CH645999A5

CH645999A5 - Fehlersucheinrichtung fuer mikroprogramme.

Info

Publication number: CH645999A5
Application number: CH281979A
Authority: CH
Inventors: Hiroshi Takeuchi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1984-10-31
Also published as: JPS54127247A; SE436604B; DE2911773A1; US4275441A; SE7902671L; GB2017362B; GB2017362A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fehlersucheinrichtung zur Fehlersuche in einem Mikroprogramm. Es ist bekannt, dass infolge der vielen Verrichtungen, die ein Operator durchführen muss, der Zeitaufwand zur Fehlersuche in einem Programm bei der Einzelschritt-Arbeitsweise sehr bedeutend ist. Während der Durchführung der Einzelschritt-Arbeitsweise ist es wünschenswert, diese zu unterbrechen und andere vom Operator geforderte Operationen durchzuführen, um dann wieder zur Einzelschritt-Arbeitsweise zurückzukehren. In manchen Fällen müssen verschiedene Operationen fortlaufend ausgeführt werden. Um gleichzeitig mit der Ein-zelschritt-Arbeitsweise weitere geforderte Operationen ausführen zu können, ist es erforderlich, eine Fehlersucheinrichtung zu verwenden, welche fähig ist, gewisse Funktionen zu erfüllen. Die nach dem Einzelschrittverfahren arbeitende Fehlersucheinrichtung muss mit einer Überwachungseinrichtung versehen sein, welche die nächste anzusteuernde Adresse speichert.

Es ist jedoch bekannt, dass es sehr schwierig ist, eine nächste Adresse in einem von einem Computer zusammengestellten Programm zu speichern.

In üblichen Fehlersucheinrichtungen wird die nächste Adresse in einem unabhängigen Register gespeichert, um eine kontinuierliche Einzelschritt-Arbeitsweise zu ermöglichen. Es ist allgemein erforderlich, den Speicher zu überwachen, und zudem keineswegs einfach, den Speicher wieder zu löschen und die nächste Adresse zu speichern. Andererseits ist es jedoch relativ einfach, eine Einrichtung, die ein Unterbruch-Überwachungsorgan mit eigenem Einzelschritt-Mikroprogramm und einem Speicher für die folgende Adresse enthält, mit einer Einheit zu ergänzen, die sowohl das Unterbruch-Überwachungsorgan als auch den Speicher überwacht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fehlersucheinrichtung zur einfachen Fehlersuche in einem Mikroprogramm zu schaffen.

Diese Aufgabe löst eine mikroprogrammgesteuerte Fehlersucheinrichtung für Mikroprogramme, die die spezifischen Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und an Hand der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschema der erfindungsgemässen Fehlersucheinrichtung für Mikroprogramme,

Fig. 2 das Blockschema der Programmüberwachungseinheit,

Fig. 3 ein Flussdiagramm des Fehlersuchprozesses,

Fig. 4 ein Zeitflussdiagramm zur Erläuterung des Taktstops und der Vorbereitung des Startes einer Unterbrechungsfolge,

Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Operationsflusses und

Fig. 6 ein Diagramm einer Taktüberwachungseinheit.

Die mikroprogrammgesteuerte Kontrollvorrichtung in Figur 1 umfasst eine Programmüberwachungseinheit 1, welche ein Befehlssignal a an eine programmierbare Unterbruchüberwachungseinheit 2 abgibt und Start- und-Stopp-Signal an einen Taktgeber 3 weiterleitet. Wenn der Taktgeber läuft, bietet die Programmüberwachungseinheit 1 einen Unterbruch zur Fehlersuche im Mikroprogramm an. Das heisst also, dass beim Unterbruch das Programm auf die Null-Adresse springt, von wo aus die Rückadresse des Mikroprogramms in der Datei des Programmsequenzers gespeichert wird und die Fehlersuche auf Grund des Wunsches der Bedienungsperson fortgesetzt wird. Zum besseren Verständnis des gleichzeitigen Startens des Taktgebers und der Unterbruch-Überwachung wird dies im folgenden erläutert. Wenn die Unterbruchs-Überwachungseinheit 2 das Unterbruch-Signal B von Durchgangsregister 5 erhält, während es bereits das Unterbruchsignal a erhalten hat, sendet es ein Takt-Unterbrechungssignal e zum Taktgeber 3, der nach zwei Takten stoppt.

Wenn zur Startzeit des Taktgebers ein Unterbruch gewünscht wird, muss der Taktgeber angehalten werden, während der Zeit, da die programmierbare Unterbruch-Überwachungseinheit 2 arbeitet. In der nachfolgenden Beschreibung zu Fig. 2, in der der Aufbau der Programm-Überwachungseinheit dargestellt ist, wird diese Operation erläutert.

Wird von einer zentralen Steuereinheit 6 ein Programmstoppsignal A erzeugt, so setzt ein Dekoder 20 einen Unter-bruchabfrage-Flipflop und gibt ein Taktzähler-Startsignal ab. Die zentrale Steuereinheit 6 kann beispielsweise vom Typ AM 2901 A der Firma Advanced Micro Devices Co. Ltd. USA sein.

Das Unterbrechungssignal a wird abgegeben, sowie der Unterbrechungs-Abfrage Flipflop zurückgestellt ist. Der Taktgeber enthält zwei Flipfiop-Kreise, nach Erhalt des Start-Rückstellsignals nach zwei Takten stoppt, um damit das Stopp-Signal b für den Taktgeber zu verzögern.

Durch die Zeitverschiebung während des Anhaltern des Taktgebers kann die Unterbruchsignalfolge vollständig vorbereitet werden, so dass der Unterbruch gleichzeitig mit dem Start des Taktgebers eingeleitet werden kann. Wie aus Fig. 1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

DD

ersichtlich, leitet die Taktgeber-Überwachungseinheit 3 einen Pulstakt sowohl an die Programm-Überwachungseinheit 1, an die programmierbare Unterbruch-Überwachungseinheit 2, an den Programmsequenzer 4, das Durchgangsregister 5 sowie an die zentrale Steuereinheit 6.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Taktüberwachungseinheit. Beim Eintreffen eines Taktgeberstoppsignals b von der Programm-Überwachungseinheit 1 und eines von einem Oszillator erzeugten Pulses stoppt die Taktüberwachungseinheit sofort die Erzeugung weiterer Taktimpulse. Des weiteren erzeugt die Taktüberwachungseinheit 3, sobald es einen Unterbruchbefehl von der programmierten Unterbruch-Überwachungseinheit 2 erhält, einen Puls, der dem Programmsequenzer 4, dem Durchgangsregister 5 und der zentralen Programmsteuerung 6 zugeführt wird, um eine Unterbrechung durchzuführen. Die Taktüberwachungseinheit 3 liefert auch ein Startzeichen g mit «null»-Adresse dem Programmsequenzer 4. Die Erzeugung von Taktpulsen wird durch den Schalter SW in Fig. 2 veranlasst. Der Schalter SW wird vom Operator bedient. Wird bei der Überwachungsvorrichtung nach Fig. 2 der Startschalter SW eingedrückt, wird eine «Stop»-Flipflop-Schaltung gelöscht, und beim Loslassen des Schalters wird eine «Start»-Flipflop-Schaltung angesteuert.

Der Sequenzer 4 liefert eine nächste Adresse c an den Programmspeicher 7, und während der Zeit der Unterbruchsequenz wird die nächste Adresse in einem Speicher des Pro-grammsequenzers 4 gespeichert. Die Adresse c des Sequenzers 4 sowie der Inhalt d des Durchgangsregisters 5 erscheinen am Ausgabegerät 8.

Um eine Möglichkeit zu haben, den Taktgeber der Zustandsanzeige zu kontrollieren, werden sowohl die nächste Adresse als auch der Programminhalt gleichzeitig hinausgeführt und aufgezeichnet. Weil der Taktpuls angehalten wird, kann der Aufbau des Anzeigegerätes vereinfacht und ein Fehler im Programm sogleich gefunden werden.

Zur Realisation kann für die programmierbare Unterbruch-Überwachungseinheit 2 das Bauelement AM 2914 und für den Programmsequenzer 4 das Element AM 2909 sowie für das Durchgangsregister 5 das Bauelement AM 2918 der Firma Advanced Micro Devices Co. Ltd. USA verwendet werden.

Nachdem die einzelnen Komponenten beschrieben sind, wird nachfolgend die kontinuierliche Einzelschritt-Arbeits-weise beschrieben. Dies lässt sich durchführen, indem man jeweils die nächste Adresse eines zu testenden Programmes speichert und während eines Unterbruches die vom Operator gewünschte Operation durchlaufen lässt, wie dies in Figur 3, anhand des Programmflussdiagrammes dargestellt ist. So lang wie die nächste Adresse gespeichert ist, können beliebig viele Zwischenoperationen eingeführt und geändert werden. Wie in Figur 3 dargestellt wird, nachdem die nächste Adresse des zu testenden Programmes gespeichert worden ist, der nächste Schritt durch einen einzelnen Befehl ersetzt. Dies bedeutet, dass die Einzelschritt-Arbeitsweise möglich ist, indem man lediglich das Stoppsigna] der Taktüberwachung und den Start des letzten Operationsschrittes des Fehlersuchprogrammes verzögert. Es ist wichtig, dass in jedem Fall die Unterbrechungssequenz, zur Speicherung der nächsten Adresse, gestartet wird, gleichzeitig mit dem Taktgeber, sonst müssen sowohl der Start der Unterbrechungssequenz als auch das Taktgeberhaltesignal vorbereitet sein.

Dies überwacht die Programm-Überwachungseinheit 1, während die Vorbereitung des Starts der Unterbrechungssequenz und die Anpassung der Zeitfolge des Taktgeberhaltesignals durch den Taktzähler gesteuert wird. Diese Überwachungssequenz ist in einem Zeitdiagramm in Fig. 4 dargestellt. Falls die programmierbare Überwachungseinheit 2 einen Unterbrechungsbefehl B erhält, nachdem er zuvor

645 999

durch ein Unterbruchsanfragesignal a angesteuert wurde,

kann die Unterbrechungssequenz nach der Durchführung zweier Befehle gestartet werden. Das heisst, wenn der Takthaltebefehl A erteilt wurde, vor dem Unterbrechungsbefehl B der Taktgeber stoppt, wenn zwei weitere Befehle durchgeführt wurden.

Die Anzahl der Taktpulse h werden vom Zähler durch die fallende Pulsflanke gezählt. Das Taktgeberhaltesignal b wird bei der steigenden Pulsflanke des Zyklusses zum Nachschieben der nächsten Adresse erzeugt. Gleichzeitig wird ein Startsignal e für die Unterbrechungssequenz erzeugt.

Nachdem der Operator den nächsten Verfahrensschritt gewählt hat, erzeugt er durch Schliessen des Startschalters SW den Taktpuls, der beginnend mit der Null-Adresse mittels eines Unterbruch-Testprogrammes jeweils die nächste Adresse in einen Speicher speichert. Um ein fortlaufendes Fehlersuchprogramm zu erhalten, besteht eine Unterbruchshemmung, wobei zudem der Unterbrechungsbefehl gelöscht und ein individuelles Testprogramm des Operators in die zentrale Programmsteuerung eingegeben wird.

Nachfolgend ist ein Fehlersuchprogramm bezüglich des Starts einer Unterbrechungssequenz - wie in Fig. 4 dargestellt - beschrieben. Fig. 5 stellt ein Flussdiagramm eines Testpro-grammes und eines zu testenden Programmes bei Einzelschritt-Arbeitsweise dar, vor und nach dem Start eines Taktgebersignals und eine vom Testprogramm unabhängige Operation des Operators. Das Fehlersuch-Programm ist mit der Bezugszahl 9 gekennzeichnet.

Bei der Einzelschritt-Arbeitsweise wird nach einem Taktgeberhaltebefehl ein Unterbrechungsbefehl B erzeugt, und nachdem die nächste Adresse gespeichert ist, ist bereits ein Befehl des zu testenden Programmes durchgeführt und das Programm beendet. Somit wurden als Folge des Befehls A drei Befehle durchgeführt. Auch bei einer anderen Arbeitsweise wird, ähnlich der Einzelschritt-Arbeitsweise, der Opera-tionsfluss durch die Befehle A und B gesteuert. Da es jedoch bei jeder Arbeitsweise notwendig ist, jeweils die nächste Adresse zu speichern, wird das Programm während der Adressnachschiebeoperation angehalten.

Im obigen Falle folgt dem Unterbrechungsbefehl B - entgegen der Einzelschritt-Arbeitsweise - ein Betriebsstoppbefehl D. Bei jeder Arbeitsweise wird das Taktgeberhaltesignal vor dem Unterbrechungsbefehl B erzeugt. Die programmierbare Unterbruch-Überwachungseinheit 2 stimmt den Befehl B und die Takthalteposition so aufeinander ab, dass gleichzeitig die nächste Adresse gespeichert und der Taktpuls erzeugt wird.

Wie im Flussdiagramm nach Fig. 5 dargestellt, kann das Programm bei jedem beliebigen Schritt durch den Takthaltebefehl A angehalten werden. Insbesondere ist es somit möglich, die Taktpulsfolge nach der Durchführung einer einzigen Operation des zu testenden Programmes zu stoppen, wie dies in der Einzelschritt-Arbeitsweise üblich ist, oder nachdem die nächste Adresse gespeichert ist, wenn nach einer beliebigen Arbeitsweise operiert wird. Da es möglich ist, durch den Unterbrechungsbefehl gleichzeitig die nächste Adresse zu speichern und die Taktpulsfolge zu erzeugen, können während der Durchführung der Einzelschritt-Arbeitsweise mehrere Tests des Operators realisiert werden.

Wie vorher beschrieben, wird erfindungsgemäss eine einfache Programm-Überwachungsvorrichtung für einen Computer, der eine programmierbare Befehls-Überwachungsein-richtung und eine Unterbrechungseinheit auf Mikroprogrammstufe zur Einzelschritt-Arbeitsweise und Anhalten des Taktgebers umfasst, geschaffen. Hierdurch ist es möglich, das Programm und die nächste Adresse aufzuzeigen und die erforderliche Menge Hardware für die Fehlersuche zu reduzieren.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

OD

G

4 Blatt Zeichnungen

Claims

645 999 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Mikroprogrammgesteuerte Fehlersucheinrichtung, die einen Computer mit programmierbarer Unterbruchüberwa-chungseinheit (2) und ein Fehlersuchmikroprogramm, welches Einzelschrittarbeitsweise erlaubt, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Takt- und Programmüberwachungseinheit (1) sowie Mittel zur Unterbrechung eines Taktgebers in der Taktüberwachungseinheit (3) während der Fehlersuche in Mikroschrittarbeitsweise mittels dem Fehlersuchmikroprogramm aufweist; ferner Mittel (5), um ein Unterbrechungssignal (a) in der programmierbaren Unterbruchüberwachungseinheit (2) vorzugeben, bevor der Taktgeber stoppt, einen Programm-Sequenzer (4) mit Speicher zur Sicherung einer Adresse des zu testenden Mikropro-grammes, bevor der Taktgeber wieder arbeitet, und einen zweiten Speicher (7) zur Rücksicherung der gesicherten Adresse nach Einzelschritt- oder einer Fehlersuchoperation in einer anderen als Einzelschrittarbeitsweise, durch das Fehlersuchmikroprogramm so, dass danach die Einzelschrittarbeitsweise, am zu kontrollierenden Mikroprogramm dort fortgesetzt werden kann.

2. Fehlersucheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung des weiteren eine zentrale Steuereinheit (6) beinhaltet, welche einen Programmhaltebefehl (A) erzeugt, der an der Programmüberwachungseinheit (1) anliegt, die wiederum das Unterbruchsignal (9) in die programmierbare Unterbruchüberwachungseinheit (2) und ein Taktgeberhaltesignal (b) an die Taktüberwachungseinheit (3) leitet, falls ein Programmhaltebefehl und ein Befehl eines Operators vorliegt, und dass ferner ein Programmspeicher (7) mit dem Sequenzer (4) und einem Durchgangsregister (5) verbunden ist, das Ganze derart, dass ein Taktpuls, der von der Taktüberwachungseinheit (3) erzeugt wird, an der Programmüberwachungseinheit (1), dem Sequenzer (4), dem Durchgangsregister (5) und der zentralen Steuereinheit (6) anliegt, und dass die Taktgeberüberwachungseinheit (3) ein Startsignal mit «Nulladresse» (1) an den Sequenzer leitet, so dass beim Bedienen eines Startschalters (5W) die Taktüberwachungseinheit (3) angesteuert wird, worauf der Sequenzer (4) eine nächste Adresse dem zweiten Speicher (7) zuführt und während der Unterbrechungssequenz diese Adresse gespeichert und auf ein Ausgabegerät (8) geleitet wird, auf dem auch der Programminhalt erscheint.