SU883911A1 - Устройство дл контрол микропрограммного автомата - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО Изобретение относитс  к вычислительной технике и может бы:Гь исполь зовано дл  контрол  обмена информацией между управл ющим и микропрограммным автоматами или между источником получателем) информации и устройствами обработки. Известно устройство дл  сопр жени  электронной вычислительной машин с кансшакн св зи. Оно обеспечивает обмен информацией процессора с кана ми св зи, а также обнаружение отказов в каналах св зи и в сгибом устро стве в перерывах между обменами информацией til. Однако аппаратура контрол  устро ства не обеспечивает обнаружение от казов устройства и канёшов св зи в процессе обмена информещией между процессором и абонентами. Известно устройство дл  контрол  временной диаграммы микропрограммно го автомата с посто нным периодом реакций на входные воздействи , содержащее элемент ИЛИ, элемент задержки , триггер управлени  и два эл мента И. Работа устройства заключаетс  в .следующем.

АВТОМАТА Перед началом работы устанавливаетс  в нулевое состо ние триггер управлени , синхронизирующий импульс через элемент И устанавливает триггер управлени  в единичное состо ние и поступает на вход микропрограммного автомата. Микропрограммный автомат формирует сигнал микрооперации, который по цепи обратной св зи устанавливает в нулевое состо ние триггер. управлени . Нулевой выход триггера . вновь разрешает синхроимпульсу поступить на вход микропрограммного автомата и запустить его, а также установить в единичное состо ние триггер управлени . Если сигнал микрооперации не поступит, то триггер управлени  останетс  в единичном состо нии и по синхроимпульсу выработаетс  сигнал ошибки 2 . Однако устройство не обеспечивает контроль едатомата с произвольным распределением времени следовани  входных воздействий и ответных реакций. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  микропрограммного автомата, содержащее

элементы И, ИЛИ, счетчик, триггер блокировки и элемент задержки, шины входных воздействий и ответных реакций соединены со входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого содинен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и входом элемента задержки, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены с шиной Конец работы. Выход первого элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера, выход элемента задержки и шина Начало работы соединены со входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера. Нулевой выход триггера и шина тактовых импульсов соединены со входами элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом счетчика, а вход установки счетчика в исходное состо ние соединен с выходом второго элемента ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал Начало работы устанавливает триггер в нулевое состо ние и сигнал с его нулевого выхода разрешает прохождение через элемент И тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика. Счетчик начинает отсчитывать интервал времени Т, в течение которого из микропрограммного автомата должен поступить .ответный сигнал реакции. Этот сигнал поступает по одной из шин ответных реакций и через элементы ИЛИ устанавливает триггер в единичное состо ние , в результате чего блокируетс  Выдача тактовых импульсов через элемент И.

Кроме того, через элемент ИЛИ он устанавливает счетчик в исходное нулевое состо ние и через элементы задержки и ИЛИ повторно устанавливае триггер в нулевое состо ние. Счетчик начинает вновь отсчитывать интервал времени Т. В течение этого интервала управл ющий автомат по шинам входных воздействий должен выдать следующий сигнал, который произведет те же самые операции, что и сигнал,поступивший от микропрограммного автомата. Перед окончанием работы микропрограммный автомат выдает сигнал Конец работы. Этот сигнал через элемент ИЛИ устанавливает в исходное состо ние счетчик, а через другой элемент ИЛИ - в единичное состо ние триггер, после чего работа устройства заканчиваетс .

Если в результате отказа в течение интервала времени Т сигналы реакций от микропрограммного автомата не поступ т то счетчик переполнитс  и по шине будет валан сигнал отказа. Таким образом, устройство осуществл ет обнаружение отк.азов микропрограммного и управл н дего автоматов , привод вшх или к пропаданию сигналов ответных реакций или входных воздействий, или же к вьщаче их через интервал времени, больший , чем максимально допустимый интервал Т. Однако отказы, которые привод т к преждевременной выдаче сигналов ответных реакций и входных воздействий , а также отказы, которые привод т к выдаче указанных сигналов через интервалы времени больше допустимых,но не превышакадих максимального интервала Т, задаваемого счетчиком импульсов дл  всех сигналов, устройство не обнаруживает 3.

Недостатком известного устройства

5  вл ютс  низкие возможности по обнаруживанию отказов.

Цель изобретени  - увеличение глубины контрол  по обнаружению отказов микропрограммного и управл ющего

0 автоматов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство контрол  микропрог-. раммного автомата, содержащее счетчик импульсов, триггер блокировки,

J первый элемент задержки, первый, второй и третий элементы ИЛИ и первый элемент И, причем входы входных воздействий и ответных реакций устройства соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и со входом первого элемента задержки, нулевой выход триггера блокировки соединен с первым входом

первого элемента И, вход синхроимпульсов устройства соединен со вторым входом первого элемента И, вход начало и конец работы устройства соединен соответственно с первым входом

0 третьего элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход счетчика импульсов  вл етс  первым выходом устройства, введены управл ющий счетчик, триггер управлени , втоf рой элемент задержки, форг рователь кодов времени, второй, -третий, четвертый и п тый элементы И, причем входы входных воздействий, ответных реакций и начала работы устройства соединены с соответствующими входами формировател  кодов времени, перва  и втора  группы выходов которрго соединены с информационными входами счетчика импульсов и управл ющего счетчика соответственно, выход пере5 полнеии  управл к цего счетчика соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера управлени , нулевой выход триггера управлени 

Q соединен.с первыми входами второго и третьего элементов И, а единичный выход триггера управлени  - с первыми входами четвертого и п того элементов И, выход первого элемента задержки соединен со вторыми входами

третьего и п того элементов И и со входом второго элемента задержки, выход которого соединен с нулевым вхдом триггера блокировки, выход первого элемента И соединен со вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы которых соединены с сумирующими входами счетчика импульсов и управл ющего счетчика соответствен«о/ выход третьего элемента И соединен с единичным входом триггера управлени  и установочными входами счетчика импульсов и управл ющего счетчика, выход п того элемента И  вл етс  вторым выходом устройства, вход начала работы устройства соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ.

Кроме того, формирователь кодов времени содержит два шифратора, входы которых  вл ютс  соответствующими входами формировател , а выходы  вл ютс  соответственно первой и второй группами выходов формировател .

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн кхцие его- работу; на фиг. 3 и 4 - схема формировател  кодов времени .

Устройство содержит входы Начало ра1боты 1, входных воздействий 2, ответный реакций 3, Конец работы 4 первый элемент ИЛИ 5, первый элемент 6 задержки, второй элемент 7 задержки , второй элемент ИЛИ 8, третий элемент ИЛИ 9, триггер 10 блокировки , первый элемент И 11, формирователь 12 кодов времени, счетчик 13 импульсов, управл ющий счетчик 14 импульсов, триггер 15 управлеии , второй, третий, четвертый и п тый элементы И 16-19 соответственно, выход 20 сигнала ошибки, вход тактовых импульсов 21 и выход 22 сигнала оиэтбкн ,-.

Два возможных варианта регшизации формировател  12 кодов времени.

Формирователь 12 представл ет собой кодовый преобразователь комбинащионного типа, структура которого зависит от способа представлени  сигналов входных воздействий и ответных реакций 3 (существуют два способа ) : .

а)сигналы, поступающие по входг1М Начало работы 1, входных воздействий 2 и ответных реакций 3  вл}|ютс  одиночными, каждый из них поступает по отдельной шине;

б)сигналы, поступающие по входам входных воздействий 2 - двоичные коды, например коды операции, а сигналы , поступа|ощие по шинам ответных реакций 3 и Начало работы 1 одиночные , поступающие по отдельным/ входам.

в первом случае формирователь представл ет собой два шифратора 23 и 24, входы каждого из которых подключены к входам 1-3. Выходы шифратора 24  вл ютс  первыми, а выходы шифратора 23 - вторыми выходами формировател , подключенными к информационным входам счетчиков 14 и 13, соответственно (фиг. 3).

Во втором случае (фиг. 4 дл  преобразовател  двоичных кодов в оди0 ночные сигналы примен ютс  дополнительно дешифратор 25, выходы которого подключены ко входам шифраторов. 26 и 27.

Входы Начало работы 1, входных

S воздействий 2 и ответных реакций 3 соединены со входами первого элемента ИЛИ 5, выход которого соединен со входом первого элемента задержки б, выход которого соединен со входом элемент 7 задержки, выход элемента

0 ИЛИ 5 и вход Конец работы 4 соединены со входаьш второго элемента ИЛИ В, выход второго элемента ИЛИ 8 и второго элемента задержки 7 соединены с нулевым и единичным входами

5 триггера 10 соответственно, нулевой выход триггера 10 и выход тактовых импульсов 21 соединены со входами элемента И 11, входы 1-3 соединены, со входами фop ФIpoвaтeл  12, первые

0 и вторые выходы которого соединены с информационными входами счетчиков 13 и 14 соответственно, выход переполнени  счетчика 14 и вход Начало работы 1 соединены со входами третьего

5 элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с нулевым входом триггера 15, единичный выход которого соединен с первы1ли входами элементов И 18 и 19, а нулевой выход - с первыми вхо0 дами элементов И 18 и 17, вторые входы элементов И 17 и 19 соединены с выходом первого элемента б задержки, а вторые входы элементов И 16, 18 с выходом элемента И 11, выход элемента И 17 соединен с единичным вхо5 дом триггера 15 и установочными входами счетчиков 13 и 14, выходы элементов И 16 и 18 соединены с суммирукнци-ми входами счетчиков 13 и 14 соответственно.

0

Устройство работает следующим образом .

При отсутствии отказов в начале работы устройства от управл ющего автомата по входу 1 поступает сигнал

Claims (3)

1. 5 Начало работы, осуществл ющий запуск микропрограммного автомата. Микропрограммный автомат через установленное дл  данного сигнала врем  вьщаетпо входам 3 сигнал ответной реакции который поступает в управл 0 ющий автомат и дл  него  вл етс  сигналом входного воздействи . В ответ на .этот сигнал управл ющий автомат через установленное дл  него вре м  выдает по вxoдa л 2 сигнал ответ5 ной реакции, который дл  микропрограммного автомата  вл етс  сигналом входного воздействи . Таким образом после запуска микропрограммного автомата при поступлении на любой автомат сигнала i-го входного воздействи  (В,)он через врем  Т выдает сигнал ответной реакции. Допустимый разброс времени ответа задаетс  границами (фиг. 2а) . Обмен сигналами продолжаетс  до поступлени  из микропрограммного ав томата сигнала Конец работы. Провер   с помощью устройства контрол  наличие на каждое i-ое входное воздействие сигнала ответной реакции и выполнение дл  него услови  Т..(1) можно осуществить контроль функционировани  г-шкропрограммного и управ л ющего автоматов. Выполнение услови  (1) провер етс  с помощью счетчиков 13 и 14, осуществл ющих под-: счет количества (N) тактовых импул сов, поступающих на их входы через фиксированные интервалы времени ut. Счетчик 14 обнаруживает отказы, св занные с преждевременной выдачей сигналов ответных реакций. В момент поступлени  сигнала входного воздей стви  В; в счетчик 14 записываетс  двоичный код AI 2 l inrin Сче чик 13 двоичный код Aj; 2 -ДМ; -1 , где ,„,си ,„(фиг. 2б) ; m(n) - количество разр дов счетчико 14 (13), равное т Fogo (мокоН i minlC, n И Bogrj(MdiicuN i ) , где D X С - округление в большую стор ну число. Коды Л , АИ вырабатываютс  в формирователе 12, представл ющем со бой кодовый преобразователь комбина ционного типа, структура которого з висит от способа представлени  сигналов входных воздействий 2 и ответ ных реакций 3 (существуют два способа ) . Работа устройства заключаетс  в следующем. По входу 1 поступает сигнал Нач ло работы (в,() и выполн ет следующие действи : через элемент ИЛИ,9 поступает на единичный вход триггера 15 и устана ливает его в нулевое состо ние; через первый и второй элементы ИЛИ 5 и 8 поступает на единичный вход триггера 10 и устанавливают его в единичное состо ние; через элементы ИЛИ 5, элемент задержки 6, элемент И 17 поступает на единичный вход триггера 15 и устанавливает его в единичное состо ние , а также поступает на установоч ные входы счетчиков 13, 14 и обеспе чивает :1апись кодов A-jii - ч- рые формируютс  tio этому же сигналу (В) в формирователе 12 и поступают , на Информационные входы счетчиков. Через врем , равное времени формировани  и приема кодов А j и А на счетчики, сигнал с выхода элемента задержки б через элемент задержки 7. поступает на нулевой вход триггера 10 и устанавливает его в нулевое состо ние . При этом открываетс  элемент И 41 и тактовые импульсы через элет менты И 11 и 18 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 14. Спуст  заданное врем  ДТ из микропрограммного автомата по входу 3 поступает сигнал ответной реакции и через элементы ИЛИ 5 и 8 устанавливает в единичное состо ние триггер 10, т.е. выполн ет действи , отмеченные в пункте 2. В результате прекращаетс  поступлениетактовых импульсов через элемент И 11 на суммирунщий вход счетчика 13. Сигнал ответной реакции микропрограммного автомата  вл етс  сигналом входного воздействи  дл  управл ющего автомата . По этому сигналу и по всем последующим, аналогично рассмотренным , выполн ютс  те же действи  (пункты 3-5. Пункт 1 выполн етс  только по сигналу Начало работы. Сигнал Конец работы, поступающий на вход 4 из микропрограммного автомата, через элемент ИЛИ 8 устанавливает триггер 10 в единичное состо ние. На этом работа устройства контрол  автоматов прекращаетс  до поступлени  очередного сигнала Начало работы. При исправной работе автоматов счетчик 14 всегда переполн етс , а счетчик 13 никогда не переполн етс . Поэтому сигналы ошибки на выходах 20 и 22 не формируютс . Если в результате отказа сигнал ответной реакции поступает раньше установленного времени Т ,,, , то, как и ранее, он через элементы ИЛИ 5 и 8 устанавливает в единичное состо ние триггер 10. В результате прекргицаетс  выдача по входу 21 тактовых импульсов через элементы И 11 и 18 на суммирующий вход счетчика 14. Поэтому в счетчике 14 не вырабатываетс  сигнал переполнени , триггер 15 остаетс  в единичном состо нии, поддержива  открытым элемент И 19. Сигнал ответной реакции через элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки поступает на второй вход элемента И 19 и на его выходе 22 формируетс  сигнал ошибки. Если в результате отказа сигнал ответной реакции поступает позже допустимого времени .ои ™ вообще не подступает,то подача тактовых импульсов на вход счетчика 14 не прекращаетс , в результате чего вырабатываетс  сигнал переполнени  счетчика 13, который поступает на выход 20 и  вл етс  сигналом ошибки. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает обнаружение более широкого класса отказов микропрограммно1го и управл ющего автоматов, привод щих к пропаданию сигналов ответных реакций или поступлению их в момент времени, выход щих за допустиьме гра ницы. Формула изобретени  1, Устройство дл  контрол  микропрограммного , автомата, содержащее счетчик импульсов, триггер блокировки , первый элемент задержки, первый , второй и третий элементы ИЛИ и первый элемент И, причем входы входных воздействий и ответный реакций устройства соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго эле мента ИЛИ и со входом первого элеме та задержки, нулевой выход триггера блокировки соединен с первым входом первого элемента И, вход синхроимпульсов устройства соединен со вторы входом первого элемента И, вход нач ло и конец работы устройства соединен соответственно с первым входом третьего элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход счетчика импульсов  вл етс  первым входом устройства, отличающ е е с   тем, что, с целью увеличени  глубины контрол , в устройств введены управл ющий счетчик, триггер управлени , второй элемент заде жки , формирователь кодов времени, второй, третий, четвертый и п тый элементы И, причем входы входных воздействий, ответных реакций и нач ла работы устройства соединены с соответствук цими входами формирова7 тел  кодов времени, перва  и втора  группы выходов которого соединены с информационными входами счетчика импульсов и управл ющего счетчика соответственно, выход переполнени  управл ющего счетчика соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера управлени , нулевой выход триггера управлени  соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, а единичный выход триг гера управлени  - с перчыми входами четвертого и п того элементов И, выход первого элемента задержки соединен со вторыми входами третьего и п того элементов И и со входом второго элемента защержки, выход которого соединен с нулевым входом триггера блокировки, выход первого элемента И соединен со вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы которых соединены с суммирующими входами счетчика импульсов и управл ющего счетчика соответственно , выход третьего элемента И сое-, динен с единичным входом триггера управлени  и установочными входами счетчика импульсов и управл ющего счетчика, выход п того элемента И  вл етс  вторым выходом устройства, вход начала работы устройства соедииен с третьим входом первого элемента ИЛИ. 2. Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что формиро- i ватель кодов времени содержит два шифратора, входы которых  вл ютс  соответствующими входами формировател , а выходы  вл ютс  соответственно первой и второй группами выходов формировател . Источники информации, прин тые во внимание.при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 401996, кл. G 06 F 9/00, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 391563, кл. G 06 F 11/00, 1973.
3. 3.Авторское свидетельство СССР №566248, кл. G 06 F 11/10, 1977 (прототип).

   Л o«

   fcwtrt. i- Tfr/nffx

   OH

   4.

   Hi

   4wi

   Фмг.З