Устройство для контроля хода программ Советский патент 1992 года по МПК G06F11/28 

V5

16

Изобретение относится к вычислитель-, ной технике, в частности к цифровым вычислительным машинам (ЦВМ) и микропроцессорным системам, обеспечивающим автоматизированное управление объектами в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство для контроля хода программ содержит счетчик 1 времени, генератор 2 одиночных импульсов, генератор 3 импульсов, триггер 4 блокировки, элементы И 5, 6 и 7, элементы ИЛИ 8 и 9, дешифратор 10. Устройство обеспечивает контроль при зацикливании и случайном останове на любом участке программы. 3 ил.

(Л

С

VI

ю

00 00

о

4

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровым вычислительным машинам (ЦВМ) и микропроцессорным системам, обеспечивающим автоматизированное управление объектами в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для контроля хода программ; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства для контроля хода программ при нормальной последовательности выполнения программы и при случайном зацикливании или останове ЦВМ на участке программы без команд выдачи признаков работы; на фиг.З-тоже, для контроля хода программ при зацикливании ЦВМ на участке программы, включающем коман- . ды выдачи признаков работы.

Устройство для контроля хода программ содержит счетчик 1 времени, генератор 2 одиночных импульсов, генератор 3 тактовых импульсов, триггер 4 блокировки, элементы И 5-7, элементы ИЛИ 8 и 9, дешифратор 10, вход 11 блокировки, вход 12 кода команды устройства, вход 13 общего сброса, вход 14 Питание включено, выход 15 неисправности программы, выход 16 перезапуска программы, выход 17 счетчика 1, выход 18счетчика 1, выход 19 переполнения счетчика 1, выход 20 триггера 4 блокировки, выход 21 элемента ИЛИ 9, выход 22 генератора 3, выход 23 дешифратора 10, выход 24 дешифратора 10, выход 25 элемента ИЛИ 8 начальной установки, выход 26 генератора 2 одиночных импульсов.

Устройство для контроля хода программ работает следующим образом.

При выполнении программы в ЦВМ на вход 12 дешифратора 10 адресной магистрали ЦВМ поступают определенные коды адреса, формируемые в специальных командах программы. По первому коду адреса команды выделяется сигнал на выходе 23 дешифратора 10, по второму коду адреса выделяется сигнал на выходе 24 дешифратора 10. Сигнал с выхода 23 дешифратора 10, являющийся сигналом Признак работы 1, проходит через элемент ИЛИ 9 и с выхода 21 элемента ИЛИ 9 поступает на первый счетный вход счетчика 1 и на вход перезапуска генератора 2 одиночных импульсов. Сигнал на выходе 21 элемента ИЛИ 9 вызывает увеличение на один дискрет содержимого счетчика 1 и установку на определенное время в единичное состояние выхода 26 генератора 2 одиночных импульсов. Сигнал с выхода 24 дешифратора 10, являющийся сигналом Признак работы 2,

поступает на второй счетный вход счетчика 1 и вызывает уменьшение его содержимого на один дискрет. Единичное состояние выхода 26 генератора 2 разрешает работу

5 счетчика 1 и триггера 4. Нулевое состояние генератора 2 вызывает принудительную установку триггера 4 в единичное состояние и установку в О счетчика 1. Нулевое состояние генератора 2 одиночных импульсов оп0 ределяется наличием сигнала начальной установки на выходе 25элемента ИЛИ 8 или отсутствием в течение определенного времени импульсов на выходе 21 элемента ИЛИ 9. Для сохранения единичного состояния

5 выхода 26 генератора 2 временной интервал между импульсами на входе перезапуска генератора 2 должен быть меньше длительности выходных импульсов генератора 2. Величина длительности выходных

0 импульсов генератора 2 определяется в соответствии с характеристиками работы программы ЦВМ в реальном масштабе времени.

При начальном пуске ЦВМ с пульта опе5 ратора или автоматическом пуске ЦВМ при включении первичного питания на выходе

25элемента ИЛИ 8 формируется сигнал общего сброса, устанавливающий в О выход

26генератора 2 одиночных импульсов. Ну- 0 левое состояние выхода 26 генератора 2 вызывает принудительную установку в О счетчика 1 и в 1 - триггера 4 блокировки. Единичное состояние выхода 20 триггера 4 разрешает работу элементов И 5 и 6 и про5 хождение частоты на выходе 22 генератора

3через элементы И 7 и ИЛИ 9 на первый счетный вход счетчика 1 и вход перезапуска генератора 2 одиночных импульсов. Первым импульсом на выходе 21 элемента ИЛИ 9

0 устанавливается в 1 выход 26 генератора 2, разрешая таким образом работу счетчика 1 и триггера 4 блокировки. Счетчик 1 подсчитывает импульсы с выхода 22 генератора 3 импульсов и формирует на выходах 17 и 18

5 сигналы Сброс ЦВМ и Пуск ЦВМ, которые проходят через открытые элементы И 5 и 6 на выходы 16 и 15 устройства и производят начальный сброс и пуск ЦВМ. По окончании сигнала Пуск ЦВМ на выходе 16

0 элемента И 6 устанавливается в О триггер

4блокировки, разрешая работу дешифратора 10 и запрещая прохождение сигналов на выходе 22 генератора 3 через элемент И 7.

При нормальном выполнении програм- 5 мы ЦВМ команды формирования сигналов Признак работы 1 и Признак работы 2 выдаются таким образом, чтобы не происходило переполнения счетчика 1 и установки в О генератора 2 одиночных импульсов. В этом случае выход 20 триггера 4 блокировки

остается в нулевом состоянии и запрещает формирование на выходах 15 и 16 устройства сигналов неисправности и перезапуска программы.

Работа устройства для контроля хода программ при переходе ЦВМ в неуправляемое состояние включает зацикливание и случайный останов ЦВМ на любом участке программы.

При нарушении хода программы ЦВМ, обусловленном случайным остановом или зацикливанием ЦВМ на участке программы, в состав которой не входят команды выдачи признаков работы, формирования сигналов Признак работы 1 и Признак работы 2 соответственно на выходах 23 и 24 дешифратора 10 не происходит. В этом случае импульсы с выхода 21 элемента ИЛИ 9 на вход перезапуска генератора 2 одиночных импульсов не поступают, и сигнал на выходе 26 генератора 2 через определенный интервал времени переходит в нулевое состояние, устанавливая в 1 триггер 4 блокировки и в О - счетчик 1. Единичное состояние выхода 20 триггера 4 блокировки разрешает прохождение импульсов с выхода 22 генератора 3 импульсов на первый счетный вход счетчика 1 и определяет принудительную установку в 1 выходов 23 И 24 дешифратора 10. На выходах 17 и 18 счетчика 1 формируются сигналы неисправности и перезапуска программы и поступают на выходы 15 и 16 устройства, производя сброс и перезапуск ЦВМ.

При нарушении хода программы, обусловленном зацикливанием ЦВМ на участке программы с командами выдачи признаков работы, происходит нарушение заданной последовательности формирования сигналов на выходе 21 элемента ИЛИ 9 и на выходе 24 дешифратора 10 соответственно на увеличение и уменьшение содержимого счетчика 1. В этом случае, в зависимости от типа команды выдачи признака работы, на которой произошло зацикливание ЦВМ, содержимое счетчика 1 через определенный интервал времени достигает крайнего значения, и на выходе 19 счетчика 1 появляется сигнал, устанавливающий триггер 4 блокировки в 1,

Единичное состояние выхода 20 триггера 4 блокировки запрещает работу дешифратора 10 и разрешает прохождение сигналов с выходов 17 и 18 счетчика 1 соответственно на выход 15 неисправности программы и выход 16 перезапуска программы ЦВМ.

Оператор при необходимости может заблокировать по входе 11 устройства для

контроля хода программ формирование сигналов неисправности и перезапуска ЦВМ.

Таким образом, устройство для контроля хода программ позволяет осуществить

контроль за выполнением программы работы ЦВМ в реальном масштабе времени в тех автоматизированных системах управления, где отсутствует возможность использования системы прерываний ЦВМ для целей

контроля, обеспечить защиту выполнения ЦВМ функций управления объектами от таких неуправляемых состояний ЦВМ, как зацикливание и случайный останов ЦВМ на любой команде и на любом участке программы.

Формула изобретения Устройство для контроля хода программ, содержащее три элемента И, два эле- мента ИЛИ, дешифратор,. генератор

тактовых импульсов, счетчик времени, триггер блокировки, причем выход переполнения счетчика времени подключен к единичному входу триггера блокировки, выход которого соединен с первыми входами

первого и второго элементов И, выходы которых являются выходами неисправности и перезапуска программы устройства, вход блокировки устройства соединен с вторыми входами первого и второго элементов И,

третьи входы которых подключены соответственно к первому и второму информационным выходам счетчика времени, входы общего сброса и включения питания устройства соединены с входами первого элемента

ИЛИ, информационный вход дешифратора подключен к входу кода команды устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введен генератор одиночных импульсов, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к входу начальной установки генератора одиночных импульсов, вход перезапуска которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход генератора

одиночных импульсов - с нулевыми входами триггера блокировки и счетчика времени, синхровход триггера блокировки соединен с выходом второго элемента И, первый и второй выходы дешифратора соединены соответственно с декрементным входом счетчика времени и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И и инкрементным входом

счетчика времени, выход триггера блокировки - с входом разрешения дешифратора и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

л

л

фиь.2

5

Л

46

п

8

I I

Д

л

я

п