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Verfahren und Schaltungsanordnung zum Überwachen des ord-
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nungsgemäßen Ablaufs eines Programms.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung
zum Überwachen des ordnungsgemäßen Ablaufs eines Programms, das aus einer Reihe
von Programmschritten besteht, die gegebenenfalls in Programmschleifen mehrfach
auszuführen sind, und zur Abgabe eines Fehlermeldesignals bei Feststellen eines
fehlerhaften Programmablaufs, insbesondere bei einer eine Fernschreib-Nebenstellenanlage
steuernden Zentraleinheit.
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Um das ordnungsgemäße Ablaufen eines Programms zu überwachen, werden
üblicherweise Prüfeinrichtungen verwendet, die das Auftreten von bestimmten Zuständen
überwachen, welche im Zuge des normalen Ablaufs eines Programms aufzutreten haben.
Treten derartige Zustände nicht auf, so wird daraus auf einen fehlerhaften Programmablauf
geschlossen. Um diese Feststellung treffen zu können, sind im Regelfall jedoch besonders
ausgestaltete Einrichtungen zu verwenden, die speziell für die Ermittelung der zu
erwartenden Zustände ausgebildet sind.
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Man könnte nun zwar den ordnungsgemäßen Ablauf eines Programms auch
dadurch überwachen, daß man das Auftreten wenigstens einer bestimmten Zählerstellung
eines Programmschrittzählers überwacht und aus dem Ausbleiben der betreffenden Zählerstellung
während einer vorgegebenen Zeitspanne auf einen fehlerhaften Programmablauf schließt.
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Hierdurch gelingt es jedoch nicht in allen Fällen, den ordnungsgemäßen
Ablauf eines Programms gerade an besonders kritischen Programmstellen zu überwachen.
Derartige kritische Programmstellen können sich insbesondere durch sogenannte Programmschleifen
ergeben, die mehrfach auszuführen bzw. zu durchlaufen sind. Es ist nämlich möglich,
daß der Ablauf eines Programms in Programmschleifen eine an sich vorgegebene Zeitspanne
überschreitet und in anderen Programmteilen zu schnell abläuft. Dadurch würde zwar
der erwähnte Programmschrittzähler insgesamt innerhalb der festgelegten Zeitspanne
sämtliche Programmschritte bezeichnende Programmschrittadressen abgeben, ohne daß
damit auf einen fehlerhaften Programmablauf geschlossen werden könnte.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg
zu zeigen, wie demgegenüber auf besonders einfache Weise der ordnungsgemäße Ablauf
eines Programms überwacht werden kann.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art erfindungsgemäße dadurch, daß zwischen wenigstens zwei
aufeinanderfolgend auszuführenden Programmschritten ein gesonderter Uberwachungs-Programmschritt
ausgeführt wird, durch dessen erstmaliges Ausführen ein Zeitglied derart in Betrieb
gesetzt wird, daß es lediglich bei erneutem Auftreten des betreffenden Uberwachungs-Programmschritts
in seinem Betriebszustand gehalten wird und erst bei Ausbleiben des
betreffenden
Überwachungs-Programmschritts innerhalb einer wählbaren Ablaufzeit ein Fehlermeldesignal
abgibt.
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Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß über wachungs-Programmschritte
an beliebigen Stellen des jeweils ablaufenden und zu überwachenden Programms eingeführt
werden können, also gerade an solchen kritischen Stellen, die nicht ohne weiteres
durch Überwachen der Zählerstellungen eines Programmschrittzählers überwacht werden
können. Überdies brauchen keine besonderen Einrichtungen für die Ermittelung des
Auftretens von bestimmten Zuständen bereitgestellt werden, die sich aus dem Auftreten
des jeweiligen Programmschritts ergeben.
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Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig,
eine Schaltungsanordnung mit einer insbesondere durch einen Mikroprozessor gegebenen
Zentraleinheit zu verwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zeitglied vorgesehen
ist, welches eingangsseitig am Ausgang eines UND-Gliedes angeschlossen ist, daß
das UND Glied bei Ausbleiben einer bestimmten Adresse und eines bestimmten Steuerbefehls
von der Zentraleinheit her ein das Zeitglied in Betrieb setzendes Ausgangssignal
abgibt, und daß der Ausgang des Zeitgliedes mit einem gegebenenfalls ein Fehlermeldesignal
führenden Rücksetzanschluß verbunden ist, dessen Fehlermeldesignal zur Stillsetzung
des Betriebs der Zentraleinheit heranziehbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil
eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für das Überwachen des ordnungsgemäßen
Ablaufs eines Programms und für die Abgabe eines Fehlermeldesignals bei Feststellen
eines fehlerhaften Programmablaufs.
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Das erwähnte Zeitglied ist zweckmäßigerweise mit einem Eingang an
einem Ausgang eines Decoders angeschlossen,
der eingangsseitig an
einer Adressen-Busleitung angeschlossen ist, und mit einem weiteren Eingang ist
das betreffende UND-Glied an einem Steuerausgang der Zentraleinheit angeschlossen.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders einfachen Schaltungsaufbaus für
die Bereitstellung eines Ansteuersignals für das erwähnte Zeitglied.
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Das Zeitglied besteht zweckmäßigerweise aus einem nachtriggerbaren
ersten monostabilen Kippglied und aus einem diesem monostabilen Kippglied nachgeschalteten
zweiten monostabilen Kippglied, welches bei Ausbleiben eines Ausgangssignals von
dem ihm vorgeschalteten monostabilen Kippglied einen als Fehlermeldesignal ausnutzbaren
Ausgangsimpuls abgibt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen
schaltungstechnischen Aufwands für die Realisierung des genannten Zeitgliedes. Das
erwähnte nachtriggerbare erste mono stabile Kippglied wird dabei zweckmäßigerweise
hinsichtlich seiner Betriebsdauer - während der dieses mono stabile Kippglied in
seinem instabilen Zustand sich befindet - einstellbar ausgeführt sein, beispielsweise
durch entsprechend einstellbare R- und/oder C-Glieder.
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Das erwähnte Fehlermeldesignal ist zweckmäßigerweise in einem bistabilen
Kippglied speicherbar, welches den Ablauf eines Fehlerdiagnoseprogramms in der Zentraleinheit
wirksam zu steuern gestattet. Hierdurch ergibt sich überdies der Vorteil, daß auf
relativ einfache Weise fehlerhafte Einheiten der gesamten Anlage ermittelt werden
können, wenn man berücksichtigt, daß üblicherweise in einer die vorliegende Schaltungsanordnung
verwendenden Anlage noch eine Reihe weiterer Einrichtungen betrieben ist, die ebenfalls
auf ihr ordnungsgemäßes Arbeiten überwacht werden.
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An einem gesonderten Ausgang des bereits erwähnten ecoders und an
dem genannten Befehlsausgang der Zentraleinheit ist noch ein weiteres UND-Glied
eingangsseitig angeschlossen. Dieses weitere UND-Glied ist ausgangsseitig mit einem
Rückstelleingang des bistabilen Kippgliedes verbunden. Dadurch kann auf besonders
einfache Weise sichergestellt werden, daß zu Beginn eines Uberwachungsbetriebs kein
Fehlermeldesignal in dem betreffenden bistabilen Kippglied in fehlerhafter Weise
enthalten ist.
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An dem im Setzzustand des bistabilen Kippgliedes ein bestimmtes Ausgangs
signal führenden Kippglied-Ausgang ist ein noch weiteres UND-Glied mit einem Eingang
angeschlossen. Dieses noch weitere UND-Glied ist an einem weiteren Eingang durch
ein gesondertes Steuersignal ansteuerbar, und ausgangsseitig gibt dieses UND-Glied
ein gegebenenfalls zum Aufruf eines Fehlerdiagnoseprogramms in der Zentraleinheit
führendes Ausgangssignal ab. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt,
daß der Ablauf eines Fehlerdiagnoseprogramms in der Zentraleinheit erst zu einem
gewünschten festlegbaren Zeitpunkt innerhalb des jeweiligen Überwachungszyklus erfolgt,
und zwar nur dann, wenn ein Fehlermeldesignal vorliegt.
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Das gerade erwähnte Steuersignal wird zweckmäßigerweise von einem
noch weiteren UND-Glied abgegeben, welches mit einem Eingang an einem Ausgang des
genannten Decoders und mit einem weiteren Eingang an einem bestimmten Steuerausgang
der Zentraleinheit angeschlossen ist. Dadurch kann auf besonders einfache Weise
das genannte Steuersignal bereitgestellt werden.
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Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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In der Zeichnung ist in einem Ausschnitt eine durch einen Mikroprozessor
MP dargestellte Zentraleinheit angedeutet, die insbesondere in einer Fernschreib-Nebenstellenanlage
zentrale Steuerfunktionen ausführen mag. Dieser Zentraleinheit MP ist ein Speicher
M zugehörig, in welchem Programminformationen und gegebenenfalls auch Dateninformationen
gespeichert sind. Die Zentraleinheit MP ist mit dem Speicher M über eine Adreßbusleitung
BUS1 und über eine Datenbusleitung BUS2 verbunden. Da annahmegemäß zwischen der
Zentraleinheit MP und dem Speicher M Dateninformationen in beiden Übertragungsrichtungen
über die Datenbusleitung BUS2 übertragen werden können sollen, wird der Speicher
M ein Lese-Schreib-Speicher sein.
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An der Adressenbusleitung BUS1 ist ferner ein Decoder DEC mit seiner
Eingangsseite angeschlossen. An einem Ausgang dieses Decoders DEC ist ein erstes
UND-Glied G1 mit einem Eingang angeschlossen. Dieses UND-Glied ist mit einem weiteren
Eingang an einem Steuerausgang MEMW der Zentraleinheit MP angeschlossen. An diesem
Steuerausgang MEMW der Zentraleinheit MP mag in Verbindung mit einer bestimmten
Adresse, auf deren Auftreten hin der Decoder DEC an den genannten einen Eingang
des UND-Gliedes G1 ein Ausgangssignal (beispielsweise ein Binärsignal "H") abgeben
mag, ein Steuersignal auftreten, beispielsweise in Form eines Binärsignals "H".
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An dem gerade erwähnten Steuerausgang MEMW der Zentraleinheit MP ist
ein weiteres UND-Glied G2 mit einem Eingang angeschlossen. Dieses UND-Glied G2 ist
mit einem weiteren Eingang an einem weiteren Ausgang des Decoders DEC angeschlossen.
An diesem weiteren Ausgang des Decoders DEC mag ein Ausgangssignal (Binärsignal
"H") dann auftreten, wenn eine andere Adresse diesem Decoder zugeführt wird als
jene Adresse, bei deren Auftreten dem UND-Glied G1 ein entsprechendes Signal zugeführt
wird.
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Am Ausgang des UND-Gliedes G1 ist ein Zeitglied mit seiner Eingangsseite
angeschlossen. Dieses Zeitglied besteht im vorliegenden Fall aus einem nachtriggerbaren
ersten monostabilen Kippglied MF1 und aus einem diesem monostabilen Kippglied MF1
nachgeschalteten zweiten monostabilen Kippglied MF2. Diese beiden monostabilen Kippglieder
MF1, MF2 sind so ausgelegt, daß das erste monostabile Kippglied MF1 auf seine erstmalige
Ansteuerung vom Ausgang des UND-Gliedes G1 her (mit Hilfe eines Binärsignals "H")
in seinen instabilen Zustand gelangt und in diesem instabilen Zustand solange verbleibt,
wie ihm noch rechtzeitig entsprechende Signale zur sogenannten Nachtriggerung zugeführt
werden. Gelangt das mono stabile Kippglied MF1 vor Auftreten eines derartigen Nachtriggerimpulses
bzw. -signals wieder in seine stabile Kipplage zurück, so wird daraufhin von dem
monostabilen Kippglied MF2 ein Ausgangsimpuls abgegeben, der - wie noch ersichtlich
werden wird - als Fehlermeldesignal ausnutzbar ist. Die Zeitspanne, während der
das monostabile Kippglied MF1 sich auf eine erstmalige Triggerung hin in seinen
instabilen Kippzustand befindet, wird zweckmäßigerweise etwas größer gewählt als
die Zeitspanne, nach der das UND-Glied G1 wieder ein Ausgangssignal (Binärsignal
"Ht') nach einer Abgabe eines solchen Ausgangssignals abgibt.
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Der Ausgang des monostabilen Kippgliedes MF2 ist über einen normalerweise
geöffneten Schalter SW mit einem Rücksetzanschluß R verbunden, der in dem Fall,
daß er ein Fehlermeldesignal zugeführt erhält, dieses Fehlermeldesignal zur Stillsetzung
des Betriebs zumindest der Zentraleinheit MP abgibt. Es ist aber auch möglich, daß
mit dem Auftreten eines derartigen Fehlermeldesignals die gesamte Anlage stillgesetzt
wird, in der die betreffende Zentraleinheit verwendet ist.
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Am Ausgang des monostabilen Kippgliedes MF2 ist ferner ein bistabiles
Kippglied FF mit einem Setzeingang S angeschlossen. Mit einem Rückstellingang R
ist dieses bistabile Kippglied FF am Ausgang des bereits erwähnten UND-Gliedes G2
angeschlossen. Mit seinem im Setzzustand ein bestimmtes Ausgangssignal (Binärsignal
"H") fUhrenden Ausgang Q ist das bistabile Kippglied FF mit einem Eingang eines
UND-Gliedes G4 verbunden. Dieses UND-Glied G4 ist mit einem weiteren Eingang am
Ausgang eines UND-Gliedes G3 angeschlossen. Dieses UND-Glied G3 ist seinerseits
mit einem Eingang an einem bestimmten Ausgang des Decoders DEC und mit einem weiteren
Eingang an einem Steuerausgang MEMR der Zentraleinheit MP angeschlossen.
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An diesem Steuerausgang MEMR gibt die Zentraleinheit MP dann einen
bestimmten Steuerbefehl ab, wenn die zur Abgabe eines Ausgangssignals und damit
zur Ansteuerung des UND-Gliedes G3 führende, dem Decoder DEC zugeführte Adresse
die Abgabe eines Ausgangssignals von dem UND-Glied G4 bewirken soll. Dieses Ausgangssignal,
das von einem Anschluß A abnehmbar sein kann, kann überdies einem Eingang EP der
Zentraleinheit MP zugeführt werden, um in dieser Zentraleinheit MP gegebenenfalls
ein Fehlerdiagnoseprogramm ablaufen zu lassen. Dabei ist davon ausgegangen, daß
dieses Fehlerdiagnoseprogramm nicht fehlerhaft ist sondern durch seinen Ablauf den
fehlerhaften Programmschritt innerhalb des normalerweise ablaufenden Programms zu
erkennen gestattet.
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Im Zusammenhang mit der in der Zeichnung dargestellten Uberwachungsschaltungsanordnung
sei noch angemerkt, daß bezüglich dieser Uberwachungsschaltungsanordnung davon ausgegangen
wird, daß sie fehlerfrei arbeitet. Dies ist weitgehend schon dadurch sichergestellt,
daß diese Schaltungsanordnung zusätzlich zu Jenen Schaltungsteilen vorgesehen ist,
die in den eigentlichen Programmablauf ein-
bezogen sind, also
die Zentraleinheit MP und der Speicher M. Schließlich sei noch angemerkt, daß zur
Triggerung bzw.
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Nachtriggerung des erläuterten Zeitgliedes dienende Überwachungs-Programmschritte
auch in einer Mehrzahl innerhalb des jeweils ablaufenden Programms enthalten sein
können. Dementsprechend wird die Zeitspanne, während der das mono stabile Kippglied
MF1 sich in seinem instabilen Zustand befindet, entsprechend gewählt. Diese Wahl
kann mit Hilfe einstellbarer R- und/oder C-Glieder in diesem monostabilen Kippglied
MF1 erfolgen.
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8 Patentansprüche 1 Figur