Устройство для контроля хода программ

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля хода программы специализированных ЭВМ и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 892446. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем проверки выполнения циклических участков программ. Устройство содержит два счетчика, два элемента И-НЕ, пять элементов И, схему сравнения, элемент ИЛИ. 2 ил. Ю i4 1ч9 Q& ГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГосудАРстВеннцй кОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 892446 (21) 38 19244/24-24 (22) 04.12.84 (46) 07,07.86. Бюл. № 25 (72) B.Ã..Tîöåíêî, A.Â.Àëåêñàíäðîâ, Д.В.Ершов, Н.Б,Парамонов и A,А.Деев (53) 681. 3(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 892446, кл. С Об I" 11/12, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДА

ПРОГРАММ

„„SU„„1242967 А 2 (5р 4 G 06 F 11/28 (57) Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано для контроля хода программы специализированных 3ВМ и является усовершенствованием устройства по авт. св. ¹ 892446. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей путем проверки выполнения циклических участков программ. Устройство содержит два счетчика, два элемента И-НЕ, пять элементов И, схему сравнения, элемент ИЛИ. 2 ил.

1 124

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля хода программы специализированной ЭВМ в АСУ,. работающих в реальном маСштабе времени, и является усовершенствованием устройства по авт. св. ¹ 892446.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем проверки выполнения циклических участков программ.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для контроля хода программы; на фиг. 2 — структура специальной команды. Устройство содержит счетчик 1, первый элемент И-НЕ 2, первый 3 и второй 4 элементы И, элемент ИЛИ

5, схему 6 сравнения, второй счетчик

7, второй элемент И-НЕ 8, третий 9 и четвертык 10 элементы 10, триггер

11, пятый элемент И 12, входы разрешения 13, счета 14, сброса 15 первого счетчика, первую группу информационных выходов 16 устройства, вход 17 признака контроля устройства, вход 18 признака контроля перехода, вход 19 признака перехода, вход 20 признака условия, выход 21 ошибки, вход 22 признака контроля, вход 23 признака условного перехода,, вторую группу информационных выходов 24, вход 25 устройства.

Специальная команда (фиг, 2) включает поле 26, в котором записывается код команды, одноразрядное поле

27, в которое записывается " 1" если необходимо контролировать правильность условного перехода на участок программы, который начинается этой специальной командой, поле 28, в котором записывается значение признака условного перехода, поле 29 признака контроля цикла, в которое записывается "1", если необходимо контролировать правильность выполнения циклического участка программы, который начинается этой специальной командой, и "0", если правильность выполнения цикла не контролируется, поле 30, в которое записывается число команд, подлежащих выполнению на участке программы, ограниченном специальной командой и первой, встретившейся после нее, командой условного перехода или командой останова,поле

31, в которое записывается число повторений циклического участка программы.

2967 2

Устройство работает следующим образом.

Если в программе нет команд услов ных переходов, то заранее можно указать число команд, подлежащих выполнению. В этом случае в начале программы ставится специальная команда, в поле 27 которой записан "0", в поле 30 — число команд, подлежащих выС0

l5

44, 55 полнению в программе без учета команды останова, в полях 28, 29 и 31 записаны "0".

В этом случае устройство контроля хода программы работает следующим образом, При выполнении специальной команды в устройстве управления ЦВМ проводят анализ кода специальной команды. Если в поле 27 специальной команды записан "0", на вход 18 устрой.ства не поступает единичный сигнал признака контроля перехода, элемент

И 4 закрыт и анализ правильности выполнения условного перехода не проводят. На вход 15 устройства поступает сигнал, сбрасывающий счетчик

1 в нулевое состояние. На вход 13 устройства поступает управляющий сигнал занесения кода на счетчик, по которому прямой код числа команд, подлежащих выполнению, записанный в поле 30 специальной команды,преобразовывается в дополнительный и поступает на счетчик 1. В конце выполнения каждой команды, кроме команды условного перехода и останова на вход 14 устройства поступает сигнал, но которому содержимое счетчика 1 увеличивается на единицу.

При выполнении команды останова на входе 17 устройства формируется единичный сигнал признака конца кон троля. Если ход программы не нарушен, т.е.. не пропущена ни одна команда и не выполнено ни одной линей команды, то все разряды счетчика 1 находятся в единичном состоянии. С выхода элемента И-НЕ 2 на вход элемента И 3 поступает нулевой сигнал и на

его выходе не формируется единичный сигнал, Если при выполнении программы пропущена хотя бы одна команда,то к моменту выполнения команды останова не все разряды счетчика i находятся в единичном состоянии, на выходе элемента И-HE 2 присутствует единичный сигнал. При выполнении команды останова единичный сигнал, поступающий на вход 17 устройства, сформиру242967 4 з 1 ет на выходе элемента И 3 единичный сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 5. На выходе последнего формируется единичный сигнал, кото рый поступает на выход 21 устройства и свидетельствует об ошибке в ходе программы. Если при выполнении программы выполнена лишняя команда, то еще до выполнения команды останова на второй вход элемента ИЛИ 5 с выхода переноса из старшего разряда счетчика 1 поступает единичный сигнал, на выходе 21 устройства формируется единичный сигнал.

Если в программе имеются команды условного перехода, то заранее можно указать число команд, выполняемых на участках программы от начала программу до первой команды условного перехода между командами условного перехода и от последней ветви программы команды условного перехода до команды останова. Для организации контроля хода программы, первой после каждого разветвления программы, должна выполняться специальная команда. В этом случае при выполнении специальной команды как проверяется правильность выполнения условного перехода, так и задается число команд, подлежащих выполнениЮ на участке программы, до следующей команды условного перехода или останова.При выполнении команды условного перехода на вход 17 признака конца контроля поступает единичный сигнал, как и.при выполнении команды останова.

При выполнении специальной команды участка программы, куда происходит передача управления по команде условного перехода, при выполнении которой осуществляется контроль правильности перехода, устройство контроля хода программы работает следующим образом.

На вход 18 устройства поступает единичный сигнал, который открывает элемент И 4. На второй вход элемента И 4 поступает сигнал с выхода схемы б сравнения, на вход 19 которой поступает сигнал признака условного перехода, сформированный в машине, а на вход 20 поступает сигнал одноразрядного признака с того разряда регистра команд машины, в котором при выполнении специальной команды хранится значение одноразрядного кода, записанного в поле 28. Если условный переход осуществлен правильно, то на входы 19 и 20 устройства поступают одинаковые сигналы, с выхода схемы 6 на второй вход элемента И 4 поступает нулевой сигнал. Если условный переход осуществлен неправильно,на входы 19 и 20 устройства поступают разные сигналы и с выхода схемы 6 на второй вход элемента И 4 поступает единичный сигнал. С выхода элемента

И 4 единичный сигнал поступает на третий вход элемента ИЛИ 5 и формирует на выходе 21 устройства единичный сигнал, свидетельствующий об ошибке в ходе программы.

Если в программе имеются циклические участка, то заранее можно указать число повторений цикла. В этом случае перед циклическим участком становится специальная команда, в поле 29 которой записана "1", в поле 31 — число повторений цикла в дополнительном коде. Первой командой циклического участка становится специальная команда. в поле 27 которой записан "0", в поле 30 — число команд, подлежащих выполнению в циклическом участке без учета команды условного перехода, в полях 28,29 и

31 записаны "0", Первой командой участка программы, на который происходит передача управления после выхода из цикла, становится специальная команда, в поле 27 которой записана "1", в поле 28 записано эталонное значение сигнала условного перехода (юэ = 1), а в остальных полях (29-31) записаны ™О".

В этом случае устройство контроля хода программы работает следующим

40 образом.

При начальных установках цикла в устройстве управления ЦВИ проводится анализ кода специальной команды.

Если в поле 29 специальной команды

45 записана "1" то на вход 22 устройства поступает единичный сигнал признака контроля цикла, который устанавливает в единичное состояние триггер 11 и обнуляет все разряды счетчика ?, на который после этого заносится код из поля 31 специальной команды.

При очередном выполнении циклического участка ("тела цикла ) в устройстве .управления ЦВМ проводится анализ специальной команды. Так как в поле 27 записан "0", на вход 18 устройства не поступает единичный сигнал признака контроля перехода, элемент И 4

1242967 закрыт и анализ правильности усповного перехода не проводится. На вход.

15 устройства поступает сигнал, сбрасывающий счетчик 1 в нулевое состояние. На вход 13 устройства поступает управляющий сигнал занесения кода на счетчик, па которому прямой код числа команд, подлежащих выполнению в циклическом участке, записанный в поле

30 специальной команды, преобразуется в дополнительный и поступает на счетчик 1. В конце выполнения каждой команды, кроме команды условного перехода, на вход 14 устройства посту15 пает сигнал, по которому содержимое счетчика 1 увеличивается на единицу.

При выполнении команды условного перехода в начале цикла. на входе 23 устройства формируется единичный сигнал условного -перехода Ы, который постуIIBBT на входы первого 3 и третьего 9 элементов И.Если ход вы полнения циклического участка не нарушен, т,е. не пропущена ни одна команда и не выполнена ни одной лиш-ней команды, Все разряды cMBT HKG 1 находятся в единичном состоянии. C выхода элемента И-НЕ 2 на вход элемента И 3 поступает нулевой сигнал и на его выходе не формируется единичный сигнал.

Если при выполнении циклического участка программы пропущена хотя бы одна команда, то на выходе элемента

И-НЕ 2 сформируется едини иный сигнал, З который сформирует на выходе элемента И 3 также единичный сигнал, кото-, рь5й поступает на вход элемента ИЛИ

5. На выходе элемента ИЛИ 5 фор«5ируется единичный сигнал, который пасту- О пает на выход 21 устройства и свидетельствует об ошибке в ходе программы. Если при выполнении программы выполнена лишняя команда, то еще до

Д д выполнения команды перехода в начале цикла на второй вход элемента ИЛИ 5 с выхода переноса из старшего разряда счетчика 1 поступает единичный сигнал на выходе 21 устройства формируется единичный сигнал ошибки.

Единичный сигнал условного перехода ь с входа 23 поступает на вход элемента И 9, который открыт разрешающим потенциалам. с выхода триггера

11. На выходе элемента И 9 формируется сигнал, поступающий на счетный вход счетчика 7, па которому его содержимое увеличивается на единицу.

При выходе из цикла па команде условного перехода в устройстве управления ЦВМ проводят анализ специальной команды, выполняемой первой после выхода из цикла. Б полях 27 и

28 даннои специальной команды записаны 1, которые в виде единичных сигналов поступают с входов 18 и 20 устройства на первый и второй входы

9 элемента И 1?, открытые по первому входу потенциалом с выхода триггера

11. Элемент И 12 срабатывает и выдает на выходе сигнал, устанавливающий в "0" триггер 11 и поступающий на вход элемента И 10. Еспи хад программы"не нарушен, т.е. цикл выполнен заданное число раз, то все разряды счетчика 7 находятся в единичном состоянии. С выхода элемента И-НЕ 8 на вход элемента И 10 поступает нулевой сигнал и на его выходе не формируется единичный сигнал, Если цикл вьпгалцяется число раэ меньше заданного, то при выходе из цикла не все разряды счетчика 7 находятся в единичном состоянии, на выходе элемента

И-НЕ 8 присутствует единичный сигнал, который сформирует на выходе элемента И 10 также единичный сигнал, который поступает на вход элемента

ИЛИ 5. На выходе элемента ИЛИ. 5 формируется единичный сигнал, который поступает на выход ?1 устройства и свидетельствует об ошибке в ходе программы. Если программа зациклилась, то на второй вход элемента

ИЛИ 5 с выхода переноса из старшего разряда счетчика 7 поступает единичный .сигнал и на выходе 21 устройства формируется единичныи сигнал.

Предлагаемое устройство способно контролировать ход программы и при наличии прерываний. При отработке прерываний содержимое основных регистров машины запоминается в памяти, С выходов 16 и 24 устройства контроля хада программы, соединенных . с вьгходами единичных разрядов соответственно счетчиков 1 и 7, коды, находящиеся на счетчиках, поступают и запоминаются в соответствующих ячейках памяти машины. При возвращении к прерванной программе необходимо восстановить на счетчиках 1 и 7 инфор" мацик, которая находится в момент прихода сигнала прерывания. Это делается путем вычисления специальной ко1242967

Составитель И.Сафронова

Техред М.Ходанич Корректор Т. Колб

Редактор Н.Гунько

Заказ 3?07/49

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 манды, в полях 30 и 31 которой записаны коды, записанные в память. формула и з обретения

Устройство для контроля хода программ по авт. св. ¹ 892446, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем проверки выполнения циклических участков программ, в него введены второй счетчик, второй элемент И-НЕ, третий, четвертый и пятый элементы И и триггер, причем вход триггера объединен с установочным входом второго счетчика и подключен к входу признака контроля цикла устройства, прямой выход триггера соединен с первыми входами третьего и пятого элементов И, второй вход третьего элемента И объединен с первым входом первого элемента И и подключен к входу признаI ка повторения цикла устройства, выход третьего элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, группа информационных входов которого является группой информационных входов устройства, информационные выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами второго элемента ð И-НЕ и образуют группу информационных выходов устройства, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым вхо. дом четвертого элемента И, второй вход которого объединен с нулевым 5 входом триггера и подключен к выходу пятого элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к входам признака условия и признака контроля перехода устройства, выход переполнения счетчика и выход четвертого элемента И соединены с вторым и четвертым входами элемента ИЛИ соответственно.