Устройство для прерывания программ Советский патент 1986 года по МПК G06F9/48 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для прерывания программ в цифровых вычислительных машинах и системах управления, работающих в реальном масштабе времени.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обслуживания объектов, не обладающих возможностью выработки запросов на обслуживание, анализа условий для ветвления программы обслуживания и формирования сигналов прерывания после заданного интервала времени.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит схему 1 сравнения, группу адресных входов 2 устройства; регистр 3 фиксированного адреса, регистр 4 масок, группу кодовых входов 5 устройства, блок элементов И 6, триггер 7 разрушения, вход 8 сброса устройства, элемент 9 задержки, триггер 10 прерывания, регистр 11 адреса вектора прерывания, элемент ИЛИ 12, триггер 13 запуска опроса, регистр 14 состояния, группу 15 информационных выходов устройства, дешифратор 16 пропуска, элемент И 17, блок элементов И 18, элементы ИЛИ 19 и 20, вход 21 конца обслуживания устройства, сигнальные входы 22 и 23 устройства, блок элементов ИЛИ 24, группу входов 25 адреса вектора прерывания устройства, элемент ИЛИ 26, информационные входы 27 устройства, выход 28 прерывания устройства, элементы ИЛИ 29-31, группа адресных выходов 32 устройства, блок 33 опроса, содержащий генератор 34 тактовых импульсов, элементы И 35 и 36, счетчик 37, блок элементов И 38, дешифратор 39, блок 40 приоритета, содержащий триггер 41, элемент ИЛИ 42, элемент ИЛ И-НЕ 43, выходы 44 и 45 дешифратора 38, группу опросных выходов 46 устройства, блок 47 выдержек, содержащий генератор 48 импульсов, каналы, а в каждом канале счетчик 49, дешифратор 50, триггеры 51-53, элементы И 54-60.

На фиг. 1 показаны не входящие в устройство обслуживаемые объекты 611, ..., 6U, их входы 62, группы выходов 63, блок элементов ИЛИ 64, oбъeдиняюuJ.ий выходы объектов, группа выходов 65 блока 64.

Устройство для прерывания программ работает следующим образом.

Объекты 611, ..., 61„ опрашиваются циклически устройством, информация об их состоянии записывается в регистр 14. В зависимости от содержания регистра 14 устройство определяет необходимость обслуживания опрашиваемого объекта ЭВМ и выставляет требование прерывания с выдачей адреса и слова состояния, в зависимости от которых выполняется соответствующая программа обслуживания объекта, по окончанию которой ЭВМ выдает для устройства соответствующий управляющий сигнал. Устройство переходит к опросу следующего объекта.

Если объект 61, отсутствует, замаскирован или обслуживание не требуется по условию его состояния, дещифратор 16 пропуска дешифрует слово состояния регистра 14, - блокирует выработку сигнала требования прерывания и обеспечивает переход устройства к опросу следующего объекта.

Подробную работу устройства рассмотрим на примере работы установки для измерения температурного коэффициента сопро0 тивления (ТКС) переменных резисторов. Объекты 611, ..., 61„ представляют собой специальные кассеты, содержащие дешифраторы, шифраторы, коммутирующие устройства, логические блоки и матрицу механических контактов, в которые вставляются

переменные резисторы. Каждая выходная шина дешифратора 39 соединена с разъемом, условно называемым технологическим мес-. том, к которому может быть подключена любая кассета. С помощью устройства и

Q ЭВМ производят измерения сопротивления резисторов на первом технологическом месте при комнатной, температуре, на других местах - в камерах тепла и камерах холода при заданных значениях температуры, производят вычисления величины ТКС и на по5 следнем технологическом месте - последующую раскалибровку вручную по группам. В одну камеру можно устанавливать несколько кассет.

В исходном. состоянии триггеры 7, 10, 13, 41, 45, 51, 53, счетчики 37 и 49 уста0 новлены в нулевое состояние по цепи начальной установки.

С приходом кода адреса устройства по входам 2 и совпадения его с кодом регистра 3 на выходе элемента 1 появляется сигнал, устанавливающий триггер 7 в единичное

5 состояние. Одновременно по входам 5 в регистр 4 записывается от ЭВМ код макси объектов, используемый в дальнейщей работе устройства для выработки прерываний с целью обслуживания незамаскированных объектов.

При нулевом состоянии счетчика 37 на выходах дешифратора 39 сигналы отсутствуют и регистр 14 имеет также нулевое состояние, что приводит к появлению на выходе дешифратора 16 сигнала «1, разре5 шающего через элемент ИЛИ 19 по третьему входу элемента И 35, на втором входе которого присутствует разрешающий сигнал с единичного выхода триггера 7, прохождение через элемент И 35 и дальще через, элемент И 36, на втором входе которого

0 присутствует разрешающий сигнал с нулевого выхода триггера 41, импульса от генератора 34, устанавливающего счетчик 37 в состояние «1.

На первой выходной шине дешифратора 39 появляется сигнал, поступающий на

5 элементы И 54, 55, 58, 59, на соответствующий элемент И группы 6 и на объект 61 ь Производится анализ состояния объекта. Сигнал с выхода объекта 611 через элемент

ИЛИ 26 поступает на первый вход регистра 14 состояния и устанавливает соответствующий ему разряд в состояние «1, триггеры 51-53 в данном случае находятся в состоянии «О, поэтому второй, третий и четвертый разряды регистра 14 находятся также в состоянии «О. Слово состояния имеет вид: 1000. На выходе дешифратора 16 сигнал отсутствует, а на выходе элемента ИЛИ 20 присутствует, поскольку объект 611 не замаскирован, в результате чего элементы И 17 и 18 по вторым и третьим входам открыты. Импульс с генератора 34 через элемент 9 задержки устанавливает в «О триггер 13, поступает на первые входы элементов И 17 и 18, устанавливая в «1 триггер 10 прерывания и записывая в регистр 11 адрес объекта 61 ь поступающий от него по входу 25 через элементы ИЛИ 24 и И 18. ЭВМ прерывает выполняемую программу, вводит адрес объекта, слово состояния, анализирует его и переходит к программе обслуживания объекта, в данном примере к измерению температуры окружающей среды и значения сопротивления резисторов кассеты. Адрес измеряемого резистора, управляющие сигналы поступают на объект 61 от ЭВМ через информационные входы 62, а результаты измерений и другая информация об объекте - в ЭВМ через информационные выходы 63, блок элементов ИЛИ 64 и выходы 65. Импульсы от генератора 34 не проходят через элемент И 35, поскольку он закрыт по третьему входу. По окончании выполнения программы в момент времени ЭВМ выдает на вход 22 устройства сигнал, который через элемент ИЛИ 12 устанавливает в нулевое состояние триггер 10, регистр 11 и в единичное - триггер 13, Смысл сигнала по входу 22 в данном примере следующий: если кассета находилась на первом технологическом месте, сигнал означает конец измерений, если на других, кроме последнего, - значение измеренной температуры не достигло заданного.

Сигнал с единичного выхода триггера 13 через элемент ИЛИ 19 разрещает прохождение очередного импульса с генератора 34 через элементы И 35 и 36 на счетчик 37, устанавливая его в состояние «2. Появляется сигнал на второй выходной шине дешифратора 39 и работа устройства происходит аналогично описанной, ЭВМ производит измерение температуры резисторов в кассете на втором технологическом месте, сравнивает ее с заданной и выдает в устройство на вход 23 сигнал, означающий, что темпер атура достигла заданного значения. Сигнал со входа 23 через элемент И 54 второго канала блока 47 выдержек, на втором входе которого (элемента И 54} присутствует разрешающий сигнал с второй выходной шины дешифратора 39, устанавливает в единичное состояние триггер 51, сигнал с единичного выхода которого разрешает прохождение импульсов с генератора 48

через элемент И 56 на счетчик 49, начиная тем самым отсчет интервала времени, необходимого для выдержки кассеты с резисторами в окружающей среде с заданной температурой. Кроме того, сигнал с входа 23 через элемент ИЛИ 12 устанавливает в нулевое состояние триггер 10, регистр 11 и в единичное - триггер 13.

Сигнал с единичного выхода триггера 13 через элемент ИЛИ 19 разрешает прохожде0 ние очередного импульса с генератора 34 через элементы И 35 и 36 на счетчик 37, устанавливая его в состояние «3, в результате чего на третьей выходной шине дешифратора 39 появляется сигнал. Если в каком- либо из предыдущих циклов опроса объек5 тов 61 был установлен в «1 триггер 51 третьего канала блока 47, что означает установку объекта 61 з на выдержку, то во второй разряд регистра 14 по цепи: единичный выход триггера 51 - элемент И 55 - элемент ИЛИ 29 - второй вход регистра, записывается «1 и слово состояния имеет вид: 1100. На выходе дешифратора 16 присутствует сигнал, запрещающий по вторым входам работу элементов И 17 и 18, и разрещающий через элемент ИЛИ 19 прохождение следую5 щего импульса от генератора 34 через элемент И 35. Таким образом, объект пропускается как не требующий обслуживания. Триггер 13 устанавливается в «О импульсом с выхода элемента 9.

Импульс с выхода элемента И 36 уста0 навливает счетчик 37 в состояние «4, появляется сигнал на четвертой выходной щине дещифратора 39. Если объект 61: замаскирован, т. е. четвертый разряд регистра 4 установлен в «О, то на соответствующем выходе блока 6, а значит, и на выходе эле5 мента ИЛИ 20, присутствует сигнал «О, который запрещает по третьим входам работу элементов И 17 и 18 и разрешает через элемент ИЛИ 19 прохождение следующего импульса от генератора 34 через элемент И 35. Объект пропускается как замаскированный. Если в это время заканчивается заданная выдержка объекта 615, которую помнит триггер 51 пятого канала блока 47, установленный в «1 в каком-либо из предыдущих циклов опроса, т. е. счетчик 49

5 накопил необходимое количество импульсов от генератора 48, то на выходе дешифратора 50 появляется сигнал, который устанавливает в «О триггер 51 и в «1 триггер 52, означаюцдий, что выдержка окончена.

0 Импульс с выхода элемента И 36 устанавливает счетчик 37 в состояние «5, появляется сигнал на пятой выходной щине дешифратора 39. В третий разряд регистра 14 с триггера 52 через элементы И 58 и ИЛИ 30 записывается «1, и слово состоя5 ния имеет вид: 1010. На выходе дешифратора 16 сигнал отсутствует. Работа устройства происходит аналогично описанной, происходит прерывание программы ЭВМ.

0

В данном нримере ЭВМ производит последовательное измерение сопротивления каждого резистора кассеты путем подачи адреса резистора и последующего ввода с измерительного нрибора соответствующего значения. По окончании выполнения программы измерения ЭВМ выдает на управляющий вход 21 сигнал, означающий конец обслуживания объекта 615. Сигнал через элемент ИЛИ 12 устанавливает в нулевое состояние триггер 10, регистр Пив единичное - триггер 13, разрешая тем самым прохождение очередного импульса через элемент И 35. Кроме того, сигнал с входа 21 через элемент И 57, на первом входе которого присутствует разре1паюн1ий сигнал с выходной шины де- П1ифратора 39, устанавливает в нулевое состояние триггер 52, счетчик 49 и в единичтриггер

Сигнал устанавливает

также в 6j;oKe 40 приоритета по тактовому bxo;:,v В сдиничнос состояние триггер 41, па и -;формаци011иом входе которого присутствует «1 с выхода элемента ЙЛИ-liE 43. поскольку на предпоследнем 45 и последнем 44 выходах дещифратора 39 сигналы отсутствуют. Если сигнал на одной из шин 44 или 45 присутствует, триггер в состояние «1 не устанавливается. Сигнал «О с нулевого выхода триггера 4 блокирует по в горым входам работу элементов И 36, 38, а сигнал «1 через элемент ИЛИ 42 и последнюю шипу опроса поступает на приоритетный 61, производя анализ его состояния. При наличии кассеты на последнем технологическом месте, о чем свидетельствует в регистре 14 слово состояния 1000, и с гфиходом очередного импульеа через э. К мепт И 35 и элемент 9 задержки происходит прерывание программы ЭВМ, которая, приняв адрес объекта и сл.ово состояния, перехо.дит на программу обслуживания приоритетного объекта. В данном примере isa пocлeднe l технологическом месте производят вручну о раскалибровку по группам ТКС резисторов кассеты под конт- pojiew ЭВМ, которая опрел.е,:1яет соответствие изъятого резистора определенной группе, отбираемой в данный момеггг времени, а также количество резисторов в групп-е. Б. юк 40 приоргл ета позволяет переходить к обс..ужива1 ИН) приоритетного объекта 61 после выполнения программы измерения еопротивлепия резисторов любого объекта 61, поскольку она занимает сравнительно боль- п.юй отрезок времени и в случае последовательного вь;по. программы измерения соп)отивления для пескольких объектов 61, на поеледнем технологическом месте будут скапливаться нераскалиброванные кассеты.

По глчопчании процесса и при отсутствии ошибок раскалибровки ЭВМ выдает па вход 21 сигнал, свидетельствуюидий об окончании обслуживания объекта. Сигнал устанавливает в нулевое состояние триггер 10, регнстр 11, и в единичное - триггер 53

5

и триггер 13, который разрешает прохождение очередного импульса через элемент И 35. Кроме того, сигнал со входа 21 устанавливает по тактовому входу в нулевое состояние триггер 41, на информационном входе которого присутствует сигнал «О с выхода элемента И ЛИ-НЕ 43, поскольку на его первый вход поступает сигнал «1 через элемент ИЛИ 42.

С приходом очередного импульса через

0 элементы И 35 и 36 счетчик 37 устанавливается в состояние «6, появляется сигнал па шестой выходной шине дешифратора 39. Еели во время какого-либо предыдущего цикла опроса объект обслужен и триггер 53 шестого канала блока 47 находится в состоянии «1, то в четвертый разряд регистра 14 записывается «1 и слово состояния имеет вид: 1001. На выходе дешифратора 16 присутствует сигнал, запрещающий работу элементов И 17 и 18 и разре0 шающий прохождение следующего импульса через элемент И 35. Объект пропускается как ранее обслуженный.

Если кассету изъяли с седьмого технологического места, то при установлении состояния счетчика 37, равного «7, и появле5 НИИ сигнала на седьмой выходной шине дешифратора 39 сигнал на входе 27 от объекта 61, а значит, и на выходе элемента ИЛИ 26 отсутствует, что приводит к установке в «О триггера 53 седьмого канала блока 47 и появлению в регистре 14 слова

0 состояния, имеющего вид; 0000. На выходе дешифратора 16 присутствует сигнал, запрещающий работу элементов И 17 и 18 и разрешающий прохождение следующего импульеа через элемент И 35. Объект пропускается, как отсутствую1ций.

5

Импульс с элемента И 36 устанавливает счетчик 37 в состояние «8, появляется сигнал на восьмой выходной шине дешифратора 39. При наличии объекта и слова состояния вида 1000 происходит прерывание программы ЭВМ, которая, при необходимости, выдает на управляющий вход 8 сигнал, устанавливающий в нулевое состояние регистр 4 и триггер 7, блокирующий прохождение импульсов с генератора 34 через

5 элемент И 35. Устройство прекращает работу.

0

Формула изобретения

Устройство для прерывания программ, содержащее схему сравнения, регистр фиксированного адреса, регистр масок, регистр состоя ия, первый блок элементов И, элемент И, регистр адреса вектора прерывания, причем первая группа входов схемы сравнения является группой адресных входов устройства, вторая группа входов схемы сравнения соединена с группой выходов регистра фиксированного,- адреса, грунпа входов регистра масок является группой кодовых входов устройства, первая группа входов первого блока элементов И соединена с группой выходов регистра масок, группа выходов регистра адреса вектора прерывания является группой адресных выходов устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обслуживания объектов, не обладающих возможностью выработки запросов на обслуживание, анализа условий для ветвления программы обслуживания и формирования сигналов прерывания после заданного интервала времени, в него введены семь элементов ИЛИ, элемент задержки, второй блок элементов И, блок элементов ИЛИ, триггер прерывания, триггер запуска опроса, дешифратор пропуска, блок опроса, блок приоритета, блок выдержек и триггер разрешения, единичный и нулевой входы которого соединены соответственно с выходом схемы сравнения и входом сброса регистра масок, являющимся входом сброса устройства, нулевой вход триггера прерывания соединен с входом сброса регистра адреса вектора прерывания, с выходом первого элемента ИЛИ и с единичным входом триггера запуска опроса, нулевой вход которого соединен с выходом элемента задержки, с первым входом элемента И и с первым входом второго блока элементов И, единичный выход триггера запуска опроса соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, первый, второй и третий входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с входом конца обслуживания и с первым, вторым сигнальными входами устройства, выход регистра состояния является информационным выходом устройства, входы дешифратора пропуска соединены с выходами регистра состояния, выход дешифратора пропуска соединен с инверсным входом элемента И, инверсным входом второго блока элементов И и вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсный вход которого соединен с вторым входом элемента И, вторым входом второго блока элементов И и выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого блока элементов И, группы входов адресов векторов прерывания устройства соединены с группами входов блока элементов ИЛИ, информационные входы устройства соединены с входами четвертого элемента- ИЛИ, выход которого соединен с первым информационным входом регистра состояния, выход элемента И соединен с единичным входом триггера прерывания, единичный выход которого является выходом прерывания устройства, выходы блока элементов ИЛИ соединены с группой входов второго блока элементов И, выходы которого соединены с группой входов регистра адреса вектора прерывания, выходы пятого, шестого и седьмого элементов ИЛИ соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым информационными входами регистра

0

состояния; блок опроса содержит генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы И, счетчик, блок элементов И, дешифратор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И блока опроса, второй и третий входы первого элемента И блока опроса соединены соответственно с единичным выходом триггера разрешения и выходом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента

0 И блока опроса соединен с входом элемента задержки и первым входом второго элемента И блока опроса, выход которого соединен со счетным входом счетчика блока опроса, группа информационных входов блока элементов И блока опроса соединена с выходами

5 счетчика, управляющий вход блока элементов И блока опроса соединен с вторым входом второго элемента И блока опроса, выходы блока элементов И блока опроса соединены с входами дешифратора блока опроса; блок приоритета содержит триггер, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, причем тактовый вход триггер блока приоритета соединен с входом конца обслуживания устройства, информационный вход триггера блока приоритета соединен с выходом эле5 мента ИЛИ-НЕ, нулевой и единичный выходы триггера блока приоритета соединены соответственно с вторым входом второго элемента И блока опроса и с первым входом элемента ИЛИ блока приоритета, второй вход которого соединен с последним выходом

0 дешифратора блока опроса, выход элемента ИЛИ блока приоритета соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с предпоследним выходом дешифратора блока опроса, выходы дешифратора блока опроса, кроме последнего,

5 и выход элемента ИЛИ блока приоритета соединены с второй группой входов первого блока элементов И и являются группой опросных выходов устройства; блок выдержек содержит генератор импульсов и каналы, каждый из которых содержит счетчик, дешифратор, первый, второй и третий триггеры, семь элементов И, причем первые входы первых элементов И каналов соединены с первым сигнальным входом устройства, вторые входы первых элементов И каналов соединены с одноимен)1ымп опросными выходами устройства, в каждом капале выход первого элемента И соединен с единичным входом первого триггера своего канала, нулевой вход которого соединен с выходом дешифратора своего канала и единичным входом второго триггера своего канала, единичный выход первого триггера соединен с первыми входами второго и третьего элементов И своего капала, выход третьего элемента И соединен со счетным входом счетчика своего канала, выходы которого соединены с входами дешифратора своего канала, вход сброса счетчика канала соединен с выходом четвертого элемента И своего канала, с единичным входом третьего тригге0

5

0

5

pa и с нулевым входом второго триггера своего канала, единичный выход которого еоедииен с первым входом пятого элемента И своего канала, шрвый вход шестого элемента И соединен с единичным выходом третьего триггера своего канала, нулевой вход которого соединен с выходом седьмого элемента И своего канала, первый вход которого соединен с первым входом четвертого и вторыми входами первого, второго, пятого и шестого элементов И своего канала, инверсные входы седьмых элементов И всех каналов блока выдержек соединены с информационными входами устройства, выходы вторых, пятых и н естых элементов И каналов соединены с входами соответственно пятого, шестого и седьмого элементов ИЛИ, вторые входы четвертых элементов И каналов соединены с входом конца обслуживания устройства, вторые входы третьих элементов И каналов соединены с выходом генератора импульсов блока выдержек.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для прерывания программ в цифровых вычислительных машинах и системах управления, работающих в реальном масштабе времени. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обслуживания объектов, не обладающих возможностью выработки запросов на обслуживание, анализа условий для ветвления программы обслуживания и формирования сигналов прерывания после заданного интервала времени. Устройство содержит регистр фиксированного адреса, схему сравнения, регистр масок, элемент задержки, регистр адреса вектора прерывания, триггер запуска опроса, элементы И, ИЛИ, триггер прерывания, блок опроса, дешифратор пропуска, блок выдержек, блок приоритета, регистр состояния. Устройство позволяет производить циклический опрос объектов, анализировать их состояние и при необходимости прерывать программу ЭВМ непосредственно после анализа или после заданного интервала времени с целью перехода на соответствующую в зависимости от содержания слова состояния, программу обслуживания объекта. 1 ил. € (Л Ю ел О5 о (Х

(х)стан||те. 1ь Л . К дряшев

Pi .-UiKTOp С. 11;гг|П 111 в;|Техред И. Верес Корректор Л Обручар

3;1каз4825;49Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Л1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГП1 «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4