Устройство для управления и диагностирования

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, содержащее генератор ийпуль сов, наборное поле, выход которого соединен с входом коммутатора адреса, выход которого через соединенные последовательно регистр адреса и память соединен с входом регистра микрокоманд, регистр возврата , три триггера, коммутатор модификации , четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ, блок элементов И, дешифратор, отличающееся тем,что,с цельюповьшения достоверности , в него введены коммутатор синхросигналов , коммутатор логических условий , два коммутатора управления, схема сравнения, причем первый вход устройства через соединенные последовательно первый триггер и генератор импульсов соединен с входами регистра адреса первого элемента И, регистра микрокоманд и коммутатора синхросигналов, выход которого.соединен с входами второго и третьего триггеров, выходы второго триггеру соединены с входами первого элемента ШШ, первого элемента И, коммутатора адреса и первого коммутатора управления, выход регистра адреса через регистр возврата соединен с входом коммутатора адреса, выходы памяти соединены с входами коммутатора адреса, схемы сравнения, второго элемента ИЛИ, второго и третьего элементов И и через коммутатор модификации - с входом коммутатора адреса, выходы регистра микрокоманд соединены с входами первого три гера-, коммутатора синхроимпульсов, коммутатора адреса, дешифратора, пер вого, второго, третьего и четверто- . § го элементов ИЛИ, коммутатора модификации , коммутаторов управления и через первый элемент И - с входом регистра возврата, выходы коммутаторов управления и второй вход устройства соединены с входами коммутатора адреса, третий вход устройства соединен с входами второго и третье-. .О элементов И, четвертого элемента sJ ИЛИ и через схему сравнения и комму«till татор логических условий - с входами Ю коммутатора модификации, выходы треbo тьего элемента И и четвертого элемента ИЛИ соединены с входами третье го триггера, выход второго элемента И соединен, с входом второго триггера,выходы первого элемента ИЛИ и третьего триггера соединены с входами второго и первого коммутаторов управления, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с входами четвертого элемента И, выходы которого, дешифратора и блока элементов И являются выходами устройства.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 06 r 11 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3710818/24-24 (22) 16.03.84 (46) 23,08.85. Бюл, Ф 31 (72) А.П.Шех, Г.Н.Тимонькин, В,П.Улитенко, В.С.Харченко, Б.О.Сперанский, С.Н.Ткаченко и P.È.Ìoãóòèí (53) 681,3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 955060, кл. G 06 F 9/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР

9 ..1045230, кл. G 06 F 11/26, 1982, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, содержащее генератор импульсов, наборное поле, выход которого соединен с входом коммутатора адреса, выход которого через соединенные последовательно регистр адреса и память соединен с входом регистра микрокоманд, регистр возврата, три триггера, коммутатор модификации, четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ, блок элементов И, дешифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с цельюповышения достоверности,в него введены коммутатор синхросигналов, коммутатор логических условий, два коммутатора управления, схема сравнения, причем первый вход устройства через соединенные последовательно первый триггер и генератор импульсов соединен с входами регистра адреса первого элемента И, регистра микрокоманд и коммутатора синхросигналов, выход которого.соединен с входами второго и третьето триггеров, выходы второго триггера соединены с входами первого элемента И 1И, первого элемента И, коммута„„SU„„1174930 тора адреса и первого коммутатора управления, выход регистра адреса через регистр возврата соединен с входом коммутатора адреса, выходы памяти соединены с входами коммутатора адреса, схемы сравнения, вто- рого элемента ИЛИ, второго и третьего элементов И и через коммутатор модификации — с входом коммутатора адреса, выходы регистра микрокоманд соединены с входами первого три гера, коммутатора синхроимпульсов, коммутатора адреса, дешифратора, пер вого, второго, третьего и четверто-, го элементов HJIH, коммутатора модификации, коммутаторов управления и через первый элемент И вЂ” с входом регистра возврата, выходы коммутаторов управления и второй вход устройства соединены с входами коммутатора адреса, третий вход устройства соединен с входами второго и третье-. о элементов И, четвертого элемента

ИЛИ и через схему сравнения и коммутатор логических условий †. с входами коммутатора модификации, выходы третьего элемента И и четвертого элемента ИЛИ соединены с входами третье—

ro триггера, выход второго элемента И соединен с входом второго триггера, выходы первого элемента

ИЛИ и третьего триггера соединены с входами второго и первого коммутаторов управления, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с входами четвертого элемента И, выходы которого, дешифратора и блока элементов И являются выходами устройства, Устройство работает в режиме (А), реализации рабочих микропрограмм с периодическим опросом управляемого объекта и в режиме (Б) реализации микропрограмм диагностики и восстаH O B JI P. Н И Я, К работе в режиме Б устройство переходит автоматически при появлении отказа в управляющем объекте.

Этот переход осуществляется сразу при появлении полного отказа или по окончании микропрограммы управления при появлении частичного отказа.

Работа устройства в режиме А.

По сигналу "Пуск" триггер )2 ус1.1навливается в единичное состояние и включает генератор 15, По эадне45

1 11749

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке микропрограммных устройств управления и диагностирования ЭВМ и вычислительных систем, систем производственного контроля и управления технологическими процессами.

Целью изобретения является повы- 10 шение достоверности.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройствз.

Функциональная схема устройства содержит память 1, регистр 2 адреса, регистр 3 микрокоманд, регистр 4 возврата, коммутатор 5 адреса,.первый 6 и второй 7 коммутаторы управления, коммутатор 8 модификации, 20 . коммутатор 9 синхросигналов, коммутатор !О логических условий, схему

11 сравнения, триггеры 12-14, генератор 15 импульсов, дешифратор 16, блок элементов И 17,;,элементы 25

И 18-21, элементы ИЛИ 22-25, наборное поле 26.

Функционирование предлагаемого устройства, В исходном состоянии все элементы памяти устройства находятся в нулевом состоянии эа исключением разряда регистра 3, соответствующего выходу конца команды регистра, Цепи установки исходного состояния устройства условно не показаны. Послед35 ний разрешает передачу через коммутатор 5 кода операции с входа устройства для его последующей записи в регистр 2.

30 му фронту первого тактового импульса с выхода генератора 15 в регистр

2 записывается код реализуемой микропрограммы, который определяет адрес первой ее микрокоманды, В результате на выходах Памяти 1 появля. ются адрес следующей микрокоманды кроме младшего разряда, младший разряд адреса следующей микрокоманды, код проверяемого логического условия,значение метки опроса, сигналы микроопераций, По заднему фронту второго тактового импульса генератора 15 микрооперационная часть микрокоманды записывается в регистр 3. В результате на его выходе появляются сигналы микроопераций, которые через блок элементов И 17 выдаются на выход, так как сигнал конца тестирования ра вен нулю и принимает единичное значение только в последней микрокоманде диагностики. Единичный сигнал показа работы регистра 3 микроопераций появляется только в конце работы устройства.или в случае определения причины отказа в последней микрокоманде диагностики. Сигнал конца команды регистра 3 во всех выполняемых микрокомандах как рабочей, так и диагностической микропрограмм, равен нулю и принимает еди.— ничное значение только в последней микрокоманде рабочей микропрограммы, Сигнал регистра 3 микроопераций также равен нулю и принимает единичное значение только при выполнении устройством микропрограммы диагностики.

Если считанная микрокоманда содержит нулевой код логических условий (не является микрокомандой ветвления), то значение младшего разряда адреса следующей микрокоманды с выхода памяти 1 проходит через коммутатор 8 без изменений, так как в этом случае значение выходного сиг нала коммутатора 10 равно нулю и сигнал с регистра 3 также равен нулю. Раким образом., по следующему тактовому импульсу генератора )5 в регистр 2 записывается адрес очередной микрокоманды и цикл работы устройства возобновляется.

Если описанная микрокоманда содержит ненулевой код логического условия, то на выходе коммутатора

l0 появляется значение проверяемого логического условия. Если это эна1174930

Если происходит полный отказ, то .по переднему фронту первого тактового импульса, поступившего с генератора 15 через коммутатор 9, триггер

13 переходит в единичное состояние. 45

По заднему фронту первого тактового импульса в регистр 2 записывается начальный адрес микропрограммы диагностики, поступивший через коммутатор 5, информация из регистра

2, т,е. адрес микрокоманды, при отработке KOTopoH ° rlpoHcxopHT полный отказ, переписывается в регистр 4.

Начальный адрес микропрограммы диагностики,. записанный в регистр 2, 55 поступает в память 1.

По заднему фронту второго тактового импульса с генератора !5 мик

50 чение равно нулю, то значение младшего разряда адреса очередной мик- рокоманды с выхода памяти 1 проходит на выход коммутатора 8 беэ из.— менений, если значение логическогоусловия равно единице, то в младший разряд адреса очередной микрокоманды принудительно запишется ноль (следовательно значение младшего разряда адреса очередной микрокоман 1О ды при ветвлении должно быть равно единице ), Таким образом осуществляется модификация адреса очередной микрокоманды значением проверяемого логического условия. Модифицирован- 15 ный адрес очередной микрокоманды по следующему тактовому импульсу с генератора 15 записывается в регистр

2 и цикл снова повторяется.

Опрос управляемого объекта о по- 20 явлении в нем отказов происходит при единичном значении сигнала на выходе памяти 1 микрокоманд, который разрешает прохождение сигналов с соответствующих выходов через элемен- 25 ты И 19 и 20 на триггеры 13 и 14 соответственно.

Работа устройства в режиме реализации диагностических микропрограмм,, т,е. н режиме Б. Опрос управляемого объекта о .появлении в нем отказов про исходит в необходимых точках микропрограммы. При появлении любого из отказов, соответствующий триггер 13 и 1.4 переходит- н единичное состояние

35 . (при появлении сразу отказов двух типов полный отказ польэуется приоритетом, т,е..устанавливается триггер

13 и устройство автоматически пе/ реходит в режим диагностирования. роопера,;ионная часть микрокомавдь< записывается в регистр 3, В рену и. тате на его выходе поянляются сигналы микроопераций, которые чер<.э блок элементов И 17 выдают".ÿ на выход устройства. Если кол, поступив-ший с входа устройства, и эталонный код результата, поступивший с выход» памяти .1, равны, то на выходе схемы

11 присутствует единичный сигнал,и так как значение сигнала метки микропрограммы диагностики на соответству.ющем выходе регистра 3 равно единице, то младший разряд адреса очередной микрокоманды диагностической микропрограммы проходит на ныход коммутатора 8 без изменений. Если не равны, то в младший разряд очередной микрокоманды диагностической микропрограммы принудительно заносится ноль. Таким образом осуществляется модификация адреса очередной микрокоманды.

По следующему тактовому импульсу с выхода генератора адрес очередной . микрокоманды, поступившей через коммутатор 5, записывается в регистр

2 и цикл повторяется.

При установлении причины отказ» в результате выполнения микропрогр»ммы диагностики, в случае нозможнос7 и автоматического восстановления отказ» устройство реализует микроподпрограмму восстановления (т.е. выдает на соответствующий выход устройства к<:— манды, по которым в работу вместо отказавшего включается резервный бн<») которая является частью микропрограммы диагностики.

При записи микрооиераций последней микрокоманды диагностической микропрограммы в регистр 3 на его. соответстнующем выходе появляется единичный сигнал, который открынас7 дешифратор 16. На одном из выходов дешифратора 16 появляется единичный сигнал, соответствующий коду, пос7 упившему на его вход с выхода регистр»

3 микроопераций, и однозначно указывающий на отказавший блок управля.— емого объекта. Одновременно еди ичный сигнал на выходе регистра 1 мпкроопераций закрывает блок элементов

И 17 и на выходе устройства присутствует нулевой код. По эаднему фр<ч<ту следующего тактового импульса с генератора 15 в регистр 2 черс к<илмутатор 5 записывается адрес, хр»«»-117493О

t5

30

-35

50 щийся в регистре м, т.е. адрес микрокоманды, при отработке к торой происходит отказ, и возобновляется выполнение микропрограммы управления. По заднему фронту следующего тактового имгульса с генератора 15 адрес микрокоманды поступает через коммутатор 9 в триггер 13.

Если при выполнении диагностической микропрограммы причины отказа не обнаружены, устройство микропрограмму восстановления не выполняет, а в последней микрокоманде микропрограммы диагностики на выходах регистра 3 появляются сигналы, аналогичные предыдущему случаю, только на соответствующем выходе появляется.нулевой код и индикации о причине отказа на выходе дешифратора 16 не будет (соответствует. отсутствию

° ° тказа, т. е. сигнал о его появле«ии возникает в результате сбоя .

Далее устройство функционирует так же, как и в предыдущеМ случае.

Если обнаружен отказ, автоматическое устранение которого невозможно, то микропрограмма восстановления не выполняется, а в последней микрокоманде микропрограммы диагностики на соответствующих выходах регистра

3 появляется код причины отказа (на выходе дешифратора 16 появляется индикация). — единица, а появившийся единичный сигнал выключает триггер 12, нулевой сигнал с выхода кото рого поступает на вход генератора 15 формирование тактовых импульсов

Э прекращается и работа устройства заканчивается, При частичном отказе на выходе элемента И 20 будет единичный сигнал, который поступает на единичный вход триггера 14 и по переднему фронту тактового импуьса, поступившего с генератора 15, триггер 14 переходит в единичное состояние. По заднему фронту тактового импульса, поступившего с генератора

15, в регистр 2 через коммутатор 5 записывается адрес очередной микрокоманды микропрограммы управления °

По окончании микропрограммы управления по заднему фронту тактового импульса, поступившего с геиератора 15, в регистр 2 через коммутатор 5 записывается начальный адрес микропрограммы диагностики. Расположение адреса микропрограммы диагностики в формате последней микрокоманды управляющей микропрограммы на месте адреса следующей микрокаманды управляющей микропрограммы (так как у микропрограммы управляю— щей микропрограммы нет последующей микрокоманды, то место в формате, отведенное под ее адрес, свободно) дает возможность íа каждую микропрограмму управления иметь свою микропрограмму диагностики, что позволяет сократить время диагностики (эа счет исключения проверки неиспользуемого при работе данной микропро- . граммы оборудования ) в случае частичного отказа.

Дальше устройство функционирует .так же, как и в случае полного отказа, только после окончания микро †программы диагностики по заднему фронту тактового импульса генератора 15 в регистр 2 через коммутатор

5 записывается начальный адрес следующей микрооперации микропрограммы управления с входа устройства.

Обнуление триггера 14 осуществляется по переднему фронту тактового импульса, так как на его нулевой вход через элемент ИЛИ 25 поступает .единичный сигнал, а триггер 13 переходит в единичное состояние, так как на его единичный вход поступает через элемент И 19 единичный сигнал. Далее устройство функционирует аналогично случаю полного отказа, Контроль за правильностью своего функционирования устройство осушествляет при любом режиме работы. и заключается он в том, что при появлении сбоя в функционировании элементов памяти устройства (в случае появления комбинаций сигналов, которое при нормальном функционировании невозможно) на выходе устройства.

У который является выходом элемента

И 21, появляется единичный сигнал, сигнализирующий о происшедшем сбое. в работе предлагаемого устройства.

1174930

Составитель С.Ткаченко

Техред M.Ïàðoöÿ:

Корректор М. Самборская

Редактор Л. Гратилло

Закаэ 5201/50

Тираж 710 Подгиснос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4