Устройство для диагностического контроля цифрового автомата с памятью Советский патент 1984 года по МПК G06F11/30 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке и эксплуатации различных, цифровых автоматов с памятью. Известна вычислительная система, в оперативной или буферной памяти которой с целью диагностики при сбоях фиксируются состояния регистров вычислительной системы 1. Недостатком этой вычислительной системы является недостаточная полнота диагноза, вызванная тем, что из-за сложности временной диаграммы вычислительной системы и значительнь х затрат времени на остановку основной аппаратуры после возникновения неисправности диагностическая информация, непосредственно относящаяся к сбою или отказу, искажается. Известен также цифровой автомат, в котором память используется для регистрации и контроля временных последовательностей управляющих импульсов 2.. Недостатком этого устройства является то, что в нем собирается и анализируется лищь косвенная информация о неисправности. Такая информация не позволяет установить местонахождение неисправности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для диагностического контроля цифрового автомата с памятью, состоящего из последовательно соединенных частей, с точностью до которых производится диагностика, причем каждая часть содержит последовательно соединенные регистры и комбинационные логические блоки, содержащее узел контроля и запоминающее устройство для записи диагностической информации. После обнаружения узлом контроля неисправности в этом цифровом автомате производится останов основной аппаратуры, после чего выполняется процедура «учет, во время которой информация из основных управляющих триггеров и регистров через дещифратор и информационный регистр блока диагностики переписывается в запоминающее устройство для записи диагностической информации, роль которого играет фиксированная область оперативной памяти. После этого запускается программа локализации неисправности 3. Основным недостатком данного цифро вого автомата является больщой объем запоминающего устройствадля записи необходимой диагностической информации. Цель изобретения - уменьшение объема памяти для диагностической информации. -Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для диагностического контроля цифрового автомата с памятью, состоящего из последовательно соединенных частей, с точностью до которых производится диагностика, причем каждая часть содержит последовательно соединенные регистры и комбинационные логические блоки, содержащем узел контроля и запоминающее устройство, для записи диагностической информации, запоминающее устройство выполнено в виде стеков, информационные входы которых соединены с входами контролируемых частей и выходом цифрового автомата, а входы управления записи стеков соединены с выходом узла контроля, вход которого связан с выходом цифрового автомата, а глубина каждого стека на единицу больше количества регистров, находящихся в цифровом автомате между местом включения данного стека и выходом цифрового автомата. На фиг. 1 показано устройство, изображенное вместе с контролируемым цифровым автоматом; на фиг. 2 - временная диаграмма работы этой системы. В данном примере цифровой автомат 1 с памятью является вычислительным устройством с конвейерной структурой. Он состоит из трех частей 2, с точностью до которых производится диагностика, каждая из частей 2 содержит регистры 3 и комбинационные логические блоки 4, Регистры 3 и комбинационные Логические блоки 4 последовательно соединены в цепь, содержащую три регистра 3. Устройство 5 для диагностического контроля цифрового автомата I с памятью содержит узел 6 контроля, соединенный с выходами 7 цифрового автомата 1 с памятью, и стеки 8, часть из которых (в данном примере один) своими информационными входами соединена с входами 9 цифрового автомата 1 с памятью, а остальные - с выходами частей 2, причем входы управления записью стеков 8 соединены с выходом 10 узла 6 контроля. Каждый из стеков 8 содержит цепочку триггерных регистров 11, соединенных между собой по принципу первый на входе - первый на выходе. Устройство 5 для диагностического контроля цифрового автомата с памятью и цифровой автомат 1 работают следующим образом. Приемы информации в последовательно включенные регистры 3 производятся синхронно по сигналам приема Пр1, Пр2, ПрЗ этих регистров (фиг. 2, где t - время). Одновременно с приемами информации в регистры 3 цифрового автомата 1. с памятью производятся приемы информации в триггерные регистры М стеков 8 устройства 5 для диагностического контроля цифрового автомата с памятью (не показаны). Когда некоторая из частично совмещенных во времени операций, например, операция, которой на фиг. 2 соответствуют сплошные стрелки, оказывается выполненной неверно из-за проявления одной или даже нескольких неисправностей в любой из частей 2, то

срабатывает узел 6 контроля и в его выходной триггер ошибки принимается сигнал ошибки (сигнал на выходе 10 узла 6 контролг., обозначенный на фиг. 2 через Ош (10), Сигналы приема Пр4 (фиг. 2) в этот триггер тоже не показаны на фиг. 1. Этот сигнал ошибки прекраш,ает приемы во все стеки 8. На фиг. 1 и 2 опушены технические подробности того, как именно сигнал ошибки прекраш.ает прием информации в стеках 8. Это может быть выполнено, например, путем пропускания тактовых импульсов через двух входовой элемент И, на второй вход которого подана инверсия сигнала ошибки, име юш.егося на выходе 10 узла 6 контроля. Сам цифровой автомат 1 после прекрашения приемов в стеки 8 может продолжать, если .нужно, свою работу.

Глубины стеков. 8 (т. е. количество триггерных регистров 11 в каждом из стеков 8), подобраны таким образом (фиг. 1 и 2), что после указанной остановки стеков 8.в нижнем из триггерных регистров 11 каждого сте1:са 8 останется информация («фотография) , относящаяся к неверно выполненной операции. Очевидно, что путем анализа «фотографий (вручную или при помощи

некоторой аппаратуры) можно точно определить, какая из частей 2 неисправна. Диагноз будет правильным независимо от типа (устойчивые или неустойчивые) и количества неисправностей.

После установления диагноаза ( нужно, устранения неисправности), выходной триггер в узле 6 контроля может быть обнулен, после чего устройство 5 может обнаружить и диагностировать новые неисправности.

Цифровой автомат 1 и устройство 5 для диагностического контроля цифрового автомата 1 с памятью (фиг. 1) отделены друг от друга. На практике сетки 8 в ряде случаев целесообразно помещать в те части 2, с выходами которых они соединены. Это полезно с точки зрения удобства диагностики неисправностей самих стеков 8. Однако этот вопрос не является принципиальным для данного решения.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом состоят в уменьшении объема запоминающего устройства для записи необходимой диагностической информации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЦИФРОВОГО АВТОМАТА С ПАМЯТЬЮ, состоящего из последовательно соединенных частей, с точностью до которых производится диагностика, причем каждая часть содержит последовательно соединенные регистры и комбинационные логические блоки, содержащее узел контроля и запоминающее устройство для записи диагностической информации, отличающееся тем, что, с целью уменьщения объема памяти для диагностической информации, запоминающее устройство выполнено в виде стеков, информационные входы которых соединены с входами контролируемых частей и выходом цифрового автомата, а входы управления записи стеков соединены с выходом узла контроля, вход которого связан с выходом цифрового автомата,, а глубина каждого стека на единицу больще количества регистров, находящихся в цифровом автомате между местом включения данного стека и выходом цифрового автомата. (Л со о О5