Устройство для коррекции программ Советский патент 1985 года по МПК G06F11/28 

111

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отладки программ цифровых вычислительных машин (ЦВМ), работающих в реальном масштабе времени и имеющих постойнное запоминающее устройство программ.

Известно устройство отладки программ для постоянного запоминающего устройства9 содержащее блок регистров, блоки формирования адреса8 блок управления, запоминающее устройство без разрушения информации (ЗУБРИ), блок приема и вьщачи команд, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) обеспечивающее в режиме автоматической перезаписи задачу в ЦВМ информации из ПЗУ или ЗУБРИ l .

Недостатками являются наличие дополнительного ЗУ (ЗУБРИ), которое имеет объем того же порядка, что и ПЗУ, а также малое быстродействие.

Известно устройство для отладки nporpaMMj которое включает блок клавиатуры, регистр числа, регистр обмена, регистр адреса, оперативную память (ОП), перфоратор., накопитель. Отлаживаемая программа записьшается в ОП, а при обнаружений ошибок оперативно корректируется Y| .

Недостатком устройства является большое количество дополнительного С5борудования, которое не всегда возможно использовать в составе ЦВМ на месте ее установки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является запоминающее устройство с коррекцией программы, содержащее блок управления, блок постоянной памяти, регистр кода неисправных адресов, адресный регистр, числовой регистр, регистр кода исходного состояния, блок селекции адреса, дополнительный адресный регистр, шифратор, дополнительный блок управления, блок селекции числа, блок полупостоянной памяти, четыре схемы И, две.схемы ИЩ .з .

Известное устройство при работе в режиме ввода корректируемых чисел

в блок полупостоянной памяти не позволяет процессору работать по про грамме, хранящейся в постоянной памяти, так как адрес для постоянной и полупостоянной памяти поступает из одного и того же блока селекции адреса. Кроме того, в режиме автоматической коррекции программы дополнительный блок управления удлиняет

б2

общий цикл выполнения программы. ЦВМ, что недопустимо при работе в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повьш1ение быс родействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для коррекции программ, содержащее коммутатор, наборное поле адреса и наборное поле команд, схему сравнения и блок регистров, причем выходы наборного поля команд и наборного поля адреса соединены соответственно с информационным входом блока регистров и первым информационным входом схемы сравнения, выход которой соединен с первым управляющим входом коммутатора, выход блока регистров и вход команд устройства соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора, выход которого является выходом команды устройства, введены элемент И, четыре элемента НЕ, элемент 2И-ИЛИ, элемент ЗИ-ИЛИ, триггер,кольцевой регистр сдвига и счетчик, причем вход записи устройства через первый элемент НЕ соединен с первым входом первого-элементаИ элемента ЗИ-ИЛИ, выход которого соединен с тактовыми входами кольцевого регистра сдвига и блока регистров, вход коррекции программы устройства соединен с первь м и вторьм -входами первого элемента И элемента 2И-ШШ, вторым входом первого элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, входом записи блока регистров и через второй элемент НЕ - с nepBbiM входом третьего элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, первым входом второго элемента И элемента 2И-ШШ и первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом схемы сравнения, выход переполнения кольцевого регистра сдвига соединен с вторым входом второго элемента И элемента 2И-ШШ и через третий элемент НЕ - с вторым вхрдом третьего элемента И элемента ЗИ-ИПИ, тактовый вход уетройства соединен со счетным входом счетчика, первым входом второго элемента И и третьим входом третьего элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, выход переполнения счетчика соединен с нулевым входом

триггера, единичный выход которого соединен с входом разрешения счета счетчика и вторым входом второго . элемента И элемента ЗИ-ИЛИ;, выход схемы сравнения соединен с единичным входом триггера и через четвертьй элемент НЕ - с вторым управляющим вводом коммутатора и выходом устройства, адресный )вход устройства соеди иен с вторьм входом элемента И, выход элемента 2И-Р1ПИ соединен с инфор мационным входом регистра сдвига. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство для коррекции программ содержит наборное поле 1 команд, блок 2 регистров, коммутатор 3, коль цевой регистр 4 сдвига, элемент ЗИ-ИЛИ 5, элемент 2И-ИЛИ 6, первый элемент НЕ 7, вход 8 записи устройства, вход 9 коррекции программ устройства, второй элемент НЕ 10, трети элемент 11, элемент И 12, триггер 13, счетчик 14, схему 15 сравнения, четвертьй элемент НЕ 16, наборное поле 17 адреса. Регистр 18 команд (РК), запоминаю щее устройство 19 программ (ЗУПР), счетчик 20 текущего адреса команд (СЧАК) являются частью ЦВМ и приведены для пояснения описания. Блок 2 регистров состоит из m п-разрядных регистров сдвига, где m - число разрядов в строке блока 2 п - число строк в блоке 2, Блок 2 служит,для записи,хранейия скорректированных кодов команд и выдачи их на РК 18. В одноименные разряды регистров сдвига блока 2 записы вается т-разрядный скорректированный код команды.Количество кодов команд записываемых в блок 2 регистров может быть меньше, либо равно п. Циклический регистр 4 сдвига, каждый разряд которого содержит 1 (при н личии) или О (при отсутствии) код команды в одноименных разрядах регистров сдвига блока 2 регистров. Работа устройства возможна в дву режимах: режиме автоматической коррекции программы и режиме записи. Режим записи устанавливается ири наличии на входе 9 единичного потен циала. В этом случае устройство раб тает автономно и не оказывает влия- ния на работу ЦВМ. При этом на втор вход блока 2 поступает сигнал, разрешающий запись кода команды с наборного поля 1 команд в первые разряды регистров сдвига блока 2, второй вход элемента ЗИ-ИЛИ 5, первый к второй входы элемента 2И-ШШ 6 устанавливают в единичное состояние. В режиме записи на наборном поле.17 адреса устанавливается адрес изменяемой команды или начальный адрес изменяемого массива команд, хранящихся в ЗУПР 19. На наборном поле 1 команд устанавливается скорректированный код команды. При появлении на входе 8 нулевого потенциала на выходе элемента ЗИ-ИЛИ 5 вырабатывается тактовый импульс, по которому в первые разряды регистров сдвига блока 2 заносится код команды с наборного поля 1, а первый разряд регистра 4 устанавливается в единичное состояние. При занесении последующего кода команды в блок 2 все предьщущие записанные коды сдвигаются вниз на 1 разряд регистров сдвига, одновременно сдвигается информация в реги-. стре 4. Режим автоматической коррекхц й программы устанавливается при установке на входе 9 нулевого потенциала. При этом на вход блока 2 и через элемент 2И-ИЛИ 6 в регистр 4 поступает управляющий сигнал, запрещающий запись в них информации .и разрешающий циклический сдвиг регистра 4 и регистров сдвига блока 2. На первом входе элемента И 12 устанавливается 1, что разрешает прием в схему 15 сравнения текущего адреса программы, на седьмом входе элемента ЗИ-ИЛИ 5 также устанавливается 1. Если в блок 2 записано менее п кодов команд, то на вькоде последнего разряда регистра 4 устанавливается сигнал О. По этому сигналу через элемент ЗИ-ШШ 5 с тактовой частотой проходят импульсы, сдвисающие информацию в блоке 2 и в регистре 4 до тех пор, пока в последних разрядах регистров сдвига блока 2 не окажется первьм записанный код команды, а на выходе регистра 4 установится сигнал 1.Этот сигнал инвертируется элементом НЕ11 и запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент ЗИ-ШШ 5. Таким образом, после подачи на вход нулевого потенциала и протекания переходных процессов устройство готово к работе в режиме автоматической коррекции. Текущий адрес программы из счетчика 20 через элемент И12 поступает. 1 в схему 15, гДе происходит сравнение его с адресом, принятым с наборного поля 17 адреса. При несравнении через коммутатор 3 на РК18 посту пает код команды, выбранный из . ЗУ11Р19 по текущему адресу программы. По сигналу сравнения фиксируется состояние счетчика 20 и запрещается прохождение через схему коммутатора 3 на РК 18 кода команды, выбранногр из ЗУ11Р19. При этом на выходе триггера 13 и на четвертом входе элемента ЗИ-ИЛИ 5 устанавливается сигнал 1. При сравнении через элемент ЗИ-ИЛИ 5 с тактовой частотой проходят импульсы, которые сдвигают инфор мацию в блоке 2 и регистре 4 на одну позицию. По каждому тактовому икшуль су с выхода блока 2 через коммута тор 3 на РК18 вьадается скорректированный код команды, а в счетчике 14 подсчитывается количество этих кодов Скорректированньй участок программы может быть линейным, а также-включать разветвления-ПО условию. Послед ней командой в скорректированном участке программы должна быть команда безусловного перехода, т.е. команда, передающая управление текущей программе из ЗУПР 19. После выдачи команды перехода на РК18 в счет чике 20 устанавливается адрес перез ода, который сравнивается в схеме 15 с адресом с наборного поля 17 адреса. ,При несравнении .вырабатьшает , ся сигнал, разрешаинций дальнейший счет в счетчике 20 и прохояздение на РК18 кода команда, считанного из ЗУПР19 по текущему адрееу программы. Если в блоке 2 записано менее п скор 166 ректйрованных кодов команд, то после вьщачи последней команды перехода на РК18 и вьфаботки сигнала несравнения счет в счетчике 14 продолжается и с прямого вькода триггера 13 на четвертый вход элемента ЗИ-ШШ 5 поступает сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов, которые сдвигают информацию в блоке 2 и регистре 4 до тех пор, пока она не установится в исходное состояние, т.е. пока в последних разрядах регистров сдвига блока 2 не окажется первым записанньй код команды. Как только значение счетчика 14 станет равнь1м п, с его выхода на R-вход триггера 13 Поступает сигнал 1, при этом триггер 13 сбрасывается, запрещается счет в счетчике 14 и прохождение тактовых импульсов через элемент ЗИ-ИЛИ 5. При установке на входе 9 единичного потенциала происходит сброс содержимого блока 2 и регистра 4. На структурной схеме цепь сброса не приведена. Таким образом, в режиме автоматической коррекции программ непосредственно в процессе вьтолнения программы с минимальными затратами времени производится замена кодов команд на ЗУПР19 на скорректированные коды команд из блока 2. Применение изобретения позволит увеличить полезное время эксплуатац и ЦВМ, а также уменьшить время отладкиПрограммного обеспечения ЦВМ за счет того, что уже отлаженные асти программы могут быть зашиты в остойнную память ЦВМ при перерыах в работе.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ПРОГРАММ, содержащее коммутатор, наборное поле адреса и наборное поле команд,. схему сравнения и блок регистров, причем выходы наборного поля команд и наборного поля адреса соединены соответственно с информационным входом блока регистров и первым информационным входом схемы сравнения, выход которой соединен с первым управляющим входом коммутатора, выход блока, регистров и вход команд устройства соединены соответственно с первьм и вторым информа,ционными входами коммутатора, выход которого является выходом команды устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия устройства, в него введены элемент И, четыре элемента НЕ, элемент 2И-ИЛИ, элемент ЗИ-ИЛИ, триггер, кольцевой регистр сдвига и счетчик, причем.вход записи устройства через первый элемент НЕ соединен с перв№ входом первого элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, выход которого соединен с тактовыми входами кольцевого регист- ра сдвига и блока регистров, вход коррекции программы устройства соединен с первым и вторым входами первого элемента И элемента 2И-ИЛИ, вторым входом первого элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, входом записи .блока регистров и через второй элемент НЕ с первым входом третьего элемента И элемента ЗИ-ШШ, первым входом второго элемента И элемента: 2И-ИПИ и первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом схемы сравнения,выход переполнения кольцевого регистра сдвига соединен с вторым входом второго элемента И элемента 2И-ИЛИ (Л и через третий элемент НЕ - с вторым входом третьего элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчика, первым входом второго элемента И и третьим входом третьего элемента И элемента ЗИ-ИПИ, выход переполнения счетчика соединен с нулевым входом триггера, единичный выход которого iu соединен с входом разрешения счета счетчика и вторым входом второго элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, выходсхемы сравнения соединен с единичОд ным входом триггера и через четвертый элемент НЕ - с вторым управляющим входом коммутатора и выходом устройства, адресный вход устройства соединен с вторым входом элемента И,, выход элемента 2И-1ШИ соединен с информационным входом кольцевого регистра сдвига.