Устройство для контроля схем управления

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения-повьппение быстродействия. Поставленная цель достигается путем сравнения кодов сверток, вырабатьшаемых на каждом такте выполнения операции управляющих сигналов, и эталонных кодов сверток,Эталонные коды сверток, соответствующие кодам сверток наборов управляющих сигналов на каждом такте выполняемой операции, формируются после поступления сигнала Запись кодов эталонных сверток на одну из схем управления операцией путем установки в единичное с с-Стояние заранее определенных разрядов первого сдвигающего регистра. С выхода схемы свертки код свертки каждого выполняющего такта операции записывается для контроля второй на регистр и сравнивается с помощью схемы фиксации ошибки с эталонным кодом свертки управляющих сигналов данного такта операции. В случае несовпадения одного из кодов схема фиксации ошибки останавливает работу вычислительного устройства на одном из тактов вьтолняемой операции. В результате анализа разрядов контрольного регистра и гт разрядов регистра эталонных кодов сверток определяется цепь управления операцией, в котброй произошел отказ. Устройство позволяет обнаружить неисправности в цепях управления операциями в момент их возникновения. 1 ил. с ф (Л

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС(1У БЛИН (19) (Н) А1 (5(!4 G 06 F 11 26

ВФ +tl+ lrs (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3747438/24-24 (22) 04.06.84 (46) 23.08.86. Бюл. № 31 (72) Г.П.Мировицкий, В.А.Олейник и В.Д.Киселев (53) 68!.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 401993, кл. G 06 F 11/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 972515е кл. С 06 F 11/26, )980.

Авторское свидетельство СССР

NI I08800I. кл. С 06 F 11/26, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СХЕМ

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения-повышение быстродействия. Поставленная цель достигается путем сравнения кодов сверток, вырабатываемых на каждом такте выполнения операции управляющих сигналов, и эталонных кодов сверток, Эталонные кодц сверток, соотнетствуюп(ие кодам сверток наборов управляющих сигналов на каждом такте выполняемой операции, формируются после поступления сигнала "Запись кодов эталонных сверток" на одну из схем управления операцией путем установки в единичное с сстояние заранее определенных разрядов первого сдвигающего регистра. С выхода схемы свертки код свертки каждого выполняющего такта операции записывается для контроля второй на регистр и сравнивается с помощью схемы фиксации ошибки с эталонньм кодом свертки управляющих сигналов данного такта операции. В случае несовпадения одного иэ кодов схема фиксации ошибки останавливает работу вычислительного устройства на одном из тактов выполняемой операции. В результате анализа разрядов контрольного регистра и п1 разрядов регистра эталонных кодов сверток определяется цепь управления операцией, в котдрой произошел отказ. Устройство позволяет обнаружить неисправности в цепях управления операциями в момент их

Возникновения 1 ил, 1252785

25

40

50

Иэобрс гение относится к вычислительной технике и может быть исиользовано для контроля правильногти функционирования элементов и цепей выработки управляющих сигналов

l1 различных устройствах цифровых вычислитглвnhJx машин и других дискретных автоматoE3, а также для автоматической локализации мест появления ошибок.

Цель иэобретения — ппвышение быстродействия.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит сдвиговый регистр 1, регистр 2, группу 3 элементсí 11, блок 4 формирования контрольного кода, блок 5 сравнения, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, эле— менты 8 и 9 задержки, вход 10 сброса устройства, вход 11 конца операции, вход 12 тактовых импульсов, входы 13 контролируемых управляющих сигналов, входы 14 контролируемых операций, вход 15 записи, выход 16 сигнала ошибки, информационный выход 17 устройства.

Одним из основных устройств ЭВМ является устройство управления, вырабатывающее управляющие сигналы, под действием которых происходит преобразование информации в других устройствах и блоках машины. Каждой, выполняемой устройством управления, операции соответствует определенннй набор управляющих сигналов, распределенных по времени (такту выполнения операции) в соответствии с временной диаграммой.

Устройство работает следующим образом.

По команде Пуск" устройство управления формирует управляющие сигналы, под действием которых происходит обработка команды решаемой задачи. В соответствии с адресом команды запоминающего устройства выбирается команда, код операции которой поступает на дешифратор кода операции устройства управления и дешифрируется . Сигнал с одного из выходов дешифратора, соответствующий коду операции, подготавливает к работе схему управления соответствующей операции. Устройство управления вырабатывает сигнал Запуск, который запускает ту схему управления операцией, на вход которой подается сигпал с выхода дешифратора кода операций, Схема управления операцией в определенные, соответствующие тактовым сигналам, моменты времени вырабатывает управляющие сигналы, которые поступают в другие узлы и блоки машины, где производится преобразование информации в соответствии с правилами выполнения операции. По окончании выполнения операции схема управления вырабатывает сигнал

Окончание операции, по которому запускается схема обработки следующей команды программы и процесс повторяется до тех пор, пока не поступит команда с кодом операции

"Останов" . По данной команде ЭВМ прекращает работу.

Наличие сбоев или отказов в цепях устройства управления приводит к неправильному функционированию узлов и блоков ЭВМ, а также объектов управляемых ЭВМ. Обнаружение сбоев и отказов в момент их воэникновения позволяет исключить неправильное функционирование устройств.

Так как каждому такту выполняемой операции соответствует определенный набор управляющих сигналов, то его можно представить в виде и разрядного двоичного числа, где количество вырабатываемых устройством управления управляющих сигналов. Следовательно, каждому такту выполняемых операций соответствует определенный двоичный код.

Тогда для контроля правильности выработки управляющих сигналов на каждом такте операции можно испольэовать контрольный эталонный код.

Однако применение в качестве контрольных эталонных кодов П -разрядных двоичных чисел требует создания устройства для их хранения и сравнения с вырабатываемыми управляющими сигналами.

Для контроля правильности выработки управляющих сигналов целесообразно использовать не весь контрольный эталонный код, а остаток от деления его на определенное число т.е. испольэовать контроль по модулю.

В этом случае контроль правильности выработки управляющих сигналов происходит следующим образом. 11ри поступлении тактового сигнала вырабатывае,мые управляющие сигналы погтупают

1252785 свертки первого такта операции, поступает на входы блока 5.

Тактовый сигнал по входу 12, задержанный (элементом 8 задержки на время срабатывания блока 4, опрашивает блок 5 и поступает на вход элемента 9 задержки. Так как ошибки нет, то сигнала на выходе блока 5 не будет. На второй вход элемента И 6

10 поступает тактовый сигнал с выхода элемента 9 задержки и инвентированный сигнал с выхода блока 5. Сигнал с выхода элемента И 6 производит сдвиг регистра 1 на tn разрядов и установку разрядов регистра 2 в нулевое состояние. В старших разрядах регистра 1 будет записан код эталонной свертки следующего такта операции, следовательно, устройство щ подготовлено к контролю выработки управляющих сигналов в следующем такте и весь процесс повторяется.

Если в цепи управления не будет выработан ложный управляющий сигнал, то блок 4 преобразует набор сигналов в код, не соответствующий эталонному коду, занесенному на регистр 1. На выходе блока 5 будет выработан сигнал Ошибка". Он поступает на схему останова ЭВМ, и выполнение операции прекращается. Кроме того, инвертированный сигнал поступа ет »а вход элемента И 6 и запрещает прохождение сигнала с выхода элемента 9 задержки. Сдвиг регистра I u установка в ноль разрядов регистра

2 осуществлен не будет. Анализируя коды эталонной свертки и получаемой свертки, определяется цепь, в которой возникла ошибка.

Устройство работает следующим образом.

После дешифрации кода операции, 2 которую необходимо выполнить ЭВМ, сигнал операции с дешифратора кода операции устройства управления подается по одному из входов 14 на один из элементов И группы 3. При подаче сигнала Запуск" запускается выбранная схема управления операцией. Сигнал "Запуск" поступает также в устройство обнаружения отказа по шине записи эталонных кодов свертки. Сигнал с выхода выбранного 35 элемента И 3 поступает на входы установки в единичное состояние тех разрядов регистра I, которые соответствуют единичным состояниям последовательно записанных кодов 40 свертки выполняемой операции.

Таким образом, в регистре 1 оказываются записанные коды сверток каждого. такта операции, последовательно по tn разрядов справа налево.

При выполнении операции схема управления операцией вырабатывает в каждый такт управляющие сигналы, которые поступают в другие узлы и блоки ЭВМ, а также в устройство обнаружения неисправности по входам

13. Сигналы первого такта операции поступают на блок 4, где образуется код по mod q. Образованный блоком 4 код свертки поступает на вход блока 55

5 и записывается на регистр 2. С старших разрядов регистра 1, код, соответствующий коду эталонной

После выработки необходимых сигналов в каждом такте операций схема управления операциями вырабатывает сигнал "Окончание операции, который

45 поступает по входу 11 на элемент

ИЛИ 7 устройства. По этому сигналу все блоки устройства устанавливаются в исходное состояние. Контроль пра.вильности выполнения следующих опе50 раций аналогичен. на схему свертки, где формируется свертка по модулю . Код полученной свертки по модулю сравнивается с эталонным кодом свертки. Если они совпадают, то управляющие сигналы выработаны правильно, в противном случае — нет. Сравнивая коды попучаемой и эталонной свертки, при соответствуюшем выборе модуля числа можно определить цепь, которая не выработала ложный управляющий сигнал.

В качестве блока 4 формирования контрольного кода может быть использована любая известная схем:. свертки кода по mod.

Перед началом работы регистры

1 и 2 устанавливаются в нулевое состояние за счет подачи сигнала на вход 10 с выхода схемы установки в нуль ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для контроля схем управления, содержащее регистр, группу элементов И, элемент И, элемент

ИЛИ, причем первые входы элементов

И гпуппы соединены с шинами соответ12527В5

12 10 11

Составитель С.Стремин

Техред В.Кадар Корректор М.Пожо

Релактор В.Петраш

Заказ 462 < 49

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.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 ствующих контролируемых операций устройства, вт рые входы элементов И группы соединены с входом сигнала записи у< тройства, выходы регистра образуют информационный выход устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены (тпin)-разрядный сдвигояый регистр (г,е m — число разрядов в эталонном коде; n — максимальное число тактов, необходимое для выполнения любой контролируемой операции), блок сравнения, первый и второй элементы задержки, блок формирования контрольного кода, причем выходы элементов

И группы соединены с установочными входами соответствующих разрядов сдвигового регистра, сбросовые входы которых соединены с первым сбросовым входом регистра и выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого являются входом сброса и входом конца операции устройства -оответственно, входы контролируемых управляющих сигналов устройства соединены с информационными входами блока формирования контрольного кода, выходы контрогьного кода которого соединены с информационными входами регистра и первой группой информационных входон блока сравнения, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами п стар10 ших разрядов сдвигового регистра, вход строба блока сравнения соединен с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, выход неравнества блока срав15 нения соединен с первым нходом элемента И и является выходом сигнала ошибки устройства, второй вход элемента И соединен с выходов второго элемента задержки, выход элемента И

20 соединен с вторым сбросовым входом регистра и тактовым входом сдвигоного регистра, вход первого элемента задержки является входом тактовых импульсов устройст—

25 на.