Устройство для контроля микропрограммного автомата Советский патент 1986 года по МПК G06F11/08 

1 12 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временной диаграммы работы микропрограммных устройств управления.

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для контроля микропрограммного автоматаiна фит.2- функциональная схема блока сложения по модулю два на фиг.З - пример ошибочной временной диагра У МЫ микропрограммного автомата, которую может контролировать предлагаемое устройство .

Устройство для контроля микропрограммного автомата (фиг.1) содержит п накапливающих сумматоров .1.1-1.П, счетчик 2 тактов, п регистров 3.1-З.п, п шифраторов 4.,ii, п групп элементов И 5.1-5.П, п блоков 6.1-6.П сложения по модулю Д1,ва, первый 7, третий 8 и второй 9 эле- ;менты ИЛИ, элемент И 10, п одно-вибраторов ll.l-I l.Ti, (п -i- 1)-й одновибратор 12, первый элемент 13 задержки, второй элемент 14 задержки ,

На фиг.1 изображены также группа информационных входов 15..п устройства, тактовый вход 16 устройства вход 17 кода операции устройства, вход 18 окончания работы устройства и ВЫХОД 19 устройства.

Блок сложения по модулю два (фиг. 2) содержит р элементов 20 сложения по модулю два, где р - разрядность накапливающего сумматора 1.1-1 .

группы и регистра группы 3.1-З.п. /

На приведенном примере ошибочной диаграммы микропрограммного автома- та, которую может контролировать предлагаемое устройство (фиг.З), показаны возможные ошибки формирования временной диаграммы на информационных входах 15.1-15.П устройства.Черным цветом, штриховкой ч белым цветом соответственно показаны случайно несформированные импульсы, случайно сформированные импульсы и импульсы, соответствующие правильному формированию временной диаграммы. Стрелки показыв ают случайные условные переходы импульсов на временной диаграмме данного выхода микро7114 . 2

программного автомата. Лпя каждого выхода микропрограммного автомата показаны соответствующие суммы: сумма

5

- заданная (эталонная) сумма

тактов и сумма S - аналогичная действительной cyMMii тактов от начала формирования временной диаграммы до фронта каждого сформированного импульса для всех его выходов. Рассмотрим функциональное назначение основных элементов устройства для контроля микропрограммного автомата (фиг.1).

Группа накапливающих сумматоров 1.1-1 .п служит для вычисления дейстг вительной суммы тактов от начала формирования временной диаграммы микропрограммным автоматом до фронтов всех импульсов для: каждого информади он- ного входа 15.1-15.гг устройства. Счетчик 2 тактов предназначен для формирования двоичного кода номера текущего такта работы микропрограммного автомата.

Группа регистров 3.1-З.п и шифраторов 4.1-4.Г1 служит для хранения и формирования заданных (эталонных) сумм тактов для каждого выхода мик- ропрограммного автомата соответст- венно.

Группы элементов И 5.1-5.П предназначены для разрешения прохождения кода номера текущего та.та при появлении импульса на соответствующем выходе микропрограммного автомата. Группа блокор 6.1-6.П сложения по модулю два служит для сравнения заданной (эталонной) и действительной сумм тактов.

Первьй элемент ИЛИ 7 предназначен для сборки сигналов несовпадения заданной и действительной сумм тактов.

Третий элемент ИЛИ 8 предназначен для сборки сигналов обнуления всех элементов памяти устройства.

Второй элемент ИЛИ 9, одновибратор 12 и обусловленные ими связи предназначены для формирования импульса при появлении кода операции на вхо- де 17 устройства.

Элемент И 10 служит для разреше- ния вьщачи на выход 19 устройства сигнала ошибки по окончании функционирования микропрограммного автомата, если заданная (эталонная) и действительная суммы тактов не равны.

3

Одновибраторы 11.1-ll.n служат для формирования импульса по фронту сигнала для каждого выхода микропрограммного автомата.

Первый элемент 13 задержки пред- назначен для задержки импульса синхронизации записи в регистры 3.1-3,п группы на время процессов формирования кода эталонной суммы тактов группой шифраторов 4.1-4,п.

Второй элемент 14 задержки служи для задержки обнуления накапливающих сумматоров 1.1-1.П во избежание формирования ложного сигнала ошибки на выходе 19 устройства при правиль ной временной диаграмме микропрограммного автомата.

Рассмотрим работу устройства для контроля микропрограммного автомата

Начало работы инициируется подачей на вход 17 кода операции для микропрограммного автомата с дешифратора вычислительной машины. При этом через шифратор 4.1-4.п группы в регистры 3.1-3.п группы заносится для каждого входа 15.1-15.П устройства код суммы тактов от начала формирования временной диаграммы до фронта каждого ее импульса. Запись информации в регистры 3.1-З.п синхрнизируется импульсом с одновибратор 12 через элемент 13 задержки,обуслоленным необходимым временем информац После подачи кода операции в микро-

программном автомате начинается формирование временной диаграммы на входах 15.1-15.П устройства по тактовым импульсам, которые поступают на суммирующий вход счетчика 2с входа 16 устройства. При появлении сигналов на входе 15.1-15.П устройства соответствующие одновибраторы вырабатывают импульс, код номера текущего такта (число тактов до дан- ного момента времени) заносится через соответствующую группу элементов И 5.1-З.п в накапливающий сумматор 1.1-1.П группы и складывается с его содержимым. Таким образом,дей- ствительная сумма тактов от начала формирования временной диаграммы до фронта каждого ее импульса будет накапливаться в соответствующих сумматорах 1.1-1.п на протяжении всего цикла функционирования микропрограммного айтомата для каждого его выхода.

s О

5

0

1Д4

Если в ходе микропрограммы ошибок не было, то к окончанию ее выполнения заданные (эталонные) и действительные суммы тактов будут равны и, следовательно, на выходах блоков 6.1-6.П элементов сложения по модулю два и элемента ИЛИ 7 будет присутствовать уровень нулевого сигнала, который запретит на выходе элемента И 10 формирование сигнала ошибки при приходе по окончании выполнения мик- ропрограммы единичного сигнала на вход 18 устройства.

Если при выполнении микропрограммы произошла ошибка (фиг.З), то эталонная и действительная суммы тактов по окончании работы микропрограммного автомата не совпадают, что приводит к открытию элемента И 10 единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 7 и формированию сигнала ошибки на выходе 19 устройства при приходе единичного сигнала на вход 18 устройства.

После завершения выполнения микропрограммы на вход 18 поступает едини - чный сигнал, который через элемент 15 задержки и элемент ИЛИ 8 обнуляет все элементы памяти устройства, подготавливая его к приему следующего кода операции.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля, что обусловлено возможностью обнаружения наряду с ошиб- ками появления или исчезновения импульса, таких ошибок, при которых несмотря на то, что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрог,- раммного автомата.

Формула изобретения

Устройство для контроля микропрограммного автомата, содержащее счетчик тактов, п шифраторов, где п - число выходов контролируемого микропрограммного автомата, элемент И, три элемента ИЛИ, причем вход кода операции устройства подключен к входам п шифраторов, вход окончания работы устройства подключен к первому входу элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И, отличающееся

5 12

тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок, устройство содержит п накапливающих сумматоров, п регистров, п групп эле ментов И, п блоков сложения по модулю два, п одновибраторов,(п + 1)-й одновибратор, два элемента задержки, причем входы с первого по п-й одно- вибраторов являются информационными входами устройства и подключены к выходам контролируемого микропрограммного автомата, выходы с первого по п-й одновибраторов соединены с первыми входами элементов И с первого по п-ю групп соответственно, тактовый вход устройства подключен к счетному входу счетчика тактов, грз ппа разрядных выходов счетчика тактов соединена с вторыми входами соответствующих элементов И с первой по п-ю групп, выходы элементов И с первой по п-ю групп соединены с информационными входами с первого по п-й накапливающих сумматоров соответственно. Выходы с первого по п-й накапливающих сумматоров соединены с

первыми входами,с первого по п-й блоков сложения по модулю два, выходы с первого по п-й шифраторов соединены с информационными входами с первого по п-й регистров соответственно, вход кода операции устройства соединен с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом (п+1)-го одновибратора,выход которого соединен с входом первого элемента задержки и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами сброса п накапливающих сумматоров, счетчика тактов и п регистров, выход перво.го элемента задержки соединен с входат ми синхронизации п регистров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих п блоков сложения по модулю два, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ , вход окончания работы устройства соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход элемента И является выходом устройства.

Js

У

Л

1/

20.1

nj.2

6.i

.2

r С г t:j tif ГУ Гб ГУ r r Гда t;y zr, r,j %

.J

t

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временной диаграммы работы микропрограммных устройств управления. Цель изобре/тения - повышение достоверности кон троля за счет расширения класса выявляемых ошибок. Устройство позволяет обнаруживать наряду с ошибками появления или исчезновения импульса таких ошибок, при которых, несмотря на то,что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрограммного автомата. Устройство содержит п накапливающих сумматоров, счетчик тактов, п регистров, п шифраторов, п групп элементов И, п блоков сложения по модулю два, три элемента ИЛИ, элемент И, п + 1 одновибраторов, два элемента задержки, где п - число выходов контролируемого микропрограммного автомата. 3 ил. I (Л 1 4

Редактор Е.Копча

Составитель Д.Ванюхин

Техред;И.Попович Корректор С.Шекмар

Заказ 6668/43Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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