Устройство для контроля цифровых управляющих систем Советский патент 1978 года по МПК G06F11/02 G05B23/02 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для контроля и поиска неисправностей в цифровых информационных и управляющих системах.

Известны устройства для контроля и поиска неисправностей в цифровых управляющих системах 1, 2.

Устройство .1 содержит долговременный запоминающий блок, регистры команд и программы, схему пуска-останова, генератор, счетчик тактов, шифратор, триггер режима работы. К системе команд добавляется специальная диагностическая команда, при выполнении которой происходит диагностика узлов цифровой мащины.

Основной недостаток устройства состоит в том, что в нем не проверяется прохождение реальной программы, а контролируется только правильность выполненияпоследовательности микроопераций.

Из известных устройств для контроля и поиска неисправностей в цифровых управляющих системах наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство 2, содержащее блок задания операций, блок управления, блок переключения частоты, сдвигающий регистр и блок индикации, входом связанный с первым выходом контролируемой цифровой управляющей системы, первый вход

которой соединен с первым выходом блока управления, а второй выход блока управления подключен к первому входу блока переключения частоты, взаимосвязанного также со сдвигающим регистром.

Существенный недостаток такого устройства заключается в отсутствии контроля цифровой управляющей системы в части одного из важнейших ее узлов - датчика микроопераций командного процессора, что влечет за собой изменение реальной временной диаграммы работы контролируемых узлов.

Кроме того, в этом устройстве проверяется выполнение только одной операции, а не реальное сочетание последовательности выполнения операций, что особенно важно при асинхронной работе узлов системы и для создания реальной обстановки, в которой только и может проявиться неисправность.

Его недостатком также является большое количество дополнительных связующих цепей, переключающих диагностируемую аппаратуру. При этом наличие дополнительных связей в трактах выхода датчика микроопераций - одного из наиболее важных узлов процессоров влечет за собой понижение надежностн самих контролируемых устройств.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены связи, соединяющие выходы блока задания операций, блока переключения частоты, сдвигающего регистра и третий выход блока управления соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входами контролируемой системы, второй выход которой также соединен с вторым входом блока переключения частоты, а четвертый выход блока управления подключен к входу сдвигающего регистра.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство 1 для контроля цифровых управляющих систем 2 содерлсит блок 3 задания операций, блок 4 управления, блок 5 переключения частоты, сдвигающий регистр 6 и блок 7 индикации.

Вход блока 7 индикации соединеи с первым выходом цифровой управляющей системы 2, первый вход з-правляющей системы - с первым выходом блока 4 управления, второй и четвертый выходы которого подключены соответственно к взаимосвязанным между собой блоку 5 переключения частоты и сдвигающему регистру 6. Выходы блока 3 задания операций, блока 5 переключения частоты, сдвигающего регистра 6 и третий выход блока 4 управления соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входами цифровой управляющей системы 2, второй выход которой также соединен с вторым входом блока 5 переключения частоты.

Устройство работает следующим образом.

Имеются три режима контроля: «Цикли ческий 1, «Циклический И, «Внешний запуск.

Режим «Циклический 1 осуществляет генерирование одной команды блоком 3 задания операций.

Для запуска этого режима оператор засы, лает в счетчик команд цифровой управляющей системы 2 с блока 3 задания операций адрес контролируемой команды и органами Олока 4 управления задает режим «Циклический i. С первого выхода Олока 4 управления на счетчик команд цифоовой управляющей системы 2 поступает потенциал, запрещающий добавление единицы в счетчик команд. При нажатии кнопки «Пуск на блоке управления происходит генерирование одной операции. По показаниям блока 7 индикации контролируется правильность выполнения операции.

Режим «Циклический П осуществляет генерирование части программы, начальный и конечный адрес которой набирается блоком 3 задания операций, а оиганами блока 4 управления задается соответствующий режим. С первого выхода блока 4 управления в блок команд цифровой управляющей системы 2 поступает потенциал, разрешающий выполнение данного режима, при котором с регистра блока 3 задания онераций адрес первой команды заносится в счетчик команд контролируемой цифровой управляющей системы 2 и начинается выполнение операций до адреса команды, набранного на другом регистре блока задания операций, который поступает в блок цифровой управляющей системы для анализа совпадения адресов выполняемых команд с поступившим адресом. При сравнении адресов команд происходит возврат к первой команде программы, набранной блоком 3 задания операций. Таким образом обеспечивается генерирование контролируемой части программы. По показаниям блока 7 индикации контролируется правильность выполнения операций.

При появление неисправности в режимах «Циклический I или «Циклический П происходит останов программы и по показаниям блока индикации оператор определяет характер неисправности.

В режиме «Внешний запуск осуществляется принудительный запуск контролируемой части программы. Если возникшая неисправность не допускает генерирования в естественном режиме, то оператор использует режим принудительного зануска. Данный режим выполняется следующим образом. Оператор блоком 3 задания операций набирает адрес первой команды контролируемой части црограммы, органами блока 4 управления задает режим «Внешний запуск. При этом с четвертого выхода блока 4 управления на вход сдвигающего регистра 6 попадает потенциал, разрешаюший поступление тактовой частоты в него из блока 5 переключения частоты и поступление сигналов с выхода сдвигающего регистра 6 в блок 5 переключения частоты по цепи двусторонней связи и в блок команд на четвертый вход контролируемой цифровой управляющей системы 2. С первого выхода блока 4 управления также проходит потенциал па первый вход цифровой управляющей системы 2, разрешающий подачу сигнала с выхода сдвигающего регистра 6 и поступление адреса первой команды с блока 3 задания операций. Пачало режима «Внешний запуск аналогично началу режима «Циклический П.

Прохождение части программы происходит до момента переполнения сдвигающего регистра 6. При переполпении сдвигающего регистра вырабатывается сигнал общей установки в «О, который через блок 5 переключения частоты поступает на третий вход цифровой управляющей системы 2, устанавливая все ее устройства в исходное состояние, затем вырабатывается сигнал начала принудительного запуска, который с выхода сдвигающего регистра 6 попадает на четвертый вход контролируемой системы 2, и программа повторяется заново.

Для принудительного запуска обмена информацией с внешними устройствами контролируемой системы 2 при помощи блока 3 задания операций в фиксироваппые ячейки обмена оперативной памяти контролируемой системы заносится необходимая информация. Затем органами управления блока 4 задается режим принудительного запуска обмена. При этом с третьего выхода блока 4 управления на пятый вход контролируемой системы 2 поступает потенциал, разрешающий работу устройства обмена системы 2. При появлении неисправности работа устройства обмена системы 2 возобновляется при переполнении сдвигающего регистра 6, где вырабатывается сигнал установки в «О задействованных устройств и затем проводится повторный запуск обмена. Таким образом, оператор может обнаруживать и устранять неисправности в трактах обмена информацией контролируемой системы в режиме «Внещний запуск обмена.

При помощи органов управления блока 4 имеется возможность задания режима «Внещний запуск как на частоте, так и одиночными сигналами, путем управления потенциалами, поступающими с второго выхода блока управления на первый вход блока переключения частоты.

По показаниям блока индикации оператор определяет характер и место неисправности.

При автоматическом генерировании любого выбранного участка нрограммы можно произвести останов устройств цифровой управляющей системы на любой команде для того, чтобы неправильное (со сбоями) выполнение последующих команд (операций) не испортило оперативную информацию, необходимую для выиолнения предыдущих команд (операций). Для этого оиератор органами блока управления задает режим останова. С первого выхода блока управления поступает нотенцнал в блок останова цифровой уиравляющей системы, который коммутирует сигнал сравнения из блока останова на второй вход блока переключепия частоты и блокирз ет поступление тактовой частоты с выхода блока переключения частоты на третий вход цифровой управляющей системы. Таким образом, выполнение программы происходит до момента сравнения адреса останова, набранного в блоке задания операций, с адресом выполняемой операции, т. е. до останова всех устройств цифровой уиравляющей системы. Занолнение сдвигающего регистра нродолжается, и при его нереполиении также вырабатывается сигнал установки в «О, а затем сигнал «Пуск, т. е. происходит принудительное генерирование участка программы от начального адреса до адреса останова, набранных в блоке задания операций.

Предлагаемое устройство для контроля цифровых управляющих систем обладает рядом технических преимуществ, наиболее важным из которых является использование той же аппаратуры, неисправность которой диагностируется, прн этом имеется возможность проверить все цепи, реально участвующие в

работе. Проверка осуществляется в реальных сочетаниях последовательностей выполнения операций, что особенно важно при асинхронной работе устройств цифровой вычислительной системы, когда только,создание реальной обстановки позволяет проявиться неисправности.

Другое преимущество устройства в том, что дополнительная апнаратура, участвующая в режиме «Внещний запуск, в щтатной работе выполняет свои рабочие функции. Так регистры блока задания операции, на которых набираются адрес иервой комаиды запускаемого участка программы и адрес сиихронизацни, в щтатной работе нспользуются соответственно как адресный регнстр и регистр останова. Сдвигающий регнстр в щтатной работе вынолняет функции временного реле, осуществляющего контроль хода рабочих программ, а блокп переключения частоты и индикации - свои прямые функцнн. Таким образом, только реализацией необходимых связей и добавлением органов управления в блоке управления устройства достигается возможность осуществления нрпнудительного запуска цифровой управляющей системы, пои котором контролируется нолностью вся аппаратура, участвующая в проведении онераций при щтатной работе.

Ф о р м л а изобретения

Устройство для контроля цифровых управляющих систем, содержащее блок задания операций, блок управления, блок переключения частоты, сдвигающий регнстр и блок индикации, вход которого соединен с первым выходом контролируемой системы, нервый вход которой соединен с нервым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом блока переключения частоты, связанного также со сдвигающ1 м регистром, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности контроля, выходы блока задания онераций, блока переключения частоты, сдвигающего регистра и третий выход блока управлення соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входамн контролируемой системы, второй выход которой также соединен с вторым входом блока переключения частоты, а четвертый выход блока управлення соединен с входом сдвпгаюплего регистра.

Источннки информации, принятые во внимание при эксперт зе

1.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 446060, кл. G 06F 9/06, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №404089, кл. G 06F 11/02, 1969.