Устройство для управления диагностикой каналов Советский патент 1976 года по МПК G06F11/22 

ройства 7 управления каналами. К устройству управления каналами могут быть подключены 1),ц1м .мультиплексный 4 н два селекторных 2, о каналоп звода-вылода. Мультиплексный канал 4 предназначен для подключення сравнительно мсдленнодействуюн1,их внешних устройств 5 н может работать как в мультиплексном, так н в монолольноМ режшме.

Селекторный канал 2 (3) предусмотрен для подсоединения быстродействуюидих внешних устройств и работает только в монопольном режиме.

Устройство для управления диагностикой каналов 1 содержит блок 8 записи ситуации, регистр 9 нрнзнаков диагностируемых каналов, включаюш,ий в себя триггеры режима работы мультиплексного канала 10, второго 11 и первого 12 селекторного канала, блок 13 управления ком-мутатора:ми сигналов интерфейса, имеюш,ий элементы «И 14-19, «НЕ 20--25, коммутаторы сигналов интерфейса мул 5тинле){сного 26 и селекторных 27, 28 каналов соответствепно, каждый из которых включает элементы «И-ИЛИ 29-31.

Одпой из основных фуп.кций вычислительной машины является управление операциями ввода-вывода. Каждая операция ввода-вывода пачинается по специальной команде, которая задает номер канала и внешнего устройства и при помош,и специальных управляющих слов указывает начальный адрес оперативной памяти, счетчик количества передаваемых байтов, операцию, которую необходимо вынолнить, и другие управляюш,ие признаки. Передача информации между процессором 6 и каналом 2 (3, 4) осупхествляется через систему информационных 32 и управляющих 33 щин процессора, устройство 7 управления каналами и систему информационных 34 и управляющнх 35 шин каналов.

Во время загрузки управляющей информации в канал внешнее устройство 5 подключается через шины 36 нетерфейса внешнего устройства, коммутаторы 26, 27 и 28 сигналов интерфейса, шины интерфейса канала 37, 38, 39 к селекторному 2 (3) или мультиплексному 4 каналу соответственно.

Канал после получения унравляющей информации освобождает процессор от дальнейшего управления выполнением операций ввода-вывода, формирует для каждой операции ввода-вывода управляющее слово канала и хранит его или в своих регистрах (селекторные каналы), или в специальных областях оперативной памяти процессора (мультплексный канал).

Примером могут служить каналы, работающие следующим образом.

В селекторный канал 2 (3) введены блок 40 управления каналов, регистры адреса данных 41, счета байтов 42, состояния каналов 43, признаков операции 44, буферный регистр 45 данных, входной регистр 46 управления интерфейсом и выходной регистр 47 управления интерфейсом.

Мультиплексный канал 4 содержит блок 48 управления каналом, входной 49 и выходной 50 регистры управления интерфейсом и входной 51 и выходной информационный 52 регистры.

Подача данных между селекторным кана.юм 2 (3) и внешним устройством 5 осуществляется по инициативе внешнего устройства. При выполнении команды считывания внещнее устройство помещает байт данных и управляющие признаки на шины 36 интерфейса внешнего устройства, которые поступают в селекторный канал 2 (3) через коммутатор 28 сигналов интерфейса селекторного канала

(элементы «И-ИЛИ 30, 31) и шины интерфейса канала 37 (38). Управляющие признаки попадают через элементы «И-ИЛИ 30 во входной регистр 46 управления интерфейсом и указывают на то, что внешнее устройство желает нередавать байт данных. При выполнении команды записи внешнее устройство

5по1 гещает на шины 36 интерфейса внешнего устройства только управляющие ггризнаки, указывающие на то, что оно готово принять

байт данных. Содержимое входного регистра 46 управления интерфейсом постунает в блок 40 управления каналом, в регистр 45 данпых и выходной регистр 47 управления интерфейсом и создает управляющее воздействие на

управляющие схемы, которые, в свою очередь, управляют приемом байта данных (при выпол1 ении команды считывания) или передачей байта данных из буфера данных на щины интерфейса селекторного канала 37 (38), поступающего через элемент «И-ИЛИ 29 коммутатора 28 (27) сигналов интерфейса селекторного канала во внещнее устройство 5. После обмена байтом данных в выходном регистре 47 управления интерфейсом устанавливаются ответные признаки, которые подаются во внешнее устройство 5 через шины интерфейса селекторного канала 37 (38), элемент «И- ИЛР1 29 коммутатора 28 (27) сигналов интерфейса селекторного канала, шины 36 интерфейса внешнего устройства. Получив ответные сигналы из канала, внешнее устройство снимает байт данных и управляющие признаки с шин интерфейса внешнего устройства. Такая последовательность действий происходит всякий раз, когда внешнему устройству селекторного канала необходимо передать или принять байт данных. При необходимости передать (принять) байт (группу байтов) данных в (из) память процессора блок 40 управлеиия селекторного канала 2 (3) формирует сигнал запроса, на передачу данных, поступающий в устройство 7 управления каналами через управляющие шины каналов 35. Устройство управления каналами анализирует сигналы запросов из каналов 2 (3, 4), устанавливает приоритет на передачу данных и генерирует запрос на передачу данных в процессор

6через управляющие шины 33 процессора. По этому занросу процессор прерывает выполнение текущей микропрограммы и вырабатывает специальную серию синхроимпульсов, поступающую в устройство управления каналами, вырабатывающее последовательность у11равляюпи1х сигналов, проходящих в селекторный канал 2 (3) по управляющим щинам 35 каналов. По этим сигналам содержимое регистра 41 адреса данных подается в процессор 6 (адресные П1ины на чертеже не показаны), бант (слово) данных поступает на информационные П1ИИЫ 34 каналов (при считывании) или байт (слово) данных принимается в буфер данных (при записи). Содержимое регистра адреса данных 41 и счета байтов 42 модииифнруется (по управляющим сигналам из устройства управления каналами), после чего прерванная программа процессора продолжается.

Так же как и в селекторном канале 2 (3) передача данных в мультиплексном канале 4 начинается по требованию виешиего устройства, которое передает на щины 36 иитерфейса гзнешиего устройства управляющие признаки, поступающие во входной регистр 49 управления через коммутатор 26 с сигналов иитерфейса мультиплексного канала, щины 39 интерфейса мультиплексного канала. Управляющие признаки, принятые в этот регистр 49, создают управляющие воздействия на логические схемы блока 48 управлеиия каналом и выходного регистра 50 уиравления интерфейсом, в котором устанавливаются ответные управляющие признаки. Эти признаки поступают во внешнее устройство и подключают его к мультиплексному каналу 4. Таким образом, осуществляется выборка внещнего устройства. Выбраиное внешнее устройство передает на щиИ1)Т 36 иитерфейса внещнего устройства свой адрес совместно с управляюншми призиаками. которые принимаются во входной регистр 49 управлеиия интерфейсом, а адрес внещнего устройства принимается во входной информационный регистр 51. В этом случае содержимое входного регистра управлеиия интерфейсом создает воздействие на управляющие схемы блока 48 управления каналом, который вырабатывает сигнал запроса на микропрограммное нрерываиие. По этому запросу процессор 6 проистанавливает выполнение текущей микропрограммы и выполняет специальную микропрограмму, которая запомииает содержимое регистров процессора в памяти, считывает соответствующее номеру внешнего устройства управляющее слово из памяти и размещает его на регистрах процессора и управляет передачей байта даиных между виещИИМ устройством и памятью процессора. После обмена байтом данных эта микропрограмма записывает содержимое модифицированного управляющего слова в специальную часть памяти, восстанавливает содержимое регистров процессора TI продолжает выполнение прерывHoir микропрограммы.

Таким образом, работа селекторного 2 (3) и мультиплексиого 4 кан.алов определяется входпыми управляющими призиаками, поступающими в канал. Оии создают совместно управляющими микропрограммами канала определенные воздействия на отдельные участки аппаратуры канала. С целью проверки псправности оборудования каиалов можно после каждого такого воздействия содержимое регистров сравнивать с эталоиным значением этих регистров, которые могут быть предварительно составлеиы для каждого воздействия. Рещение о нео|бходимост1г диагностики принимает оператор или программа-супервизор, если во врелчя выполнения операции ввода-вывода в каналах возникают сбои или отказы. Для этого, чтобы в режиме диагностики

исключить влияние внещиего устройства ia калалы ввода-вывода, иеобходимо иметь непосредственный доступ к этнм регистрам со стороны процессора. Этого можно добиться путем логического отключения от каналов

щии 36 интерфейса внещнего устройства и иодключення вместо них пнформациопиых шин 34 каналов, при помоии которых процессор может заносить определенные управляющие признаки во входной управляющий регистр интерфейса диагностируемого канала. Во время выиолиеиия дттагиостики неисцра.вного каиала процессор передает управляющие признаки в диагностируемый канал через информационные щииы 32 процессора, устройство 7 управления каналами, ииформациоиные щины 34 каналов, коммутатор 26 (27, 28) сигналов иитерфейса канала и шины интерфейса канала 39 (37, 38). Управляющие признаки, передаваемые в каналы ввода-вывода в диагностическом режиме, называются диагностическими метками. Диагностика канала начинается по специальной команде, которая задает номер проверяемого канала, диаг}10стические метки и иачальный адрес диагностической ирограммы. Диагностическая программа мультиплексного канала выполнена в виде микропрограммы, которая задает входиые воздействия «а об0р)дог а:ние мультиило сного канала 4. затем сравнивает содержимое

регистров каиала с эталонным значением этих регистров для каждого воздействия и делает заключение о состоянии аппаратуры. Передача содержимого регистров канала выполняется блоком 8 записи ситуации, управление которым проводится через устройство 7 управления каналами по специальным управляющим сигналам установки 53 и опроса 54. Блок записи ситуации формирует сигнал опроса каиалов 55, поступающий в диагностируемый

канал 2 (3. 4). По этому сигналу передается содержимое регистров диагностируемого каиала в процессор. При несовнадснии эталонного и действительного значений содержимого регистров мультиплексиого каиала происходит

останов диагностической микропрограммы. По адресу останова определяется место пеисправиостп в мульгиплексполг канале.

Диагностическая микропрограмма селекториого каиала может быть выполнена также в

виде микропрограммного теста, но в этом

случае пз-:;; бо,льшо1ю обьсма обору/цяиишя капя. необходимо иметь бо.ггыиой обьем постояниой памяти д.чя хранения микропро грамм. Поэтому диашоетнка (.слекторносо канала включает уровня: первый-микрг)г|рограммньгй, на котором проверяетея та чаеть оборудования, которая необходима для ввода программы, второй - выполнен в виде комбинированного программно-микропрограммного теета. При этом микропрограммные тееты создают определенные воздействия и записывают содержимое еелекторного канала в фиксированную область оперативной памяти. Затем программные тесты анализируют информацию, записанную в оперативную память микротестамн, делают заключение о состоянии аппаратуры и сообщают об этом оператору через печатающее внеитнее устройство, подключенное к мультиплексному каналу.

Рассмотрим работу устройства для управления диагностикой канадов при вынолненни диагностики мультиплексного и еелекторного каналов.

При нормальной работе мультиплексного канала 4 (в режиме ввода-вывода) триггер 10 режима работы мультиплексного канала еброшен и на выходе элементов «НЕ 20, 21 блок 13 управления коммутаторами сигналов интерфейса установлены сигналы 56, 57, разрещающие передачу информации в мультиплексный канал с шин 36 интерфейса внешнего устройства через коммутатор 26 сигналов интерфейса мультиплексного канала. Диагностическая микропрограмма мультиплексного канала начинается с установки в единичное состояние триггера режима работы мультиплексного канала, выход которого поступает на элементы «И 14, 15 блока управления коммутаторами сигналов интерфейса. Затем диагностическая микропрограмма помещает на информационные шины 32 проп.еееора диагностические метки, поступающие через устройство 7 управления каналами, информационные шины 34 каналов в коммутатор 26 сигналов интерфейса мультиплексного канала, после чего по сигналу установки 53 блок записи ситуации вырабатывает управляющий сигнал, поступающий через систему управляющих щип установки 58 на элемент «И 14. Сигнал 59, выработанный элементом «И 14, подается в коммутатор 26 сигналов интерфейса мультиплексного канала, где разрешает передачу диагностических меток в мультиплексный канал с информационных шин 34 каналов, а также блокирует формирование сигнала 56. Таким образом, диагностические метки поетунают на входной регистр 49 управления интерфейсом мультиплексного канала с шин интерфейса мультиплексного канала 39 и создают управляющие воздействия на логические схемы канала.

Для проверки трактов приема игтформацпи в мультиплекеном канале процессор noMeniaет байт данных па информационные шины 32 процессора п выд-ст сигнал установки 53, по

кот)р(;му б,ч()к ;)аиисп сичуанпн вы11аб;пывает ) сигпал, поступающий через спсгему nniiiy управ., с П11ал()в установки 58 на э.чемент «ГЬ 15. При (1 разреп1ается (си1иалом 60) через комму1aiop 2() сщпа.юв интерфейса 1мультнплексног() канала прием байта данных во входной информационный регистр 51 мультинлексного каиала. После каждого занесения диагностических меток в мультинлексный канал состояние регистров канала передается в процессор через информационные шины каналов, устройство управления каналами и затем сравниваются с эталонным значением (заранее заготовленным), значением регистров каналов. Сигнал разрешения записи содержимого регистров каналов в процессор осущеетвляет блок запиеи ситуации по сигналу опроса 54. В случае успещного сравнения проводится проверка следующей части

оборудования канала, в случае неуспешного - останов. В конце выполнения диагностической микропрограммы процессор сбрасывает триггер 10 работы мультиплексного канала и канал возвращается в нормальное рабочее состояние.

Процедура диагностики в селекторном канале 2 (3) так же, как и в мультиплекеном начинается с установки в единичное состояние триггера 12 (11) режима работы селекторного

канала. При нормальной работе селекторного канала 2 (3) на выходе элементов «НЕ 24, 25 (22, 23) образуются сигналы 61, 62 (63. 64), поступающие в коммутатор 28 (29) сигналов интерфейса еелекторного канала ня

элементы «Н-ИЛИ 30, 31, которые разрещают передачу информации между внешним устройством 5 и селекторным каналом 2 (3). После установки в единичное состояние триггера режима работы еелекторного канала диагностическая микропрограмма помещает диагностические метки и вырабатывает сигнал установки 53, срабатывает элемент «И 18 (16), формирующий сигнал 65 (66), по которому элемент «И-ИЛИ 30 коммутатора 28 (27)

срабатывает и проводится подключение информационных ujHHa 34 каналов к селекторному каналу 2 (3). При этом формирование сигнала 61 (63) элементом «НЕ 24 (22) блокируется.

Поступающие диагностические метки создают определенные воздействия на блоки канала, после чего диагностическая микропрограмма (по сигналу онроса 55) записывает состояние селекторного канала в определенную область оперативпой памяти. Затем содержимое этой области программным путем сравнивается с эталонным значением. В случае еовнадения выполияется следующая цроверка, в случае иеуснещяОГО - иа пультовое устройство

выводится сообщение о месте и типе неисправности селекторного канала. Для проверки работы буферного регистра 45 данных и трактов приема байта данных в буфер данных служит элемент «И 19. С целью проверки

цепей управления приемом данных в селек9

горном канале днагностичсская микропрограмма помещает байт данных на информационные 1НИНЫ процессора 32 и но сигналу устанонкн 53 блок зяннси ситуации вырабатывает уиравляюии1Й сигнал, который через систему уиравляюи1,их шин установки 58 иоетунает на элемент «И 19 (17), вырабатыва)о-щий сигнал 67 (68), по 1которо:му в ЖОМмутаторе 28 (27) сигналов интерфейса селекторного канала иодключаются информационные шины 34 каналов к входу регистра 45 данных селекторного канала. В конце вынолнения диагностической программы триггер 12 (11) режима работы cevTeKTopHoro канала сбрасывается н канал возвращается в нормальный режим работы.

Таким образом, изобретение позволяет сократить оборудование устройства и повысить эффективность работы устройства при диагностике каналов.

Формула изобретения

Устройство для управления диагностикой каналов, содержащее блок записи ситуации, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму входам устройства, а первый выход - к первому вы10

ходу устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит регистр признаков диагностируемых каналов, блок управления коммутаторами сигналов интерфейса, коммутатор сигналов интерфейса мультиплексного канала, коммутаторы сигналов интерфейса первого и второго селекторных каналов, иричем третий вход устройства соединен с входом регистра признаков каналов, выходы которого соединены с информационными входами блока управления коммутаторами сигналов интерфейса, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока записи ситуации, а выходы соединены с

одними управляющими входами коммутаторов сигналов интерфейса, другие управляющие входы которых соединены с четвертым входом устройства, информационные входы и выходы коммутаторов сигналов интерфейса соединены

соответственно с первой, второй и третьей группами входов и выходов устройства.

Источники информации, принятые во внимание при Э1 сиертизс:

1. Патент Великобритании № 1084069, кл. 64 А (G06f 3/04), 1967.

2. Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВМ, выпуск 1, 1973, 79-113 (прототип).

рГ q)jj