SU218521A1 - УСТРОЙСТВО дл АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СХЕМ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН - Google Patents

Description

Известны устройства дл  автоматического анализа схем цифровых вычислительных машин , содержащие устройство ввода, блок управлени , регистр потенциального воздействи . При этом блок коммутации точек наблюдени  состоит из коммутатора и счетчика точек наблюдени . Блок фиксации ответной реакции схемы содержит последовательный накопительный сумматор и коммутатор каналов синхронизации. Блок анализа реакции и индикации результатов анализа включает устройство сравнени , регистр эталона и регистр диагноза.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известных тем, что блок управлени  содержит регистр ввода, регистр компановки, регистр командных усилителей, датчик синхроимпульсов , регистр инструкций, регистр хранени  информации микропрограммы, счетчик циклов , сравнивающее устройство. Регистр ввода соединен с устройством ввода, регистром компановки и регистром командных усилителей. Выходы регистра компановки св заны с информационными входами регистра потенциального воздействи , регистра эталона, регистра инструкции, регистра хранени  информации микропрограммы, регистра командных усилителей. Последний подключен к управл ющим входам всех регистров, св занных с 1 ыходами регистра компановки, а также ко

входам счетчика циклов, устройства сравнени , регистра диагноза, счетчика точек наблюдени , коммутатора каналов сннхронизаци, коммутатора точек наблюдени  и выходам анализируемой схемы. Датчик синхроимпульсов св зан с устройством ввода, а также со входами синхронизации регистра компановки, регистра командных усилителей и счетчика циклов. Регистр инструкции соединен со входами коммутатора каналов синхронизации и регистра командных усилителей. Выходы регистра хранени  информации микропрограммы подсоединены ко входам регистра KOMaitaных усилителей, сравнивающего устройства и счетчика точек наблюдени . Выходы счетчика циклов св заны со входами сравнивающего устройства, выход которого св зан с регистром компановки. Выходы регистра нотенццального воздействи  соединены с коммутатором точек наблюдени . Устройство также содержит в блоке аналнза реакции и индикации результата аналнза регистр номера программы , ходы которого соединены с регистром компановки и регистром командных усилителей , а выходы - с регистром диагноза.

Такое выполнение устройства позвол ет достигнуть логической гибкости, увеличить число видов воздействи , число каналов св зи с анализируемой схемой и ввести программируемый переход в режим самоанализа.

Ыа чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Функционально предлагаемое устройство содержит устройство / ввода информации. В блок управлени  2 устройства вход т регистр 3 ввода, регистр 4 компановки, датчик 5 синхроимпульсов , регистр 6 инструкции, регистр 7 хранени  информации микропрограммы, регистр 8 командных усилителей, счетчик 9 циклов и сравнивающее устройство 10.

Блок 11 воздейству  на анализируемую схему имеет регистр 12 потенциального воздействи . В состав блока 13 фиксации ответной реакции схемы вход т коммутатор 14 каналов синхронизации и последовательный накопительный сумматор 15. Блок 16 коммутации точек наблюдени  содержит коммутатор 17 и счетчик 18 точек наблюдени .

Блок 19 анализа реакции и индикации результатов анализа содержит устройство 20 сравнени , регистр 21 эталона, регистр 22 номера программы н регистр 23 диагноза. Каналы 24 устройства соедин ютс  со входами анализируемой схемы, каналы 25 - с ее выходами (контрольными точками).

Устройство } ввода служит дл  ввода команд программы и другой информации, необходимой при анализе схемы.

В качестве носител  программы выбрана перфолента. Регистр 5 ввода св зан с устройством / ввода, с регистром 4 компановки и предназначен дл  запоминани  информации одной строки перфоленты. Регистр 4 компановки преобразует поступающие от устройства ввода через регистр ввода данные в формат , соответствующий разр дности регистров. Регистр 4 компановки  вл етс  буферным регистром , через который информаци  засылаетс  в регистры 6, 7, 12, 21, 22. Датчик 5 синхроимпульсов служит дл  фиксации по влени  инфюрмации в регистре 3 ввода, выдачи синхронизирующих сигналов, которые обеспечивают выполнение команд программы и прием информации из регистра 3 в регистр 4, включа  необходимые сдвиги в последнем регистре.

Регистр 6 инструкции служит дл  хранени  инструкции, котора  позвол ет учитывать особенности конкретной анализируемой схемы, т. е. задает длительность импульсов воздействи  на импульсные входы схемы (дл  этого регистр инструкции св зан с регистром 8 командных усилителей) и номер канала синхронизации .

Регистр 7 микропрограммы служит дл  запоминани  данных, определ ющих вид микропрограммы и ее исходную информацию. В процессе выполнени  микропрограммы эта информаци  используетс  счетчиком 18 точек наблюдени , сравнивающим устройством 10 и регистром 8 командных усилителей.

Регистр командных усилителей включает в себ  все усилители (триггеры), обеспечивающие выполнение микроопераций, в том числе импульсное воздействие на входы анализируемой схемы. Выходы этого регистра св заны с управл ющими входами регистра 6, счетчиков 9 и 18, регистров 21, 22, 23 и устройства 20 сравнени .

По характеру выполн емых операций усилители раздел ютс  на два типа. Дл  выбора усилител  первого типа его номер засылают в регистр 3 ввода, дл  второго типа - в четыре младших разр да регистра 4 компановки . В соответствии с этим регистр 8 св зываетс  своими входами с регистром компановки и регистром ввода. Синхронизаци  работы регистра 8 осуществл етс  сигналами датчика 5. Счетчик 9 циклов служит дл  подсчета

выполненных циклов микропрограммы. Сравнение выполненного числа циклов с заданным (это число указываетс  в регистре 7 микропрограммы ) производитс  сравнивающим устройством 10, которое св зано с выходами

счетчика 9 и регистра 7.

Сравнивающее устройство 10 управл ет четырьм  младшими разр дами регистра компановки , которые в режиме микропрограммы работают как счетчик, а поэтому обеспечивают не только запоминание номеров командных усилителей второго типа, но и формирование их.

Регистр 12 служит дл  задани  иа входы анализируемой схемы потенциальных сигналов .

Коммутатор 14 каналов синхронизации предназначен дл  выбора синхронизируюнюго сигнала, задающего момент выполнени  операции в сумматоре 15.

Входами коммутатора  вл ютс  выходы анализируемой схемы (дл  внешней синхроттизации ) и импульсные каналы воздействи  на схему (дл  внутренней синхронизации). Номер канала, используемого дл  синхроннзации , указываетс  в инструкции, поэтому управл ющие входы коммутатора 14 св заны с регистром 6 инструкций.

Последовательный накопительный сумматор 15 складывает цифру (двоичного разр да ), по вл ющуюс  на выходе коммутатора 17 точек наблюдени , с содержимым своего старшего разр да. Одновременно со сложением в регистре сумматора происходит циклический сдвиг в сторону старших разр дов

так, что результат сложени  попадает в младщий разр д.

Коммутатор 17 точек наблюдени  служит дл  подключени  к сумматору любого выхода анализируемой схемы или выходов регистра

12 потенциального воздействи  и выходов регистра 8 командных усилителей в режиме самоконтрол .

Управление коммутатором осуществл ет счетчик 18 точек наблюдени , который допускает прием информации из регистра 7 микропрограммы и может измен ть свое состо ние по сигналу регистра 8.

Устройство 20 сравнени  предназначено дл  сопоставлени  результата, образовавшегос  в

гнстре 21 эталона. Результат сравкени ; записываетс  в регистр 23 диагноза, который служит дл  хранени  и индикации результатов сравнени  некоторого фиксированного числа программ, по комбинации которых делаетс  вывод о наличии той или ииой неисправности схемы (если в счетчике 18 образовалс  один из столбцов диагностической таблицы), либо о ее работоспособпости (если в счетчике записан нуль).

Выбор разр да регистра 23, в который должен быть записей результат сравнени , осуществл етс  с помощью регистра 22 номер) программы, в который вводитс  номер программы перед ее выполнепием.

В процессе проверки ЦВМ все действи  предлагаемого устройства определ ютс  т юграммой . На лейте указываетс  информаци , котора  должна быть введена в регистры, команды , обеспечивающие ее распределение, и команды, задающие другие микрооперации. При использовании стандартной п тидорожной ленты одна дорол :ка отводитс  дл  указани  признака, отличающего команды от чисел , засылаемых в регистры. Остальные четыре дорожки используютс  дл  записи кода команды либо тетрады разр дов числа.

Имеютс  команды двух типов. К первому типу относ тс  команды, указываемые одчой строкой пробивок на ленте и  вл ющиес  номерами командных усилителей блока управлени . К ним относ тс  команды:

1. «Передать число из регистра компановки в регистр потенциального воздействи . До 2. «Передать число из регистра компановки в регистр инструкции, № 3. «Передать число из регистра компановки в регистр эталона , № 4. «Передать число из регистра компановки в регистр микропрограммы, № 5. «Передать число из регистра компановки в регистр номера программы, № 6. «С/юп устройства ввода, № 7. «Вызвать срабатывание усилител , номер которого указан в четырех младших разр дах регистра компановки, № 8. «Пустить микропрограмму.

Первые п ть команд служат дл  засылки в регистры требуемой программы проверки информации. Эта информаци  перфорируетс  на ленте непосредственно перед командой, выполн ющей засылку. Команда одновременно указывает конец числа. Команда № 6 служит дл  останова устройства ввода после окончани  программы.

-К командам второго типа относ тс  команды:

№ 1. «Добавить единицу к счетчику циклов , № 2. «Выдать импульс по каналу .-1, № 3.- «Выдать импульс по каналу Б, № 4. «Выдать импульс по каналу В, № 5. «Выдать импульс по каналу Г, № 6. «Выдать импульс по каналу Д, № 7. «Выдать импульс по каналу Е, № 8. «Выдать импульс по каналу Ж, № 9. «Выдать импульс по каналу 3, № 10. «Выдать импульс по каналу И, № 11. «Добавить единицу к счетчику точек наблюдени , № 12. «Сравнить состо ние регистра результата сумматора и регистра эталона. Пр.и неидентичности их содерл имого записать в разр д регистра 23 диагноза, номер которого указан в регистре номера программы, «1, при идентичности - «О, № 13. «Погасить регистр результата сумматора, № 14. «Погасить счетчик циклов, № 15. «Передать номер точки наблюдени  из регистра микропрограммы в счетчик точек наблюдени .

Команды второго типа указываютс  на ленте двум  строками пробивок. Перва  строка служит дл  записи номера одной из п тнадцати команд. Во второй строке помещаетс 

команда первого типа N° 7.

Команды второго типа N° 2-10 обеспечивают выдачу импульсных сигналов на входы контролируемой схемы по дев ти каналам (входам) схемы (длительность импульса указываетс  кодом инструкции). Эти же сигналы могут быть использованы дл  синхронизации регистра результата.

Прин та  структура блока управлени  позвол ет использовать в программах проверки

схем не только отдельные микрооперации, но и целые микропрограммы, содержащие циклы . Микропрограмма имеет следующую структуру: цикл, повтор емый заданное число раз, и р д микроопераций, выполн емых после заверщени  заданного числа циклов. В состав цикла могут входить микрооперации второго типа № 2-11 (кажда  микропрограмма может использовать произвольный их набор). Последовательность выполнени  микроонераций , вход щих в цикл, установлена в пор дке возрастани  их номеров. Операци ми, которые выполн ютс  после заверщени  заданного числа циклов,  вл ютс  операции № 12- 15. Последовательность их выполнени  выбрана так же в пор дке возрастани  их номеров. Дл  каждой микропрограммы быть выбран требуемый состав этих операций. Включение любой из операций (№ 2-15) с микропрограмму осуществл етс  с помощью

маски (двоичного числа). Каждой из этих операций соответствует определенный разр д маски. Включение какой-либо микрооперации в состав микропрограммы обеспечиваетс  записью в ее разр д единицы.

Маска, число повторений цикла, а номер наблюдаемой (или первой из числа наблюдаемых ) точки контролируемой схемы  вл етс  исходной информацией микропрограммы , котора  вводитс  перед ее пуском в устройство автоматического анализа схем (в регистр микропрограммы). Пуск микропрограммы вызываетс  командой первого типа ,j 8.

Нетрудно убедитьс , что если в микропрограмму вход т операции второго типа

N° 13, 14, 15, то в конце ее выполнени  будут восстановлены начальные услови  и микропрограмма сможет выполн тьс  многократно. Используемый набор команд позвол ет создать микропрограммы, которые при небольчивают многотактное циклическое воздействие на схему, сн тие временных диаграмм состо ний контрольных точек схемы, фиксацию состо ни  многих точек за один или больптее число тактов. Имеетс  также возможность многократного повторени  микропрограммы, что важно дл  обнаружени  несистематических сбоев контролируемой схемы.

Рассмотрим пор док работы устройства па примере вынолнени  одной из программ теста.

Допустим, что требуетс  зафиксировать последовательность состо ний некоторой контрольной точки анализируемой схемы при подаче на входы схемы последовательности сигналов (длина последовательности - двадцать тактов). Допустим далее, что зафиксированное состо ние требуетс  сравнить с эталоном и результат сравнени  записать в регистр диагноза. Предположим, что импульсный (тактирующий ) вход анализируемой схемы и вход гашени  подключены к выходам регистра командных усилителей, сигнал на которых вызываетс  соответственно командами «Выдать импульс по каналу Б и «Выдать импульс по каналу А. Дл  синхронизации сумм тора выбран выход регистра командных усилителей, срабатывание которого обеспечиваетс  командой «Выдать импульс но каналу В.

Предположим также, что всю исходную информацию дл  данной программы приходитс  вводить заново. В этом случае программа будет следующей (информаци  указана в том пор дке, в котором она записываетс  на ленте ):

1.Номер программы.

2.Команда первого типа № 5.

3.Инструкци . (Длительность импульсов возлтействи , канал синхронизации - В).

4.Команда первого типа № 2.

5.Исходна  информаци  микропрограммы: Маска (в разр дах операций №№ 3, 4, 12-

единицы), число циклов - двадцать, номер входа коммутатора точек наблюдени , к которому подключена исследуема  контрольна  точка схемы.

6.Команда первого типа № 4.

7.Состо ние потенциальных входов схемы.

8.Команда первого типа № 1.

9.Эталон.

10.Команда первого типа № 3.

11.Номер микрооперации второго типа .Vol.

12.Команда первого типа № 7.

13.Команда первого типа № 8.

После пуска устройства / ввода в регистр 4 компановки через регистр 3 ввода начнут поступать тетрады, из которых будет составлен номер программы. По вление в регистре ввода очередной тетрады фиксируетс  датчиком i синхроимпульсов, который задает сигналы дл  ее передачи в регистр компановки и ьыполнени  в нем требуемых сдвигов информации . (Тетрада принимаетс  в регистр компановки только при наличии признака числа в строке, прин той в регистр ввода).

Далее в регистр ввода попадает втора  команда программы. Она не передаетс  в регистр компановки, так как не имеет признака числа. Датчик синхроимпульсов запускает соответствующий данной команде усилитель, который передает номер программы в соответствyFoщий регистр номера программы.

Аналогичным образом производитс  прием в регистр компановки и засылка информ:1цки в регистр 6 инструкций, регистр 7 микропрограммы , регистр 12 потенциального воздействи  и регистр 2} эталона по четвертой, шестой , восьмой и дес той командам выполн емой программы. Далее от устройства ввода поступает номер микрооперации первого типа N° 2. Так как помер имеет признак числа, он поступает обычным пор дком в регистр

компаповки. После этого в регистр ввода поступает двенадцата  команда программы. По этой команде датчик синхроимпульсов пускает в действие усилитель, номер которого указан в четырех младших разр дах регистра компановки , т. е. усилител , производ щего выдачу импульсов по каналу Л на контролируемую схему. Длительность импульса определена содержащимс  в регистре инструкций кодом. Затем устройство ввода дает команду «Пустить микропрограмму. По этой команде датчик 5 синхроимпульсов гасит счетчик 9 циклов , а также счетчик командных усилителей (четыре младших разр да регистра компановки ), передает номер точки наблюдени  из регистра 7 микропрограммы в счетчик 18 точек наблюдени . В соответствии с состо нием этого счетчика коммутатор 17 точек наблюдени  нодключает к сумматору 15 исследуемую контрольную точку схемы.

После этого датчик синхроимпульсов перейдет в режим генерации. Это необходимо дл  того, чтобы обеспечить работу устройства при отсутствии синхронизирующих сигналов от устройства ввода. Частота генератора выбираетс  достаточно высокой с тем, чтобы микропрограмма могла выполн тьс  до прпхода следующей команды от устройства ввод .

Первым импульсом датчика синхроимпульсов будет начата операци  увеличени  счетчика циклов на единицу, носле чего к счетчику командных усилителей также будет добавлена единица.

Таким образом в регистре компановки будет сформирован номер следующей микрооперации . При но влении второго импульса датчика усилитель, выполн ющий микрооперацию №2, сработать не сможет, так как в его разр де маски отсутствует единица. В счетчике командных усилителей будет установлен номер следующей микрооперации. При по влении третьего импульса по каналу Б будет выдан импульс воздействи  на контролируемую схему. Следующий импульс вызовет срабатывание импульсного канала В. Этот канал выветствии с кодом в регистре 6 инструки; Л г. .ммутатор 14 каналов синхронизации подключает его к сумматору 15. Как только на канале В по витс  импульс, состо ние контрольной точки схемы будет восприн то сумматором . Далее в регистре произойдет сдвиг на один разр д в сторону старших разр дов, а сумма цифр старгиего разр да и точки наблюдени  попадут в младший разр д. Так как оставшиес  операции, которые могут входить в цикл, в данной программе не используютс , счетчик командных усилителей будет сброшен в нуль, обеспечива  тем самым услови  дл  начала следуюш;его цикла. При следующем импульсе датчика синхроимпульсов состо ние счетчика циклов снова увеличитс  на единиоу и описанный процесс повторитс  снова.

Как только счетчик насчитает заданное число циклов (об этом сообщит сравнивающее устройство 10) и будет выполнен последний цикл, цикл счетчика командных усилителей удлин етс . В нем будут последовательно образованы номера микроопераций № 12-15. Извсех этих операций выполн етс  лишь одна № 12, отмеченна  единицей в маске. При по влении номера этой операции в счетчике командных усилителей один из усилителей регистра командных усилителей опросит устройство 20 сравпени , которое сравнивает состо ние регистра сумматора 15 и регистра 21 эталона . Если они не равны, то в разр д регистра 23 диагноза, относ щегос  к данной программе (он зашифровываетс  номером р регистре 22 номера программы), будет записана единица.

После того как счетчик командных усилителей образует номер п тнадцатой микрооперации , котора  в данной микропрограмме не выполн етс , датчик синхроимпульсов выйдет из режима генерации, и выполнение микропрограммы будет закончено.

Таким образом, в результате выполнени  рассмотренной программы теста будет сформирован один разр д столбца диагностической таблицы (кода неисправности).

Дл  обеспечени  режима самоконтрол  предлагаемого устройства с помощью коммутатора 17 точек наблюдени  к сумматору 75 подключаютс  выходы регистра 12 потенциального воздействи , импульсные каналы воздействи , а также требуемые контрольные точки предлагаемого устройства. Проверка предлагаемого устройства производитс  отдельным тестом.

10 Предмет изобретени 

Устройство дл  автоматического анализа схе.м цифровых вычислительных .машин, содержащее устройство ввода, блок управлени , регистр потенциального воздействи , блок ком.мутацип точек наблюдени , состо щий из коммутатора и счетчика точек наблюдени , блок фиксации ответной реакции схемы, содержащий последовательный накопительный сумматор и коммутатор каналов син.хроиизацин , блок анализа реакции и индикации результатов анализа, включающий устройстго сравнени , регистр эталона и регистр диегноза , отличаюш.еес  тем, что, с целью достижени  логической гибкости, увеличени  числа видов воздействий и числа каналов св зи с анализируемой схемой и введени  программируемого перехода в режим самоанализа, оно

в блоке управлени  содержит регистр ввода, регистр компановки, регистр командных усилителей , датчик синхроимпульсов, регистр ийстрзкций , регистр хранени  информации микропрограммы , счетчик циклов, сравнивающее

устройство, причем регистр ввода соединен с устройством ввода, регистром компано1 кч и регнстром командных усилителей, выходы регистра компановки св заны с информационными входами регистра нотенциальиого воздействи , регистра эталона, регистра инструкции , регистра хранени  информации, микронрограммы , регистра командных усилителей, регистр командных усилителей подключен к управл ющим входам всех регистров, св занных с выходами регистра компановки, а также ко входа- 1 счетчика циклов, устройства сравнени , регистра диагноза, счетчика точек наблюдени , коммутатора каналов синхронизации , коммутатора точек наблюдени  и БХОдам анализируемой схемы, датчик синхроимпульсов св зан с устройством ввода, а также со входами синхронизации регистра компановки , регистра командных усилителей и счетчика циклов, регистр ииструкции соединен со

входами коммутатора каналов синхронизаггии и регистра командных усилителей, выходы регистра хранени  информацнн микропрограммы подсоединены ко входам регистра командных усилителей, сравнивающего устройства и

счетчика точек наблюдени , выходы счетчика циклов св заны со входами сравнивающего устройства, выход которого св зан с регистром компановки, выходы регистра потенциального воздействи  соединены с коммутатором точек наблюдени , входы регистра номера программы, блока анализа реакции и индикации результата анализа соединены с регистром компановкн и регистром командных усилителей, а выходы - с регистром диагиоза .

15

I