Устройство для контроля схем управления Советский патент 1986 года по МПК G06F11/26 

Из1,1брстемпе относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля правильности функпиониронания элементов и цепей выработки управляющих сигналов и различных устройствах цифровых вы- числите;гы1ых машин и друг1гх дискретных автомагов, а также ;1ля автоматической локализации мест появления ошибок.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит сдвиговый регистр I, регистр 2, группу 3 элементов И, блок А формирования контрольного кода, блок 5 сравнения, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, элементы 8 и 9 задержки, вход 10 сброса устройства, вход И конца операции, вход 12 тактовых импульсов, входы 13 контролируемых управляющих сигналов, входы 14 контролируемых операц1ш, вход 15 записи, выход 16 сигнала ошибки, информационный выход 17 устройства.

Одним из основных устройств ЭВМ является устройство управления, вырабатывающее управляюии1е сигналы, под действием которых происходит преобразование информации в других устройствах и блоках машины. Каждой Выполняемой устройством управления, операции соответствует определен- ньй набор управляющих сигналов, распределенных по времени (такту выполнения операц ш) в соответствии временной диаграммой.

Устройство работает следующугм образам.

По команде Пуск устройство управления формирует управляющие сигналы, под действием которых происходит обработка команды решаемой задачи. В соответствии с адресом команды запоминающего устройства выбирается ,з, код операции которой поступает на дещифратор кода операции устройства управления и дешифрируется . Сигнал с одного из выходов дешифратора, соответствующий коду операции, подготавливает к работ схему управления соответствующей операции. Устройство управления вырабатывает сиг нал Запуск, который запускает ту схему управления операцией, на вход которой подается си

2527852

нал с выхода дешифратора кода операций.

Схема управления операцией в определенные, соответствующие тактовьпч

5 сигналам, моменты времени выраба- тьтает управляющие сигнал ы, которые поступают в другие узлы и Рлоки машины, где производится преобразование информации в соответствии с пра 0 1)илами выполнения операции. По окончании выполнения операции схема управления вырабатьшает сигнал Окончание операции, по которому запускается схема обработки сле 5 дующей команды программы и процесс повторяется до тех пор, пока не поступит команда с кодом операции Останов . По данной команде ЭВМ прекращает работу.

20 Нал1гчие сбоев или отказов в цепях устройства управления приводит к неправильному функционированию узлов и блоков ЭВМ, а также объектов управляемых ЭВМ. Обнаружение сбоев

25 и отказов в момент их возникновения позволяет исключить неправильное функционирование устройств.

Так как каждому такту выполняемой операции соответствует опреде30 ленный набор управляющих сигналов, то его можно представить в виде п - разрядного двоичного числа, где и - количество вырабатьшаемьгх устройством управления управляющих сигнаJ, лов. Следовательно, каждому такту выполняемых, операций соответствует определенный двоичный код.

Тогда для контроля правильности выработки управляющих сигналов на каждом такте операции можно использовать контрольный эталонный код. Однако применение в качестве контрольных эталонных кодов п -разрядных двоичных чисел требует создания

устройства для их хранения и сравнения с вьфабатываемыми управляющими сигналами.

Для контроля правильности выработки управляющих сигналов целесообразно использовать не весь контрольный эталонный код, а остаток от деления его на определенное число ( , т.е. использовать контроль по модулю. В этом случае контроль правильности

выработки управляющих сигналов происходит следующим образом. При поступлении тактового сигнала вырабатьшае- ,мые управляющие сигналы поступают

3

на схему свертки, где формируется свертка по модулю j . Код полученной свертки по модулю сравнивается с эталонным кодом свертки. Если он совпадают, то управляющие сигналы выработаны правильно, в противном случае - нет. Сравнивая коды получемой и эталонной свертки, при соответствующем выборе модуля числа можно определить цепь, которая не выработала ложный управляющий сигнал.

В качестве блока А формирования контрольного кода может быть исползована любая известная схема свер ки кода по mod. q.

Перед началом работы регистры 1 и 2 устанавливаются в нулевое состояние за счет подачи сигнала н вход 1 О с выхода скемы установки в нуль ЭВМ.

Устройство работает следующим образом.

После дешифрации кода операции, которую необходимо выполнить ЭВМ, сигнал операции с дешифратора кода операции . устройства управления подается по одному из входов 14 на один из элементов И группы 3. При подаче сигнала Запуск запускается выбранная схема управления операцией. Сигнал Запуск поступает также в устройство обнаружения отказа по шине записи эталонных кодов свертки. Сигнал с выхода выбранного элемента И 3 поступает на входы установки в единичное состояние те разрядов регистра I, которые соответствуют единичным состояниям последовательно записанных кодов свертки выполняемой операции.

Таким образом, в регистре 1 ока- зьгояются записанные коды сверток каждого, такта операции, последовательно по (71 разрядов справа налево.

При выполнении операции схема управления операцией вьфабатывает в каждый такт управляющие сигналы, которые поступают в другие узлы и блоки ЭВМ, а также в устройство обнаружения неисправности по входам 13. Сигналы первого такта операции поступают на блок 4, где образуется код по mod.q. Образованный блоком код свертки поступает на вход блока 5 и записьшается на регистр 2. С п старших разрядов регистра 1, код, соответствующий коду эталонной

2

5

5

0

7854

свертки первого такта операции, поступает на входд б;тока 5.

Тактовый сигнал по входу 12, задержанный i элементом 8 задержки на время срабатьшания блока 4, опрашивает блок 5 и пост 71ает на вход элемента 9 зрдержкг. Так как ошибки нет, то сигнала на выходе блока 5 не будет . На второй вход элемента И 6 поступает тактовый сигнал с выхода элемента 9 задержки и инвентирован- ный сигнал с выхода блока 5. Сигнал с выхода элемента И 6 производит сдвиг регистра 1 на tn разрядов и установку разрядов регистра 2 в нулевое состояние. В старших разрядах регистра 1 будет записан код эталонной свертки следующего такта операции, следовательно, устройство подготовлено к контролю выработки управляющих сигналов в следующем такте и весь процесс повторяется.

Если в цепи t управления не будет выработан ложный управляющий сигнал, то блок 4 преобразует набор сигналов в код, не соответствующий эталонному коду, занесенному на регистр 1. На выходе блока 5 будет въфаботан сигнал Ошибка. Он посту- пает на схему останова ЭВМ, и выполнение операции прекращается. Кроме того, инвертированный сигнал поступает на вход элемента И 6 и залрещает прохождение сигнала с выхода элемента 5 задержки. Сдвиг регистра 1 и установка в ноль разрядов регистра 2 ос;;/ществлен не будет. Анализируя код,1 эталонной свертки и получаемой свертки, определяется цепь, в которой возникла ошибка.

После выработки необходимых сигналов в каждом такте операций схема управления операциями вырабатывает сигнал Окончание операции, который поступает по входу 11 на элемент ИЛИ 7 устройства. По этому сигналу все блоки устройства устанавливаются в исходное состояние. Контроль вильности выполнения следующих операций аналогичен.

Формула изобретения

Устройство для контроля схем управления, содержащее регистр, группу элементов И, элемент И, элемент ИДИ, причем первые входы элементов И гоуппы соединены с шинами соответc l вующих контролируемых опера1ШЙ устройства, входы элементов И группы соединены с входом сигнала записи ус-тройства, выходы регистра образуют информационн111й выход устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия устройства, в него введены ()-разрядный сдвиговый регистр (г;;е га - число разрядов в эталонном коде; п - максимальное число тактов, необходимое ,аля выполнения любой контролируемой операции), блок сравнения, первый и второй элементы

10

управляющих сигналов устройства сое- динены с информационными входами блока формирования контрольного кода, выходы контрольного кода которого соединены с информационными входами регистра и первой группой информационных входов блока сравнения вторая группа информационных входов которого соединена с выходами tn стар ших разрядов сдвигового регистра, вход строба блока сравнения соединен с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, выход неравнества блока сравзадержки, блок формирования контроль is нения соединен с первьм входом эле ного кода, причем выходы элементов И группы соединены с установочными входами соответствующих разрядов сдвигового регистра, сбросовые входы которых соединены с первым сбро- 20 совым входом регистра и выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого являются входом сброса и входом конца операции устройства гоответствеино, входы контролируемых 25

мента И и является выходом сигнала ошибки устройства, второй вход элемента И соединен с выходов второго элемента задержки, выход элемента И соединен с вторым сбросовым входом регистра и тактовым входом сдвигово го регистра , вход первого элемента задержки является входом тактовых импульсов устройст - ва.

тптг

J3

Редгжтор В.пртраш

Составитель С.Стремин Техред В.Кадар

Заказ 462 /Д9Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц./5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

управляющих сигналов устройства сое- динены с информационными входами блока формирования контрольного кода, выходы контрольного кода которого соединены с информационными входами регистра и первой группой информационных входов блока сравнения, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами tn старших разрядов сдвигового регистра, вход строба блока сравнения соединен с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, выход неравнества блока сравнения соединен с первьм входом элемента И и является выходом сигнала ошибки устройства, второй вход элемента И соединен с выходов второго элемента задержки, выход элемента И соединен с вторым сбросовым входом регистра и тактовым входом сдвигового регистра , вход первого элемента задержки является входом тактовых импульсов устройст - ва.

12 10 11

Корректор 1.Пожо

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобрете- ния-повьппение быстродействия. Поставленная цель достигается путем сравнения кодов сверток, вырабатьшаемых на каждом такте выполнения операции управляющих сигналов, и эталонных кодов сверток,Эталонные коды сверток, соответствующие кодам сверток наборов управляющих сигналов на каждом такте выполняемой операции, формируются после поступления сигнала Запись кодов эталонных сверток на одну из схем управления операцией путем установки в единичное с с-Стояние заранее определенных разрядов первого сдвигающего регистра. С выхода схемы свертки код свертки каждого выполняющего такта операции записывается для контроля второй на регистр и сравнивается с помощью схемы фиксации ошибки с эталонным кодом свертки управляющих сигналов данного такта операции. В случае несовпадения одного из кодов схема фиксации ошибки останавливает работу вычислительного устройства на одном из тактов вьтолняемой операции. В результате анализа разрядов контрольного регистра и гт разрядов регистра эталонных кодов сверток определяется цепь управления операцией, в котброй произошел отказ. Устройство позволяет обнаружить неисправности в цепях управления операциями в момент их возникновения. 1 ил. с ф (Л