Устройство для контроля времени выполнения программы Советский патент 1987 года по МПК G06F11/28 

11

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может найти применение в микропроцессорных измерительных и управляющих системах.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг,1 представлена функциональная схема устройства для контроля времени выполнения программы} на фиг,2 - временная диаграмма работы устройства при нормальной последовательности вьшолнения программ; на фиг.З - то же, при отсутствии контрольных импульсов на шинах портов вывода; на фиг.4 - то же, при зацикливании микропроцессорной системы на командах выдачи контрольных импульсов

Устройство содержит счетчики 1 и импульсов, генератор 3 тактовых импульсов, RS-триггер 4, D-триггер 5, элемент ИЛИ 6, элемент 7 задержки, выход 8 триггера 4, вьгход 9 D-триг- гера 5, вход 10 кода максимального времени выполнения программы, вход 11 кода максимального времени выполнения программы, вход 12 признака работы программы, выход 13 сбоя работы программы, выход 14 генератора импульсов, выход 15 переноса первого счетчика, выход 16 переноса второго счетчика, выход 17 элемента 7 задержки,

В измерительных приборах, предназначенных для непрерьшного контроля за параметрами технологическою процесса, программа измерения этих параметров обычно циклически повторяется. Например, при измерении влажности, зольности и т.д. сыпучих материалов с помощью радиоизотопных ме- тодовОвходной информацией микропроцессорной системы является частота появления импульсов с детекторов излучения, представленная в цифровом коде.

Цифровой код обрабатывается в микропроцессорной системе по определенной программе, при этом выходной информацией системы являются

ности и т.д. в каждом новом цикле измерения происходит выполнение программы с новыми входными данными. Время на выполнение программы измерения в таких микропроцессорных системах находится в некотором диапазоне, ограниченном максимальным и минимальным временем. Это объяс

5

7

0

5

0

5

0

5

0

5

532

няется тем, что время на выполнение таких команд программы, как умножение, деление определяется величиной значений, участвующих в этих действиях операндов. Например, при больших по величине значениях сомножителей время на выполнение умножения больше, чем при меньших. Задаваясь допустимыми минимальными и максимальными входными значениями можно всегда с необходимой точностью определить минимальное и максимальное время на вьтолнение определенной программы.

Устройство работает следующим образом,

В начальный момент сигналами Общий сброс или Включение питания (не показаны) производится общий сброс системы, и она переходит на выполнение соответствующей программы. Микропроцессорная система формирует на входе 12 контрольньй импульс. Команды программы,формирующие данный импульс, могут, например, размещаться в самом конце программы. При циклическом выполнении этой программы на входе 12 будет периодически появляться контрольньй импульс. Коды макси- мальноРо и минимального времени выполнения программы соответственно на вход 10 и вход 11 могут поступать, например, от специальных задатчиков кодов, либо из микропроцессорной сис- темь1. При нормальном выполнении программы запись кода происходит до того, как появится импульс переноса с выхода 15 счетчика 1 (фиг,2), Импульс переноса со счетчика 2 появляется на выходе 16 через время t, которое незначительно меньше минимального времени, необходимого для вьшолнения соответствующей программы. Этот импульс переноса устанавливает триггер в единичное состояние, следовательно на инверсном выходе триггера будет нулевое состояние. При .поступлении контрольного импульса на тактовый вход D-тригге- ра сбстояние выходов D-триггера не изменяется, следовательно, на выходе 13 элемента ИЛИ 6 не появляется импульс, указьтающий на сбой программы,

В случае сбоя программы, вызванного остановом или зацикливанием на участке программы, в который не входят команды, формирующие контрольньй импульс на входе 12, контрольный им312

пульс ке появляется, т.е. в этом случае не происходит перезаписи кода максимального времени выполнения программы в счетчик 1, Поэтому через время tJ, равное максимальному вре- мени выполнения программы, на выходе 15 счетчика 1 появляется импульс переноса. Этот импульс через элемент ИЛИ 6 поступает на выход 13, сигнализируя о сбое. Этот же импульс обес печивает (фиг.З) перезапуск микропроцессорной системы.

В том случае, если имеет место зацикливание программы на каком-либо участке программы, в состав которого входят команды посылки контрольного импульса, то время между появлениями контрольного импульса будет меньше минимального времени выполнения программы. Следовательно, импульс пере- носа, со счетчика 2 еще не появится на выходе 16, когда на тактовый вход D-триггера поступит контрольный импульс. Так как инверсный выход триггера находится в единичном состоянии то при поступлении контрольного импульса происходит установка D-триггера, Через время, равное времени задержки, происходит сброс D-триггера с помощью контрольного импульса, за- держанного за счет элемента 7 задержки. Таким образом, на выходе 9 формируется импульс, который поступает на вход элемента ИЛИ 6 и далее на выход 13 устройства. При этом элемент 7 задержки служит для формирования необходимой длительности импульса, поступающего на выходе 13 (фиг.4),

Необходимо отметить, что в началь ный момент времени при запуске системы коды в счетчиках 1 и 2 устанавливаются случайным образом, В том случае, если этот код в счетчике 1 соответствует времени, которое меньше максимального времени выполнения программы, то во время выполнения программы на выходе переноса счетчика 1 может появиться сигнал переноса. В результате произойдет вновь сброс микропроцессорной системы, а счетчик 1 будет обнулен (так как появится сигнал переноса), В следующем цикле программа пройдет до конца, и контрольный импульс произведет за- пись необходимых кодов в счетчики 1 и 2, Б том случае, если в счетчике 2 в начальный момент времени устанав34

ливается код, соответствующий времени, которое больше максимального времени выполнения программы, то на выходе переноса счетчика сигнал переноса не появится и не произойдет сброса триггера 4, Следовательно, при появлении контрольного импульса формируется сигнал на выходе 13 устройства, по которому осуществляется перезапуск системы и происходит запись необходимых кодов в. счетчики 1 и 2, Программа начинает выполняться сначала, но соответствующие коды будут уже записаны в счетчики 1 и 2.

Таким образом, устройство для контроля хода программы в микропро- . цессорной системе позволяет определить программный сбой в системе, вызванный остановом или зацикливанием программы, и устранить его, произведя повторный запуск системы.

Формула изобретения

Устройство для контроля времени выполнения программы, содержащее генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики импульсов, RS-триг- гер, элемент ИЛИ, причем, информаци- онньй вход первого счетчика импульсов является входом задания кода максимального времени работы программы устройства, выход генератора тактовы импульсов соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход элемента ИЛИ является выходом сбоя работы программы устройства, о т - личающее ся тем, что, с целью упрощения, в устройство введен элемент задержки и D-триггер, причем вход признака работы программы устройства соединен с тактовым входом D-триггера и через элемент задержки - с входами начальной установки RS- триггера, D-триггера и входами запис первого и второго счетчиков импульсо выходы переполнения которых соединены соответственно с первым.входом элемента ИЛИ и единичньм входом RS- триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом D-триггера, выход О-триггера соединен с вторым входом элемента ИЛИ, вход задания кода минимального времени работы программы устройства соединен с информационным входом второго счетчика импульсов.

Фи22

Фиг.З

Редактор Е.Папп

Составитель И.Сафронова

Техред, М. Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 890/51 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно

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

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в микропроцессорных вычислительных и управляющих системах. Цель, изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит два счетчика 1, 2 импульсов, генератор 3 тактовых импульсов, триггер А, D-триггер 5, элемент ИЛИ 6 и элемент 7 задержки. Данное изобретение позволяет защитить выполн ение функций управления объектами от неуправляемых состояний ЦВМ, в том числе от зацикливания и остановов, и автоматизировать перезапуск ЦВМ. 4 ил. 11 (Л