Устройство для отладки и контроля хода программ Советский патент 1991 года по МПК G06F11/28 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при отладке и контроле программ, настройке и проверке работы микроЭВМ и других вычислительных аппаратов.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования устройства за счет организации блокировки синхрогенератора ЭВМ.

На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства для отладки и контроля хода программ; на фиг. 3 - блок-схема управления записью: на фиг. 4 - блок-схема выработки останова; на фиг. 5 - схема шифратора.

Устройство содержит блок 1 задания режимов, дешифратор 2, первый регистр 3, первый 4 и второй 5 элементы И-НЕ, второй регистр 6, третий 7 и четвертый 8 элементы И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ 9, третий 10 и четвертый 11 регистры, генератор 12, первый дешифратор 13, второй 14 и первый 15 счетчики, второй дешифратор 16, блок 17 выработки останова, пятый регистр 18, второй 19 и третий 20 одновибраторы, первый 21 и второй 22 компараторы, третий одновибра- тор 23, пятый элемент И-НЕ 24. блок 25 управления записью, триггер 26, блок 27 индикации, шину 28 адреса, шину 29 памяти, шину 30 данных, информационный вход

о

Ю 00

N

со

Ю

31 с источника ввода информации с перфоленты, информационный вход 32 синхроимпульсов, вход 33 сигнала загрузки команды, выход 34 сигнала блокировки процессора микроЭВМ, выход 35 сигнала Стоп на источник ввода информации с перфоленты, выход 36 сигнала блокировки ПЗУ микро- ЗВМ, вход-выход 37 сигнала строба адреса, выход 38 сигнала синхронизации осциллографа, выход 39 сигнала записи, выход 40 сигнала Старт устройства ввода информации перфоленты, выход 41 сигнала блокировки синхроимпульсов, выход 42 сигнала начальной установки микроЭВМ.

Блок управления записью образуют элементы И-НЕ 43, триггер 44, элемент НЕ 45, элемент 2И-ИЛИ-И 46, два элемента И- НЕ 47 и 48, три одновибратора 49-51, два элемента И-НЕ 52 и 53, два элемента ИЛИ- НЕ 54 и 55, одновибратор 56, элемент И-НЕ 57, триггер 58 м четыре элемента И-НЕ 59- 62.

Блок выработки останова состоит из трех элементов ИЛИ 63-65, инвертора 66, пяти триггеров 67-71, элемента 4И-НЕ 72 и элемента И 73.

в

Блок шифратора содержит два формирователя 74 w 75, ПЗУ 76, четыре элемента И-НЕ 77-80.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от состояния органов управления блока задания режимов 1 устройство может работать в следующих режимах:

-режи 1 задания адреса памяти микро- ЭВМ в счетные адреса 15 устройства с выдачей его на шину адреса;

- режим задания данных для записи в микроЭВМ в регистре данных 11 устройства с выдачей этой информации на шину данных;

-режим записи и блокировки записи в

гдакроЭВМ;

-режим замены одной из команд микроЭВМ с выдачей заменяемой команды на шину памяти;

-режим ввода информации с перфоленты;

-режим выбора кодировки перфоленты;

-режим индикации содержимого счетчика адреса, регистра данных ША, ШИ, ШД устройства;

-режим останова перфоленты при ошибке записи и индикации этого останова;

-режим останова микроЭВМ по адресу, холостой команде (NOP), сигналу загрузки команды и синхроимпульсу микроЭВМ;

-режим пуска устройства;

- режим начальной установки и перезапуска микроЭВМ.

Для изменения содержимого счетчика 15 адреса необходимо на блоке 1 задания

режимов набрать режим ввода адреса и нажимать кнопки наборного поля блока 1. При этом информация поступает в счетчик 15 адреса через сдвиговый регистр 10.

Увеличивать и уменьшать содержимое

0 счетчика 15 на единицу можно нажатием соответствующих кнопок блока 1.

Для изменения содержимого регистра данных 3 необходимо на блоке 1 задания режимов убрать режим ввода адреса и на5 жимать кнопки наборного поля блока 1.

В случае ввода адреса сдвиговые импульсы поступают с элемента 2И-НЕ 7, а в случае занесения данных - с элемента 2И- НЕ8.

0 При выборе режима перевода выходов адреса и данных микроЭВМ в третье состояние (реж. ПД) на ША и ШД поступает через регистры 3 и 18 содержимое регистра 3 данных и счетчика 15 адреса.

5По нажатию кнопки записи на блоке 1

на выходе блока 25 управления записью вырабатывается сигнал записи, поступающий в микроЭВМ.

В случае несовпадения информации

0 компаратор 22 вырабатывает сигнал несовпадения и триггер 26 устанавливается в нулевое состояние по инверсному выходу, при этом на блоке 27 индикации зажигается соответствующий светодиод. Триггер 26 уста5 навливается в исходное состояние по нажатию кнопки пуска на блоке 1.

Для ввода информации с перфоленты необходимо выбрать режим ПЛ, вариант кодировки перфоленты (реж. ASC) и нажать

0 КНОПКУ на блоке 1.

Одновибратор 23 вырабатывает импульс пуска фотосчитывателя. При этом на вход 31 устройства поступают кодовые комбинации, по которым шифратор 2 выделяет

5 данные и управляющие сигналы (ввод адреса, конец кадра, пропуск и останов). Цифровая информация заносится в регистры адреса 10 и данных 3. По выработке шифратором 2 сигнала ввода адреса код из регист0 ра 10 адреса по сигналу с выхода элемента ИЛИ-НЕ 9 переписывается в счетчик 15 и через регистр 18 поступает на ША. Информация с регистра 3 данных поступает через регистр 11 на ШД устройства. По выработке

5 сигнала конца кадра шифратором 2 эта информация переписывается1 в микроЭВМ по адресу, установленному на ША. Результат записи поступает на микроЭВМ на ШП и в случае несовпадения компаратор 22 вырабатывает сигнал ошибки записи, по которому устанавливается триггер 26. Кроме того, элемент И-НЕ 24 вырабатывает сигнал останова перфоленты 35.

Сигнал пропуска вырабатывается шифратором с целью блокировки записи в реги- стры адреса и данных в момент выработки сигналов управления.

Замена одной из команд микроЭВМ осуществляется набором режима замены на блоке 1. При этом в момент выделения ком- паратором адреса 21 совпадения информации на выходе счетчика адреса 15 с информацией на ША устройства, на выходе 36 устройства появляется сигнал блокировки памяти программ микроЭВМ и через ре- гистр 6 на ШП поступит из регистра данных 3 код нудной.команды.

Чтобы устранить в устройстве возможные сбойные ситуации при выполнении режима замены, необходимо организовать задержку выполнения программы на время переключения информации на шинах. Такие задержки осуществляются путем выработки сигнала блокировки синхрогене- ратора микроЭВМ блоком 25 управления записью. Этот сигнал поступает через блок 17 выработки останова на выход 41 устройства.

Остановы микроЭВМ осуществляются блоком 1 задания режимов. Дешифратор 13 служит Для выделения кода холостой команды. Генератор 12, счетчик 14 и дешифратор 16 служат для организации динамической запитки блока отображения контрольной информации 27.

Блок 17 выработки останова работает следующим образом.

По выбору режима останова по адресу и по приходу соответствующего сигнала с компаратора адреса 21 триггер 67 устанав- ливается в ноль, на выходе элемента 4И-НЕ 72 появляется единица, которая через элемент И-НЕ 73 в виде нулевого сигнала поступает на выход 41 устройства. Этот сигнал блокирует работу генератора синхроим- пульсов микроЭВМ. Остановы в остальных трех режимах (по команде останова, по сигналу загрузки команды, по синхроимпульсу) вырабатываются аналогично.

По выбору режима установки выходов адреса и данных микроЭВМ в третье состояние (реж. ПД) триггер 70 переходит в нулевой состояние, вырабатывая сигнал останова по синхроимпульсу.

По приходу сигнала начальной установ- ки в виде нуля триггер 71 переходит в единичное состояние, выход которого устанавливает триггеры 67-70 в состояние единицы, сбрасывая все условия останова микроЭВМ.

Остановы сбрасываются также нажатием кнопки пуска устройства в случае, если не выбран режим перевода выходов адреса и данных микроЭВМ в третье состояние.

Блок 25 управления записью работает следующим образом.

В случае выбора режима перевода выходов адреса и данных микроЭВМ в третье состояние (выбран режим ПД и отсутствует режим ввода с перфоленты) для осуществления вручную записи информации с микро- ЭВМ необходимо нажать кнопку записи на блоке 1. При этом на выходе элемента И-НЕ 48 устанавливается единичный уровень и импульсный сигнал с одного из выходов дешифратора 16 проходит через элементы И-НЕ 43 и 47, одновибратор 49, элемент И-НЕ 53 и одновибратор 56. Последний формирует сигнал синхронизации триггера ошибки 26 и триггера 58, разрешающего прохождение через элементы И-НЕ 61 и 62 .только одного импульса, поступающего на выход записи 39 устройства. По отпусканию кнопки записи триггер 58 устанавливается в исходное единичное состояние.

На выходе элемента И-НЕ 52 вырабатывается сигнал, поступающий на выход 37 устройства для синхронизации адресных регистров в микроЭВМ.

Сигнал записи вырабатывается также в случае, когда осуществляется ввод информации с перфоленты, при этом на вход элемента И-НЕ 48 поступает с шифратора 2 сигнал конца кадра.

При выполнении режима замены на блоке 1 задается соответствующий режим. При этом на выходе элемента НЕ 45устанавливается единичный уровень, разрешающий работу одновибраторов 50 и 51. В момент совпадения информации в счетчике адреса 15 и на ША компаратор 21 адреса вырабатывает сигнал нулевого уровня. В результате триггер 14 устанавливается в нулевое состояние. Одновибраторы 50 и 51 выделяют положительный и отрицательный фронты импульса, вырабатываемого триггером 44. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 55 вырабатываются сигналы нулевого уровня, блокирующие синхрогенератор микроЭВМ в двух случаях: при блокировке памяти микроЭВМ и поступлении на ШП содержимого регистра бив случае, когда регистр 6 переводится в третье состояние и на ШП устанавливается очередная команда микроЭВМ.

На выходе элемента ИЛИ-НЕ 54 вырабатывается сигнал, разрешающий работу элемента И-НЕ 60 (с открытым коллектором), сигнал с выхода которого блокирует память микроЭВМ.

Сигнал с выхода элемента И-НЕ 59 разрешает выдачу содержимого регистра б на ШП.

При выборе режима блокировки записи триггер 58 устанавливается в ноль и импульс записи на выход 39 не проходит. Сигнал увеличения счетчика 15 на единицу вырабатывается на элементе 2ИЛИ-2И-И 46 по нажатию кнопки записи, поступлению сигнала с шифратора 2 и нажатию кнопки увеличения адреса на единицу.

Сигнал на выходе 38 устройства вырабатывается на триггере 44 в момент поступ- ления соответствующего сигнала с компаратора адреса 21.

Таким образом, устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение надежности функционирования и снижение сбоев в режиме замены команды микроЭ В М на команду устройства.t

Выполнение устройства согласий изобретению позволяет повысить эффективность и качество отладки сложных программ в реальном масштабе времени за счет снижения сбойных ситуаций в режиме замены команды микроЭВМ на команду устройства путем выработки сигнала блокировки синхроимпульсов на время переключения информации на шине памяти.

Формула изобретения

Устройство для отладки и контроля хода программ повет, св. № 1529227, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности функционирования за счет организации блокировки синхрогенератора микроЭВМ, седьмой выход блока управления записью соединен с двенадцатым входом блока выработки останова, причем блок управления записью содержит десять элементов И-НЕ, два триггера, два элемента ИЛ И-НЕ, элемент 2ИЛИ-2И-И, четыре одно- вибратора и элемент НЕ, причем первые входы первого и второго элементов И-НЕ и первый вход элемента 2ИЛИ-2И-И подключены к первому входу блока, второй вход второго элемента И-НЕ, первый вход третьего элемента И-НЕ и второй вход элемента 2ИЛИ-2И-И соединены с пятым входом блока, первый и второй входы четвертого элемента И-НЕ подключены соответственно к восьмому и девятому входам блока, а выход

-к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого через первый одновибратор соединен с первыми входами пятбго и шестого элементов И-НЕ, второй вход пятого

элемента И-НЕ и третий вход элемента 2ИЛИ-2И-И подключены к седьмому входу блока, выход пятого элемента И-НЕ соединен с входом-выходом блока и с входом синхронизации первого триггера, информационный вход которого соединен с вторым входом блока, выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом шестого элемента И-НЕ, выход которого через второй одно- вибратор подключен к первому выходу

блока, входу синхронизации второго триггера и первому входу седьмого элемента И- НЕ, информационный вход второго триггера подключен к шине единичного потенциала блока, а входы установки и сброса

- соответственно к второму входу третьего элемента И-НЕ, к шестому входу блока и к выходу третьего элемента И-НЕ, прямой выход первого триггера подключен к четвертому выходу блока, инверсный выход первого

триггера соединен с входами запуска третьего и четвертого одновибраторов и первыми входами первого элемента И Л И-НЕ и восьмого и девятого элементоз И-НЕ, вторые входы восьмого и девятого элементов И-НЕ

и входы обнуления третьего и четвертого одновибраторов через элемент НЕ соединены с третьим входом блока, четвертый вход которого соединен с четвертым входом элемента 2ИЛИ-2И-И, выход которого подключен к третьему выходу блока, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом десятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, выход десятого элемента И-НЕ подключен к пятому выходу блока, выход четвеотого од- новибратора соединен с первым входом второго элемента ИЛ И-НЕ, выход которого

является седьмым выходом блока, выход третьего одновибратора соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ

-с третьим входом девятого элемента И-НЕ, выход которого является шестым выходом

блока, второй выход которого подключен к выходу восьмого элемента И-НЕ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при отладке и контроле программ, настройке и проверке работы микроЭВМ и других вычислительных аппаратных средств. Устройство содержит блок задания режимов, шифратор, обеспечивающие задание и выработку сигналов управления режимами работы устройства. Первый, второй, третий, четвертый, пятый регистры подключены к входам-выходам данных, памяти, адреса устройства, что позволяет осуществить обмен информацией при выполнении программ с отображением в целях контроля нужных данных на блоке индикации. Управление регистрами производится сигналом с группы элементов И-НЕ, элемента ИЛИ-НЕ. Путем сравнения содержимого первого счетчика с адресом выполняемой команды, осуществляемого в первом компараторе, реализуется трассировка хода выполнения программы. Наличие блока выработки.останова, блока управления записью позволяет реализовать режим замены команды ПЗУ микроЭВМ. Генератор, второй счетчик, дешифратор обеспечивают управление работой микроЭВМ в процессе отладки. Устройство позволяет повысить эффективность и качество отладки программ в реальном масштабе времени, а также надежность функционирования. 5 ил. сл с

Физ.1

СШ691

и V9 JT

дщу

Bivgx

п чсо- ел п

1 ЩЩ

№ЩО И ЩЩ

ivg u/0 L vg Щ

г удщ

IVQWQ

gi vg шо

I VQUIQ

Om ftU

Реж ДДР

1м )

CU

Ј0

Ре.

WP

Реж.

iff

63

64

55

Ре.

«Г11

си

P«t.W

НУ

Лн Луог

fit СУ У

5

D

57

72

58

Кбл27

$ D С

59

т-

S D С

70

К

С

4

7/

5А.СО Г7

vW

Фиг

lo

cu

Z3

UB

a