Устройство для контроля микропрограммного автомата Советский патент 1985 года по МПК G06F11/28 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля обмена информацией между управляющим и микропрограммным автоматами или между источником (получателем) информации и устройствами обработки.

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности контроля операций с заранее неизвестным временем их выполнения.

Устройство содержит вход 1 «Начало работы, вход 2 входных воздействий, вход 3 ответных реакций, вход 4 «Конец работы, первый элемент ИЛИ 5, первый 6 и второй 7 элементы задержки, второй элемент ИЛИ 8, триггер 9 блокировки, седьмой элемент И 10, вход 11 тактовых импульсов, первый элемент И 12, дешифратор 13, формирователь 14 кодов времени, четвертый 15 и пятый 16 элементы ИЛИ, элемент НЕ 17, шестой элемент И 18, третий 19 и четвертый 20 элементы задержки, счетчик 21 импульсов, вход 22 сигнала ошибки, счетчик 23 импульсов, третий элемент ИЛИ 24, триггер 25 управления, второй 26, третий 27, четвертый 28 и пятый 29 элементы И, вход 30 сигнала ошибки и входы 31 состояния микропрограммного автомата.

Формирователь 14 кодов времени содержит управляющий вход 32, восьмой 33 и девятый 34 элементы И, дополнительный дешифратор 35, первый 36 и второй 37 шифраторы.

Устройство работает следующим образом.

По входу 1 поступает сигнал «Начало работы (В1), который через элемент ИЛИ 24 поступает на нулевой вход триггера 25 и устанавливает его в нулевое состояние, а через первый 5 и второй 8 элементы ИЛИ устанавливает триггер блокировки 9 в единичное состояние. Нулевой сигнал по входам 2 поступает на входы дешифратора 13 и на его выходах, соответствующих входным воздействиям с неизвестным временем ответных реакций, формируются нулевые сигналы, которые поступают на входы элемента ИЛИ 15. Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 поступает на вход 32 элементов И 33 и 34 и запрещает поступление сигналов по входам состояний микропрограммного автомата на входы дешифратора 35. Кроме того, нулевым сигналом с выхода ИЛИ 15 запрещается формирование единичного сигнала на выходе И 18 и через элементы НЕ 17 и И 10 разрешается поступление тактовых импульсов на вход элемента И 12, через элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки, элемент И 27 сигнал В1 поступает на единичный вход триггера 25, устанавливает его в единичное состояние, а также поступает на установочные входы счетчиков 21 и 23 и обеспечивают запись кодов A2i и Аи, которые формируются в формирователе 14 и поступают на информационные входы счетчиков. Через время, равное времени формирования и приема кодов Azi и Ац на счетчики сигнал с выхода элемета 7 задержки поступает на нулевой вход триггера 9 и устанавливает его в нулевое состояние. При этом открывается элемент И 12 и тактовые импульсы через элементы И 12 и И 28 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 23. Спустя заданное время Tim/n счетчик 23 переполняется и сигнал переполнения через элемент ИЛИ 24 устанавливает триггер 25 в нулевое состояние, который открывает элемент И 26. Тактовые импульсы с выхода элемента И 12 через элемент И 26 начинают поступать на суммируюш,ий вход счетчика 21.

При отсутствии отказов в управляющем и микропрограммном автоматах в интервале Т| появляется сигнал ответной реакции от микропрограммного автомата, и счетчик 21 не формирует на выходе 22 переполнения сигнал ошибки. Сигнал ответной реакции по входам 3 через элементы ИЛИ 5 и 8 устанавливает в единичное состояние триггер 9. В результате прекращается поступление тактовых импульсов через элемент 12 на суммирующий вход счетчика 21. По сигналам ответных реакций от микропрограммного автомата далее выполняются аналогичные действия. В ответ на эти сигналы управляющий автомат формирует на входах 2 сигналы входного воздействия. Если при формировании кодов формирователем 14 должно указываться состояние микропрограммного автомата для данного входного воздействия, то на одном из выходов дешифратора 13, соответствующего данному входному воздействию с неизвестным временем ответной реакции, формируется единичный сигнал. Этим сигналом через элемент ИЛИ 15 по управляющему входу 32 формирователя 14 открываются элементы И 33 и 34. Код состояния микропрограммного автомата по входам 31 поступает на вход дешифратора 35, приформировываясь к коду входного воздействия, который поступает по входам 2. Кроме того, единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 15, через элемент НЕ 17 и элемент 19 задержки запрещает формирование единичного сигнала на выходе элемента И 27, поступающего на установочные входы счетчиков 21 и 23, а также на единичный вход триггера 25, Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 открывает элемент И 28. Сигналы состояния по входам 31 через элемент ИЛИ 16 и И 18 устанавливают триггер 25 управления в единичное состояние, который открывает элемент И 28 и разрешает формирование на его выходе импульсов, поступаюших на суммирующий вход счетчика 23.

После появления на входе формирователя устанавливающихся кодов времени единичный сигнал с выхода элемента 20 задержки поступает на установочные входы счетчиков 21 и 23 и стробирует эти коды по информационным входам. По сигналу входного воздействия через элементы ИЛИ 5 и 8 устанавливается в единичное состояние триггер 9 блокировки. Время задержки сигнала на элементе 19 задержки выбирается таким, чтобы суммарная задержка сигнала на дешифраторе 13, элементе ИЛ И 15, НЕ 17 и элементе 19 задержки была равна задержке сигнала на элементе ИЛИ 5, элементе 6 задержки. При этом сигнал входного воздействия через элементы ИЛИ 5 и элемент 6 задержки подается одновременно с сигналом, формируемым на выходе элемента 19задержки. Это исключает прием кодов на счетчики 21 и 23 стробирующим сигналом с выхода элемента И 27, поступаюшего на установочные входы, до установления сигналов по входам 21 состояний микропрограммного автомата. Через время, равное времени задержки сигнала на элементе ИЛИ 5 и элементах 6 и 7 задержки, триггер 9 управления устанавливается в нулевое состояние и открывает элемент И 12 для тактовых импульсов устройства. Если длительность сигнала входного воздействия больше времени задержки его на элементе ИЛИ 5 и элементах 6 и 7 задержки, то по окончании сигнала входного воздействия на входе элемента НЕ 17 формируется единичный потенциал, поступающий на вход элемента И 10, и тактовые импульсы через элементы И 10, 12 и 28 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 23. Далее выполняются аналогичные действия. Сигнал «Конец работы, поступающий по входу 4 из микропрограммного автомата, через элемент ИЛИ 8 устанавливает триггер 9 блокировки в единичное состояние. На этом работа устройства заканчивается до поступления очередного сигнала «Начало работы. При неисправной работе автоматов счетчик 23 всегда переполняется, а счетчик 21 никогда не переполняется. Поэтому сигналы ошибки на выходах 22 и 30 не формируются. Если в результате отказа сигнал ответной реакции поступает раньше установленного времени Т,/„,„ (,„,,), то как и ранее, он через элементы ИЛИ 5 и 8 устанавливает триггер 9 в единичное состояние. В результате прекраш,ается выдача по входу 11 тактовых импульсов через элементы И 11, 12 и 28 на суммируюший вход счетчика 23. Поэтому в счетчике 23 не вырабатывается сигнал переполнения, триггер 25 остается в единичном состоянии, поддерживая открытым элемент И 29. Сигнал ответной реакции через элемент ИЛИ 5 и элемент 6 задержки поступает на второй вход элемента И 29 и на его входе 30 формируется сигнал ошибки. Если в результате отказа сигнал ответной реакции поступает позже допустимого времени Т,у max (Т, ша:г) ИЛИ вообше не поступает, то подача тактовых импульсов на вход счетчика 21 не прекрашается, в результате чего вырабатывается сигнал переполнения счетчика 21, который поступает на выход 22 и является сигналом ошибки. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет учитывать состояние микропрограммного автомата при формировании кодов формирователем 14 для сигналов входных воздействий, время ответной реакции на которые заранее неизвестно. Это позволяет обеспечить контроль дополнительных операций, выполняемых микропрограммным автоматом время выполнения которых заранее неиз вестно.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО АВТОМАТА, содержащее первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, триггер блокировки, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, формирователь кодов времени, первый и второй счетчики импульсов и триггер управления, причем входы входных воздействий и ответных реакций устройства соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и через первый элемент задержки - с входом второго элемента задержки и первыми входами первого и второго элементов И, входы ,начала и конца работы устройства соединены соответственно с первым входом третьего элемента ИЛИ н вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом триггера блокировки, выход второго элемента задержки соединен с нулевым входом триггера блокировки, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, входы входных воздействий ответных реакций и начала работы устройства соединены с первой группой входов формирователя кодов времени, первая и вторая группы выходов которого соединены с информационными входами первого и второго счетчиков импульсов, выход переполнения второго счетчика импульсов соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера управления, нулевой выход триггера управления соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов И, единичный выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и пятого элементов И, выходы четвертого и пятого элементов И соединены со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов соответственно, выход первого элемента И соединен с первым единичным входом триггера управления и входами записи первого и второго счетчиков импульсов, выход переполнения первого счетчика импульсов является первым выходом ошибки устройства, выход второго элемента И - вторым выходом ошибки устс ройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем обес(Л печения возможности контроля операций с заранее неизвестным временем их выполнения, в него введены дешифратор, четвертый и пятый элементы ИЛИ, элементы НЕ, третий и четвертый элементы задержки, шестой и седьмой элементы И, причем входы состояний контролируемого автомата соединены с входами четвертого элемента ИЛИ и второй группой входов формирователя кодов времени, входы входных воздействий устройства соединены с входами дешифратора, выход ;о которого соединен с входом пятого элемента 00 ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ соединен ел с входом пуска формирователя кодов времени, первым входом шестого элемента И, через элемент НЕ с первым входом седьмого элемента И и через третий элемент задержки с третьим входом первого элемента И, тактовый вход устройства соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с вторым единичным входом триггера управления и через четвертый элемент задержки с установочным в содом первого и второго счетчиков импульсов.