Устройство для контроля микропрограммного автомата

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временной диаграммы работы микропрограммных устройств управления. Цель изобре/тения - повышение достоверности кон троля за счет расширения класса выявляемых ошибок. Устройство позволяет обнаруживать наряду с ошибками появления или исчезновения импульса таких ошибок, при которых, несмотря на то,что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрограммного автомата. Устройство содержит п накапливающих сумматоров, счетчик тактов, п регистров, п шифраторов , п групп элементов И, п блоков сложения по модулю два, три элемента ИЛИ, элемент И, п + 1 одновибраторов, два элемента задержки, где п - число выходов контролируемого микропрограммного автомата. 3 ил. I (Л 1 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 14 А1 (so 4 С 06 F 11/00

1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3890451/24-24 (22) 25.04.85 (46) 15.12.86. Бюл. N- 46 (72) В.Н.Самошин и В.А.Мельников (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 1003088, кл. G 06 Р 11/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР

11у 813432, кл. С 06 F 11/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

МИКРОПРОГРАММНОГО ABTOMATA (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временной диаграммы работы микропрограммных устройств управления. Цель изобре.тения — повышение достоверности кон-. троля за счет расширения класса выявляемых ошибок. Устройство позволяет обнаруживать наряду с ошибками появления или исчезновения импульса таких ошибок, при которых, несмотря на то,что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрограммного автомата. Устройство содержит и накапливающих сумматоров, счетчик тактов, и регистров, п шифраторов, п групп элементов И, п блоков сложения по модулю два, три элемента

ИЛИ, элемент И, n + 1 одновибраторов, Я два элемента задержки, где n — число емкопоа комтролируемого микропрограм- (f) много автомата. 3 ил.

С:

1277114

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временной диаграммы работы микропрограммных устройств управления.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для контроля .микропрограммного автомата, на фиг.2функциональная схема блока сложения по модулю два, на фиг.3 — пример ошибочной временной диаграммы микропрограммного автомата, которую может контролировать предлагаемое устройство.

Устройство для контроля микропрограммного автомата (фиг.1) содержит и накапливающих сумматоров .1.1-1.п, счетчик 2 тактов, и регистров 3.1-3.п, пшифраторов 4,1-4.п, и групп элементов И 5.1-5.п, и блоков 6.1-6.п сложения по модулю два, первый 7, третий 8 и второй 9 эле;менты ИЛИ, элемент И 10, п одновибраторов 11.1-1 1.п, (и + 1)-й одновибратор 12, первый элемент

13 задержки, второй элемент 14 задержки.

На фиг.1 изображены также группа информационных входов 15.1 — 15.п устройства, тактовый вход 16 устройства, вход 17 кода операции устройства, вход 18 окончания работы устройства и выход 19 устройства.

Блок сложения по модулю два (фиг.2) содержит р элементов 20 сложения по модулю два, где р — разрядность ьакапливающего сумматора 1. 1 — 1. п группы и регистра группы 3.1-3.п. !

На приведенном примере ошибочной диаграммы микропрограммного автомата, которую может контролировать предлагаемое устройство (фиг.3), показаны возможные ошибки формирования временной диаграммы на информационных входах 15.1-15.п устройства.Черным цветом, штриховкой ч белым цветом соответственно показаны случайно несформированные импульсы, случайно сформированные импульсы и импульсы, соответствующие правильному формированию временной диаграммы.

Стрелки показывают случайные условные переходы импульсов на временной диаграмме данного выхода микропрограммного автомата., 1ля каждого выхода микропрограммного автомата показаны соответствующие ;..уммы: сумма Е, — заданная (эталонная) сумма

4 тактов и сумма X — аналогичная действительной сумме тактов от начала формирования временной диаграммы до фронта каждого сформированного импульса для всех его выходов.

Рассмотрим функциональное назначение основных элементов устройства для контроля микропрограммного автомата (фиг.1).

Группа накапливающих сумматоров

1. 1-1.п служит для вычисления дейст; вительной суммы тактов от начала формирования временнойдиаграммы микропрограммным автоматом до фронтов всех импульсов для: каждого информационного входа 15.1-15.п устройства.

Счетчик 2 тактов предназначен для формирования двоичного кода номера текущего такта работы микропрограммного автомата.

Группа регистров 3.1-3.п и шифраторов 4.1-4.п служит для хранения и формирования заданных (эталонных) сумм тактов для каждого выхода микропрограммного автомата соответственно.

Группы элементов И 5.1-5.п предназначены для разрешения прохождения кода номера текущего та.<та при появлении импульса на соответствующем

35 выходе микропрограммного автомата.

Группа блоков 6.1-6.п сложения по модулю два служит для сравнения заданной (эталонной) и действительной сумм тактов.

Первый элемент ИПИ 7 предназначен для сборки сигналов несовпадения заданной и действительной сумм тактов.

Третий элемент ИЛИ 8 предназначен для сборки сигналов обнуления всех элементов памяти устройства °

Второй элемент ИЛИ 9, одновибратор

12 и обусловленные ими связи предназначены для формирования импульса

50 при появлении кода операции на входе 17 устройства.

Элемент И 10 служит для разреше55 ння выдачи на выход 19 устройства сигнала ошибки по окончании функционирования микропрограммного автомата, если заданная (эталонная) и действительная суммы тактов не равны.

1277114

Одновибратары 11.1 — 11.п служат для формирования импульса по фровту сигнала для каждого выхода микропрограммного автомата.

Первый элемент 13 задержки предназначен для задержки импульса синхронизации записи в регистры

3. 1-3. п группы на время процессов формирования кода эталонной суммы тактов группой шифраторов 4.1-4.п. 10

Второй элемент 14 задержки служит для задержки обнуления накапливающих сумматоров 1.1-1.п во избежание формирования ложного сигнала ошибки на выходе 19 устройства при правиль- 15 ной временной диаграмме микропрограммного автомата.

Рассмотрим работу устройства для контроля микропрограммного автомата.

25

Формула изобретения

Устройство для контроля микропроггаммного автомата, содержащее счетчик тактов, и шифраторов,,где n— число выходов контролируемого микропрограммного автомата, элемент И, три элемента ИЛИ, причем вход кода операции устройства подключен к входам п шифраторов, вход окончания работы устройства подключен к первому входу элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я

Начало работы инициируется подачей на вход 17 кода операции для микропрограммного автомата с дешифратора вычислительной машины. При этом через шифратор 4.1-4.п группы в регистры 3.1-3.п группызаносится для каждого входа 15.1-15.п устройства код суммы тактов от начала формирования временной диаграммы до фр >нта каждого ееимпульса. Запись информации в регистры 3.1-3.п синхронизируется импульсом с одновибратора 12 через элемент 13 задержки,обусловленным необходимымвременем информации.

После подачи кода операции в микро- З5 программном автомате начинается формирование временной диаграммы на входах 15.1-15.п устройства по тактовым импульсам, которые поступают на суммирующий вход счетчика 2 с 40 входа 16 устройства. При появлении сигналов на входе 15.1-15.п устройства соответствующие однавибраторы вырабатывают импульс, код номера текущего такта (число тактов до дан- 45 ного момента времени) заносится через соответствующую группу элементов И 5.1-5.п в накапливающий сумматор 1.1-t.n группы и складывается с его содержимым. Таким образом,дей- 50 ствительная сумма тактов от начала формирования временной диаграммы . до фронта каждого ее импульса будет накапливаться в соответствующих сумматорах 1.1-1.п на протяжении всего 55, цикла функционирования микропрог. раммного автомата для каждого его выхода.

Если в ходе микропрограммы ошибок не было, то к окончанию ее выполнения заданные (эталонные) и действительные суммы тактов будут равны и, следовательно, на выходах блоков

6.1-6.п элементов спожения по модулю два и элемента ИЛИ 7 будет присутствовать уровень нулевого сигнала, который запретит на выходе элемента

И 10 формирование сигнала ошибки при приходе по окончании выполнения микропрограммы единичного сигнала на вход 18 устройства.

Если при выполнении микропрограммы произ ушла ошибка (фиг.3), то эталонная и действительная суммы тактов по окончании работы микропрограммного автомата не совпадают, что приводит к открытию элемента И 10 единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 7 и формированию сигнала ошибки на выходе

19 устройства при приходе единичного сигнала на вход 18 устройства.

После завершения выполнения микропрограммы на вход 18 поступает едини-. чный сигнал, который через элемент

15 задержки и элемент ИЛИ 8 обнуляет все элементы памяти устройства, подготавливая его к приему следующего кода операции.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля, что обусловлено возможностью обнаружения наряду с ошибками появления или исчезновения импульса, таких ошибок, при которых несмотря на то, что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрог; „ раммного автомата.

1277114 тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок, устройство содержит п накапливающих сумматоров, и регистров, и групп элементов И, и блоков сложения по модулю два, и одновибраторов,(п + 1)-й одновибратор, два элемента задержки, причем входы с первого по п-й одновибраторов являются информационными входами устройства и подключены к выходам контролируемого микропрограммного автомата, выходы с первого по и-й одновибраторов соединены с первыми входами элементов И с первого по п-ю групп соответственно, тактовый вход устройства подключен к счетному входу счетчика тактов, группа разрядных выходов счетчика тактов соединена с вторыми входами соответствующих элементов И с первой по и-ю групп, выходы элементов И с первой по и-ю групп соединены с информационными входами с первого по и-й накапливающих сумматоров соответственно, выходы с первого по и-й накапливающих сумматоров соединены с первыми входами,с первого по п-й блоков сложения по модулю лва, выходы с первого по и-й шифраторов соединены с информационными входами с первого по и-й регистров соответственно, вход кода операции устройства соединен с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом (и+ 1) -ro одновибратора,вы10 ход которого соединен с входом первого элемента задержки и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами сброса п накапливающих сумматоров, счетчика тактов и и регистров, выход первого элемента задержки соединен с входами синхронизации п регистров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих и блоков сложения

20 по модулю два, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, вход окончания работы устройства соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента

ИЛИ, выход элемента И является выходом устройства.

12771 t4

75я2t !

2;Г

75п

Редактор E.Êoë÷à

Заказ 6668/43

Производственно-лолиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул,Проектная,4 2 3 9 5 6 Р g У Î Ъ 12 13 4 <1

Фиг., Составитель Д.Ванюхин

Техред;И.Попович Корректор С.Шекмар

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

=30 с

Жч

264

20Г и

281

28t

21Г

28t