2001). Beim Rückschreiben der Daten (Write-Back) in Figur 20d werden die Daten an alle CTs in der Hierarchie geschrieben und die ID gelöscht. When rewriting the data (write-back) in Figure 20d, the data is written to all CTs in the hierarchy and the ID is deleted.

Figur 21 zeigt die Kommunikation einer INITIATOR CT (2101) über mehrere Zwischen-CTs (2104, 2105, 2106) mit einer TARGET CT (2102), sowie die direkte Kommunikation ohne Zwischenebenen mit einer TARGET CT (2103) nach dem GETCTS/LOOSECTS-Verfahren . Figure 21 shows the communication of an INITIATOR CT (2101) via a plurality of intermediate CTs (2104, 2105, 2106) having a TARGET CT (2102), as well as direct communication with no intermediate levels with a TARGET CT (2103) after GETCTS / LOOSECTS- process.

2101 baut eine Verbindung zu 2103 auf. 2101 establishes a connection to 2103rd Nach erfolgreichen Aufbau erhält 2101 von 2103 einen GRANT als Bestätigung des Aufbaus . After successfully building 2101 receives a GRANT from 2103 as a confirmation of the structure. Danach baut 2101 über 2104, 2105, 2106 die Verbindung zu 2102 auf. After building 2101 2104 2105 2106 2102 to connect to. Die Verbindung zu The connection to

2102 wird erst bestätigt (GRANT) , wenn 2102 erreicht ist . 2102 will not be confirmed (GRANT), when reaching 2102nd

Ist die Verbindung nicht aufbaubar, da einer der Busse belegt ist, wird ein REJECT an 2101 gesendet und 2101 bricht den Vorgang ab. If the connection is not established because one of the buses is occupied, a REJECT is sent to 2101 and 2101 will cancel the operation. Das bedeutet, daß auch die Verbindung zu 2103 abgebrochen wird und ein REJECT an This means that also the link to 2103 is aborted and a REJECT to

2103 gesendet wird. Sending 2103rd

Bestätigt 2102 jedoch die Verbindung mit GRANT, sendet 2102 acknowledges, however, the link with GRANT, sends

2101 an 2103 und 2102 eine GO-Befehl, um gleichzeitig 2103 und 2102 den gelungenen Busaufbau und die Synchonisation zu bestätigen. 2101 to 2103 or 2102, a GO command to the same in 2103 and 2102 confirm the successful bus configuration and Synchronisation. Durch dieses Protokoll sind Daten oder Befehle synchron und deadlockfrei übertragbar, da über GO sichergestellt ist, daß alle TARGET die Befehle korrekt empfangen. This protocol data or commands are synchronously and without deadlocks transferable since GO ensures that all TARGET correctly receive the commands.

Figur 22 zeigt den Ablauf der Inter-CT-Kommunikation nach dem GETBUS/LOOSEBUS-Verfahren . Figure 22 shows the process of inter-CT communication after GETBUS / LOOSEBUS process. Während im Verfahren gem. While according to the proceedings. Fig. 21 die jeweils übergeordneten CTs die steuernde und priorisierende Aufgabe besitzen, wird die Steuerung hier von den Inter-CT-Bussen (2201) übernommen . Fig. 21, the higher level CTs have the controlling and prioritizing task, taken control here of the inter-CT buses (2201).

Eine Verbindung zu 2103 wird aufgebaut, indem die INITIATOR-CT (2101) ihren lokalen Inter-CT-Bus anfordert (2202) . A link to 2103 is constructed by the INITIATOR CT (2101) their local inter-CT bus requests (2202). Anforderungen werden bestätigt, wenn der Bus frei ist (ACCEPT) oder zurückgewiesen, wenn der Bus belegt ist (REJECT) . Needs to be confirmed when the bus is free (ACCEPT) or rejected if the bus is busy (REJECT). Danach sendet sie die Adresse von Thereafter, it sends the address of

2102 auf den Bus. 2102 to the bus. Gemäß dem Adressierungsschema erkennt die Bussysteuerung, daß die Adresse außerhalb der lokalen Busadressen liegt und baut über die übergeordnete CT 2104 eine Verbindung zu deren lokalem Bus auf (2203) . According to the addressing scheme the bus control recognizes that the address is outside the local bus addresses and builds on the higher level CT 2104 to connect to its local bus (2203). Da die Adresse von 2102 in dessen Adressbereich liegt, wird über 2106 die Verbindung zum lokalen Bus von 2102 aufgebaut (2204) . Since the address of 2102 is in the range of addresses on the 2106 is connecting to the local bus 2102 (2204). Da 2101 nunmehr alleiniger Busmaster sämtlicher für die Datenkommunikation erforderlicher Busse ist, ist sichergestellt, daß eine reibungslose deadlockfreie Kommunikation abläuft, da die Kommunikationskanäle für alle anderen CTs gesperrt sind. Since 2101 is now the sole bus master of all the data communication buses required, it is ensured that a smooth communication deadlock occurs because the communication channels for all other CTs are locked. Auch 2102 und 2103 können die Busse nicht benutzen, da diese in ihrer TARGET-Rolle nur Befehle empfangen können und nur auf Anforderung durch den INITIATOR (2101) selbst Daten senden können. 2102 and 2103 also can not use the buses, since they can only receive commands in its TARGET role and only upon request by the INITIATOR (2101) itself to send data.

Sobald die Kommunikation beendet ist, werden die Busse durch ein Signal von 2101 abgebaut. Once the communication is completed, the buses are freed by a signal from the 2,101th

Trifft 2101 während des Busaufbaus auf einen benutzten Bus, wird ein REJECT an 2101 gesendet und 2101 baut die Bussysteme wieder ab und versucht den Aufbau zu einem späteren Zeitpunkt erneut . Exceeds 2101 during the bus configuration on a used bus, a REJECT is sent to 2101 and 2101 to build the bus again and attempts to build at a later time again. Forderen mehrere CTs gleichzeitig denselben Bus an, so ist die überliegende CT höher priorisiert (2205) . the opposite CT multiple CTs request simultaneously to the same bus, so has a higher priority (2205). Damit wird vermieden, daß ein weit fortgeschrittener Busaufbau, der bereits über mehrere Ebenen läuft von einem noch sehr lokalen Busaufbau abgebrochen wird. This avoids that a far advanced stage in, and already runs over multiple levels is interrupted by a still very local bus configuration.

Durch ein erweitertes Protokoll ist es möglich im Falle eines REJECTs nur die Busse abzubauen, die von dem höher priorisierten Busaufbau benötigt werden. Through an extended protocol, it is possible in case of a REJECT dismantle only the buses that are needed by the higher priority bus structure. Dies kann zu einer erheblichen Performancesteigerung führen, da nicht alle Busse zu einem späteren Zeitpunkt neu aufgebaut werden müssen. This can lead to a significant increase in performance, as not all buses have to be rebuilt at a later date.

Der Aufbau des Inter-CT-Busses für das Verfahren gem. gem The structure of the inter-CT bus for the process. Fig. 22 ist in Figur 23 dargestellt. Fig. 22 is shown in Figure 23. Die CTs 2301-2304 sind über ihre Interface (2308-2311) zusammen mit der übergeordneten CT 2305 (Interface 2307) an den Inter-CT- Bus 2312 angeschlossen. The CTs 2301-2304 are connected via its interface (2308-2311), together with the higher level CT 2305 (2307 interface) to the Inter-CT Bus 2312th Die AufSchaltung auf den Inter- CT-Bus geschieht über einen Round-Robin-Arbiter, der 2308-2311 gleich priorisiert und 2307 höher priorisiert, der einen Multiplexer zum Zusammenschalten der Busse ansteuert (2306) . The hook-up to the Inter- CT bus takes place via a round-robin arbiter, the 2308-2311 equal priority and 2307 with a higher priority, which controls a multiplexer to connect the buses (2306). Dem Arbiter zugeordnet ist ein Statemachine, die die Steuersignale (zB Auf/Abbau, ACCEPT, REJECT...) auswertet. Assigned to the Arbiter is a state machine which evaluates the control signals (eg establish / remove links, ACCEPT, REJECT ...).

Figur 24 zeigt den Aufbau des Adresschemas eines eindimensionalen CT-Baumes. Figure 24 shows the structure of the address of a one-dimensional CT-tree. Die Rechtecke symbolisieren eine CT. The rectangles symbolize a CT. Dabei ist die Adresse der CT eingetragen. The address of the CT is entered. - kennzeichnet unrelevante Adressbits, die nicht ausgewertet werden, die relevanten Adressbits sind mit binärer 0 oder 1 angegeben, * steht für jedes beliebige Adressbit. - Identifies irrelevant address bits which are not evaluated, the relevant address bits are given binary 0 or 1, * stands for any desired address. Es ist leicht nachvollziehbar, daß durch Projektion dieses Schema auf mehrdimensionale Bäume ebenso angewendet werden kann, dabei stellen die angegebenen Adressen jeweils eine der Achsen dar; It is easy to see that this scheme can be applied to multidimensional trees by projection in which case the addresses indicated for each one of the axes represent; mit anderen Worten, pro Achse existiert ein entsprechendes separates Adressystem. In other words, each axis has a corresponding separate address.

Figur 24a zeigt die Adressierung von CT 0001 aus. Figure 24a shows from addressing CT 0,001th Dabei ist die relative Adresse -1 angegeben. The relative address is specified -1. Durch die Berechnung -1+1 = 00 ("relative Bewegung" + "Adresse der INITIATOR-CT auf aktueller Ebene"), kann die CT 0000 berechnet werden, die auf denselben lokalen Bus geschaltet ist. By calculating -1 + 1 = 00 ( "relative motion" + "Address the INITIATOR CT on current level"), the CT can be calculated 0000, which is connected to the same local bus.

In Figur 24b ruft die CT 0010 die relative Adresse +10 auf. In Figure 24b, the CT calls 0010 the relative address +10. Die Berechnung 10+0 = 1_0 ("relative Bewegung" + "Adresse der INITIATOR-CT auf aktueller Ebene") ergibt den Übertrag 1, da der Adressbereich des niedersten lokalen Busses genau ein Bit breit ist. The calculation 10 + 0 = 1_0 ( "relative motion" + "Address the INITIATOR CT on current level") provides the carryover 1, since the address range of the lowermost local bus one bit is just wide. Dadurch wird der nächst höhere Bus selektiert. Characterized the next higher bus is selected. Dessen Adressberechnung ergibt mit 10+10 = 100 ("relative Bewegung" + "Adresse der INITIATOR-CT auf aktueller Ebene") erneut einen Übertrag, da dessen Adressbereich mit 2 Bit um genau eins größer ist, als der Adressbereich des niedersten Busses. This address calculation with 10 + 10 = 100 ( "relative motion" + "Address the INITIATOR CT on current level") again a carry because its address range 2 bits is exactly one greater than the address range of the lowermost bus. Auf der nächsthöheren Ebene tritt bei der Berechnung 10 + 010 = 0100 kein Übertrag auf, sodaß das 3. Bit (von links) den Pfad 1** mit der nächst tieferen Ebene adressiert, das 2. Bit (von links) den Pfad 10* der wiederum nächst niedersten Ebene adressiert und schließlich das letzte Bit die TARGET-CT selektiert. On the next higher level occurs in the calculation 10 + 010 = 0100 to no carry, so the 3rd bit (from left) the path 1 ** with the next lower level addresses, the second bit (from left) the path 10 * of the next lower level and, finally, the last bit of the TARGET CT selected. Figur 24c zeigt das bekannt Verfahren über 2 Ebenen in positive Richtung und Figur 24d zeigt das Verfahren über drei Ebenen in negativer Richtung mit negativem Überlauf . Figure 24c shows the known method over 2 levels in a positive direction and Figure 24d shows the method over three levels in a negative direction with a negative overflow.

Figur 25 zeigt den Aufbau eines 2-dimensionalen CT- Baumes. Figure 25 shows the structure of two-dimensional CT tree. Auf der untersten Ebene (2502) befinden sich 2- dimensional angeordnet die CTs (2501) . At the lowest level (2502) are 2- dimensional arranged the CTs (2501). Die Adresse der Dimension ist mit x/y in der jeweiligen CT angegeben. The address of the dimension is indicated by X / Y in the respective CT. 2502 übergeordnet ist die nächsthöhere Ebene (2504) . 2502 is subordinate to the next higher level (2504). Deren CTs (2503) steuern jeweils eine Gruppe von 4 CTs der Ebene 2502. Der Adressraum der CTs auf 2504 ist um ein Bit weiter, * kennzeichnet die Adressbits der Ebene 2502, die für die Selektion der CTs auf 2504 irrelevant sind. Their CTs (2503) each control a group of 4 CTs the plane 2502. The address space of the CTs in 2504 is a bit more, * identifies the address bits of the level in 2502, which are irrelevant to the selection of the CTs on 2504th 2504 übergeordnet befindet sich die ROOT-CT 2505. Deren Adresse ist wiederum um ein Bit weiter, die Bedeutung von * ist äquivalent. 2504 superior is the ROOT CT 2505. Their address is again a bit further, the importance of * is equivalent.

Figur 26 zeigt die Verkettung des Garbage-Kollektors bei der Mikrokontroller-Implementierung. Figure 26 shows the linkage of the garbage collector in the microcontroller implementation. Dabei sind sämtliche KRs miteinander über die Headereinträge All KRs each other via the header entries

(garbage-previous/garbage-next ) miteinander verkettet. (Garbage-previous / garbage-next) chained together. Beim Durchlaufen des Garbage-Kollektors durch die Liste, wird das Alter der KR durch Erhöhen des Eintrages um When passing through the garbage collector through the list, the age of the KR by incrementing the entry is to

(+1) für die Cache-Statistik (2602) protokolliert. (+1) For the cache statistics (2602) logged. Der Garbage-Kollektor achtet auf den Eintrag KR-Statistik The garbage collector looks at the entry KR statistics

(2601), der anzeigt, ob die KR noch in der FILMO-Liste hängt. (2601) indicating whether the KR is still hanging in the FILMO list. In diesem Fall darf die KR nicht von GC gelöscht werden, da sie noch unkonfigurierte KW enthält. In this case, the KR must not be deleted from GC since it still contains unconfigured KW. Alternativ könnte dieser Test auch über die Einträge FILMO-next und FILMO-previous ablaufen. Alternatively, also run on the entries FILMO next and previous FILMO this test. In Figur 27 ist die Verkettung der FILMO-Liste dargestellt . In Figure 27, the concatenation of FILMO list is shown.

Dabei kann die Verkettung eine vollkommen andere als m der Garbage-Liste (Fig. 26) sein. The linkage can a totally different than m the garbage list (Fig. 26) be. Die KRs sind über FILMO-previous und FILMO-next verkettet. The KRs chained together on FILMO previous and FILMO next. Die Einträge KR-Statistik (2701) zeigen auf das jeweils erste noch nicht konfigurierte KW in der jeweiligen KR. The entries KR statistics (2701) show the respective first unconfigured KW in the respective KR. Ein FILMO- Lauf gestaltet sich derart, daß in der ersten ID die KR gestartet wird. A FILMO run is structured such that in the first ID, the KR is started. Nach Ausführung wird die Position des nicht ausgeführten KW nach 2701 geschrieben. After executing the position of unexecuted CA after 2701 is written. Sollte KR komplett ausgeführt worden sein, wird das KR aus der verketteten FILMO-Liste entfernt, verbleibt aber im Speicher. Should KR have been fully executed, the KR is removed from the linked FILMO list but remains in memory. Danach wird über die FILMO-Liste zu dem nächsten KR gesprungen, das ebenso verarbeitet wird. Then branches on FILMO list to the next KR which is also processed.

Figur 28 verdeutlicht den Aufbau einer KR bei Mikrokontrollersteuerung. Figure 28 illustrates the structure of a KR in microcontroller control. Zu Beginn steht ein Sprungbefehl, der hinter den Header (2801) der KR springt. At the beginning there is a branch instruction, the behind the header (2801) of the KR. Jedem KW zugeordnet ist das FILMO-Bit (2802). Assigned to each KW is the FILMO bit (2802). Eine 1 (2803) zeigt an, daß das KW von den CEL akzeptiert wurde (ACCEPT) und beim nächsten Durchlauf nicht mehr ausgeführt wird. A 1 (2803) indicates that the KW has been accepted by the CEL (ACCEPT) and is no longer running in the next run. Eine 0 (2804) zeigt einen REJECT an, das KW muß beim nächsten Durchlauf erneut ausgeführt werden. A 0 (2804) indicates a REJECT, the KW must be executed in the next run again. Die optionale KR-Statistik (2701) zeigt auf das erste mit 0 gekennzeichente KW. The optional KR statistics (2701) points to the first gekennzeichente with 0 KW. Erhält PUSHRET (2805) einen REJECT, wird die Abarbeitung des KR hier abgebrochen und beim nächsten Durchlauf entweder beim ersten KW oder an der Stelle auf die 2701 zeigt neu aufgesetzt. Receives PUSHRET (2805) a REJECT, the execution of the KR is terminated here and set up again in the next run either the first or KW at the point pointing to the 2,701th Ansonsten wird das KR an dessen Ende bei 2806 ordentlich verlassen. Otherwise the KR is terminated at the end neatly in 2806th

Figur 29 zeigt die Schaltung zum Sichern der Statusinformationen einer CEL vor dem Durchlaufen des FILMOs oder Starten einer KR. Figure 29 shows the circuit for securing the status information of a CEL before running through the FILMO or starting a KR. Die Statusinformation gelangt aus der CEL (2901) auf ein Register (2902) . The status information goes from the CEL (2901) on a register (2902). Vor dem Durchlaufen des FILMOs oder Starten einer KR sendet die CT ein Freigabesignal (2903) an 2902. Daraufhin wird die Statusinformation übernommen und an die CT weitergeleitet (2904) . Before running through the FILMO or starting a KR CT sends an enable signal (2903) to 2902. Then, the status information is taken and forwarded to the CT (2904). 2904 bleibt konstant bis zum nächsten Absenden von 2903. 2904 remains constant until the next sending of the 2903rd

Begriffsdefinition term definition

ACCEPT Signal, das anzeigt, daß die adressierte CEL sich in einem konfigurierbaren Zustand befindet und das gesendete KW annimmt. ACCEPT signal indicating that the addressed CEL is in a configurable state and accepts the transmitted KW.

Block-Befehle (uaBLOCK-MOVE) Befehle, die eine Mehrzahl von Daten (einen Block) im Speicher oder zwischen Speicher und Peripherie verschieben. Block Commands (uaBLOCK-MOVE) commands, which move a plurality of data (one block) in memory or between memory and peripherals. Dabei wird die Herkunftsadresse der zu verschiebenden Daten, die Zieladresse der Daten und die Lange das Datenblocks angeben . The source address of the data to be moved, the destination address of the data and the length is the data block are.

Broadcast Senden einer Information an eine Vielzahl von Empfangern. Broadcast transmitting information to a plurality of receivers.

Datenempfänger Die Einheit (en) , die Ergebnisse der CEL weιterverarbeιtet/-arbeιten The data receiver unit (s), the results of the CEL weιterverarbeιtet / -arbeιten

Datensender Die Einheit (en), die Daten für die CEL als Operanden zur Verfugung stellt/stellen The data transmitter unit (s), the data for the CEL as operands for grouting provides filters /

Datenwort Ein Datenwort besteht aus einer beliebig langen Bit-Reihe. Data word A data word consists of an arbitrarily long bit series. Diese Bit-Reihe stellt eine Verarbeitungseinheit für eine Anlage dar. In einem Datenwort können sowohl Befehle für Prozessoren oa Bausteine sowie rein Daten kodiert werden. This bit array represents a processing unit for a plant. In a data word both commands for processors above modules and pure data can be encoded.

Deadlock Zustand, indem aufgrund gegenseitiger Blockade keinerlei Datenverarbeitung möglich ist. Deadlock State in which no data processing is possible due to mutual blockage.

DFP Datenflußprozessor nach Patent/Offenlegung DE 44 16 881 DFP: Data flow processor according to / disclosure DE 44 16 881

DPGA Dynamisch konfigurierbare FPGAs. DPGA Dynamically configurable FPGAs. Stand der Technik Elemente Sammelbegriff für alle Arten von in sich abgeschlossenen Einheiten, welche als Stück in einem elektronischen Baustein zum Einsatz kommen können. Prior art elements collective term for all types of self-contained units which can be used as pieces in an electronic module used. Elemente sind also: Elements are therefore:

- Konfigurierbare Zellen aller Art - Configurable cells of all types

- Cluster - cluster

- RAM-Blöcke - RAM blocks

- Logik - logic

- Rechenwerke - Calculators

- Register - register

- Multiplexer - multiplexer

- I/O Pins eines Chips - I / O pins of a chip

Ereignis Ein Ereignis kann durch ein Hardwareelement in irgendeiner zur Anwendung passenden Art und Weise ausgewertet werden und als Reaktion auf diese Auswertung eine bedingte Aktion auslösen. Event An event can be analyzed by a hardware element in any fitting for the application manner and trigger in response to this evaluation a conditional action. Ereignisse sind somit zum Beispiel: Thus, events include, for example:

- Taktzyklus einer Rechenanlage. - Clock cycle of a computer system.

- internes oder externes Interrupt-Signal. - Internal or external interrupt signal.

- Trigger-Signal von anderen Elementen innerhalb des Bausteines . - Trigger signal from other elements within the block.

- Vergleich eines Datenstroms und/oder eines Befehlstroms mit einem Wert. - Comparison of a data stream and / or a current command with a value.

- Input/Output Ereigenisse. - Input / output events.

- Ablaufen, überlaufen, neusetzen etc. eines Zählers. - Expiration, overrun, reset, etc. a counter.

- Auswerten eines Vergleichs . - Evaluating a comparison.

FIFO First-In, First-Out Speicher nach dem Stand der Technik FIFO first-in, first-out memory according to the prior art

FILMO Abgewandeltes FIFO, aus dem linear Daten gelesen werden. FILMO Modified FIFO, read from the linear data. Eine Beschränkung des Lesezeigers auf den Beginn des Speichers ist nicht vorhanden. A restriction of the read pointer to the beginning of the memory does not exist. FPGA Programmierbarer Logikbaustein. FPGA programmable logic device. Stand der State of

Technik. Technology.

F-PLUREG Register in dem die Funktion der CEL gesetzt wird. F PLUREG Register in which the function of the CEL is set. Ebenfalls wird der OneShot- und Sleep-Mode gesetzt. Also the one-shot and the sleep mode is set. Das Register wird von der PLU beschrieben. The register is written by the PLU.

Fragmentierung Zerteilen von Speicher in eine Vielzahl oftmals kleiner und damit nutzloser Speicherbereiche . Fragmentation Fragmentation of memory in a variety often small and therefore useless memory areas.

Garbage-Kollektor Einheit zum Verwalten des Speichers. Garbage collector unit for managing the memory. Verhindert eine Fragmentierung. Prevents fragmentation.

H-Pegel Logisch 1 Pegel, abhängig von der verwendeten Technologie H level Logical 1 level, depending on the technology used

HOST Einem Baustein oder Baugruppe übergeordneter Rechner . HOST A module or component level computer.

IDLE-Zyklus Zyklus, in dem eine Statemachine keine Verarbeitung durchführt. IDLE cycle cycle in which a state machine, no processing is carried out. Grundzustand einer Statemachine . Ground state of a state machine.

INITER-CT-BUS Bussystem zwischen den CTs einer Ebene und einer höherliegenden CT (oder CT-Gruppe) . Initers CT BUS system between the CTs one level and a higher level CT (or CT group).

INITIATOR CT, die einen Zugriff auf den Inter-CT- Bus startet . INITIATOR CT which initiates access to the inter-CT bus.

Pointer Zeiger auf eine Adresse bzw. ein Datenwort . Pointer pointer to an address or a data word.

konfigurierbares Element (KE) Ein konfigurierbares Element stellt eine Einheit eines Logik-Bausteines dar, welche durch ein Konfigurationswort für eine spezielle Funktion eingestellt werden kann. configurable element (KE) A configurable element represents a unit of a logic block, which can be set by a configuration word for a specific function. Konfigurierbare Elemente sind somit, alle Arten von RAM Zellen, Multiplexer, Arithmetische logische Einheiten, Register und alle Arten von interner und externer Vernetzungsbeschreibung etc.} Configurable elements are thus all types of RAM cells, multiplexers, arithmetic logic units, registers and all types of internal and external interconnection descriptions, etc.}

konfigurierbare Zelle (CEL) Siehe Logikzellen configurable cell (CEL) See logic cells

Konfigurieren Einstellen der Funktion und Vernetzung einer logischen Einheit, einer (FPGA) -Zelle oder einer CEL (vgl. umkonfigurieren). Configuring Setting the function and interconnecting a logic unit, a (FPGA) cell or a CEL (see. Reconfigure).

Konfigurationsdaten Beliebige Menge von Konfigurationsworten . Configuration data Any number of configuration words.

Konfigurationsroutine (KR) Mehrere Konfigurationsworte zu einem Algorithmus zusammengefügte. Configuration routine (KR) Multiple configuration words combined to form an algorithm.

Konfigurationsspeicher Der Konfigurationspeicher enthält ein oder mehrere Konfigurationsworte. Configuration memory, the configuration memory contains one or more configuration words.

Konfigurationswort (KW) Ein Konfigurationswort besteht aus einer beliebig langen Bit-Reihe. Configuration word (KW) A configuration word consists of an arbitrarily long bit series. Diese Bit- Reihe stellt eine gültige Einstellung für das zu konfigurierende Element dar, so das eine funktionsfähige Einheit entsteht. This bit array represents a valid setting for the element to be configured, so the result is a functional unit.

Ladelogik Einheit zum Konfigurieren und Umkonfigurieren der CEL. PLU: Unit for configuring and reconfiguring the CEL. Ausgestaltet durch einen speziell an seine Aufgabe angepaßten Mikrokontroller. Embodied by a specially designed for this purpose microcontroller.

Logikzellen Bei DFPs, FPGAs, DPGAs verwendete konfigurierbare Zellen, die einfache logische oder arithmetische Aufgaben gemäß ihrer Konfiguration erfüllen. Logic cells in DFPs, FPGAs, DPGAs Configurable cells used, meet the simple logic or arithmetic tasks according to their configuration. Lookup-Tabelle Stand der Technik. Lookup table prior art. Verfahren zum Übersetzen von Daten. A method for translating data.

LUTl Lookup-Tabelle, die einen Trigger auf eine ID übersetzt und feststellt, ob der Trigger einer gültigen ID zugeordnet ist. LUTl lookup table that translates and determines whether the trigger of a valid ID is associated with a trigger to an ID.

LUT2 Lookup-Tabelle, die eine ID auf die Adresse der entsprechenden KR im lokalen Speicher übersetzt und feststellt, ob die KR im lokalen Speicher vorhanden ist. LUT 2 lookup table translates an ID and determines whether the KR is present in the local memory on the address of the respective KR in the local store the.

L-Pegel Logisch 0 Pegel, abhängig von der verwendeten Technologie L level: Logic 0 level, depending on the technology used

Maske Bitkombination, die die gültigen Signale innerhalb einer Mehrzahl von Signalen angibt. Mask Bit combination providing the valid signals within a plurality of signals.

Priorisierung Festlegung einer Reihenfolge. Prioritization establishing an order.

RECONFIG Rekonfigurierbarer Zustand einer CEL. RECONFIG Reconfigurable state of a CEL.

RECONFIG-Trigger Setzen einer CEL in den rekonfigurierbaren Zustand. RECONFIG trigger Setting a CEL into the reconfigurable state.

REJECT Signal, das anzeigt, daß die adressierte CEL sich in einem nicht konfigurierbaren Zustand befindet und das gesendete KW nicht annimmt. REJECT signal indicating that the addressed CEL is in a non-configurable state and accepts the transmitted KW not.

REMOVE-<ID> 1. Befehl innerhalb eines KR zum Entfernen der durch ID referenzierten KR. REMOVE <ID> 1. Command within a KR to remove the KR referenced by its ID. 2. Befehl einer übergeordneten CT über ein separates Interface oder Handshaking an eine untergeordnete CT zum löschen der durch ID referenzierten KR. 2. command a higher level CT via a separate interface or handshaking to a lower level CT to delete the KR referenced by its ID.

RESET Rücksetzen eines Bausteines oder eines ganzen Computersystems in einen definierten Grundzustand. RESET Resetting a module or an entire computer system into a defined basic state. ROOT-CT CT der höchsten Hierarchieebene mit direktem Zugriff auf den externen Konfigurationsspeicher. ROOT-CT CT the highest hierarchy level, with direct access to the external memory configuration.

Round-Robin-Arbiter Arbiter der im Kreis läuft und immer dem zuletzt arbitrierten Signal die niederste Priorität zuordnet. Round-robin arbiter Arbiter running in circles and always the last arbitrated signal assigns the lowest priority.

Statemachine siehe Zustandsmaschine . State Machine see state machine.

Synchronisationssignale Statussignale die von einem konfigurierbaren Element oder einem Rechenwerk generiert werden und zur Steuerung und Synchronisation der Datenverarbeitung an weitere konfigurierbare Element oder Rechenwerke weitergeleitet werden. Synchronization signals Status signals are generated by a configurable element or an arithmetic logic unit generated and forwarded to control and synchronize the data processing to other configurable elements or arithmetic units. Es ist auch möglich ein Synchronisationssignal zeitlich verzögert (gespeichert) an ein und dasselbe konfigurierbare Element oder Rechenwerk zurückzuleiten. It is also possible a synchronization signal delayed (stored) in a back and forth to the same configurable element or calculator.

TARGET CT, die einen Ziel eines Zugriffs auf den Inter-CT-Bus ist. TARGET CT which is a target of an access to the inter-CT bus.

Trigger Synonym für Synchronisationssignale. Trigger synonymous with synchronization signals.

Umkonfigurieren Neues Konfigurieren von einer beliebigen Menge von CELs während eine beliebige Restmenge von CELs ihre eigenen Funktionen fortsetzen (vgl. konfigurieren). Reconfiguring Reconfiguring any amount of CEL while any remaining amount of CEL their own functions continue (see. Configuring).

Verkettete-Liste Über Pointer zusammengefügte Datenstruktur nach dem Stand der Technik. Linked-list data structure linked together via pointers according to the prior art.

Zellen Synonym für konfigurierbare Elemente Cells Synonym for configurable elements

Zustandsmaschine Logik, die diversen Zuständen annehmen kann. State machine logic, which can take various states. Die Übergänge zwischen den Zuständen sind von verschiedenen Eingangsparametern abhängig. The transitions between the states depend on various input parameters. Diese Maschinen werden zur Steuerung komplexer Funktionen eingesetzt und entsprechen dem Stand der Technik. These machines are used to control complex functions and the prior art.

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Classifications
International ClassificationG06F15/78, G06F12/08, G06F15/82, H03K19/173
Cooperative ClassificationG06F12/0811, G06F15/7867, G06F12/084, G06F12/0813
European ClassificationG06F12/08B4L, G06F12/08B4N, G06F12/08B4S, G06F15/78R
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2 Sep 1999ALDesignated countries for regional patents
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2 Sep 1999AKDesignated states
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3 Nov 1999121Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
11 Nov 1999AKDesignated states
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11 Nov 1999ALDesignated countries for regional patents
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