SU1683018A1 - Устройство дл контрол обмена информацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  обмена информацией между источником информации и устройствами обработки . Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол .Устройство содержит триггер управлени , триггер блокировки , счетчик, два элемента И, п ть элементов ИЛИ, четыре регистра, триггер задержки, блок обнаружени  ошибки и мультиплексор. Устройство обеспечивает возможность контрол  обмена информацией по временному и информационному параметрам. Контроль по информационному параметру осуществл етс  путем определени  принадлежности кодов, вырабатываемых источником информации и устройством обработки, множеству допустимых кодов. 2 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  обмена информацией между источником информации и устройствами обработки .

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг, 2 - алгоритм функционировани  устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит триггер 1 управлени , триггер 2 блокировки, счетчик 3, элементы И 4 и 5, элементы ИЛИ 6-9, элементы 10 и 11 задержки, регистры 12 - 14, вход 15 синхроимпульсов устройства, вход сигналов 16 прерывани  устройства, вход 17 сброса устройства, вход 18 сигналов Ввод устройства, вход 19 сигналов Вывод устройства, информационный вход 20 устройства, выход 21 сигнала превышени 

заданного интервала времени контрол  устройства , выход 22 сигнала ошибки устройства , триггер 23 задержки, элемент ИЛИ 24, блок 25 обнаружени  ошибки, мультиплексор 26, регистр 27.

Сущность изобретени  заключаетс  в создании устройства дл  контрол  обмена информацией по временному и информационному параметрам. В качестве контролируемых устройств рассматриваютс  два устройства: устройство управлени  (УУ) и операционное устройство (ОУ), которые, в частности, могут быть автоматами или более сложными устройствами, причем ЭВМ. котора  может быть использована в качестве устройства управлени , может выполн ть контролируемый алгоритм управлени  периферийными устройствами нар ду с решением других задач, возложенных на ЭВМ.

а

ioo

00

о

00

В начале работы устройство управлени  вырабатывает сигнал запуска, который поступает в операционное устройство, через некоторое врем , отводимое на выполнение пераций, св занных с обработкой поступившего на него сигнала, формирует сигнал тветной реакции (вектор логических условий ), поступающий на устройство управлени , реализует алгоритм управлени  с четом поступившего на него сигнала от перационного устройства и через заданное врем  вырабатывает код управл ющих сигналов, поступающий на операционное стройство. Последний через заданное дл  анного кода управл ющих сигналов врем  выполнени  операций формирует новый вектор логических условий, который поступает в устройство управлени . Сигналы сопровождаютс  стробирующим сигналом Вывод, сигналы операционного устройства -стробирующим сигналом Ввод, обмен сигналами продолжаетс  до поступлени  сигнала сброса.

Провер   с помощью устройства дл  контрол  наличие на каждый код управл ющих сигналов устройства управлени  ответной реакции операционного устройства и наличие на этот сигнал нового кода управл ющих сигналов и осуществл   при этом анализ как временного, так и информационного параметров этих сигналов, можно осуществить контроль функционировани  устройства управлени  и операционного устройства .

В случае использовани  в качестве устройства управлени  микроЭВМ, обмен информацией можно представить следующим образом. МикроЭВМ осуществл ет задачу кода управл ющих сигналов на операционное устройство, стробиру  его сигналом Вывод, получающимс  в результате выработки соответствующего адреса и сигнала вывода, вз того непосредственно с процессорного модул , после этого микроЭВМ может переключатьс  на выполнение другой задачи. После того, как операционное устройство выполнит команду, оно выдает запрос на обслуживание, использу  прерывание , Через некоторое врем  реакции на прерывание, микроЭВМ осуществл ет ввод с операционного устройства логических условий, характеризующих результат выполненной операции, стробиру  его сигналом Ввод, получающимс  в результате выработки соответствующего адреса и сигнала чтени . Затем микроЭВМ вырабатывает новый код управл ющих сигналов и выдает его на операционное устройство.

Контроль по временному параметру производитс  следующим образом.

На формирование устройством управлени  кода управл ющих сигналов, как и формирование операционным устройством логических условий отводитс  определенный временной диапазон, при этом контролю подлежат лишь те разр ды кода, снимаемого со счетчика 3, которые определены . Например, если возможное врем  формировани  операционных устройством

0 логических условий дл  данного кода управл ющих сигналов составл ет 12-15 мс (врем  срабатывани  контактов реле), то при длительности синхроимпульсов, поступающих на вход 20 устройства и счетный вход

5 счетчика 3, равной 1 мс, на выходе счетчика 3 должен быть сформирован при нормальном функционировании операционного устройства любой из кодов 12, 13, 14, 15. В двоичном представлении: 1100, 1101, 1110,

0 1111. В этом случае определены лишь два старших разр да. В этом случае в соответствующей строке табл. 2 в колонке, где указаны времена формировани  логических условий и кода управл ющих сигналов, за5 писываетс  11-ХХ.

При контроле устройства управлени  по информационному параметру осуществл етс  проверка на совпадение компонент вектора логических условий, под воздейст0 вием которого выработалс  данный код управл ющих сигналов с логическими услови ми,  вл ющимис  посто нными и однозначно определенными дл  всех векторов логических условий, под воздействием

5 которых мог выработатьс  в устройстве управлени  данный код управл ющих сигналов , например устройство управлени  может перейти в состо ние А1 и выработать код управл ющих сигналов А1. В зависимо0 сти 07 предистории работы цифрового устройства под действием только и только реакторов логических условий: 10100, 111006, 10101. Дл  этих векторов первый, третий и четвертый (счита  слева) всегда

Ь посто нны и равны соответственно 1, 1,0. Второй и п тый разр ды в составе различных векторов логических условий принимают различные значени . Контролю подлежат заранее известные дл  данного

0 кода управл ющих сигналов значени  логических условий, При этом соответствующа  строка в табл. 3 в колонке, где указаны ожидаемые значени  логических условий, записываетс  код 1-Х-Ютг.

5Контроль операционного устройства по

информационному параметру осуществл етс  следующим образом.

Контролю подлежат посто нные и заранее определенные логические услови  дл  всех векторов логических условий, которые

могут быть сформированы операционным устройством как реакци  на один и тот же код управл ющих сигналов. Различие в этих векторах логических условий обусловлено предысторией работы цифрового устройст- ва, кроме того, при контроле операционного устройства по информационному параметру дополнительно контролируютс  те логические услови , составл ющие вектор логических условий дл  данного кода управ- л ющих сигналов, которые также инвариантны к этому (т.е. данный код не вызывает их изменени ), однако в различных векторах логических условий они могут принимать (в зависимости от предыстории) различные значени , например, если известно (по табл. 1) распределение сдвигов, что среди п ти логических условий, составл ющих вектор логических условий Р1 Р2 РЗ Р4 и Р5.

Код управл ющих сигналов А1 вызы- вает изменение лишь первого, второго и п того, то контролиру  инвариантные относительно кода А1 логические услови  РЗ Р4 до поступлени  этого кода на операционное устройство и после реакции операционного устройства, на него можно осуществить дополнительный контроль функционировани . Если код управл ющих сигналов вызывает установку логического услови  в конкретное состо ние, то в соответствую- щей позиции указываетс  это значение (О или 1), если логическое значение сохран етс , то указываетс  , если инвертируетс , то указываетс  Д,

Также при контроле устройства управ- лени  по информационному параметру осуществл етс  проверка принадлежности кода предыдущего состо ни , характеризующегос  кодом управл ющих сигналов, к группе состо ни , которые могут предшест- вовать данному, вновь выработанному коду управл ющих сигналов,

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии кратковремен- ным сигналом сброса с входа 17 устройства триггер 1 управлени , триггер 2 блокировки и триггер 23 задержки устанавливаютс  в единичное состо ние, счетчик 3 и регистры 12 - 14 и 27 - в нулевое.

Элемент И 4 закрыт сигналом с инверсного выхода триггера 2 блокировки дл  прохождени  через него синхроимпульсов с входа 15 устройства на счетный вход счетчика 3.

На адресном входе мультиплексора присутствуют все нули. Поскольку на соответствующий вход данных заведена константа 1, то на инверсном выходе мультиплексора присутствует 0 и сигнал

ошибки на выходе 22 устройства ме nup.ih тываетс .

При поступлении из устройства управлени  по входу 19 сигнала Вывод выпол н етс  следующее.

Триггер 1 управлени  переводитс  в нулевое состо ние, при этом осуществл етс  запись в регистр 12 кода управл ющих сигналов устройства управлени , в регистр 14 записываетс  содержимое регистра 13.

Через элементы ИЛИ 6 в единичный сигнал поступает на счетный вход триггера 2 блокировки и устанавливает его в единичное состо ние. Элемент И 4 закрываетс  дл  прохождени  синхроимпульсов на счетчик 3.

Через врем , определ емое элементом 10 задержки и необходимое дл  срзбртып - ни  регистров 12 и 14, блока 25. и мультиплексора 26, т.е. тех элементов, на которых производитс  фиксаци  и формирование сигнала ошибки, сигнал выхода элемента 10 задержки через элемент ИЛИ 9 поступает на вход установки в нуль счетчика 3, обнул   его. При этом разрешаетс  прохождение через второй элемент ИЛИ 5 сформированного на выходе мультиплексора 26 признака ошибки, через врем , определ емое элементом 11 задержки, сигнал с выхода элемента 10 задержки поступает на вход сброса триггера 2 блокировки. В результате этого сигналом с инверсного выхода триггера 3 блокировки открываетс  элемент И 4 и синхроимпульсы с входа 15 устройства начинают поступать на счетчик 3.

Спуст  заданное врем  дл  выполнени  операции в операционном устройстве в устройство по входу 20 поступает сигнал ответной реакции (вектор логических условий), сопровождаемый запросом на прерывание. Этот сигнал по входу 16 пере- водит триггер 23 задержки в нулевое состо ние , запреща  тем самым прохождение синхроимпульсов через элемент И 4 на счетчик 3.

Спуст  некоторое врем , необходимое дл  того, чтобы начать обработку прерывани , устройство управлени  читает вектор логических условий, выдав сигнал Ввод, который поступает в устройство контрол  по входу 18. При поступлении в устройство этого сигнала осуществл етс  следующее.

Сигнал Ввод поступает через элемент ИЛИ 7 на счетный вход триггера 1 управлени , перевод  его в единичное состо ние также через элемент ИЛИ 24 на счетный вход триггера 23 задержки, перевод  его в единичное состо ние по сигналу с пр мого выхода триггера 1 осуществл етс  запись в регистр 13 значени  вектора логических условий и запись в регистр 27 содержимого регистра 12. При этом на адресные входы мультиплексора 26 подаетс  значение кода, зафиксированного в регистре 12, и выход, мультиплексора 26 передаетс  результат контрол , сформированный дл  данного кода управл ющих сигналов, причем осуществл етс  анализ выходов регистров 13 и 14, а также разр дов счетчика 3, которые информируют о фактическом времени выполнени  текущего кода. Далее выполн ютс  действи , отмеченные в п.п. Б) и В) при поступлении сигнала Вывод,

Спуст  заданное врем  дл  выработки устройством управлени  нового кода, соответствующего поступившему на него сектору логических услопий, устройство управлени  выдает по входу 20 код, сопровождаемый стробирующим си налом Вывод.

Спуст  заданное врем  дл  выполнени  операции в операционном устройстве под действием выработанного кода, из операционного устройства по входу 20 поступает новый вектор логических условий, сопровождаемый сигналом Ввод и осуществл ютс  операции, аналогичные рассмотренным.

Сигнал сброса по входу 17 переводит устройство в исходное состо ние.

При исправной работе контролируемых автоматов на входе мультиплексора 26, выбираемых по поступившему с регистра 12 адресу, соответствующему текущему коду управл ющих сигналов, присутствует логическа  1 и сигнал ошибки на выходе не вырабатываетс .

Если в результате сбоев или отказов при работе операционного устройства управлени  код управл ющих сигналов или вектор логических условий не вырабатываютс , то подача синхроимпульсов на счетчик 3 не прекращаетс . В результате на выходе переполнени  счетчика по вл етс  сигнал, поступающий на выход 21 превышени  заданного интервала времени контрол  устройства .

Если сбой в работе управл ющего или операционного устройств привел к преждевременному формированию или задержке в выработке кода управл ющих сигналов, или вектора логических условий, или ложному формированию вектора логических условий , или к ложному формированию кода управл ющих сигналов, то это приводит к по влению на соответствующем входе мультиплексора 26 логического О, л при поступлении сигнала высокого уровн  с элемента 10 задержки на выходе устройства по вл етс  сигнал ошибки.

В табл. 1 приведено распределение сдвигов и времена выполнени  операций операционным устройством. В табл. 2 представлены времена формировани  кодов управл ющих сигналов устройством управлени , В табл. 3 показаны ожидаемые значени  логических условий и состо ние счетчика 3.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0 Устройство дл  контрол  обмена информацией , содержащее триггер управлени , триггер блокировки, счетчик, два элемента И, п ть элементов ИЛИ, два элемента задержки , три регистра, причем вход сигнала

   5 Ввод устройства соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вход сброса устройства соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, с первыми входами четвертого

   0 и п того элементов ИЛИ, с входами сброса первого, второго и третьего регистров, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента задержки и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход ко5 торого соединен со счетным входом триггера блокировки, вход сброса коюрого соединен с выходом второго элемента задержки , вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, с первым вхо0 дом первого элемента И и с вторым входом п того элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход коюрого

   5 соединен с инверсным выходом триггера блокировки, а второй вход  вл етс  входом синхроимпульсов устройства, вход сигнала Вывод устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом сбро0 са триггера управлени , счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, пр мой выход триггера управлени  соединен с входом синхронизации второго регистра, а инзерсный выход - с

   5 входами синхронизации первого и третьего регистров, группа информационных пходоз устройства соединена с группой информационных входов первого и второго регистров , группа выходов второго регистра

   0 соединена с группой информационных входов третьего регистра, выход переноса счетчика  вл етс  выходом сигнала превышени  заданного интервала времени контрол  устройства, выход первого элемента И

   5  вл етс  выходом ошибки устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , оно содержит дополнительно триггер задержки, четвертый регистр, блок обнаружени  ошибки и мультиплексор, причем вход сигнала прерывани  устройства соединен с входом сброса триггера задержки, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход триггера задержки - с третьим входом второго элемента И, пр мой выход триггера управлени  соединен с входом синхронизации четвертого регистра и с входом блока обнаружени  ошибки, перва  - четверта  группы входов которого соединены соответственно с группой информационных выходов счетчика, с группами выходов

   0

   второго, третьего и четвертого регистров, группа выходов первого регистра ссздине- на с группой информационных входов четвертого регистра и с группой адресных входов мультиплексора, группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока обнаружени  ошибки, инверсный выход мультиплексора соединен с вторым входом первого элемента И, вход сброса четвертого регистра соединен с входом сброса устройства.

   Таблица 1

   Таблица 2

   Таблица 3