Устройство для сопряжения интерфейса ввода-вывода с регистратором Советский патент 1985 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для контроля ввода-вывода цифровых вычислительных машин и систем.. По основному авт. св. № 1070539 известно устройство для сопряжения интерфейса ввода-вывода с регистратором, содержащее регистр состояния интерфейса, информационный вход которого является информационным входом устройства, блок местной памяти первый информационный вход которого соединен с выходом регистра состояния интерфейса, таймер, блок управления, блок согласования, информационный постоянный запоминающий блок, выход которого соединен с первым входом блока согласования, выход которого является выходом устройства. выход блока местной памяти соединен с вторым входом блока согласования, первый - четвертый выходы блока управления соединены соответственно с входом таймера, управляющими входами блока местной памяти и регистра состояния интерфейса, третьим входом блока согласования, первый вход блока управления является входом задания режима устройства, схему сравнеНИН, счетчик адресов, счетчик интервалов времени, блок останова, ре- . гистр времени останова, адресный постоянный запоминающий блок,,причем выход регистра состояния интерфейса соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с информационным входом устройства, а выход соединен с вторым входом бло ка управления, пятьш, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика адресов, управляющим входом счетчика интервалов времени и. входом адресного постоянного запоминающего блока, выход которого соединен с входом информационного постоянного запоминающего блока, выход таймера соединен с информационными входами регистра времени останова и счетчика интервалов времени, выход счетчика адресов соединен с адресным входом блока местной памяти и первым входом блока останова, второй вход блока останова и второй информационный вход блока местной памяти соединены с выходом счетчика интервалов времени, управляющий вход блока останова является управляющим входом устройства, первый и второй выходы блока останова соединены соответственно с блокирующими входами счетчика адресов и регистра времени останова, выход которого соединен с четвертым входом блока согласования Щ . Недостатком известного устройства является ограниченный класс решаемых задач, так как в нем имеется лишь одна возможность останова записи информации на шинах интерфейса вводавывода в блок памяти: по превышению временного интервала между двумя сигналами идентификации (прямым и ответным). Это позволяет выявить ошибки в интерфейсе ввода-вывода только временного характера. Однако опыт проведения наладочных работ показывает, что существует необходимость в остановах записи по причинам программного характера: сбои в работе внешних устройств, ошибки в выполняемых внешними устройствами рабочих программах. Отсюда необходимость останова по задаваемым оператором адресу блока памяти, по которому ведется запись изменяющейся в интерфейсе ввода-вывода информации; адресу блока памяти после определенного числа повторов этого адреса; по содержимому информации на щинах интерфейса ввода-вывода; по содержимому информации на шинах интерфейса ввода-вывода после заданного количества повторов этой информации. Это существенно расширяет функциональные возможности устройства. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен блок блокировки записи, содержащий регистр останова, вторую и третью схемы сравнения э счетчик повторов информации, счетчик повторов адресов, три элемента К, триггер и элемент ИЛИ, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первой схемы сравнения, а выход - с третьим входом блока останова, первый вход второй схемы сравнения соединен с информационным входом устройства, вход регистра останова, информационные входы счетчика повторов информации, счетчика повторов адресов, первые входы второго и третьего элементов И и элемен3 ,та ИЛИ соединены с управляющим входом устройства, первый и второй вхо ды третьей схемы сравнения соединены Соответственно с выходом счетчик адресов и первым выходом блока останова, выход регистра останова сое динен с вторым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с вычитающим входом счетчика повторов информации, выходом соединенного с вторыми входами второго и трет его элементов И, выход третьей схемы сравнения соединен с вычитающим входом Счетчика повторов адресов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с третьим входом элемента ИЛИ, нулевой и единичный входы триггера соединены соответственно с выходами третьего элемента И и элемента ИЛИ, инверсный вход - с вторым входом, первого элемента И. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функ циональная схема блока блокировки записи; на фиг. 3 - функциональная схема блока останова; на фиг. 4 функциональная схема управления; на фиг. 5 - временная диаграмма работы устройства при фиксации состояний интерфейса ввода-вывода; на фиг. 6 временная диаграмма работы устройства при документировании информаци на регистраторе; на фиг. 7 - блоксхема алгоритма работы устройства при фиксации состояния интерфейса ввода-вывода при превышении заданно го временного интервала; на фиг. 8 блок-схема алгоритма работы устройс ва при останове по содержимому инфо мации на шинах интерфейса ввода-вывода; на фиг. 9 - блок-схема алгоритма работы устройства при останов по адресу ячейки местной памяти; на фиг. 10 - блок-схема алгоритма рабо ты устройства при останове по содер жимому информации на шинах и адресу йчейки местной памяти; на фиг. 11 блок-схема алгоритма работы устройства при .документировании информаци на регистраторе. Устройство (фиг. 1) содержит информационный вход 1, регистр 2 состояния интерфейса, первзто схему 3 сравнения, блок 4 управления, тайме 5, счетчик 6 адресов, блок 7 блокировки записи, блок 8 местной памяти 00 .4 счетчик 9 интервалов времени, блок 10 останова, регистр 11 времени ос- , танова, блок 12 согласования, регистратор 13, адресный постоянный запоминающий блок 14, информационный постоянный запоминающий блок 15. Блок 7 блокировки записи (фиг. 2) содержит регистр 16 останова, вторую схему 17 сравнения, третью схему 18 сравнения, счетчик 19 повторов информации, счетчик 20 повторов информации, третий 21, второй 22 элементы И, триггер 23,. элемент ИЛИ 24, первый элемент И 25. Блок останова (фиг. 3) содержит регистр 26 адреса останова, сумматорвычитатель 27 и формирователь 28 импульса. Блок управления (фиг. 4) содержит задающий генератор 29, элемент ИИЛИ 30, триггер 31, счетчики 32 и 33, дешифратор 34, счетчик 35, дешифратор 36, элементы И 37 и 38, элемент ИЛИ 39, триггер 40, элементы И 41-44. Регистратором 13 может быть, например, эле стрифицированная пишущая маиина типа Консул-256. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все регистры и счетчики сброшены. Задающий генератор 29 формирует серию, поступающую в таймер 5 для выработки значения текущего времени и синхронизирующих серий. Оператор может задать либо режим записи состояний сигналов на шинах интерфейса ввода-вывода в ячейки блокя 8 по последовательно возрастающим адресам ячеек, либо режим документирования, в котором производится чтение записанной информации из блока 8 и распечатка её в виде таблицы на бумаге регистратора 13. В режиме записи (фиг. 5 и 7) сигналы идентификации из интерфейса ввода-вывода поступают на первый вход схемы 3 сравнения через информационный вход 1, а на второй «вход схемы 3 сравнения подается информация с выхода регистратора 2. По сег; рии, поступающей из таймера 5 на вход счетчика 9, производится подсчет времени от начального до t-ro состояния сигналов на шинах интерфейса Ввода-вывода. Начальное зиачение азрядов регистра 2 нулевое и отлиается от значений i-ro состояния шин интерфейса ввода-рывода, поэтому схема 3 на выходе вырабатывает сигнал несравнения, который поступает в блок 4 на вход элемента И-ШШ 3 открывая прохожд.ение серии задающего генератора 29 на вход счетчика 32 Счетчик 32 начинает считать, при этом на выходе дешифратора 36 формируются сигналы управления, организующие работу блоков устройства. По сигналу с первого выхода дешифратора 36, поступаюшего на вход регистра 2 через элемент И 41, -е состояние шин интерфейса фиксируется на регист ре .2. Сигнал с второго выхода дешифратора 36 через элемент И 37 (при наличии на другом входе элемента И 37 признака записи) и элемент ИЛИ 39 поступает на счетный вход счетчика 6 на первый вход триггера 40 и на вход блока в. При этом пересчитывается счетчик 6, взводится триггер 40 и вьщается старт записи в блок 8. Сигнал с выхода триггера 40 закрывает входы элементов И 41 и 43 на время, равное циклу записи информации с выходогз регистра 2 и счетчика 9 в блок 8, блокируя пересчет счетчика 9 и вход регистра 2. Но завершению записи информации в блок 8 сшналом с четвертого выхода дешифратора 36 сбрасываются счетчик 9, триггер 40 и разблокируются входы регистра 2 и счетчика 9. При очередном изменении состояния сигналов на шинах идентификации схема 3 сравнения вновь .вырабатывает сигнал несравнения и повторяется описанный алгоритм. При этом фиксируемая в блоке 8 информация о состоянии шин интерфейса ввода-вывода записывается по последовательно возрастающим адресам, вырабатываемым счетчиком 6. При переполнении памяти 8 запись производится по кольцу, снова начиная с нулевого адреса. I Величина интервала времени со. счетчика 9 от -го до i +1-го изменения состояния сигналов на шинах идентификации интерфейса ввода-вывода поступает на первый вход сумматора-вычитателя 27, на второй вход которого подается константа интервала времени в обратном двоичном коде. Если величина интервала времени превышает значение константы, то на выходе сумматора-вычитателя 27 вырабатывается уровень, поступающий на вход формирователя 28, где формируется сигнал останова, по которому производится перепись со счетчика 6 на регистр 26 - код адреса ячейки, куда- записывалась последняя информация о состоянии шин интерфейса ввода-вывода перед остановом, а также производится, перепись на регистр 11 кода текущего времени из таймера 5. Режим записи последовательных состояний шин интерфейса ввода-вывода в блок 8 может быть задан оператором в следующих вариантах. / При первом варианте (фиг. 5 и 8) оператор задает требуемый код информации на регистре 16, а на счетчике 19 на информационный вход - необходимое количество повторов этого кода информации. В процессе работы устройства при сравнении текущей информации, поступающей с шин интерфейса ввода-вывода через информационный вход 1 на первый вход схемы 17 сравнения, с информацией, поступающей с выхода регистра 16 на ее второй вход, на выходе схемы 17 сравнения вырабатывается сигнал сравнения. Этот сигнал поступает на вычитающий вход счетчика 19 и осуществляет реверсивный счет. При сравнении реального количества Ловторов текущей информации с предварительно заданньм на счетчике 19 на выходе его формирует-, ся сигнал переноса, который через элементы И 22, ИЛИ 24 устанавливает в единичное состояние триггер 23. При этом нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 23 блокирует прохождение через элемент И 25 сигнала несравнения с выхода схемы 3 сравнения, в результате блокируются вкоды регистра 2, счетчика 6, блока 8, а на выходе формирователя 28 формируется сигнал останова, по которому на регистрах 11 и 2о фиксируется текущее время останова и адрес соответственно. При втором варианте (фиг. 5 и 9) режима записи оператор предварительно задает на регистре 26 требуемый код адреса останова, а на счетчике 20 по информационному входу - количество повторов заданного адреса. При сравнении текущего адреса со счетчика 6 в процессе записи информации в блок 8 с предварит ельно заданным на регистре 26 на выходе схемы 18 сравнения вырабатывается сигнал, поступающий на вычитающий вход 711 счетчика 20 повторов и осуществляющий реверсивный счет. Останов записи в блок 8 с фиксацией останова и адреса ос танова на регистрах 11 и 26 соответственно производится при сравнении реального количества повторов адреса ячейки блока 8 с заданным на счет чик 20,.на выходе которого появляется сигнал переноса, который через элемент ИЛИ 24 взводит триггер 23. Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 23 блокирует прохождение сигнала несравнения с выхода схемы 3 сравнения через элемент И 25. Третий вариант (фиг. 5 и 10) режима записи характерен тем, что процесс записи в блок 8 начинается с момента сравнения реальной информации на шинах интерфейса ввода-вывода с информацией, заданной заранее в устройстве с учетом ее повторов, до момента сравнения текущего адреса ячейки блока 8 с заданным в устройст ве адресом останова. Оператором заранее взводится триггер 23 и задаются на регистре 16 требуемый код информации, на счетчике 19 - необходимое количество повторов этой информации, а на регистре 26 - код адреса останова. Так как триггер 23 взведен, то нулевой сигнал на его инверсном выходе запрещает прохождение сигнала несравнения с выхода схе мы 3 сравнения через элемент И 25; следовательно заблокированы входы Р гистра 2, счетчика 6 и блока 8. При сравнении реального количества повторов текущей информации с предварительно заданным на счетчике 19 на выходе его вырабатывается сигнал переноса, который через элемент И 2 сбрасывает триггер 23. В результате разблокируется элемент И 25, и по кажд.ому сигналу не сравнения с выхода схемы 3 сравнения осуществляет ся запись в блок 8 по последователь но возрастающим адресам ячеек, пока не сравнится текущий адрес на счетч ке 6 с предварительно заданным на регистре 26 адреса останова, в per. зультате взводится триггер 23 и сиг налом с инверсного входа блокирует элемент И 25. В режиме документирования (фиг. и 11) накопленной в блоке 8 информа ции производится чтение ее через блок 12 и распечатка на регистратор 0 13 прочитанной информации в виде таблицы. Заголовок таблицы состоит из 4 строк, содержащих наименование информации документирования последующих строк таблицы. Строка таб- лицы содержит информацию о состоянии шин интерфейса ввода-выводя, о времени останова (часы, минуты, секунды), 6 интервале времени (мкс,нс) между двумя изменениями состояния щин интерфейса ввода-вывода. Описание трафаретов распечатки заголовка и последующих строк хранится в информационном построчном запоминающем блоке 15, АдресньБ постоянный запоминающий блок 14 определяет последовательность распечатываемой информации. В первую очередь распечатывается заголовок - таблицы: при задании оператором признака чтения информации из блока 8 серия с выхода задающего генератора 29 через элемент И-ИЛИ 30 поступает на вход счетчика 32, а триггер 31 переключается, фор- мируя на втором выходе признак чтения. Счетчик 32 начинает считать, а на выходе дещифратора 36 формируются сигналы, управляющие работой -блоков устройства. Признак чтения с выхода триггера 31 разрешает прохождение сигнала с одного из выходов счетчика 21 на счетный вход счетчика 33 тактов печати, а также описывает элемент И 44. По сигналу с пятого выхода дешифратора 36 код номера такта печати поступает на вход адресного постоянного запоминающего блока 14. В соответствии с номером такта печати из адресного постоянного запоминающего блока 14 прочитывается адрес, поступающий на вход информационного по стоянного запоминающего блока 15, Код символа, считанный из этого блока по данному адресу, фиксируется .в блоке 12 для последующей распечаткИс По номеру последнего такта печати в строке дешифратор 34 тактов печати вЪфабатывает сигнал конца стросчетчик 35 строк печати. По окончании печати четырех строк заголовка таблицы сигнал с выхода счетчика 35 открывает элемент И 38. Сигнад с второго выхода дешифратора 36 через элемент И 38 при наличии на втором входе элемента И 38 признака чтения. элемент ИЛИ 39 поступает на счётный

911441

вход счетчика 6, на первый вход триггера 40 цикла местной пямяти и выдается старт чтения в блок 8, Прочитанная из блока 8 в блок 12 согласования информация распечатывается в 5 строке по описанному трафарету в соответствии с номером такта печати и строки.

По окончании распечатки строки дешифратор 34 вырабатывает сигнал конца строки, по которому пересчитывается счетчик 35 и организуется следующий цикл чтения информации из блока 8 в блок 12 с последующей распечаткой на бумаге регистратора 13, Чтение информации -из блока 8 производится по последовательно возрастающим адресам, формируемьгм счетчиком 6. Начальный адрес предварительно зада.ется оператором в соответствии с желаемой глубиной адресации блока 8 местной памяти относительно адреса останова, зафиксированного на регистре 26 адреса останова. Оператор оп00

10

ределяет необходимый объем информации для документирования.

Включение в состав распечатываемо информации значения текущего времени останова позволяет при анализе осуществить ее привязку к другой информации, например, вьщаваемой операционной системой при возникновении ошибок.

Таким образом,устройство обеспечивает более широкий класс решаемых задач за счет обеспечения возможности останова по адресу записываемой информации или содержанию этой информации, позволяющей устройство применять не только для анализа ошибочных ситуаций из-за нарушения временных соотношений в интерфейсе ввода-вывода, но и фиксировать ошибки в логике работы подключенных к интерфейсу внешних устройств или рабочих программах, выполняемых внешними устройствами. Это расширяет также область применения заявляемого устройства для сопряжения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ИНТЕРФЕЙСА ВВОДА-ВЫВОДА С РЕГИСТРАТОРОМ по авт. св. № 1070539, о т л и,чающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в устройство введен блок блокировки записи, содержащий регистр останова, вторую и третью схемы сравнения, счетчик повторов информации,, счетчик повторов адресов, три элемента И, триггер и элемент ИЛИ, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первой схемы сравнения, а выход - с третьим входом блока останова, первьй вход второй схемы сравнения соединен с информационным входом устройства, вход регистра останова, информационные входы счетчика повторов информации и счетчика повторов адресов, первые входы второго и третьего элементов И и элемента ИЛИ соединены с управляющим входом устройства, первый и второй входы третьей схемы сравнения соединены соответственно с выхо-. дом счетчика адресов и первьм выходом блока останова, выход регистра останова соединен с вторым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с вычитающим входом счетчика повторов информации, выходом соединенного с вторыми входами второго и третьего элементов И, вы(Л ход третьей схемы сравнения соединен с вычитанмцим входом счетчика повторов адресов, выход которого соединен с вторым вхбДом элемента ИЛИ, вьгход второго элемента И соединен с третьим входом элемента ИЛИ, нулевой и единичный входы триггера соединены 4 соответственно с выходами третьего 4;: элемента. И и элемента ИЛИ, а инверсный выход - с вторым входом первого элемента И.

BSffOfcW

Ц

-

От f/iaxa 7

H LJiJ

26

tv. c

I

ФигЗ

Код UHipopfiau.ua и адреса оста но8а от оператора

Сигнал упрабл. от оператора

Признак записи

от оператора I

Bbiwds oKazQ п п п п п п п п п плглпшиш,

Не ср. Выход $лока 3 j . П П

Триггер Z3aHr(|

Вшод6лока27

Выход схемш П

Выход схемы 18

Выход cveff}w/(a20 f

Выход cxenbi |

Выход 19П

Вшод регистра Zln

Выход П П

. , Выход ci emuKa

flJL.TL

Фиг.5

На1 альный сброс, истроастба. устаноока текущегобременабблоке 5

Счет блокомff антер6а/ а бремени

Сброс блока 8 местной памяти

, игналь п. нодшодеблшЫ:.. , Срашмыс ftf2Mx vi - J ппминас

Нет

Выработка блоконЗ признака изменения входных сигиа об

Риз5локаро5ка6)(омда регистра Z. Сброс иразЗлокиробна Cinema

Улшр/ /

времени болбше

В

Мданного

Выработка блоком Ю сигнала останова

перепись текущего

Цикл оремени из блока 5 nucudSffo sm на регистр 11.

D Перепись сос ещзакон енчикаадрес блок 10

Ш

Переход д режим донументробат блока 9

Пересчет счетцака адресоб 6

Ълонироёка дходод регистра 2. блоки робка счета блокад Задание треёуемоео кода анформата на Старт запи регистре 16,необход $лок8 димого Komvecm6a ообтородна 19 РазВлокиробка Выработка Слоном дходоб регист 5 признака изменеCfpoc и ния 6)(одншх робка счета сигналоб лока9

,:игнвШ

т Од/ходе .. сратнь1Ссигна С2} Чанинаошхоё гегиш

Да

Ре8ерса§ншй счет счетчика подтород информации W / Ч11СЛр оотороВинфо , таи радио задан lOMt/на cveff} i/uKe1S Выработка локоп 10 сигнала останоба записи Перепись текущего бремени ост анода из блока 5ffaрегистр ff. Переписи cffeiD QUKa адресоббо длокЮ

Фиксация регистром 2 дходных сигналоб

I

Переход д режим документиробания

Фиг. 8 Hfm y oobixgdct кабсрабнимыс CL. ct emijuHa побтороб адреса

Раздлокиробка бм до5 регистра 2. Сдрос иразблокироб к а cinema 5лока9

шнат

В гналамина быхо е5лона JO

Ла

Реберсибный 20

д

.Л а

Фиксация регистром 2 бходны) сигналоб

Фиг.9

Старт записи

б ff/70f 8 Фиксация б/;ок Началоншй cffpoc устройстоа. дходнб/ C( Устанодка текущего 5ремениб 5/10ке5 Сброс блока в местной памяти Задание требуемого Реберсабнсна кода иифорпациа на счетчик регистров, Heoffxoпобтороб и и ф димого KMwecmSa мации. 19 поотароо нос етчике19Задание кода адреса останоба на регистре 26, необхооипого количестба поотора адреса на счетчике 20 Пересчет счетчика адресоб 6

блок ирод к а оходоб регистра 2 Влокиробка cvema 5мка9

Фиг.Ю

, MUli,

oomoaooaff оесараоно эаданнопу на cveffh, икегС

Ла

Шрмиродание блоком Шсигнат останоба записи азблокиробка бходоб регистра 2 Spoc иразблоки обка счета Реберсибнбш счет счетчика побтороВ qfffleca 20

Задание режима документиробания

нформаииа д блоке 12 готоба к pacnei amKe

Распечатка

заголобка

тадлицы

ФормироОаниедлоком сигналй опроса блока 7 и оздеденае триггера цикла местной памяти

. S