DK153605B - Apparat til overvaagning af taktsignalerne i et digitalt anlaeg - Google Patents

Description

DK 153605B

Opfindelsen angår et apparat til overvågning af taktsignalerne i et digitalt dataanlæg omfattende et eller flere registre gennem hvilke data successivt føres frem af de nævnte taktsignaler.

5 I digitale anlæg, f.eks. digitale vælgernet, opstår der visse problemer vedrørende overvågning af distribuerede takt impulser i anlægget. De data, der overføres gennem skifteregistrene i anlægget, kan efterfølges af en paritetsbit. Paritetsovervågningsapparater mellem registrene vil med 10 sikkerhed opdage maskinelle fejl, forudsat disse fejl medfører paritetsfejl. Paritetskontrolapparateme vil imidlertid ikke opdage fejl i taktimpulser, der fører signaler til de forskellige registre, dvs. hvis et af urene standser, vil der ikke føres nye data frem gennem registret under styring 15 af det fejlbehæftede ur. Dette vil imidlertid ikke resultere i paritetsfejl, eftersom de gamle data, der bliver stående i registret, vil have korrekt paritet.

Der findes til overvågning af denne type fejl et antal hidtil anvendte muligheder. Disse skal omtales i det 20 følgende sammen med deres ulempe.

a. Overvågning ved hjælp af gennemkoblingstest.

Gennemkoblingstest er en meget almindelig prøvemåde, der anvendes i forbindelse med bl.a. digitale datavælgere.

Denne test sker ved begyndelsen af en forbindelse og omfatter 25 sending af et specielt mønster eller et datamønster med ukorrekt paritet gennem vælgeren. Kontrollen sker ved hjælp af passende vælgerudgange til bestemmelse af, om det ventede testordmønster eller mønsteret med fejlagtig paritet er modtaget. Fejl ved en gennemkoblingstest indebærer normalt, 30 at en koblingsvej gennem vælgeren ikke er opstillet på korrekt måde. Et stort antal fejltyper inklusive urfejl kan medføre fejl ved gennemkoblingstesten. De væsentlige problemer ved denne testtype er: 1. Det er vanskeligt at specificere fejltypen, og 35 det er vanskeligt at lokalisere fejlen.

2. Der kan gå lang tid inden en fejl opdages som 2

DK 153605B

følge af, at testintervallerne afhænger af trafikken. Naturligvis kan denne test udføres med en hastighed, der er uafhængig af trafikbelastningen, men dette kan medføre overbelastning af behandlingsenhederne.

5 b. Overvågning ved slutning af monostabile multi- vibratorer, såkaldte "vagthunde", til urene.

Dette anlæg til urovervågning bygger på, at monostabile kredsløb sluttes til hver urbufferudgang for hvert kredsløbskort inden for det digitale anlæg. Med andre ord 10 hvert enkelt af urene, der over en buffer forsyner et register på et kort, forsyner også et monostabilt kredsløb. Det monostabile kredsløb fungerer på en sådan måde, at det, hvis det ikke modtager taktsignaler inden for et bestemt tidsrum, vender tilbage til sin stabile tilstand og frem-15 bringer et fejlsignal. Disse fejlsignaler kan derpå afsøges ved hjælp af områdebehandlingsenheden efter en vis rutine.

På denne måde fås en hurtig indikering af fejltypen, og fejlen kan lokaliseres. Denne fremgangsmåde er ret tilfredsstillende, eftersom det er muligt hurtigt at konstatere 20 fejl i et ur og at udpege hvor i anlægget, fejlen ligger. Fremgangsmåden har imidlertid den ulempe, at den kræver en anselig mængde logiske kredsløb for at muliggøre en effektiv overvågning og overvåger desuden ikke urbuffere, der ligger inden for registeret.

25 c. Indirekte overvågning ved paritetskontrol.

En yderligere kendt fremgangsmåde til overvågning af urfejl er at anbringe kredsene på en sådan måde, at man sikrer, at hver urfejl frembringer paritetsfejl. Et register består almindeligvis af mere end et integreret kredsløb, 30 f.eks. kan der anvendes to 6-d integrerede kipkredse til dannelse af et register på 11 bit. Apparatet forsyner derpå disse to integrerede kredsløb fra særskilte ure med buffere.

Hvis der opstår fejl i en af disse urbuffere, fås der paritetsfejl, selv om den ene af registrets to halvdele fungerer, 35 eftersom den anden halvdel er fejlbehæftet. Paritetssignalerne afsøges rutinemæssigt af en områdebehandlingsenhed, 3

DK 153605B

hvorfor der opnås en hurtig indikering af fejlen. Ulemperne ved dette apparat er: 1. Fejlindikeringen angiver ikke direkte en taktsig-nalfejl, og der må udføres yderligere analyse for at fastslå 5 fejltypen.

2. Antallet af urbuffere, der kræves, må forøges væsentligt for at føre de to uafhængige taktsignaler til et register.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe et apparat 10 til overvågning af taktsignalerne i digitale anlæg således, at ovennævnte ulemper kan undgås. Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at en urovervågningsbit føres taktvis frem gennem overvågningsmultivibratorer, der hver især hører til et register og tilsammen danner en overvågningskæde under sty-15 ring af de overvågede taktsignaler, således at fravær af et eller flere af de nævnte taktsignaler hindrer den nævnte urovervågningsbit i at forplante sig til enden af overvågningskæden, og at det ved overvågningskædens ende kontrolleres, om den modtagne bit stemmer overens med den indlæste 20 bit.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et blokdiagram af de dele af et kredsløbskort i digitalt anlæg, som opfindelsen anvendes i for-25 bindelse med, og fig. 2 et blokdiagram over et antal kredsløb ifølge fig. 1, der tilsammen danner en blok.

Fig. 1 viser et kredsløbskort 10, der indeholder en gruppe af registre 11 eller signalgendannelsesregistre, der 30 ved hjælp af taktsignaler fører data trinsvis fra indkommende ledninger til udgående ledninger. Der findes et særskilt ur for hvert register 11 på de respektive taktsignalindgange 14-17. Hvert taktsignal føres til sit register over en individuel taktbuffer 18.

35 Som regel består registrene 11 af kommercielt til gængelige registre og indeholder ikke nøjagtig det antal 4

DK 153605B

bit, man ønsker at behandle, men der kan findes ekstra bit i registeret. Opfindelsen udnytter dette faktum, men da der ikke altid er ekstra bit tilgængelige i registrene, må registrene 11 i visse tilfælde udføres med redundans således, 5 at der fås en for opfindelsen nødvendig bit. Det er naturligvis også muligt at realisere opfindelsen ved hjælp af en multivibrator helt uden for registret, men styret af registeruret .

Et apparat ifølge opfindelsen omfatter et taktover-10 vågningsregister 19 på et kredsløbskort 10, hvilket register tilvejebringer en urovervågningsbit på forbindelsen 20. Registeret 19 styres af et styresignal over forbindelsen 21 fra en ikke vist områdebehandlingsenhed. Urovervågningsbitten på forbindelsen 20 er indrettet til at kobles gennem samtlige 15 registre 11 og kan optræde ved udgangen fra kortet på tilslutningen 22. Hvert register 11 indeholder en overvågnings-multivibrator, der kan bestå af et af registertrinnene, og til hvis ene indgang overvågningsbitten føres. Ved modtagelsen af et signal fra det til registeret sluttede ur omstilles 20 overvågningsmultivibratoren og sender overvågningsbitten videre til næste register. Dette sker fortløbende gennem hele registergruppen.

Fig. 2 viser en digital systemblok 23 omfattende et antal kredsløbskort 10, der på tegningen er betegnet med 25 1 ......n. Blokken 23 styres af en områdebehandlingsenhed 24, og kortet 1 er forsynet med et register 19 for urovervågningsbitten som ovenfor beskrevet. Urovervågningsbitten, der optræder på udgangen 22 fra kortet 1, føres til kortet 2, hvor den kobles gennem samtlige registre som beskrevet i 30 forbindelse med fig. 1. På lignende måde føres urovervågningsbitten i serie til samtlige øvrige kort i blokken 23 og kobles fra udgangen fra det sidste kort, kortet n, tilbage til områdebehandlingsenheden 24.

Arbejdsmåden er følgende. Områdebehandlingsenheden 35 24 styrer registret 19 på en sådan måde, at dets udgang giver et logisk "1". Antages det, at der ikke foreligger 5

DK 153605B

nogen urfejl, vil denne bit forplantes gennem kort 1 og gennem samtlige øvrige kort i blokken 23. Områdebehandlings-enheden, der giver taktovervågningsbitten tilstrækkelig tid til at forplante sig gennem blokken, undersøger denne bit 5 ved udgangen fra det sidste trin på det sidste kort, kortet n. hvis denne bit er et logisk 1, ved områdebehandlings-enheden, at samtlige taktfaser fungerede. Områdebehandlingsenheden omstillerurovervågningsbitregistret til 0 og kontrollerer, om dette 0 forplanter sig korrekt gennem blokken 10 23. Denne proces gentages kontinuerligt. Hvis urovervåg ningsbitten ikke forplanter sig gennem blokken, kan områdebehandlingsenheden kontrollere bittens tilstand ved udgangen fra hvert kort i blokken, hvorved det gøres muligt at lokalisere fejlen til et kort. Denne lokalisering til et kort 15 anses for at være tilstrækkelig. Det turde imidlertid være klart, at yderligere lokalisering, der muliggør lokalisering af en bestemt taktfase på et specielt kort er mulig ved en sådan overvågning.

Det skal bemærkes, at den normale datastrøm, der 20 passerer igennem forskellige registre, overvåges på sædvanlig måde, f.eks. ved paritetskontrol, uafhængigt af den ovenfor beskrevne taktsignalovervågning.

Fordelen ved det ovenfor beskrevne overvågningsapparat i sammenligning med de som "vagthunde" tilvejebragte multi-25 vibratorer er, at der kan ske en betydelig formindskelse af materiellet. En grund hertil er, at der i et register ofte findes et eller flere overskudsbit, der kan anvendes til lagring af taktovervågningsbitten. Dersom man skulle anvende "vagthundmetoden", skulle man anvende en monostabil multi-30 vibrator, selv om der findes overskudsbit i registeret. Det vil også være nødvendigt at indføre en logisk ELLER-funktion ved de monostabile udgange for at tilvejebringe et hovedfejlsignal for at slippe for afsøgning af hvert taktfejlsignal individuelt, når der ikke findes nogen taktfejl. Den 35 logiske ELLER-funktion er automatisk tilgængelig ifølge opfindelsen, uden at der kræves yderligere logiske kredsløb.

DK 153605B

a 6

Desuden muliggør opfindelsen også overvågning af taktbufferne i registrene. Der forekommer ganske vist tilfælde, hvor et register ikke har nogen overskudsbit, eller hvor uret, der skal overvåges, ikke anvendes til trinfrem-5 føringsformål. I disse tilfælde må man indrette yderligere multivibratorer for at føre urovervågningsbitten trinvis igennem.

Den vigtigste fordel ved opfindelsen i forhold til de kendte løsninger er, at den muliggør en meget hurtig 10 opdagelse og nøjagtig lokalisering af urfejl, uden at kræve tilnærmelsesvis så mange yderligere logiske kredsløb, som ved de kendte løsninger af opgaven.

Claims (3)

1. Apparat til overvågning af taktsignaler i et digitalt dataanlæg som omfatter et antal registre, gennem hvilke data føres trinvis frem fra register til register ved til 5 disse registre kontinuerligt og samtidigt at føre hver sin takts ignal følge, kendetegnet ved, at i hvert enkelt register (11) anvendes et ubenyttet registertrin som overvågningsorgan, hvilket registertrin viderefører en til registertrinnet tilført overvågningsbit i afhængighed af om 10 taktsignalet modtages af det pågældende register eller ej, idet de ubenyttede registertrin er koblet i en kæde, og det første registertrin i kæden modtager et signal fra en overvågningsbitgenerator (19), og det sidste registertrins udgang er forbundet med en kontrolenhed (24), som ud fra overvåg-15 ningsbittens frembringelsestidspunkt og antallet af passerede registertrin i kæden fastslår, hvorvidt overvågningsbittens forplantning gennem kæden er blevet forhindret af et manglende taktsignal.

2. Apparat ifølge krav l, kendetegnet ved, 20 at det omfatter et inverteringsorgan til invertering af overvågningsbitten efter hver gang, den på rette måde er ført trinvis gennem kæden, idet forløbet fortsætter indtil en fejl er detekteret.

3. Apparatet ifølge krav 1 eller 2, kende- 25 tegnet ved, at forskellige punkter i kæden kan forbindes med kontrolenheden (24) for ved detektering af en fejl at lokalisere denne.