Имитатор канала Советский патент 1993 года по МПК G06F11/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и наладки периферийных устройств (ПУ).

Целью изобретения является повышение оперативности контроля.

На фиг, 1 представлена структурная схема имитатора канала; на фиг. 2 - функциональная схема блока микропрограммного управления; на фиг. 3 - функциональная схема блока сопряжения; на фиг. 4 и 5 - алгоритм работы блока микропрограммного управления; на фиг. 6 и 7 - алгоритм работы имитатора в запрос-ответном и потоковом режимах передачи данных.

Имитатор канала (фиг. 1) содержит блок 1 сопряжения, блок 2 микропрограммного управления, регистр 3 приема информации, блок 4 оперативной памяти, регистр 5 данных, регистр 6 управляющих слов, счетчик 7 адреса, регистр 8 переполнения, счетчик 9 байтов, первый элемент И 10, семь селекторов 11-17, счетчик 18 временного контроля, второй и третий элементы И 19 и 20, шины 21 и 22 сигналов идентификации и управления, шины 23, 24, 25 информационных сигналов, шину 26 управляющих сигналов (в том числе сигналов Сброс, Цикл, Внутр.тест), шину 27 адресных сигналов, шину 28 синхронизирующих сигналов и шину 29 сигналов индикации имитатора (посредством шин 21, 22, 23 и 24 группы выходов и входов идентификации и управления, первая группа информационных входов и группа информационных выходов имитатора, являющихся соответственно первыми группами выходов и входов идентификации и управления, группой информа- ционных входов и первой группой информационных выходов блока сопряжения, подключены к соответствующим входам и выходам контролируемого ПУ, посредством шин 25, 26. 27, 28 и 29 вторая группа информационных входов, группы управляющих входов, адресный вход, группа синхронизирующих входов и группа выходов индикации имитатора подключены к соответствующим выходам и входам пульта управления), информационные входы 30, 31, 32, вторую группу информационных выходов 33, вторую группу входов 34 идентификации и управления, вторую группу выходов 35 идентификации и управления, управляющий вход 36 и выходы 37, 38 ошибок блока 1 сопряжения (вход 36 и выходы 37,38 блока 1 соединены с первым управляющим выходом, первым и вторым информа- ционными входами блока 2 соответственно), второй управляющий выход 39, группу информационных входов 40,

группу управляющих входов 41 (в том числе вход 41.1 Внутр.тест, вход 41.2 Сброс, вход 41.3 Цикл), информационный выход 42, вход 43 Окончание обмена, вход 44

Признаки управляющих слов, группу информационных выходов 45, третий управляющий выход 46 и управляющие входы 47,48 блока 2 микропрограммного управления. Блок 2 микропрограммного управления

0 (фиг, 2) содержит блок 49 оперативной памяти, регистр 50 микрокоманд, счетчик 51 микрокоманд, счетчик 52 хранения адреса микрокоманд, группу 53 дешифраторов, регистр 54 управления ШИН-К, группу 55триг5 геров ошибок, регистр 56 управляющих сигналов, два мультиплексора 57, 58, шесть селекторов 59-64, группу 65 элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ 66-68, четыре элемента И 69-72.

0 Блок 1 сопряжения (фиг. 3) содержит усилители-передатчики 73 и услилители- приемники 74 сигналов идентификации и управления, усилители-приемники 75 информационных сигналов ШИН-А, усилите5 ли-передатчики 76 информационных сигналов ШИН-К, узел 77 контроля четности, схему 78 сравнения, узел 79 формирования контрольного разряда, мультиплексор 80 ШИН-К.

0 Имитатор работает следующим образом.

Он выполняет два вида работ; ПРОГРАММИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ПУ. Вид работы ПРОГРАММИРОВАНИЕ предназна5 чён для задания программы проверки ПУ и режимов работы имитатора. Задание программы заключается в записи в оперативную память блока 49 по шинам 40 через селектор 59 блока 2 микрокоманд, заданных

0 с пульта управления, по адресам, поступающим по шинам 27 через селектор 63 также с пульта управления.

При необходимости с пульта управления в оперативную память блока 4 по шинам

5 25 через селектор 15 заносятся данные, параметры выполняемых команд. Кроме того, в пульте управления задаются режимы работы имитатора: ТАКТ, АВТОМАТ, ПУСК, ВНУТР.ТЕСТ, СБРОС, ЦИКЛ и т.п.

0 После задания программы проверки при необходимости осуществляются ее контроль, а также контроль данных путем считывания микрокоманд и данных на элементы индикации пульта управления по

5 шинам 29 из оперативных памятей блоков 4 и 49. После этого устанавливается вид работы КОНТРОЛЬ ПУ, при котором осуществляется проверка ПУ. При этом при наличии уровня логической 1 сигнала Внутр.тест по шине 41 блока 2 на входе элемента И 71

из памяти блока 49 на регистр 50 микрокоманд выбирается первая микрокоманда, которая анализирует необходимость выполнения первого теста. Адрес микрокоманды определяется значением счетчика 51 микрокоманд, установленным с пульта управления по шине 40 через селектор 62.

Если тест не выполняется, то из памяти блока 49 на регистр 50 микрокоманд выбирается микрокоманда, анализирующая необходимость выполнения второго теста, по адресу, определяемому младшими разрядами 20/31 предыдущей микрокоманды и поступающему на счетчик 51 микрокоманд через селекторы 64 и 62 и т.д. Если конкретный тест выполняется, то из памяти блока 49 на регистр 50 последовательно выбираются микрокоманды, содержащие информацию управляющего слова имитатора, которая записывается на регистры 5 и 6, счетчики 7 и 9 имитатора, и на счетчик 52 хранения адреса микрокоманды переписывается значение счетчика 51 микрокоманд.

Затем блок 2 вводит в ПУ также посредством микрокоманд последовательность сигналов начальной выборки, в процессе которой через блок 1 по шине 24 в ПУ поступают байты адреса и кода-операции из регистра 6, а от ПУ в блок 1 по шине 23 поступают байты адреса и состояния. Блок 1 сравнивает адрес, поступающий от ПУ, с заданным в управляющем слове и сравнивает начальный байт состояния с помощью схемы 78 сравнения. Если байт состояния не содержит указателя сбоя, то блок 2 организует обмен данными с ПУ. Передача данных в имитаторе канала может осуществляться как в запрос-ответном, так и потоковом режиме передачи данных. Выбор режима определяется значением (0/1) разряда управляющего слова в поле РЕЖ микрокоманды. Алгоритм передачи данных в запрос-ответном и потоковом режимах схемно-микропрограммный и приведен на фиг. 6 и 7. ..

При передаче данных в потоковом режиме время наличия или отсутствия каждого из сигналов идентификации ИНФ-А, ИНФ-К, ДАН-А, ДАН-К составляет 320 не. При приеме данных от ПУ по шине 23 в имитатор канала они сравниваются с заданными в управляющем слове на регистре 5 данных либо хранящимися в оперативной памяти блока 4, выбираемыми через селекторы 14,17 на регистр 5 (только в запрос-ответном режиме), с помощью схемы 78 сравнения или контролируются на четность при записи данных от ПУ в оперативную память блока 4 через усилители-приемники 75 ШИН-А и селектор 15. Данные от ПУ при

необходимости могут быть занесены в регистр 3 (только в запрос-ответном режиме) и индицироваться в пульте управления. При передаче данных по шинам 24 в ПУ, они

поступают из регистра 5 или из бперативной памяти блока 4 через селекторы 14, 17 и регистр 5.

Выбор источника данных определяется значением соответствующих разрядов поля

0 РЕЖ микрокоманды управляющего слова, информация которого находится в регистре 6. Если источником является регистр 5, то в поле РЕЖ имеется также указатель, определяющий тип данных, если источником дан5 ных является оперативная память блока 4, то адрес данных определяется полем СЧАЛП микрокоманды управляющего слова, информация которого находится на счетчике 7 адреса.

0В последовательности окончания имитатор канала получает конечный байт состо- яния от ПУ, который сравнивается с ожидаемым, находящимся в регистре 3 или 6 (поле ЭТБС микрокоманды), с помощью

5 схемы 78 сравнения, и в зависимости от указателей в поле РЕЖ завершает выполнение проверки по данному тесту (в поле РЕЖ отсутствует указатель цепочки команд) или переходит к выполнению следующей коман0 ды (управляющих слов программы) - в поле РЕЖ цепочка команд задана.

При этом сигналом с дешифратора группы 53 дешифраторов кодов микроопераций значение счетчика 52 переписывается на

5 счетчик 51 через селекторы 64 и 62 и далее выбираются микрокоманды, содержащие информацию следующего управляющего слова, либо микрокоманда, анализирующая признак необходимости выполнения следу0 ющего теста проверки ПУ.

При приеме данных от ПУ возникает необходимость их контроля. Такой контроль осуществляется с помощью пульта управления, который обеспечивает индикацию не5 обходимого массива данных или байта состояния из оперативной памяти блока 4. или содержимого регистра 3, а также с помощью блоков 1 и 2, которые обеспечивают автоматическое сравнение схемой 78 срав0 нения, данных от ПУ с эталонными, содержащимися в памяти блока 4, либо регистре 5 данных, либо регистре 3 приема информации, или контроль по четности данных от ПУ узлом 77 с выдачей результата в блок 2 по

5 шинам 38 и 37 соответственно.

Имитатор канала в режиме ТАКТ обеспечивает выполнение одного конкретного действия выполняемой микрокоманды, в режиме АВТОМАТ выполняется вся заданная программа проверки или ее часть (при неисправности ПУ). Режим ЦИКЛ обеспечивает автоматический циклический запуск выполнения программы, что существенно облегчает поиск неисправностей.

Имитатор канала использует пять форматов микрокоманд. Они представлены ниже.

0

ри байта данных, ввод-вывод, поток - запрос-ответ, немедленно выполняемая операция, цепочка команд, работа с оперативной памятью блока 4, признак выполнения селективного сброса, ожидаемый НБС в регистре управляющего слова (регистре приема информации), ожидаемый КБС в регистре управляющего слова (регистре приема информации), увеличение разрядности счетчика 9 байтов путем подсоединения к нему счетчика 7 адреса.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и нападки периферийных устройств (ПУ). Целью изобретения является повышение оперативности контроля. Цель достигается тем, что в имитатор канала введены счетчик временного контроля второй и третий элементы И. Имитатор обеспечивает временной контроль последовательности выработки сигналов идентификации и управления ПУ. а также возможность проверки ПУ в потоковом режиме передачи данных. 7 ия

где РАБ - работа;

Ф - формат микрокоманды;

М - модификация формата микрокоманды;.

КОП - код операции;

РАСШКОП - расширение кода операции;

ОСТОШ - останов по отсутствию сигнала от ПУ;

УСПУ управляющие сигналы ПУ;

АМК - адрес следующей микрокоманды.

где ПРИЗАМ - признак анализа управляющей информации имитатора канала; ввод- вывод данных, поток - (запрос-ответ, немедленно выполняемая операция, цепочка команд, работа с оперативной памятью, признак выполнения селективного сброса, место хранения эталонного начального байта состояния, место хранения эталонного конечного байта состояния, разрешение сдвига информации внутри байта данных, окончание обмена, цикл, наличие-отсутствие управляющих сигналов АДР-К, УПР-К, ОТК-А;

ИНФ - информация для записи в буферный регистр.

где РЕЖ, СЧАЛП, СЧИНФ. КОМ, ДАН. ЭТБС - информация для записи в регистр управ ляющих слов, счетчик адреса, счётчик байтов, регистр данных.

Значения разрядов в поле РЕЖ следующие; разрешение сдвига информации внут,

где УСИК - управляющие сигналы имитатора канала;

20 УПРШИНК - управление мультиплексором ШИН-К;

| РАБ | Ф

М

КОП | НТ | НГ | РЕЗ |ДМК |

25

где НТ - номер теста;

НГ - номер группы тестов. Для контроля выработки сигналов идентификации и управления ПУ. в имитаторе

30 канала используется временной контроль. Он осуществляется посредством счетчика 18.

Максимальное время ожидания сигналов ПУ составляет Т РхТм, где Р - разряд35 ность счетчика 18; Тм - длительность такта частоты.

Контролируемые сигналы поступают на мультиплексор 58 и на элементы И 69, 70. Мультиплексор 58 управляется разрядами

40 17/19 поля УСПУ формата микрокоманды с регистра 50 и сигналом с дешифратора группы 53 дешифраторов через элемент ИЛИ группы 65 элементов ИЛИ.

В исходном состоянии управляющие

45 входы счетчика 18 временного контроля находятся в режиме ЗАПИСЬ, на информационных входах - информация логического О,

При поступлении микрокоманды счет50 чик 18 временного контроля устанавливается по шине 39 в режим СЧЕТ, а также открывается требуемое направление мультиплексора 58 или поступает управляющий сигнал с дешифраторов 53 (при работе ими- 55 татора канала в потоковом режиме передачи данных) на один из элементов И 69, 70, анализирующий наличие уровня логической 1 сигналов от ПУ ДАН-А, или ИНФ-А соответственно.

При поступлении ожидаемого микрокомандой значения сигнала ПУ счетчик 18 временного контроля устанавливается в режим ЗАПИСЬ управляющим сигналом с элемента ИЛИ 68, поступающим по шине 46 блока 2, и на счетчик 51 с элемента ИЛИ 67 поступает сигнал Прибавление единицы к СЧМК.

При отсутствии проверяемого значения уровня сигнала ПУ за контрольное время с выхода переполнения счетчика 18 временного контроля выдается сигнал СЧВР (РЗ) длительностью один машинный такт, поступающий по шине 47 в блок 2 микропрограммного управления на элементы И 72 и ИЛИ 66, управляющий работой счетчика 51 микрокоманд и фиксирующийся на триггере ошибки зависания группы 55 триггеров ошибок, если на второй вход элемента И 72 поступает уровень логической 1 с 15-го разряда (поле ОСТОШ формата микрокоманды) регистра 50 микрокоманд.

В имитаторе канала имеется возможность устанавливать временные задержки до 256 тактов. Установка временного интервала последовательностей контролируемого интерфейса осуществляется посредством записи по микрокоманде по шине 39 на счетчик 18 временного контроля значения величины задержки из поля ИНФ микрокоманды по шине 42 с последующим выполнением микрокоманды Задержка. Поданной микрокоманде счетчик 18 временного контроля устанавливается сигналом с дешифратора группы 53 дешифраторов по шине 39 в состояние Счет и выполняется отсчет заданной величины задержки (до 256 тактов). Окончание выполнения микрокоманды происходит по сигналу СЧВР (Р1) с выхода Рсчетчика 18 временного контроля, который по шине 48 поступает через элемент ИЛИ 67 на управляющий вход счетчика 51 микрокоманд для изменения его значения на плюс 1.

При задании данных (вид работы ПРОГРАММИРОВАНИЕ) данные поступают в память блока 4 с пульта управления по шине 25 через селектор 15 по адресам, заданным с пульта управления и поступающим по шине 27 на адресные входы памяти блока 4 через селектор 16. При считывании данных (вид работы КОНТРОЛЬ ПУ) данные из памяти блока 4 заносятся в регистр 5, при записи данных (вид работы КОНТРОЛЬ ПУ) данные поступают в память блока 4 из блока 1, а адрес выбираемых либо записываемых данных определяется значением счетчика 7, данные на который поступают через селектор 12 либо с пульта управления, либо из поля СЧАЛП микрокоманды по шине 42 из блока 2. Это позволяет использовать оперативную память блока 4 либо как единое запоминающее устройство, либо как несколько запоминающих устройств меньшего объема, причем одно запоминающее устройство на выдачу данных, другое на прием. Это обеспечивает прием массива данных от ПУ в оперативную память блока 4 и последующее его считывание по шине 29 и сравнение в пульте управления с эталонным

массивом данных, хранящимся в памяти блока 4. Счетчик 9 байтов подсчитывает количество переданных (принятых) байтов, получая управление из блока 2 по шине 39, По достижении счетчиком 9 или счетчиками 9 и 7 (при наличии управляющего сигнала, разрешающего совместную работу счетчиков 9 и 7 для подсчета байтов, поступающего на вход элемента И 10 с регистра 6) нулевого значения с выхода переполнения счетчика 9 или 7 вырабатывается сигнал Окончание обмена, который фиксируется на регистре 8 переполнения и далее передается в блок 2 по шине 43. Получив сигнал Окончание обмена, блок 2 вводит в ПУ

через блок 1 последовательность окончания обмена по инициативе имитатора канала, выдавая по шине 21 в ПУ сигнал УПР-К (останов). В последовательности окончания имитатор канала получает конечный байт

состояния от ПУ, который сравнивается с ожидаемым, находящимся в регистре 3 или 6, с помощью схемы 78 сравнения, и в зависимости от указателей в поле РЕЖ микрокоманды завершает выполнение проверки по

данному тесту или переходит к выполнению следующей команды теста.

При совместном использовании Счетчиков 7 и 9 для подсчета количества переданных (принятых) байтов данные при передаче

в ПУ поступают на шину 24 с регистра 5 через мультиплексор 80 ШИН-К и усилители-передатчики 76 ШИН-К, при приеме от ПУ поступают по шине 23 через усилители- приемники 75 ШИН-А на схему 78 сравнеНИ5. Счетчики 9, 7 и регистр 8 работают независимо оттого какая операция, передача или прием данных, задана в регистре 6 управляющих слов.

Данные на счетчик 9 поступают либо с

пульта управления по шине 25, либо из поля СЧИНФ микрокоманды по шине 42 через селектор 13, При наличии соответствующего управляющего сигнала с дешифратора группы 53 дешифраторов из блока 2 по шине

39 данные, поступающие от ПУ, могут быть записаны на регистр 3 приема информации.

(56) Авторское свидетельство СССР Ns 1714606. кл. G 06 F 11/00, 1990.

Формула изобретения

ИМИТАТОР КАНАЛА по авт. св. N 1714606, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности контроля, в него введены счетчик временного контроля, второй и третий элементы И, причем пер- вый управляющий вход счетчика временного контроля соединен с первым входом второго элемента И и вторым управляющим выходом блока микропрограммного управления, информационный вход счетчика временного контроля подключен к информационномувыходу блока

0

5

микропрограммного управления, второй управляющий вход счетчика временного контроля соединен с первым входом третьего элемента И и третьим управляющим выходом блока микропрограммного управления, вход синхронизации счетчика временного контроля подключен к синхронизирующему входу имитатора, выход переполнения счетчика временного контроля соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым управляющими входами блока микропрограммного управления соответственно.

Фи г, I

21

13

73

75

/ V

35 РА6-АМР-А,WM.MP-4ИНФ-А,

MPK AQJAH-A

А&Р-А УПР-А

ИНФ-А ААН-А

77

33

37

38

36

22

4

74

76

VА

МР-А,

УПР-А, ИНФ-А ЛАН-А

78

7S

80

. I .1

1

11

зг

зо

31

Фм.з

л b

с

16

В bWop последней м УСК-ысяеднеи коман8о1 п03npOSflOM/Ht

О .-„.л, т-т-. :-.--.- д„ . .-.п

Фи г, 5

Г Квнецрлероуии

«

1

н/х Останова t/ модификации

СсгмФ1сгмк+$

«

Конец

JL

recrot

изменить зноче ние СЧ /т1чи го 7 на -И

Т

изпеяить лначг ние сче/лчико

St HQ-i

Запись инфор- «пиииизопе/затцвнрОпапяти но pettietp-S

8ы5ача(ГоОто йаннихнощин-it с Регистра 3

rr четнмо . чРойт

нет

Выдочо инФ-к снятие Л ЯН-К

Фиг. 6

Загшсьчнфарпа- us onepdmub памяти f HQ fltaucm. 5

±

Сройнчгпь донные нц u/vw-Лс tuwH-x но схеме сра5н(ния 7в

Sbidgya ИНФЗ

нет

нет

н/дтнит зчочеми

гчегг,ччга

L, но +1

WiH HtJ/Tik JMOVf n jt fve vu/TO 5fна -f

1------- --ь-..-«.

1839250

нет

Выдача Узменатб лясче- ниесчегччп $Ы1

«ет

выдача ЦЯН К,

иьненить знсгц(ние Счстуига. Sffi-i

Обнулить Рг

переполнения

friotstlduienbi tt П