JPS6013575B2 - プログラムカウンタ監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ストアードプログラム方式の制御装置におけ
るプログラムカウンタの動作を監視する装置に関するも
のである。

電子計算機のようなストアードプログラム方式で制御装
置では、予め格納された制御プログラムをプログラムカ
ウン外こ従って演算させ、被対象システムの制御を行な
っているが、プログラムカウソタが何らかの原因で誤動
作すると制御系が混乱し制御不能となる。

そこで、プログラムカウンタの動作を監視することが必
要となる。プログラムカウンタの監視方式としては、従
釆、ソフトウェアによる方法およびハードウェアによる
方法がある。

ソフトウェアで行なう方法としては、一連の制御プログ
ラムの途中の特定の複数個所にチェック用プログラムを
挿入しておき、制御プログラムがプログラムカウンタ等
の不具合によって誤った場合に、その次のチェックプロ
グラムがその誤りを検出して異常信号を発生する方法が
考えられる。この方法には、チェックプログラム間の制
御プログラムの途中で誤信号が生じる虞れがあり、また
すべての故障パターンを監視できない欠点がある。次に
ハードウェアで行なう方法としては、プログラムカウン
タを２重化し、両カウンタの出力を比較し、出力に差異
があるか否かを検出する方法が考えられる。この方法で
は、カウンタ自体の計数誤り等の自己異常は検出できる
が、カウンタを制御するクロックパルスが誤った場合に
は両カウンタとも同時に誤った出力を生じるものでその
誤りを検出できない欠点が存する。本発明の目的は、上
述した欠点を排除し、プログラムカウンタ自体の不具合
およびこのカウンタを制御するクロツクパルスの誤りを
含むプログラムカウンタに関するすべての異常パターン
について監視することのできるプログラムカウンタ監視
装置を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、クロックパル
スにより所定のプログラムに応じたカウンタ出力を生じ
るプログラムカゥンタの監視装置において、カウンタ出
力を供給され、跳躍命令のない場合には前記プログラム
カウンタのカウンタ出力の数値を歩進してプログラムス
テップを十１増加し、跳躍命令のある場合には跳躍先の
相対アドレスの数値をプログラムカウンタのカウンタ出
力の数値に加算する演算回路を有し、次のクロックパル
スにより設定されるべきカゥンタ数値を予知出力として
発生する予知回路と、予知回路からの予知出力を前記次
のク。

ックパルスの生起する前に読み込んで記憶しておく記憶
装置と、記憶装置に記憶された予知出力と次のクロック
パルスにより発生したプログラムカウンタからのカウン
タ出力とを受信し、カウンタ出力と記憶された予知出力
とを比較し、両出力の不一致時に監視出力を発生する比
較装置とを具備したことを特徴とするものである。以下
に図面により本発明を詳細に説明する。

本発明監視装置の１実施例を第１図に示す。第１図にお
いて、符号１は被監視装置としてのプログラムカウンタ
を示し、このカウンタ１には第２図Ａに示すようなクロ
ックパルスＣＬＫを加え、そのタイミングで、ストアー
ドプログラム収容メモリ中のアドレスを示すカウン夕出
力を取り出す。例えば第２図Ａに示すように順次のクロ
ックパルスＣＬＫによりアドレス１０００番地、１００
１番地、１００２番地（誤出力）、１００窃蚤地を発生
していく。カウンタ１の出力を予知回路２に加える。予
知回路２は、例えばジャンプやスキップ等の跳躍命令が
ない場合にはプログラムカウンタの出力数値に常に十１
を加算し、跳躍命令がある場合にはプログラムカウンタ
に従って演算を行なっている蝿子計算機やマイクロコン
ピュータ等のストアードプログラム方式制御装置の命令
（プログラム）解読装置からの数値、すなわち母線墓先
のアドレスを相対アドレスで示した信号ＡＤを制御装置
３から受信し、この数値をプログラムカウンタ１の出力
数値に加算する加算回路で構成でき、この予知回路２に
より次のクロツクパルスＣＬＫのタイミングでセットさ
れるべきプログラムカウンタの数値を発生させる。カウ
ンタ１が次のステップに切り換わる前に、予知回路２か
らの予知出力を記憶装置４にメモリクロックパルスＣＬ
ＫＭ（第２図Ｃ参照）のタイミングで転送（読み込み）
し、ここに一時記憶する。記憶装置４を、収容（記憶）
されている予知出力が常時出力されるような構成として
、その記憶予知出力Ｍ（第２図Ｄ参照）を比較装置５の
一方の入力端子には上記プログラムカゥンタ１からの出
力数値Ｃを加え、これら両入力が一致するか否かを比較
クロックパルスＣＬＫＣ（第２図Ｅ参照）のタイミング
で照合し、不一致の場合に監視出力ＦＡＵ（第２図Ｆ参
照）を発生する。上記クロックパルスＣＬＫＭおよびＣ
ＬＫＣは、クロックパルスＣＬＫに対して所定の位相差
を有する他のクロツクパルスの発振源を有する上述した
制御装置３より取り出すものとする。以上のように構成
した本発明監視装置の動作を第２図ＡないしＦを参照し
て説明する。跳躍命令がない場合には、予知回路２にお
いて常にプログラムカウンタ１からの出力数値に十１を
加算させておき、プログラムカウンタ１がクロツクパル
スＣＬＫにより次のステップに移る前に、上記加算結果
をメモリクロックパルスＣＬＫＭのタイミングで記憶装
置４に転送しここに一時記憶する。

記憶装置４の記憶内容、すなわち上記加算結果の形態の
記憶予知出力Ｍは記憶装置４をフリップフロップ回路等
によって構成することにより比較装置５に常時出力され
る。それに引き続いてクロックパルスＣＬＫにより１ス
テップ歩進した、すなわち当該予知の対象となるステッ
プにおけるカウンタ出力Ｃが取り出され、両出力Ｍおよ
びＣが一致するか不一致であるかを、比較装置５におい
て、比較クロックパルスＣＬＫＣのタイミングで、すな
わちフ。。グラムカウンターが当該予知の対象となるス
テップに移るのとほぼ同時のタイミングで、上記出力Ｍ
およびＣのうち第２図ＢおよびＤの斜線を付した部分に
おいて、判定する。第２図ＡないしＦに示すように、ア
ドレス１００抗蚤地および１００１番地については、比
較クロックパルスＣＬＫＣの生起時に出力ＣおよびＭの
双方ともアドレス１００巧蚤地および１００１番地を示
しているので比較装置５からは監視出力ＦＡＵが発生し
ない。次のアドレス１００２蚤地については、第２図Ａ
に示すように、何らかの異常原因によりクロックパルス
ＣＬＫの発生が途中で中止されて１００３番地に対する
クロツクパルスＣＬＫが発生したものとする。この場合
、前ステップにおいては、１００１番地についてのカワ
ンタ出力が予知回路２に供孫合されているので記憶装置
４には１００２番地に相当する予知出力が記憶されてお
り、記憶装置からは第２図Ｄに示すように１００２蚤地
の記憶予知出力Ｍが出力される。他方、プログラムカウ
ン夕１からの出力数値Ｃは第２図Ｂに示すように取り出
され「１００２蚤地出力は短時間しか生じないので１０
０２番地のプログラムは実施されず、直ちに１００ヌ蚤
地出力に変わるので、比較クロックパルスＣＬＫＣの生
起時にはカウンタ出力Ｃと記憶予知出力Ｍとは一致せず
、第２図Ｆに示すように、監視出力ＦＡＵが発生する。
監視出力ＦＡＵは、１００帯電地のプログラムが実行さ
れる前に発生するものとする。従って、この場合には、
１００２蟹地、１００２番地のプログラムは実行されず
、監視出力ＦＡＵは中央演算装置に供給され異常処理が
なされ、プログラムのアドレスを割込みなどで所定位置
、例えば１００仮蚤地へ戻し、このアドレスより再びプ
ログラムを実行していき、第２図ＡないしＦに示すよう
に監視出力ＦＡＵは発生しない。跳躍命令がある場合に
は、制御装置３から跳躍先の相対アドレス信号ＡＤが予
知回路２に供給され、プログラムカウンタ１の出力数値
に加算され、その加算結果が記憶装置４に記憶される。

プログラムカウンタ１からは、次のクロツクパルスＣＬ
Ｋにより跳躍先のアドレスを示すカゥンタ出力Ｃが得ら
れ、この出力Ｃと記憶装置４から読み出された跳躍先ア
ドレスを示す記憶予知出力Ｍとが比較装置５において比
較される。以下、跳躍命令のない場合と同様の処理過程
が繰り返される。なお、跳躍先の相対アドレスを上述し
た命令解読装置から得る代わりに、命令解読時に鷲額劃
こ関する解読出力のみを取り出す個別の装置を設け、該
装置からの相対アドレス数値を予知回路２に転送するよ
うにすることもできる。以上のように、本発明によれば
、プログラムカウンタの数値に対して常に次のステップ
のアドレスを予知出力として取り出し、プログラムカウ
ンタから当該ステップについてのカウンタ出力が取り出
されたときに、かかるカウンタ出力と上記予知出力とを
比較し両出力が一致するか否かを常に監視するので、プ
ログラムカウンタ自体の異常のみならずクロックパルス
の異常も含めてプログラムカウンタ出力のすべてのパタ
ーンについて不具合を監視することができる。

なお、本発明は、プログラムカウンタのみならずいかな
る種類のカウン外こも適用して同様の監視を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プログラムカゥンタ監視装置の１実施例
の構成を示すブロック図、および第２図ＡないしＦはそ
の各部信号波形を示す信号波形図である。 １……プログラムカウンタ、２……予知回路、３・・・
・・・制御装置、４・・・・・・記憶装置、５・・・・
・・比較装置。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クロツクパルスにより所定のプログラムに応じたカ
   ウンタ出力を生じるプログラムカウンタの監視装置にお
   いて、 前記カウンタ出力を供給され、跳躍命令のない
   場合には前記プログラムカウンタのカウンタ出力の数値
   を歩進してプログラムステツプを＋１増加し、跳躍命令
   のある場合には跳躍先の相対アドレスの数値を前記プロ
   グラムカウンタのカウンタ出力の数値に加算する演算回
   路を有し、次のクロツクパルスにより設定されるべきカ
   ウンタ数値を予知出力として発生する予知回路と、 該
   予知回路からの予知出力を前記次のクロツクパルスの生
   起する前に読み込んで記憶しておく記憶装置と、 該記
   憶装置に記憶された予知出力と前記次のクロツクパルス
   により発生した前記プログラムカウンタからのカウンタ
   出力とを受信し、当該カウンタ出力と前記記憶された予
   知出力とを比較し、両出力の不一致時に監視出力を発生
   する比較装置とを具備したことを特徴とするプログラム
   カウンタ監視装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記プ
   ログラムカウンタにより制御されるプログラムをもつ制
   御装置の命令解読装置から前記相対アドレスの数値を取
   り出して前記予知回路に供給するようにしたことを特徴
   とするプログラムカウンタ監視装置。