Устройство для контроля хода микропрограммы

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к .устройствам контроля ЭВМ, и может быть использовало при построении устройств программного и микропрограммного управления с высокой достоверностью функционирования . Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит блок памяти, коммутатор, сумматор , регистр j элемент И-НЕ5 два элемента И, элемент ИЛИ, триггер, элемент задержки, схему сравнения. Проверка правильности хода программы осуществляется в процессе выполнения основных рабочих микрокоманд и не требует выполнения контрольных микрокоманд, а также позволяет обнаруживать зацикливание в любой микрокоманде . 3 ил. Ю 00 00 00 vi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (S1) 4 G 06 F 11/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3814355/24-24 (22) 20.11.84 (46) 15.06.86. Бюл. К- 22 (71) Московский институт электронной техники (72) А.В. Горячев и Ю.А. Новокрещенов (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 920727, кл. G 06 Р 9/22„ 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 892446, кл. С 06 F 11/12, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДА

МИКРОПРОГРАММЫ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к .устройствам контроля.

„„SU„„1238087 А 1

3BN, и может быть использовайо при построении устройств программного и микропрограммного управления с высокой достоверностью функционирования. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит блок памяти, коммутатор, сумматор, регистр, элемент И-НЕ, два элемента И, элемент ИЛИ, триггер, элемент задержки, схему сравнения.

Проверка правильности хода программы осуществляется в процессе выполнения основных рабочих микрокоманд и не требует выполнения контрольных микрокоманд, а также позволяет обнаруживать зацикливание и любой микрокоманде. 3 ил.

1 12

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам контроля ЭВМ, и может быть использовано при построении устройств программного и микропрограммного управления с высокой достоверностью функционирования.

Цель изобретения — повьппение быстродействия.

На фиг. 1 приведена функциональ- . ная схема устройства для контроля хода микропрограммы; на фиг. 2— структура контрольной части микрокоманды; на фиг. 3 — структурная схема микропрограммы.

Устройство для контроля хода микропрограммы (фиг. 1) содержит блок

1 памяти, коммутатор 2, сумматор 3, регистр 4, элемент И-НЕ 5, первый элемент И 6, элемент ИЛИ 7, триггер

8, элемент 9 задержки, схему 10 сравнения, второй элемент И 11, вход 12 кода микропрограммы устройства, вход

13 признака кода микропрограммы устройства, вход 14 кода поправки устройства, вход 15 тактовых импульсов устройства, вход 16 признака конца контроля устройства, вход 17 условия перехода устройства, вход 18 признака условия перехода устройства, вход

19 признака контроля перехода устройства, выход 20 сигнала ошибки уст.ройства, вход 21 начальной установки устройства.

Контрольная часть микрокоманды (фиг. 2) содержит поле 22, в котором записывается "1", если необходимо контролировать правильность условного перехода при ветвлениях в микропрограмме, и "0", если правильность условного перехода не контролируется, поле 23, в котором записывается значение признака условного перехода, по которому при ветвлениях в микропрограмме должен осуществляться переход, поле 24, в котором записывается код поправки, численное значение которого для каждой микрокоманды определяется следующим образом.

Максимальное число тактов, за которое может быть выполнена микропрограмма, — контрольное число тактов. Так, для микропрограммы (фиг.3) контрольное число тактов равно семи. ,Тогда для микрокоманд 25-31 код поправки равен единице, а для микрокоманды 32 — трем.. Таким образом, для . любого пути в микропрограмме суммар38087 2 ное значение кодов поправок должно равняться контрольному числу тактов для данной микропрограммы; При этом минимальное значениекода поправки любой микрокоманды не должно быть равно нулю.

В микропрограмме (фиг. 3) микрокоманды 25 и 31 являются соответственной первой и последней микрокоман10 дами, микрокоманда 26 — микрокомандой условного перехода, после выполнения которой происходит переход на выполнение микрокоманды 27, если значение сигнала условия перехода равно

15 "1", или переход на выполнение микрокоманды 32, если значение сигнала условия перехода равно "0". При этом в поле 22 контрольной части микрокоманд 27 и 32 должна быть записа20 на "1", а в поле 23 контрольной части микрокоманд 27 и 32 — " 1" и "0" соответственно. В поле 22 контрольной части остальных микрокоманд микпропрограммы (фиг. 3) записывается

25 "0", так как правильность условного перехода здесь не контролируется.

Устройство для контроля хода микропрограммы работает следующим образом.

В исходном положении триггер 8 находится в нулевом состоянии, в которое он устанавливается в начале работы устройства по входу 21 устройства. В запоминающем .устройстве 1 по адресам, определяемым кодами микропрограмм, находятся контрольные числа тактов соответствующих микрокоманд, записанные в обратном коде, После выполнения последней микро40 команды микропрограммы на вход 16 устройства поступает единичный сигнал признака конца контроля, который открывает по второму входу элемент

И 6. Если ход микропрограммы не на45 рушен, т.е. не пропущена ни одна микрокоманда, и не выполнено ни одной лишней микрокоманды., то все выходы регистра 4 должны находиться в единичном состоянии, а единичный выход триггера 8 — в нулевом. С выхода эле50 мента И-НЕ 5 на первый вход элемен- . та И 6 поступает нулевой сигнал, а на его выходе единичный сигнал отсутствует. Если при выполнении микропрограммы была пропущена хотя бы од55 на микрокоманда, то после выполнения последней микрокоманды микропрограммы не все выходы регистра 4 находятся в единичном состоянии, на выходе

3 1238087 4 элемента И-НЕ 5 присутствует единич- так как на входе 13 устройства единый сигнал. После выполнения послед- ничный сигнал отсутствует. неи микрокоманды микропрограммы еди- Проверка правильности условного ничныи сигнал, поступающий на вход . перехода при ветвлениях в микропро16 устройства сформирует на выходе грамме осуществляется следующим обэлемента И 6 также единичный сигнал, разом. которыи поступает на первый вход При выполнении микрокоманды условэлемента HJlN 7. На выходе элемента ного перехода на вход 17 устройства

ИЛИ 7 ф

7 формируется единичныи сигнал, поступает фактический сигнал условия которыи поступает на вход 20 устрой- 1п перехода, сформированный в машине. ства и свидетельствует об ошибке. в При выполнении следующей микрокоман-. ходе микропрограммы. Если при выпол- ды на вход 19 устройства поступает нении микропрограммы выполнена лишняя единичный сигнал, записанный в поле микрокоманда, то после выполнения . 22 контрольной части этой микрокоманпоследней микрокоманды или еще до вы- 15 ды, который открывает по второму входу полнения последней микрокоманды мик- элемента И 11. На первый вход элеменропрограммы единичный сигнал с выхода та И 11 поступает сигнал с выхода переноса из старшего разряда сумма- схемы 10 сравнения, на первый вход тора 3 по переднему фронту тактового которой с выхода элемента задержки 9 импульса заносится на триггер 8, < 2О поступает задержанный на один такт единичного выхода которого он посту- фактический сигнал условия перехода. пает на второй вход элемента ИЛИ 7, . На второй вход схемы сравнения 10 и на выходе 20 устройства формирует-, с входа 18 устройства из поля 23 ся единичныи сигнал, свидетельствую- контрольной части выполняющейся микщий об ошибке в хо е мик од микропрограммы. 2 рокоманды поступает эталонное значение сигнала признака условия переПри выполнении последней микро- хода. Если условный переход осуществкоманды текущей микропрограммы на в, 12 лен правильно, то на первый и второй вход устройства поступает код оче- входы схемы 10 сравнения поступают реднои микропрограммы. По заднему фронт одинаковые сигналы, с выхода схемы ронту тактового импульса, соответ- 10 сравнения на первый вход элеменствующего последней микрокоманде та И 11 поступает нулевой сигнал устройства поступает единичный сиг.нал При этом п ри этом по первому информационному входу коммутатора 2 из блока 1 Ы разные сигналы, с выхода схемы 10 памяти на первый вход сумматора 3 с выхода коммутатора 2 поступает обсравнения на первый вход элемента ратный код контрольног дня очередной микропрограммы На второи вход сумматора при выполнении 4О нал поступает на третий вхо элеменр " од элеменпервои микрокоманды выбРанной микРота ИЛИ 7. На выхо е 20 ст ст д у тройства программы поступае поступает код поправки, сформируется единичный сигнал, сви санный в поле контрольной часдетельствующий об ошибке в ходе микропрограммы. ти первой микрокоманды. По заднему фронту тактового импульса соответ- 45 Если правильность у

У льность условного перествующему первой микрокоманде, единичныи сигнал на входе 13 устройства команды контролировать не требуется, сбрасывается, в регистр 4 с выхода то в поле 22 контро ь трольнои части вынолсуммы сумматора 3 заносится резуль- няющейся микрокоманды записывается и этом на вход устройства тат операции сложения, а в триггер 5О "0", При этом н 19

8 — значение сигнала переноса из не поступает е оступает единичный сигнал признароля перехода, элемент И 11 старшего разряда сумматора 3. При вы- ка контроля пер полнении последующих микрокоман стройство аботает д у — закрыт и анализ правильности услов1 ро ство работает аналогичным образом ного перехода ерехода не производится. только на первый вход сумматора 3 че-55 Т аким образом, предлагаемое устрез коммутатор 2 по второму информа- ройство превосходит известное по ционному входу коммутатора 2 посту- быстродействию йс вию, так как проверка прапает информация с выхода регист а 4 р, вильности хода микропрограммы осуще1238087 ствляется в процессе выполнения основных рабочих микрокоманд и не требует выполнения контрольных микрокоманд.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет обнаруживать зацикливание в любой микрокоманде микропрограммы, в то время как известное уст- 1О ройство не обладает способностью кон-. тролировать зацикливание на командах условного перехода. Так, код поправки, записанной в поле 24 контрольной части любой микрокоманды, не равен нулю. Тогда при зацикливании в микрокоманде на выходе переноса из старшего разряда сумматора 3 появится единичный сигнал, который по заднему фронту тактового импульса .записывается в триггер 8, с единичного выхода которого он поступает на второй вход элемента ИЛИ 7, и.на выходе

20 устройства формируется единичный сигнал, свидетельствующий об ошибке.

Таким образом, предлагаемое устройство обнаруживает ошибки типа зациклиI ванне в любой микрокоманде.

Предлагаемое устройство позволяет З< также контролировать команды микро— программ на запрещенные комбинации.

При этом в блок 1 памяти по адресам, соответствующим запрещенным комбинациям, записывается минус единица: 111...112. Тогда при поступлении на

35 вход 12 устройства запрещенной комбинации на первый вход сумматора 3 из блока 1 памяти по первому информационному входу коммутатора 2 поступает код ми%ус единицы. На второй вход сумматора 3 поступает не нулевой код .поправки, записанный в поле 24 контрольной части выбранной микрокоманды.

После выполнения операции сложения . 45 на выходе переноса из старшего разряда. сумматора 3 появится единичный сигнал, который по заднему фронту тактового импульса записывается на триггер 8, с единичного выхода кото50 рого он поступает на второй вход элемента ИЛИ 7, и на выходе 20 устройства формируется единичный сигнал, свидетельствующий об ошибке, Формула изобретения

Устройство для контроля хода микропрограммы, содержащее два элемента

И, элемент И-НЕ, элемент ИЛИ и схему сравнения, причем первый и второй входы первого элемента И подключены соответственно к выходу элемента

И-HF. и к входу признака конца контроля устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

И, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу несравнения схемы сравнения и входу признака контроля перехода устройства, выход элемента ИЛИ является выходом ошибки устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены блок памяти, сумматор, регистр, коммутатор и элемент задержки, причем вход блока памяти является входом кода микропрограммы устройства, выход блока памяти соединен с информационным входом коммутатора, группа информационных входов которого соединена с группой разрядных выходов регистра, управляющий вход коммутатора является входом признака кода микропрограммы устройства, первый и второй входы сумматора соединены соответственно с выходом коммутатора и входом кода поправки устройства, информационный выход и и выход переноса сумматора соединены соответственно с информационным входом регистра и D-входом триггера,синхровход регистра подклю 1ен к тактовому входу устройства, группа разрядных выходов регистра соединена с группой входов элемента И-НЕ, К и

С-входы. триггера подключены соответственно к входу начальной установки и тактовому входу устройства, выход триггера соединен с третьим входом элемента ИЛИ, вход условного перехода устройства подключен через элемент задержки к первому входу схемы сравнения, второй вход которой подключен к входу 1 ризнака условного перехода устройства.

1238087

Фиа. 7 щи,3

Составитель И. Сафронова

Техред Л.Сердюкова корректор Г. Решетник

Редактор М,Недолуженко

Заказ 3293/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4