Имитатор абонентов Советский патент 1987 года по МПК G06F11/36 

113

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для автономной отладки программ и контроля вычислительных управляющих систем и Является усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 1291987.

Цель изобретения - расширение пла

на решаемых задач за счет обеспечения IQ абонента; счетчик 20 длины слова и

возможности автоматического контроля и отладки вычислительной системы в циклических режимах имитации.

На фиг. 1 представлена блок-схема имитатора абонентов; на фиг. 2 - функциональная схема блока микропрограммного управления; на фиг. 3-6 - блок-схемы алгоритмов работы блока микропрограммного управления.

Устройство содержит (фиг. 1) регистр 1 данных, дешифратор 2 маркерных символов, регистр 3 хранения управляющего слова, первый элемент И 4, счетчик 5 интервалов (выборки команд) счетчик 6 длины массива, регистр 7 команд, генератор 8 импульсов, дешифратор 9 счетчика интервалов, дешифратор 10 счетчика длины массива, дешифратор 11 команд, шифратор 12 маркерных символов, коммутатор 13 информации, кодовую магистраль 14,° блок 15 . памяти, блок 16 микропрограммного управления, адресный регистр 17, шифратор 18 адреса, коммутатор 19 адреса, счетчик 20 длины слова, дешифра- gg за информацией в фиксированные спра- тор 21 счетчика длины слова, дешифра- вочные ячейки. Блок 16 с помощью ретор 22 признаков, элемент ИЛИ 23, триггер 24 блокировки генератора, счетчик 25 неисправностей, дешифратор 26 неисправностей, второй элемент И 27, счетчик 28 интервалов времени восстановления, дешифратор 29 интервалов времени восстановления.

На фиг. 1 показаны также вход 30 программного пуска имитатора, вход 31 программного останова имитатора, входц 32 основной и резервный, выходы 33 основной и резервный, вход 34 пуска имитатора, вход 35 записи программы имитации.

Блок 16 микропрограммного управления (фиг. 2) содержит элемент ИЛИ 36, триггер 37 Пуск-останов элемент И 38, сдвиговый регистр 39 микрокоманд, регистр 40 операций, триггер 41 включения счетчика интервалов,шифратор 42 микрокоманд, селектор 43 импульсов по периоду следования, дешифратор 44 микрокоманд.

Регистр 1 данных служит для приема и выдачи передаваемой информации, дешифратор 2 - дпя расшифровки принятых в регистр t маркерных символов. Регистр 3 служит для временного запоминания адресного слова массива, которое содержит информацию о типе массива, направлении обмена, номере

дешифратор 21 определяют формат передаваемой информации. С помощью счетчика 5 интервалов осуществляются временные задержки между передаваемыми

массивами (величина кода задержки задается в программе имитации). Счетчик 6 длины массива определяет окончание передачи различных по величине массивов информации. Коды операции

и признаки блокировки хранятся в регистре 7 команд на время выполнения команды.

Коммутатор 13 информации предназначен для осуществления параллельных

передач внутри имитатора через кодовую магистраль 14. Блок памяти пред- назначен для оперативного хранения как программы имитации, так и массивов информации. Шифратор 12 предназначен для формирования маркерных символов. Обращение В блок 15 осуществляется либо по адресу в адресном регистре 17, либо через шифратор 18 адреса, когда необходимо обратиться ;

гистра 39 микрокоманд, регистра 40 операций, дешифратора 44 микрокоманд и шифратор 42 микрокоманд предназначей для управления работой имитатора по программе имитации, хранимой в блоке 15.

Триггер 37 Пуск-останов управляет цепью синхронизации сдвигового

регистра 39. Триггер 24 блокировки генератора предназначен для временного останова и дальнейшего продолжения работы имитатора по сигналам процессора контролируемой системы, счетчик 25 неисправностей фиксирует сбои в канале связи, дешифратор 26 неисправностей настроен на фиксированное количество сбоев, по достижению которого блок 16 переходит к отработке следующей команды в программе ими- тации. Счетчик 28 интервалов времени восстановления и дешифратор 29 предназначены организации временной задержки, необходимой для подготовки

аппаратуры контролируемой системы к повторному сеансу связи. Эта задержка должна превышать время, необходимое для анализа в контролируемой системе возникшей неисправности и введения, если это предусмотрено алгоритмом работы, резерва.

Генератор 8 импульсов содержит собственно генератор опорной частоты и счетчиктделитель, управляющий вход которого подключен к триггеру 24, а вход синхронизации - к выходу генератора опорной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Для организации автономной отладки программ и контроля вычислительных систем исходная информация в вид программ имитации предварительно записывается через вход 35 в блок 15,

Программа имитации включает в себя команды имитации, содержащие информацию об очередности массивов, их величине и местонахождении в блоке 15 памяти, о временных интервалах между массивами. Команды прогрг1ммы имитации содержат также коды операций, которые могут задавать одну из следующих операций: формирование интервала времени с проведением сеанса связи, формирование интервала времени с пропуском сеанса связи и имитацию группы абонентов с арбитражным устройством. Кроме того, команды в программе имитации могут дополняться признаками блокировки дешифратора 2 и шифратора 12.

Работа имитатора начинается по сигналу Пуск, который поступает в блок 16 с входа 34. Этим сигналом устанавливается определенный пози- ционньй код в регистре 40 и первый разряд в сдвиговом регистре 39. Сигналы с сдвигового регистра 39 и регистра 40 поступают на дешифратор 44 и шифратор 42, на выходе которого формируются управляющие сигналы. Блок 16 вьшолняет несколько операций каждой из которых соответствует определенный позиционный код в регистре 40, Каждая операция вьтолняется за несколько тактов, образуемых при сдвиге единицы по сдвиговому регист- РУ 39.

Первым тактом, т.е. при единичном состоянии первого разряда сдвигового регистра 39 происходит считывание адреса первой команды программы ими

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

тации из справочной ячейки хранения текущего адреса блока 15 в адресный регистр 17 (фиг. 3).

Это происходит следующим образом, С выхода шифратора 42 поступают сигналы на вход шифратора 18, управляющие входы коммутаторов 19, 13 и в. блок 15. В результате коммутатор 19 разблокирует вход с шифратора 18, коммутатор 13 открывает цепь передачи информации с блока 15 в кодовую магистраль из ячейки, адрес которой был задан шифратором 18, Считывание информации сопровождается сигналом окончания цикла, который с блока 15 передается в блок 16, где в свою очередь формируются сигналы записи в адресный регистр 17, а также включаг ет триггер 37, разблокирующий цепь синхросигнала сдвигового регистра 39 по входу элемента И 38. Таким образом, единица сдвигается во второй разряд регистра 39, что соответствует второму такту вьшолняемой операции. На этом такте происходит считывание информационного слова из блока 15 по адресу в адресном регистре 17, В отличие от предьщущего цикла считывания коммутатор 19 включается по входу адресного регистра 17, а по сигналу окончания цикла блок 16 формирует сигналы управления, которые передаются на входы синхронизации записи регистров 3 и 7 и счетчика 5. Таким образом, код операции с признаками блокировки записьгоается с кодовой магистрали 14 в регистр 7, код интервала времени - в счетчик 5, а адрес управляющего слова - в регистр 3, Следующим тактом происходит анализ кода операции, который с выхода дешифратора 11 поступает на вход блока 16 и включает триггер 41 , разблокиру- - щий по входу элемента И 4 цепь сигнала с генератора 8 на вход счетчика 5,

При коде операции с пропуском сеанса связи на выходе шифратора 42 вырабатывается сигнал, устанавливающий сдвиговый регистр 39 в исходное состояние (единица в первом разряде), а в регистр 40 запишется позиционный код, соответствующий операции перехода к следующему адресу программы имитации (на фиг, 6 алгоритм Переход к следующему адресу в программе имитации) ,

Данная операция выполняется и после проведения сеанса связи и заключается в выборке из блока 15 содержимого справочной ячейки текущего адреса в адресньй регистр 17, прибавлении единицы к содержимому адресного регистра 17 и засылке полученного адреса через коммутатор 13 и кодовую магистраль 14 снова в справочную ячейку текзпцего адреса блока 15.

При коде операции, указывающем на проведение сеанса связи, блок 16 осуществляет передачу адреса управляющего слова из регистра 3 в адресный регистр 17, В этом случае на выходе блока 16 формируется сигнал, который разблокирует ко1 мутатор 13 по входу регистра 3. Таким образом, адрес управляющего слова появится на кодовой магистрали 14 имитатора и по сигналу с блока 16 запишется в адресный регистр 17. Затем следующим тактом по этому адресу производится считывание с записью управляющего слова в регистр 3, а кода длины массива - в счетчик 6, I

После завершения обработки команды программы имитации блок 16 переходит к операции проведения сеанса связи по заданному массиву. Рассмот™ рим как имитатор осуществляет прием массива из контролируемой системы. Первым тактом происходит запись в регистр 1 маркерного символа, свидетельствующего о начале сеанса связи, дпя чего с выходов блока 16 поступают сигналы на шифратор 12, коммутатор 13, а также сигнал записи в регистр 1. Таким образом, код этого символа переписывается с шифратора 12 через Коммутатор 13 в регистр 1. Кроме того, сбрасывается в исходное состояни триггер 37, а импульсы сдвига с блока 16 начинают поступать на вход регистра 1 и в счетчик 20, Сигнал с выхода дешифратора 21, свидетельствующий об окончании выдачи маркерного символа, поступает в блок 16, где устанавливает в единичное состояние триггер 37 и блок 16 переходит в режим ожидания ответного маркерног символа из контролируемой системы, который может свидетельствовать о готовности контролируемой системы или о себе, возникающем в канале связи. В последнем случае это будет символ Неисправность. Ответньй маркерньй символ поступает в регистр 1 через элемент ИЛИ 23 с одного из входов 32 устройства и одновременно в блок 16

на селектор 43. Необходимость в последнем вызвана тем, что в интерфейсе канала связи могут отсутствовать специальные шины передачи маркерных сигналов окончания передачи отдельных информационных слов или символов. Поэтому для фиксации окончания кодовой посылки используется селектиро- вание поступающих сигналов по периоду следования. По сигналу с выхода селектора 43 устанавливается в единичное состояние триггер 37. Следующим тактом в блоке 16 производится анализ принятой кодовой посылки. Если этот код не соответствует ни одному из принятых в протоколах связи вычислительной системы с абонентами маркерных символов, то имитатор формирует и передает по выходам 33

маркерньш символ Неисправность. Сигналы Неисправность суммируются в счетчике 25 (фиг. 4). Блок 16 каждый раз производит опрос состояния дешифратора 26. Если количество Неисправностей меньше числа N, установленного протоколами связи контролируемой системы с абонентами, то включается счетчик 28 для чего блок 16 формирует и передает сигнал на вход

элемента И 27 и сигналы с генератора 8 поступают на счетньй вход этого счетчика. Счетчик 28 и дешифратор 29 организуют временную задержку, необходимую в контролируемой системе для

обнаружения и анализа полученной неисправности, а также для ее возможной реконфигурации. По сигналу с выхода дешифратора 29 блок 16 организует обращение в справочную ячейку

текущего адреса за той же самой командой, в результате чего имитатор организует сеанс связи по данному массиву, В случае, если число повторений соответствует заданному числу,

то осуществляется переход к следующему адресу в программе имитации (фиг,, 6), в результате чего считывается следукнцая команда и имитатор вьшолняет алгоритм, предписанньй в ней.

55

В том случае, если в ответ на маркерньй символ начала сеанса связи будет получен символ готовности контролируемой системы, блок 16 организует передачу адресного слова массива из регистра 3 в регистр 1 и последующую выдачу его по выходам 33 устройства.

Поскольку адресное слово остается в регистре 3 до следующего обмена, блок 16 имеет признак направления передачи информации, который получает с выхода дешифратора 22. Поэтому в дальнейшем блок 16 организует сеанс связи в зависимости от этого признака. В режиме приема имитатор организует прием информационных слов в регистр 1, производится вычитание единицы из счетчика 6 после приема каждого слова. По окончании приема, которьй фиксируется с помощью дешифратора Ш, формирует и вьщает в контролируемую систему маркерный символ, свидетельствующий об окончании обмена.

Поскольку адресное слово содержит информацию о типе массива, то, если этот массив оказьгоается предназначенным для арбитражного устройства, блок 16 организует запись этого массива в определенную зону блока 15 памяти. Происходит это следующим образом.

По окончании приема информационного слова массива блок 16 из фиксированной ячейки записывает начальный адрес зоны в адресный регистр 17, затем разблокирует коммутатор 13 по входу с регистра 1 и одновременно организует запись информационного слова с этого регистра по адресу с адресного регистра 17, По окончании цикла записи блока 15 поступает сигнал в блок 16, в результате чего производится прибавление единицы к содержимому адресного регистра 17, таким образом подготавливается адрес ячейки для записи следукнцего информационного слова.

В режиме вьщачи массива в контролируемую систему имитатор передает маркерный символ начала сеанса связи и адресное слово, а затем организует пословное считывание массива с передачей его через выходы 33 ими- таторао Перед выдачей каждого слова имитатор ожвдает ответного маркерного символа (фиг. 6). По получению маркерного символа Окончание сеанса связи блок 16 организует переход к следующему адресу в программе имитации, отработка которого начинается по сигналу с выхода дешифратора 9. В процессе отработки очередной команды программы имитации в регистре 7 может быть зафиксирован код операции

0

5

5

задающий устройству операцию имитации группы абонентов с арбитражным устройством. В этом случае блок 16 после считывания команды в регистр 3 производит ее модификацию в части адреса управляющего слова по информации массива для арбитражного устройства, записанного, как было описано, в блок 15. Модифицированный адрес далее передается из регистра 3 в регистр 17, а затем по этому ад-. ресу считывается управляющее слово и выполняется сеанс связи заданного абонента с контролируемой системой. В этом случае блок 16 будет циклически считывать из блока 15 одну и ту же команду и последовательно имитировать работу заданного в арбитражном массиве количества абонентов. Имитатор позволяет производить о-Г- ладку комплекса средств восстановления связи контролируемой системы, для чего может быть разработано несколько вариантов программы имитации. Такие программы могут включать в себя команды с признаками блокировки шифратора 12 и дешифратора 2 маркерных символов в различных сочетаниях. Наличие признака, блокировки на входе шифратора 12 вызывает формирование на его выходе кода, не соответствукяцего ни одному из заданных протоколами связи, а признак блокировки на входе дешифратора 2 вы- зивает нарушение его функционирования по дешифровке маркерных символов, что соответствует приему в регистр 1 маркерного символа, не поддающегося декодированию. Признаки блокировки запоминаются в регистре 7 и хранятся до выборки следующей команды программы имитации. Таким образом, появляется возможность моделировать наруше- g ния связи на отдельных массивах, ко- торые выражаются в засылке в контролируемую систему кодовых символов Неисправность или кодовых символов без смыслового содержания. При этом, в зависимости от принятой организации связи, контролируемая система расценивает какое-то количество нарушений как случайный сбой, превышение же нарушений заданной величины классифицируется как устойчивый отказ. В этом случае могут вводиться в работу резервные устройства и линии связи, j Имитатор же фиксирует факт появления неисправностей в счетчике 25. Пов0

5

0

O

5

торные взаимодействия могут происходить как по основным, так и по резервным входам 32 и выходам 33 ими- татора. Дешифратор 26 настроен на заданное количество повторных взаимодействий, по сигналу с его выхода устройство переходит на обработку следующей команды.

В процессе отладки программного обеспечения управляницей системы, ра- ботакмцей в реальном масштабе времени, возникает необходимость в синхронизации процесса системы: с имитаторо абонентов. С этой целью процессор Формирует сигналы останова и пуска, которые поступают на входы 30 и 31 имитатора. Эти сигналы отключают и включают триггер 24, который в свою очередь управляет работой генератора 8. Отключение триггера 24 вызывает блокировку генератора 8 и соответственно останов временной диаграммы имитатора.

Формулаизобретения

Имитатор абонентов по авт. св. и 1291987, отличающийся тем, что, с целью расширения плана решаемых задач имитатора за счет обеспечения возможности автоматического контроля и отладки вычислительной системы в циклических режимах имитации, в него введены элемент ИЛИ,, второй элемент И, триггер блокировки генератора, счетчик интервалов времени восстановления дешифратор интервало:в времени восстановления, счетчик неисправностей и дешифратор неисправностей, причем выходы дешифратора интервалов времени восстанов

0

5

0

5

0

5

0

ления и дешифратора неисправностей соединены соответственно с седьмым или восьмым входами условий блока микропрограммного управления, четырнадцатый - семнадцатый управляющие выходы которого подключены соответственно к счетному и установочному входам счетчика неисправностей, входу разрешения записи счетчика интервалов времени восстановления и первому входу второго элемента И, вторым входом и выходом соединенного соответственно с третьим выходом генератора импульсов и счетным входом счетчика интервалов времени восстановления, выход которого соединен с входом дешифратора интервалов времени восстановления, вход дешифратора неисправностей соединен с выходом счетчика неисправностей, управляющий вход генератора импульсов соединен с выходом триггера блокировки генератора, установочный и сбросовый входы которого являются соответственно входами программного пуска и останова имитатора, информационный вход последовательного кода регистра данных подключен к выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого являются соответствующими входами имитатора для подключения основного и резервного информационных выходов контролируемой состемы, третий выход регистра данных является выходом устройства для подключения к резервному информационному входу контролируемой системы, второй и третий выходы регистра команд соединены со- цответственно с вторыми входами дешифратора маркерных символов и шифратора маркерных символов.

из спров. jtv. ГА: Рг Afft t . fVfflff, ноя HOHOHdti iton fact Cvf/n- WHoff uHmtpffofof

-61aj ОЗУ:

РГ XpoH . offftee If Cv.UMtn: -at

fr ftffffOf/ff- /fOfJ

E 4/ifOveHue cvemvu a UHmepSa/ioS

«ЦЧрвятнвобво одремто ctota («) по 1 абонента

Считывание в Pr Лдр. ovepeffftoeo

UC OpffumpaiKHoto

,

SOI

E из ОЗУ - itfaH- - Aft ifgo- ntHma

Выдоха адресного сяо&о

67

Тег

гй

66 бчг

I01 -

Uft-XfeH.) .

бе-.

л.

из ту Рг Иван ЛС tvjfft л

699gflfnifloffaftt/e uSot- ffava, ftooHefwoto cufioMa ifovo/ra ceetfica связи

±

.-5Я7I npuffi ответного

I fiofiH HOio синвом

p. от- - I. Cv fJeucnpoe.

r-affбнпючение cwmvu- т UHtnepffoiioS времени восстоноУлений cSnu и OMuffattue cutHo/ta с ffxeffa

его fffuiutpflomoflo

n Kffava AC из Pr Хранения S Pr Донныа

г- бЛ

Запись ноиолймоео адреса ) oflAim массива из cnpaS. fv. f Кг Aff/a

6й-

I Форниродание и Soi&ova fiapxeflHiKO I сим ffа/га tonpoco UC

Нет

F 0

4 ормиро9ание и Л/- Aiua HopneflHoso curtfpjfo XO

Ф1П.5

Переход к cfledyt€uj,BMy одресу б программе иммтои,ии

56 6Г7

629 536 6V2

530( С проб. йЦ. ТА) - -- Рг Адр.

- 6J/

./ д Рг Адр: Уст. „О CV неис- пробностш

р- 5J2

(Рг Адр.} - - Спрадо. ftv. ТА

633

Ошидаиие ufint /itiCQ nepeno/jHenu/j Cv uM/TiepffQAoe

PetKtJM Выданы

г- бЗвIPr Хранения - pr даннмж

1

г-639Организации6b/dQtfu и с

u.6

Редактор С.Патрушева

Составитель В.Вертлиб

Техред Л.Сердюкова Корректор Г,Решетник

3111/45

Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по дел ам 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, может найти примене- нение в автоматизированных системах управления, и является усовершенствованием устройства по авт.св.№ 1291987. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет обеспечения возможности автоматического контроля и отладки вычислительной системы в циклических режимах имитации. Достигается это тем, что в устройство вводятся элемент ИЛИ 23 триггер 24 блокировки генератора, второй элемент И 27, счетчик 25 неисправностей, счетчик 28 интервалов времени восстановления, дешифратор 26 неисправностей и дешифратор 29 интервалов восстановления. Счетчик 25 неисправностей фиксирует все сбои в канале связи и настроен на фиксированное число сбоев, после которого блок 16 микропрограммного управления переходит к обработке следующей команды в программе имитации Если число сбоев меньше заданного числа, то включается счетчик 28 интервалов времени восстановления, которм ( настроен на максимальное время, необходимое для подготовки аппаратуры к повторному сеансу связи. 6 ил. (Л К)