DE2749668A1

DE2749668A1 - Pruefeinrichtung

Info

Publication number: DE2749668A1
Application number: DE19772749668
Authority: DE
Inventors: Delwyn Roche Wheeler
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1977-11-05
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2372469A1; JPS5433946B2; US4066883A; JPS5366137A; GB1563288A; FR2372469B1

Description

Anmelderin: International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10504

jo-bd Prüfeinri chtung

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sie bezieht sich insbesondere auf Diagnoseeinheiten, insbesondere solche Diagnoseeinheiten die zur Prüfung von aus Verarbeitungseinheiten aufgebauten Datenverarbeitungsanlagen geeignet sind, bei denen die Verarbeitungseinheiten über Sammelleitunger verbunden sind.

Neuere Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere solche nach Art der Mikro- und Minicomputer bestehen aus mehreren synchron !oder asynchron arbeitenden Verarbeitungseinheiten, die über !mehradrige Sammelleitungen miteinander verbunden sind. Wenn solche Verarbeitungseinheiten programmierbare Einheiten ein-Ischließen, denen die Fähigkeit zur Multiprogrammierung inherent !ist, dann wird die Diagnose von Fehlersituationen sehr komplex, !denn sie können aus Fehlern des Makro-, Mikroprogramms oder der Schaltkreisstruktur verursacht werden. Die Diagnoseeinheiten müssen daher selektiv an bestimmten Stellen der Sammelleitung einschaltbar sein, um die Flexibilität der Prufvorgänge möglichst groß zu machen.

Bekannte Prüfverfahren- und einrichtungen verwenden eine getrennte Diagnosesammelleitung, die unabhängig von den Datenübertragungssammelleitungen ist. Solche Diagnosesammelleitungen beinhalten auch Adressierschaltungen zur Isolation einer fehlerhaften Verarbeitungseinheit, wobei es ohne Belang ist, ob

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die Fehler durch die Programmierung oder die Schaltkreisstruktur verursacht wurden. Solche Diagnoseeinheiten haben jedoch nicht die Möglichkeit ein System von mittels Sammelleitungen verbundenen Verarbeitungseinheiten im Systemsinne zu prüfen und hier insbesondere nicht die Möglichkeit für Prüfzwecke abnormale Signale in die zu prüfenden Verarbeitungseinheiten zu übertragen.

In der US-PS 3 603 936 sind Simulationsbedingungen beschrieben, bei denen Mikrobefehle in einen Steuerspeicher eingegeben werden. Während dieses Vorgehen für das Austesten von Mikrobefehlsfolgen sehr vorteilhaft ist, ist es jedoch nicht möglich, die dort beschriebenen Methoden an Datenverarbeitungsanlagen anzupassen, die aus mehreren Verarbeitungseinheiten bestehen, die über Sammelleitungen miteinander verbunden sind.

Weiterhin sind in der US-PS 3 553 654 zusätzliche Prüfmöglichkeiten für die Diagnose von Schaltkreisen beschrieben, die in Datenverarbeitungsanlagen eingebaut sind. Insbesondere ist dort eine Schaltung beschrieben, die je Einschub vorhanden ist und Fehler ihres Einschubs an eine zentrale Prüfstelle weitermeldet. Für die Prüfung von modularen Systemen mit Sammelleitungsverbindungen ist sie jedoch nicht geeignet.

Weitere Beispiele von Diagnoseverbindungen sind im "IBM Technical Disclosure Bulletin", Mai 1970, Seiten 2319 bis 2320 bzw. März 197O, Seite 1614 beschrieben. Während sich der erste Aufsatz mit der Diagnose der Organisation von Halbduplex-Fernjverarbeitung befaßt, zeigt der letztere Prüfschnittstellen von kaskadenartig verbundenen Verarbeitungseinheiten, wobei eine Simulationsschaltkreistechnik verwendet wird, die in den Verarbeitungseinheiten vorhanden ist. Auch von diesen Vorschlägen kann die eingangs erwähnte Aufgabe der Erfindung, nämlich

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in einer Datenverarbeitungsanlage, die aus Verarbeitungseinheiten besteht, die über Sammelleitungen miteinander verbunden sind, an jedem beliebigen Punkt einer einseitigen oder zweiseitigen Datensamme1leitung für Prüfzwecke Diagnosesignale in äußerst flexibler Weise einzuschleifen, nicht gelöst werden.

Diese Aufgabe wird dagegen durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes des Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit diesen Lösungsmitteln wird der Vorteil erzielt, daß bei einer Datenverarbeitungsanlage, die aus mehreren Verarbeitungsmodulen besteht, die über Sammelleitungen miteinander verbunden sind, sowohl die Programm- als auch die Schaltkreisstruktur flexibel an beliebigen Punkten durchprüfbar und fehlerdiagnostizierbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 als Blockschaltbild eine Datenverarbeitungs- \

anlage mit eingeschleiften Prüfeinrichtungen zur Fehlerdiagnose und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer dieser ι

in Fig. 1 dargestellten Prüfeinrichtungen.

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Die in Fig. 1 dargestellte Datenverarbeitungsanlage 10, deren j [Komponenten über Sammelleitungen miteinander verbunden sind, verfügt über eine zweiseitige Datensammelleitung 11, die an

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verschiedenen Punkten mit mehreren Datenverarbeitungseinheiten die mit 12 bzw. 12Ά und 12B bezeichnet sind, verbunden 1st. Eine Diagnoseeinheit 13, die ein bekanntes Rechnersystem sein kann, enthält Programme die nicht dargestellt aber so ausgebildet sind, daß sie die Datenverarbeitungseinheiten 12 über die Sammelleitung 11 steuern. Eine oder mehrere Prufeinrichtungen sind selektiv verschachtelt längs der Sammelleitung 11 angeordnet. So ist beispielsweise die Prüfeinrichtung 15 elektrisch in der Sammelleitung zwischen den Punkten 11Ά und 11B ■und somit zwischen den Verarbeitungseinheiten 12Ά und 12B an-Jgeschlossen. Ferner erstreckt sich eine Steuerverbindung 16

!von der Diagnoseeinheit 13 zu der Prüfeinrichtung 15. Weiter-

hin verbindet ein Paar von AnschlüBen 20 und 21 die Prüfeinrichtung 15 mit der Sammelleitung 11, das die Sammelleitungsjverbindungen zwischen den Punkten 11A und 11B somit unterbricht.

Während in Fig. 2 eine einzige Prüfeinrichtung 15 zur Diagnose der intern mittels Sammelleitungen verbundenen Einheiten der Datenverarbeitungsanlage 10 darstellt, können ebensogut auch mehrere solcher Prüfeinheiten gleichzeitig verwendet werden, die zwischen verschiedenen Abschnitten der Sammelleitung angeordnet sein können. So ist beispielsweise eine Prüfeinrichtung 23 rechts des Sammelleitungspunktee 11B angeordnet, wohingegen eine Prüfeinrichtung 24 zwischen dem Sammelleitungspunkt 11B und der Verarbeitungseinheit 12B eingeschoben ist. Die genannten weiteren Prufeinrichtungen sind jeweils über separate Steuerleitungen mit der Diagnoseeinheit 13 verbunden, um von dieser gleichgeartete Steuersignale zu empfangen, wie sie auch die Prüfeinrichtung 15 empfängt. Es sei ferner ermähnt, daß wenn die Sammelleitung 11 aus mehreren Leitungsadern besteht, auch die Prufeinrichtungen 15, 23 und 24 eine gleiche Anzahl von später noch erläuterten übertragungsleitungen aufweist, wobei eine einzige Steuereinrichtung für

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die Steuerung der gesamten Prüfanordnung vorgesehen ist. \

Fig. 2 zeigt ausführlicher eine einadrige Verbindung der Prüfeinrichtung 15 mit einer Richtungssteuerung 26, deren in Fig. 2 dargestellter Aufbau im vorliegenden Ausführungsbeispiel der j Vorzug gegeben wird. Eine Rechtsübertragungseinheit 27 und eine Linksübertragungseinrichtung 28 werden von der Richtungs- j steuerung 26 betätigt, wobei deren Steuerung von der Diagnose- ; einheit 13 und der zugeordneten Datenverarbeitungsanlge 10 ausgeübt wird.

Die Diagnoseeinheit 13 verfügt über eine Ausgangsleitung 16 ^!für die Steuerung der Prüfeinrichtung 15 in einer von mehreren !Betriebsarten. Es sei zunächst angenommen, daß noch keine übertragung über die Sammelleitung 11 vorgenommen wurde, und daß die Diagnoseeinheit 13 ein Rückstellsignal über die Leitung 30 zu der Richtungssteuerung 26 übertragen hat, wodurch diese in einen Anfangszustand (Neutralzustand) eingestellt wurde, in dem sich die Verriegelungsschaltung 31 für Rechtsübertragung (R-Verriegelungsschaltung) und die Verriegelungsschaltung 32 für eine LinksÜbertragung (L-Verriegelungsschaltung) in der Ruckstell-Lage befinden. Die R-Verriegelungsschaltung 31 sperrt die Linksübertragungseinheit 28, während sie eine Signalübertragung vom Anschluß 20 zum Anschluß 21 gestattet. In ähnlicher Weise sperrt die L-Verriegelungsschaltung 32 die Rechts-J Übertragungseinheit 27, während sie eine Signalübertragung vom Anschluß 21 zum Anschluß 20 ermöglicht. Die Signalübertragungen können zwischengeschobene Diagnosesignale von der Einheit 13 über die Leitung 33 zur Rechtsübertragungseinheit 27 und über die Leitung 34 zur Linksübertragungseinheit 28 beinhalten. Darüberhinaus liefert auch die Diagnoseeinheit 13 jeweils Ubertragungssteuersignale über die Leitungen 35 und 36 zu den Ubertragungseinheiten 27 und 28.

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Es sei im folgenden angenommen, daß die Verarbeitungseinheit 12A Signale zu der Verarbeitungseinheit 12B überträgt. Diese Datenverarbeitungssignale werden auch von der Prüfeinrichtung 15 am Anschluß 20 empfangen und zu dem UND-Tor 40 in der Rechtsübertragungseinheit 27 weitergeleitet. Die Richtungssteuerung 26, die sich voraussetzungsgemäß im Ruhezustand (Neutralzustand) befindet, liefert über die Leitung 41 ein Toröffnungssignal an das UND-Tor 40. Dieses Signal auf der Leitung 41 ermöglicht zusammen mit dem über die Leitung 35 übertragenen Signal von der Diagnoseeinheit 13 die Durchschaltung des UND-Tores 40, so daß die am Anschluß 20 anliegenden Datensignale auf die Leitung 42 übertragen werden. Die Signale auf der Leitung 42 gelangen auch zur Richtungssteuerung 26, wo sie die R-Verriegelungsschaltung 31 aufsetzen, d.h. in den aktiven Zustand einstellen. Diese Einstellung bewirkt, daß die R-Verriegelungsschaltung 31 über die Leitung 43 ein Tor-Sperrsignal an die LinksÜbertragungseinheit 28 überträgt. Die Datensignale ;

auf der Leitung 42 gelangen ferner auch zu der Verzögerungsscha|ltung 43, von wo aus sie durch das ODER-Tor 44 zu dem Anschluß j 21 und von dort wieder auf die Sammelleitung 11 gelangen. i Gesetzt den Fall, daß die Diagnoseeinheit 13 eigene Signale einschieben möchte, dann überträgt sie diese Diagnosesignale I über die Leitung 33 zu dem ODER-Tor 44. Von dort gelangen sie j ebenfalls zum Anschluß 21 und damit auf die Sammelleitung 11. i

In einer ersten Betriebsart wird das UND-Tor 40 von einem ! Signal auf der Leitung 35 gesperrt, wodurch die Signalübertragung vom Anschluß 20 auf die Leitung 42 verhindert wird. ^! Der Anschluß 21 kann daher nur Signale über die Leitung 33 und das ODER-Tor 44 empfangen. Andererseits kann das UND-Tor j 40 auch durch ein Steuersignal auf der Leitung 35 für den Durchgang von Datenverarbeitungssignalen von der Verarbeitungseinheit 12A geöffnet sein, wobei außerdem die Diagnose-

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einheit 13 weitere Diagnosesignale über die Leitung 33 verschachtelt mit den genannten Datenverarbeitungssignalen zu dem Anschluß 21 überträgt. Es sei in diesem Zusammenhange

erwähnt, daß, wenn die Verarbeitungseinheit 12A keine Signale über das UND-Tor 40 überträgt, der Betrieb der Richtungssteuerung 26 von den eingeschobenen Signalen der Diagnoseein- , heit 13 über das ODER-Tor 44 nicht beeinflußt wird. Die Diagnosesignale auf der Leitung 33 gelangen ferner nicht nur zu dem Anschluß 21,'sondern auch zur Linksübertragungseinheit 28 und von dort über den Anschluß 20 zur Verarbeitungseinheit 12A.

Die Linksübertragungseinheit 28 hat den gleichen Aufbau wie i die Rechtsübertragungseinheit 27. Das heißt, daß das UND-Tor 50 Signale über die Leitung 36 von der Diagnoseeinheit 13 und : über die Leitung 43 von der Richtungssteuerung 41 empfängt. Die Datensignale vom Anschluß 21 oder von dem ODER-Tor 44 werden selektiv durch das UND-Tor 50 geleitet und zwar ent- i sprechend den oben beschriebenen Steuersignalen. Ein Signal J auf der Leitung 52 stellt die L-Verriegelungsschaltung 32 ein, j so daß diese ein Sperrsignal über die Leitung 41 zu dem UND- j Tor 40 der Rechtsübertragungseinheit 27 überträgt. Das Aus- ι jgangssignal des UND-Tores 50 läuft auch über die Verzögerungs- j schaltung 53 und von dort über das ODER-Tor 54 zu dem Anschluß | 20. In ähnlicher Weise kann auch dieses ODER-Tor 54 eingejschobene Diagnosesignale über die Leitung 34 für eine Übertragung zu dem Anschluß 20 empfangen, wobei hierbei die gleijchen Ausführungen gelten, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem ODER-Tor 44 gemacht wurden, das seine Signale über die Leitung 33 von der Diagnoseeinheit 13 empfängt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu sehen, daß die Diagnoseeinheit 13 die volle Steuerung über die sammelleitungsorientierte Datenverarbeitungsanlage 10 bezüglich einzuschie-BO 976 066

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;bender Signale hat. Die Übertragung kann in beiden Richtungen jüber die Sammelleitung 11 erfolgen und zwar von und zu jeder ιVerarbeitungseinheit, die an die Datenverarbeitungsanlage angeschlossen ist. Ferner hat sie auch die volle Steuerung über das Einschießen von Diagnosesignale in die Lücken der Datensignale auf der Sammelleitung. Schließlieh sei der Vollständigkeit wegen noch erwähnt, daß bezüglich der Fig. 2 Ubertragungsjeinheiten 27 und 28 für jede Leitungsader der Sammelleitung ibenötigt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Prüfeinrichtung für eine aus Verarbeitungseinheiten aufgebaute Datenverarbeitungsanlage, deren Verarbeitungseinheiten über Sammelleitungen angeschlossen und mit einer Diagnoseeinheit verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum selektiven Einschießen von Diagnosesignalen der Diagnoseeinheit (13) auf Sammelleitungsabschnitte (z.B. 11A bis 11B), die mindestens zwei Verarbeitungseinheiten (12A, B) verbinden, ein UND-Torpaar (40, 50) vorgesehen ist, dessen Eingänge an die jeweiligen Endpunkte (11A, B) angeschlossen sind und von dort Datensignale empfangen und deren Ausgänge an die jeweils entgegengesetzten Endpunkte angeschlossen sind, daß ferner ein UND-Torpaar (44, 54) vorgesehen ist, das Signale von den genannten UND-Toren empfängt und dessen Ausgänge mit denjenigen Endpunkten verbunden sind, die jeweils mit den UND-Toreingängen verbunden sind, wobei ferner ein weiterer Eingang jedes der UND-Tore mit der Diagnoseeinheit verbunden ist, und daß schließlich eine Richtungssteuerung (26) vorgesehen ist, die über eine Steuerleitung (30) von der Diagnoseeinheit zunächst neutralisierbar ist, wobei sie danach von demjenigen UND-Tor einstellbar ist, dessen Signal sie als erstes empfängt, wobei sie dann das andere UND-Tor für eine Signalübertragung vom einen Endpunkt zum anderen sperrt. i

Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jeweils zwischen dem Ausgang eines UND-Tores (40) und einem Eingang des nachgeschalteten ODER-Tores (44) eine Verzögerungsschaltung (43) eingeschaltet ist, die die Ausgangssignale des ODER-Tores gegenüber dem Aus-

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gang des UND-Tores verzögert, so daß die Richtungssteuerung ansprechen kann, bevor Signale am Ausgang des jeweiligen ODER-Tores erscheinen.

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungssteuerung zwei Verriegelungsschaltungen (31, 32) umfaßt, wovon die eine (31) von der Rechtsübertragungseinheit (27) gesetzt wird, wobei sie die Linksübertragungseinheit (28) blockiert und die andere (32) von der Linksübertragungseinheit gesetzt wird, wobei sie die Rechtsübertragungseinheit blockiert und beide Verriegelungsschaltungen mit der Diagnoseinheit verbunden sind, welch letztere über eine Steuerleitung (30) beide Verriegelungsschaltungen neutralisiert (rücksetzt), so daß die übertragungseinheit (27 oder 28) welche das erste Steuersignal liefert, die andere (28 oder 27) blockiert.

4. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen, (35, 36) der Diagnoseeinheit (13) mit jeweils einem Ein-ί ang eines UND-Tores (40, 50) verbunden ist, über welche < Leitungen die Diagnoseeinheit die übertragungsrichtung in Verbindung mit der Richtungssteuerung 26 steuert.

5. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die UND-Tore (40,

; 50) in der Rechts- bzw. LinksÜbertragungseinheit (27 ; bzw. 28) jeweils über drei Eingangsleitungen verfügen, wobei die erste mit der Diagnoseeinheit (13), die zweite mit einem Endpunkt (20, 21) des Sammelleitungsabschnittes sowie mit dem Ausgang des nicht zu ihrer Ubertragungseinheit gehörenden ODER-Tores (54, 44) sowie der dritte invertierende Eingang mit einer Steuer-

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leitung (41, 43) der Richtungssteuerung (26) verbun- ! den ist. ,... ■ ■■ -..-..;,·,■ ,·.. _: .. ■:...■,

6. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide ODER-Tore (44, 54) über zwei Eingänge verfügen, wovon der eine über eine Verzögerungsschaltung (43, 53) mit dem Ausgang des UND-Tores (40, 50) und der andere mit einer bertragungsleitung (33, 34) der Diagnoseeinheit verbunden ist, so daß über den erstgenannten Eingang empfangene Datensignale mit über den zweitgenannten Eingang empfangenen Diagnosesignale verschachtelbar sind.

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