Устройство для контроля цепей управления операциями Советский патент 1984 года по МПК G06F11/26 G05B23/02 

.jSiS SS - ffi

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испош зовано для контроля правильности функциоШ1р0вания элементов и цепей ныработки управляющих сигналов в различных

устройствах цифровых вычислительных машин и других дискретных автоматов, а также для автмлатической локализации мест пс«явлеШ1я ошибок.

Известно устройство Для контроля

1%1икропрограммнот0 автомага, содержащее два элемента И , элемент ИЛИ, триппер и линию задержки. Это устройство обнаруживает отсутствие управляющего сигнала на Быкще контролируем« го автомата Cl 3

Однако данное устройство предназначено для контроля автоматов, у которых в каждый момент времени сигнал nt является тсиько на из выходов, а в устройствах управления ЭВМ управляющие сигналы мохут появляться на нескольких выходах однежременно.

Кроме того, устройство не позволяет обнаруживать место возникнсюения

Наиболее близким к изобретению техническим решением решением являемся устройство, содержащее регистр, перщпю и вторую группу элементе И, узел фиксации ошибки, причем первые входы элементов И первой группы являются группой входов кодов операций устройства, вход записи эталонных кодов устрейства соединен со вторыми входами всех элементов И первой группы, единичные входы триггеров регастра соедивен| 1 с группой входов узла фиксации ошибки, выход которого является выxoAc vi устройства, а первый эход опрашивающим твкопал устройства.

Устройство обеспечивает . контрспь элементов и цепей выработки управляюших сигналов устройством управления, использующей принцип сравнения контролируемых сигналю с эталонными наборами, и обнаруживает ошибки в любой из цепей управления 2 .

Однако известное устройство не обеспечивает автоматическое определение места появления ложного сигнала.

Устройство предназначено для автоматического выполнения заданной программы решения задачи Путем принудительной координации работы всех уст . ройс машины. Это осуществляется

путем посылки в различные узлы и блоки машины управляющих сигналов в (ятределенные моменты времени. Набор управляющих сигналов и моменты их поступления в другие узлы и блоки ЭВМ зависят от выполняемой операции, поэтому в устройствах управления ЭВМ имеются схемы управления -каждой выполняемся операцией, Вхоа каждой из схем управления операцией соединен с выхоаом дешифратора кода операции.

Работа устройства управления при выполнении программы происходит следутошим образом.

По команде Пуск устройство управления формирует управляющие сигналы, под действием которых прдасходит обработка адреса ксыанды программы решаемой задачи, В соответствии с а pecMvi команды из запоминающего устройства выбирается команда, код операции которой поступает на дешифратор кода операций устройства управления и -дешифрируется. Сигнал с одного из выходов дешифратора. Соответствующий коду операции, подготавливает к работе схему управления соответствующей операцией.

Устройство управления вырабатывает сигнал Запуск, который запускает только ту схему управления операцией, . на вход которой подается сигнал с выхода дешифратора кода операции. управления операцией в определенные мименты времени вырабатывает управлякшше сигналы, которые поступают в Другие узлы и блоки машины, где производится преобразование информации в соответствии с правилами выпшнения операции. По окончании выработки управляющих сигналов схема уп-«внения шерацией вырабатывает сигнал Окончание операции, который запускает устройство управления на обработку следующего адреса команды программы решаемой задачи. Весь процесс повторяется до тех пор, пока не поступит команда с операцией останова, по которой ЭВМ прекращает решение задачи и останавливается .

Наличие сбоев или отказов в устройстве управления при выполнении операций приводит к неправильному функционированию других узлов и блоков ЭВМ, получению неправильного рег льтата решения задачи.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля цепей управления операциями, содержащее первую группу элементов И, подключенных первыми входами к соотвегствук ащм. шинам Сигналы шерапии, вторы«ч ми входами - к шине Запись, а выхооами - к единичным входам соогвет ствуьэших разрядов регйсгра, соединенных нулевыми входами с шиной Устано ка нуля и с соответствукицикш шинами Контролируемые сигналы, прямыми выходами - с первым входом блока оп« ределения ошибки, а инверсными выхо дами - с первыми входами второй группы элементов И, подключенных вторыми входами к cooTBieTCTBytoitiHM шинам Контролируемые сигналы, введен втор регистр каждый разряд которсяго соединей нулевым входом с шиной Установка нуля, еданичными входами - с дами соответствующих элементов И второй группы, а прямыми выходами - с вторым входом блока определения ошиб- ни, выход которого является выходом устройства. БЛОК определения ошибки содержит первый элемент ИЛИ, подключенный BXt к первому vx.of блока определения ошибки, а выходом - к первому входу третьего элемента PI, связанного вторым вхоою { с шиной Окончание операции, а выхйдом - с первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного входами и выходом соответственно к BT рому BXOJ: и выходу блока шределения ошибки. На фиг. 1 дана блок- ;хема устройCTBaf на фиг. 2 а, б, в - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит первый и второй регистры 1 и 2, первую группу элементов И 3-5, вторую группу элеме тов И 6-8, блок 9 определения ошибки, с BTopbiM, первым, третьим входами 10-12 и выходом 13, шину 14 сигнала Запись, шины 15 Сигналы операции шины Контролируемые вяигналы 16, Установка в нуль 17. БЛОК определения ошибки содержит первый и второй элементы ИЛИ 18 и 19 и третий элемент И 20. Прямые выходы регистров 1 и 2 подключены для инднкации их состояния В качестве элементов индикации могут быть использованы электрические лампошш, светодиоды, элементы индикации и т.п.. В качестве элементов памяти разряг дов регистра 1 используются элементы памяти - триггеры, у которых изменение состояния производится по заднему фронту импульса. В качестве запоми- ающих элементов разрядов регистра 2 огут быть использованы любые запсячивакшие элементы. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы регистры 1 и 2 устанавливаются в нулевое состояние за счет поддчи сигнала по шине 17 котсфая соединена с шиной Установка в нуль ЭВМ. После дешифрации кода операции, которую необходимо выполнить ЭВМ, сигнал операции с дешифратора кода операции устройства управления подается по одаой из шин 15 на один из элементов И первой группы 3-5 устрой-, сгва для контроля цепей управления и на одну из схем управления операцией устройства управления ЭВМ. При подаче сигнала Запуск запускается выбранная схема управления операциями устройства управления ЭВМ. Сигнал Запуск поступает также в устройство Для контроля цепей управле1шя по шине 14 Запись. Сигнал с выхода одного из элементов И первой группы 3-5 на вход которого поступает сигнал по шине 15, поступает на вход устаноааки в единичное состюние тех разрядов регистра 1 которые со ответствуют управляющим сигналам, вырабатываемым при вьшолнении данной операции. Таким образсйл, в регистре 1 заносится код, соответствующий управпякицкм сигналам выполняемой операции. При выполнении операции схема упраь ления операцией вырабатывает управляющие сигналы в определенные М(яменты времени, которые поступают в другие УЗЛЫ и блоки ЭВМ, а также в устргЛство для контроля цепей управления,по шинам 16. Сигналы поступают на вход установки в нуль соответствующих разрядов ре- шстра 1, установленных ранее в единичное состояние. Кроме того, контролируемые сигналы поступают на элементы И второй группы 6-8. Сигналы на выходах данных элементов не присутствуют, так как на инверсных выходах сортветствук. щих разрядов регистра 1 появляются ситоалы, соответствующие . коду О. По заднему фронту контролируемых сигналов соответствующие разряды регистра 1 устанавливаются в нулевое состояние. Следовательно, при правильном ,функционировании цепей управления операциями в регистре 1 и 2 к концу йперации фиксируются нулевые коды. После выработки необходимых сигналов схема управления операциями устройства t1O упразвпения вырабаплвдег сигнал Окончавиё оперении когорый nociynaer по шине 12 на опрос блока 9 определения ошибки. Сигнал на выходе блока 9 определения щиибки не присугсгвуег, гак как на вхоАЫ элеменгое ИЛИ 18 и 19 полаюгся сигналы с прямых выхопос регксгрсш 1 и 2, соогвегсгл кшие коду OV На фиг. 2а представлена временная диаграмма для контроля сигналов 16-1, i&-i2. Для случая, при гаьтолненни операции вырабатывается сигнал 16-1. В том слзгчае, если один из контре лирзгемых сигналов не будет выработан схемой управления шерапией, то в данном разряде регистра 1 после выпопвения операции зафиксирг ется код единицы котороый поступает по одной из шин первого входа 11 блока 9 определения ошибки, пра опросе которой по третьему вхоцу (12) сигналом Окончание операции на выходе 13 появится сигнал Ошибка. Сигнал Ошибка npciynaeT в ЭВМ и прекращает ее pa6oiy. 2 б представлена временная дааграмма для контроля сигналов 16-1 м 16 для случая, когда пря выполнении операции должен быть выработан сигнал 16-1, но он отсутствует. Таким образом, отсутствие управляющего сигнала определяется по 1жончании операции, а разряда регистра 1, который находится в единичном состояни 4шксирует цепь, которая не обеспечила выработку необходимого управляющего сигнала. Работа устройства при выработке схемой управления операциями лажного управляющего сигнала пршсходит еледующим образом. Лоокный управляющий сигнал поступае на вход установки в нуль соответст гющего разряда регистра 1 ,и на первый вход соответствующего элемента И второй группы 6-8. Так как в данном разряде регистра 1 зафиксирован код О, то на его инверсном выхоДе появляется код, соответствующий единице, который поступает на второй вход соо1«етствующего элемента И второй группы 6-8. На выходе соответствующеяро элемента И второй группы 6-8 появляется сигнал 1 который поступает на вход установки в единицу соответствующего разряда регистра 2. Данный разряд регистра 2 устанавливается в единичное состояние и с прямого выхода разряда ni ciynaeT по одной из шин второго входа . Ю на блок 9 определения шиибки. Данный сигнал поступает на один из входов элемента ИЛИ 19, проходя через который выдается на выход 13 как сигнал Ошибка. На фиг. 2в представлена временная диаграмма для контрютя сигналов 16-1 и 16-2 для случая, когда npi выполнении операции должен быть выработан топь- ко сигнал 16-1, но также выработан схемой управления операциями сигнал 16-2. Таким образом, выработка ложного упсавл5аощего сигнала определяется сразу же после его возникновения, а номер разряда регистра 2, который находится в единичном состоянии, фиксирует цепь, которая выработала ложный сигнал. Работа устройства при условии, что в одной и той же цепи выработаны два управляющих сигнала, один из которых является ложным, происходит следующим образом. Первый кштршируемый сигнал поступает на соответствующий разряд регист ра 1 и устанавливает его в нулевое состояние. Далее работа пршсходит, как указывалось выше,, при поступлении Ложного контролируемого скгкапа. Так как при выработке ложного упраьлякяцего сигнала ЭВМ останавливается и в регистре 1 мдасет находится код, отличный от нуля, то для определения цепи, в которой возникла шиибка, необхо димо Ьначала проверить состояние разрядов регистра 2 и только в том случае, если он находится в нулевом состоянии, прове жть состояние разрядов регистра 1 и определить цепь, в которой не вырабомн управляющий сипгал. Устройство обеспечивает сокращение времени локализации мест возникновения ошибок путем контршя правильности поступления зшравляющих сигналсш и автоматического определения мест возникновения шшбки.

ij

ча4J

CM

«o

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТ-РОЛЯ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАЦИЯМИ, содаржащее группу алемев тов И, подключенных первыми входами к соответствующим шинам Сигналы операции, вторыми входами - к шиае Запись, а выходами к еджичным входам соотвегстцуюших разрядов ре. гистра, соединенных 11улевыми входами с шиной Установка и с coorBeiv стцуюшими шина1уш Контропируемыо сигналы.прямыми выхоаами- с першдм BSQ iaoM блока опрецепения ошибки, а внверсиыми выходами - с первыми входами второй группы элементов И, пошпючеввых вторыми входами к соответствующим I 13 :.МЙ1 I W , i; f;. - . Г. fI . . iS Г шинам Контролируемые сигналы, отличающее-с я тем, что, с целью повышения быстродействия yciw. рЫ(ства, в него введен вт(фой регистр, каждый разряд кот(фого соединен с ву леш.4Ьл BXOji.cK- с шиВ|А Устешовка нуля, единичными вхеоами - с выходами соответствующих элементов И второй группы, а прямыми выходами - с BTOIXJM вход{ЯИ1 блока шределенвя ошибки, выход которого является выходом устриАства, а третий ВХОД соединен с шиной Оксшчания шераюш. 2. Устрой тво по п. 1, о т л и ч аю. щ е е с я тем, что бл(Ж ощюделения ошибки содержит перзый элемент ИЛИ, подюхкяенный входами к первоь входу (Л блока определения (шибки, а выходом с к первому ВХОДУ третьего ал лента И, связанного вторым входом с третьим S ьхоАом блока шределения ошибки, а ВЫХОДОМ с первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного вторыми вхо. дами и выхвд(ял соответственно к второ00 Му ВХОДУ в ВЫХОДУ блока определения сх ошибки.