SU741267A1 - Микропрограммное устройство управлени с исправлением ошибок - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике,- а именно к устройствам программного и микропрограммного управлени  повышенной надежности .

Известно микропрограммное устройство управлени  с исправлением ошибок, содержащее блок операций, блок управлени , блок контрол ,блок повторени  микрокоманд, блок прерывани , блок диагностики, блок сопр жени  и регистры 1.

Повышени-е надежности устройства достигаетс  путем исправлени  случайных ошибок на-основе повторных вычислений.

В устройстве отсутствует возможность повтора нескольких микрокоманд , а вывод о типе ошибки (сбой ИЛИ отказ) производитс  по результатам ТОЛЬКО одного повтора последней микрокоманды. Вследствие этого все сбои, длительность которых больше .времени дв.ухкратного выполнени  микрокоманды, вызовут блокировку текушего выполнени.ч команды и -включение блока диагностики,.

Недос татки устройства - низкие способности устранен-и  сбо  и достоверность различи  сбо  от отказа во врем  работы над основной программой, а также частные прекргиаени  работы - текущей программы, что приводит к соответствующему снижению надежности и нерациональным потер м машинного времени.

Известно также микропрограммное

10 устройство управлени  с исправлением ошибок, сйдержащее пам ть микропрограмм , регистр адреса, регистр микрокоманд , запоминающий регистр адреса повтора, счетчик адреса, схема управлени  возвратом, устройство обработки данных. Схема контрол  и схема передачи 2..

В устройстве отсутствует возможность изменени  числа повторений раз20 ЛИЧНЫХ микрокоманд поэтому все.сбои, длительность которых превышает врем  повторных .выпо.ггнёний шкpoкoмaнд, -вызовут прекращение работы текутдей ми к ро про гр aMNbj.

25 . Недостатки известного устройства - мала  исправл юща  способность и достоверность различени  сбо  от отказа , а также частые прекращени  работы основной программы, что так.

30 снижает надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  микропрограммное устройство управлени  с исправлением ошибок, содержащее арифметико-логический блок,блок управлени , блок регистров, пам ть микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, оперативное ЗУ, блок контрол , счетчик сбоев, регистр адреса повтора,входную и выходную магистрали, две группы элементов И 3.

Фиксаци  отказа в данном устройстве производитс  одинаково дл  всех микрокоманд и определ етс  разр дностью счетчика сбоев. Отсутствует возможность изменить число повторений каких-либо микрокоманд в большую сторону, исход  из реального запаса времени на их обработку, а повторение вычислений осуществл етс  непосредственно с точки ошибки, При этом сбои, длительность которых превышает врем  повторных вычислени , будет ложно зафиксированы как отказы и вызовут прекращение выполнени  текущей пpoгpaм 1ы, несмотр  на наличие в р де случаев резерва времени, в течение которого можно было бы устранить их вли ние.

Недостаток устройства - низка  исправл юща  способность и высока  веро тность ложной интерпретации сбоев как отказов, что приводит к соответствующему снижению помехоустойчиЕости и надежности.

5го объ сн етс  тег-., что в качестве критери  различи  сбо  от отказ в известных устройствах используетс  безошибочное выполнение участка M:-iKponporpat-tMH хот  бы один раз на заданном числе повторов, а не на за .данном промежутке времени, При этом не используетс  резерв времени,который остаетс  в р де участков микропрограмм даже после фиксированного числа повторов этих участков . В то же врем  имеетс  возможность за счет указанного резерва увеличить число повторных вычислений исправл ть ошибку и уменьшать веро тность ложной интерпретации сбоев, ка отказов.

Цель изобретени  - повышение надежности путем увеличенн  количества исправл емых случайных ошибок и соответствующего увеличени  достоверности различени  сбо  от отказа и исправл ющей способности микропрограммного устройства и тем самым достигаетс  уменьшение потерь машинного времени на обработку ложных сигналов об отказах.

Цель достигаетс  тем, что в микропрограммное устройство управлени  с исправлением ошибок, содержащее 6JiOK пам ти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, блок контрол , регистр адреса повтора,

первый, второй и третий элементы И, причем выход регистра адреса соединен со входом блока пам ти микрокоманд , выход которого соединен, со входом регистра микрокоманд, выход регистра микрокоманд соединен с перЭыми входами первого и втор.ого элементов И, выход первого элемента И соединен со входом регистра адреса повтора, выход которого соединен с nepBfciM входом третьего элемента И,

0 ВЕэКОд которого соединен с первым входом регистра адреса, первый и второй выходы блока контрол  соединены соответственно со вторым входом третьего элемента И, со вторым

5 входом второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом регистра адреса, введены четвертый, ПЯТЫЙ и шестой элементы И, счетчик времени, триггер и блок ассоциатив0 ной пам ти, причем третий и четвертый выходы блока контрол  соединены соответственно с первым входом четвертого и п того элементов И, первый выход блока ассоциативной пгим ти соединен с первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика времени, выход регистра адреса соединен со входом блока ассоциативной , второй выход которого соединен со

0 вторыми входами четвертого и п того элементов И, выход четвертого элемента И соединен со вторым входом шестого элемента И, нулевым входом триггера и вторым входом первого элемента И, выход п того элемента И соединен с единичным входом триггера и вторым входом счетчика времени,первый и второй выход счетчика времени соединены соответственно с третьим входом третьего элемента И, с первым входом блока контрол , второй вход которого соединен с единичным выходом триггера.

На чертеже приведена схема микропрограммного устройства управлени  с исправлением ошибок.

Устройство содержит блок 1 пам ти микрокоманд) регистр 2 микрокоманд регистр 3 адреса, первый элемент И 4, второй элемент И 5, третий элемент И 6, триггер 7, регистр 8 адреса повтора , ассоциативна  пам ть 9, счетчик 10 времени, блок 11 контрол , четвертый элемент И 12, п тый элемент И 13 и шестой элемент И 14.

5

Исходные микропрограммы, хранимые Е блоке 1 пам ти микропрограмм, предварительно разбиваютс  на участки , каждый из которых можно повторить при обнаружении ошибки. Величина

0 повтор емых участков может измен тьс  от нескольких микрокоманд до целой микропрограммы.

Адрес последней микрокоманды каждого повтор емого участка  вл етс  признаком, по котором выбираетс  информаци  из ассоциативной пам ти Выбранна  по признаку информаци  соответствует максимально допустимо му времени обработки следующего пов тор емого участка, Блок .11 контрол  осуществл ть контроль правильности работы блока пам ти микропрограммы и ассоциативной пам ти 9. При этом на выходах блока 11 контрол  вырабатывгиотс  си налы отсутстви  и наличи  ошибки в блоке 1 пам ти микропрограмм (выход 15 и 16 соответственно) и отсутстви и наличи  ошибки в ассоциативной пам ти 9 (выходы 17 и 18 соотнатственно ). При правильной работе основного блока пам ти 1 микропрограмм сигнал отсутстви  ошибки с вых.ла 15 блока 11 разрешает передачу адреса следующей микрокоманды из регистра 2 микрокоманд через второй элемент И на регистр 3 адреса. Параллельно выполнению последней .микрокоманды каждого повтор емого участка на первом выходе ассоциатив ной пам ти 9 по вл етс  управл ющий сигнал, свидетельствующий о наличии на ее втором выходе полезной информации , соответствующей допустимому времени обработки следующего повтор мого участка, Если в момент считывани  полезно информации ассоциативна  пам ть ра ботала правильно, о чем свидетельствует сигнал на выходе 17 блока 11 контрол , то сигнал с выхода четвер того элемента И 12 производит установку в О триггера 7, разрешает передачу адреса начала повторных вы числений из регистра микрокоманд 2 на регистр адреса повтора 8 и начальную установку счетчика 10 време ни, В противном случае (при наличии сигнала ошибки на выходе 18 блока 11 контрол ) по сигналу с выхода И п того элемента производитс  устано ка в 1 триггера 7 и устанавлива етс  нулевой резерв времени в счетчике 10 времени. Таким образом, единичное состо ние триггера 7 свидетельствует об исполнении очередного участка.микропрограммы без записи адреса повтора в регистр 8 адреса повтора и без учета времени на его исполнение. Если триггер 7 стоит в О, и при выполнении некоторого участка микропрограммы до того, как будет, исчерпан запас времени на данный участок, зафиксируетс  ошибка, то по сигналам с выхода 16 блока 11 контрол  и с первого выхода счетчик 10 времени производитс  передача ад са начала данного участка из регист ра 8 адреса повтора через третий элемент И 6 на регистр 3 адреса. Да лее производитс  повторное выполнение данного участка микропрограммы, при чем может быть снова зафиксирована ошибка, котора  повлечет возврат в начало участка. Максимальное число повторений какого-либо участка определ етс  в предлагаемом устройстве реальным запасом времени на каждый отдельный участок. Повторные вычислени  прекращаютс , если повтор емый участок выполнитс  от начала до конца без ошибки,или при наличии сигнала на втором выходе счетчика 10 времени об окончании запаса, времени. Если триггер 7 установлен перед выполнением какого-либо участка в , то при ошибке на этом участке повторные вычислени  не производ тс . Сигналы с единичного выхода триггера 7 и второго выхода счетчика 10 врем.ени используютс  блоком 11 контрол  при вырабатывании сигнала отказа . Сигнал отказа вьфабатываетс  в предлагаемом устройстве либо при исчерпании запаса времени на участок, выполн емый при нулевом состо нии триггера 7 либо при по влгнии ошибки на участке, выполн емом при единичном состо нии триггера 7 и нулевом резерве времени. Если при выполнении некоторого участка триггер 7 сто л в , но участок микропрограммы был выполнен до конца без ошибки, то при переходе к следующему повтор емому фрагменту триггер 7 снова устанавливаетс  в и устройство вновь приобретает восстанавливающие свойства. Так как в общем случае запасы времени на обработку различных участков микропрограммы неодинаковы, то дифференцированный учет резервов времени различных участков позволил в предлагаемом устройстве измен ть допустимое число повторов при переходе от участка к участку и сделать это число в каждом отдельном случае максимально возможным. При этом число сбоев, ложно зафиксированных как отказы, уменьшитс  по сравнению с известньми устройствами , следовательно, увеличитс  исправл юща  способность и достоверность различени  сбо  от отказа, а также эффективность работы .над текущей программой, так как в предлагаемом устройстве максимально использованы возможности устранзни  ошибки без прекращени  основной задачи. Следует заметить, что отмеченные выше поло:кительные свойства достигаютс  3 пре.г лагаемом vCTpoacTse без снижени  производительности основной MHir onporpaM:-, так как информаци , ,ео5ходима  дл  установки счетчика Ерйг.:еки, вь;несена в ассоциативную помощь и считываетс  параллельно выполнению микропрограммы.

Claims (3)

1.Авторскоесвидетельство СССР № 432502, G Об F 11/00, 15.06.74.

2.Патент Франции О 206589, G 06 F 11/00, 10..

3.Авторское свидетельство СССР 470806, G 06 F il/00, 15.05.75.