Устройство для контроля хода микропрограмм

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в системах функционального диагностирования ЭВМ. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит регистры 1,1 - 1.N, 3, 4, блок 5 сложения по модулю два, блок 7 сравнения, параллельный сигнатурный анализатор (ПСА) 6, блок 8 памяти и элемент И 9. Особенностью устройства является то, что на линейных участках микропрограммы ПСА работает как генератор M-последовательности, что позволяет уменьшить число необнаруживаемых неправильных переходов в контролируемой микропрограмме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК рц5 С 06 F l 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С2

Я а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4602589/24 (22) 04.11.88 (46) 07.07.91. Бнш. № 25 (71) Институт технической кибернетики АН БССР (72) А.С.Календарев и Е.М.Левин (53) 681.326.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 966694, кл. G 06 F 9/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 14 11743, кл. G 06 F 9/22, 11/00, 198 7. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДА

МИКРОПРОГРАММ (57) Изобретение относится к вычисли„„90„„1661772 А 1

2 тельной технике и может использоваться в системах Ьункционального диагностирования ЭВМ. Цель изобретения— повышение достоверности контроля.

Устройство содержит регистры 1.1-1.п, 3,4, блок 5 сложения по модулю два, блок 7 сравнения, параллельный сигнатурный анализатор (ПСА) 6, блок 8 памяти и элемент И 9. Особенностью устройства является то, что на линейных участках микропрограммы ПСА работает как генератор М-последовательности, что позволяет уменьшить число необнаруживаемых неправильных переходов в контролируемой микропрограмме.

1 иле

1661 77?

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в системах функционального диагностирования ЭВМ;

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит группу регист- Ið ран 1.1-1.п, группу нходов ? записи, регистры 3 и 4, блок 5 сложения по модулю два, параллельный сигнатурный анализатор 6, блок 7 сравнения, блок

8 памяти, элемент И 9, группы 10.11.0.п 11, 12 информационных входов, тактовые входы 13 и 14, вход 15 разрешения выдачи результата, вход 16 задания режима, выход 17 сигнала ошиби и вход 18 начальной установки.

Сущность изобретения состоит в

1ом, что для достоверного кодирования

Г1ершин граф — схемы алгоритма (ГСА) микропрограммы применен параллельный игнатурный анализатор в режиме ге- . 25 нератора периодической последовательности. При неизменных значениях по1 енциалов на входах ПСА 6 на его выходе генерируется периодическая последовательность, период которой зависит Зр от вида характеристического полинома.

При определенном выборе полинома та-. кая последовательность имеет период

2 — 1, где m — степень характеристиltl ческого полинома, и носит название

М-последовательности.

В устройстве основным рабочим режимом IICA является режим генерации

М-последовательности. Разрядность ПСА

М выбирается иэ соотношения N <2 -1, 4р где N - количество вершин I CA. Сигнал коррекции на каждом такте подбирается так, чтобы сигналы на параллельных входах ПСА были ранны нулю.

Весь период генерации расчленяет- 45 ся на участки, длина которых определяется длиной линейных участков, на которые может быть расчленена исполняемая ГСА. Порядок расчленения носит произвольный характер. Затем обеспечи†-g вается подстройка ПСА при переходе от одного линейного участка к другому так, чтобы на каждом участке генерировался уникальный фрагмент числовой последовательности.

Тем самым устанавливается взаимнооднозначное соответствие между вершинами ГСА и представляющими их состояниями ПСА, что создает предпосылки для качественного контроля хода микропрограмм.

Выпелим ошибки двух типов. Ошибки первого типа сопровождаются искажением сжимаемых управляющих сигналов.

Ошибки второго типа могут не вызывать такого искажения, но принодить к неверным переходам в микропрограмме.

Принцип контроля ошибок первого типа состоит в том, что их проявление приводит к формированию ненулевого сигнала на входе ПСА, который тем самым изменяет режим работы.

Поэтому к моменту контроля его состояние отлично от законного эталонного. Принцип контроля ошибок второго рода состоит в том, что при несанкционированном переходе продолжается генерация того фрагмента М вЂ” последовательности, который запланирован для соответствующего участка. Это также выявится при сравнении с эталоном.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал начальной установки на входе 18 устройства поступает на одноименный вход анализатора 6, переводя его в единичное состояние.

Единичные коды поступают на старшие разряды адреса блока 8, н котором в данной ячейке хранится код

100...t)0. Единичный разряд этого кода с выхода разрешения подстройки поступает на вход элемента И 9, на втором входе которого установлен разрешающий потенциал с входа 16 устройства, а с выхода элемента И 9 на тактовый вход регистра 4. Нуленые разряды с выходов блока 8 поступают на входы регистра 4 и записываются в нем. Устройство готово к работе., I

На группы информационных входов

10,1-10.п поступают контролируемые сигналы с различных выводов объекта контроля микропрограммного устройства управления. Код на группу информационных входов 11 поступает а выходов поля коррекции регистра микрокоманды объекта контроля. Обозначим D.

i-тую группу нходов блока 5, его выход Y а К вЂ” состояние группы вхо.— дов 12 коррекции устройства. Запишем условия, определяющие значение сигназта на группе входов 11 коррекции:

K=D) Я Dg Тогда при О. =К и Р,. = ), YD (9D ЩКО

5 16

Для обеспечения нормальной работы устройства сигналы на входы 2,13 подаются одновременно.

Таким образом, устройство работает на линейных участках ГСА.

В условных вершинах одно значение сигнала логического условия вызывает переход на новый линейный участок, а при другом сохраняется следование в рамках прежнего линейного участка. Сигнатура вершины ветвления с выходов анализатора 6 поступает на старшие разряды адреса блока 8. На

его младший разряд адреса поступает анализируемое логическое условие.

При соответствующем его значении с выхода разрешения подстройки через элемент И 9, открытый сигналом системной синхронизации через вход 14 устройства, поступает сигнал на тактовый вход регистра 4, а на его входы данных подаются значения кода подстройки П с одноименного выхода блока 8.

На выходе блока 5 формируется код

У=D Я П Q+ К Я П, который параллельно загружается в анализатор 6, устанавливая его в исходное состояние для отработки нового линейного участка.

Управляющие сигналы на входах 13 и 18 отсутствуют, а на входе 2 имеют активное значение. Здесь.по-прежнему

К=Э, С+) D, откуда следует Y=II и код подстройки равен начальному значению сигнатуры нового линейного участка.

Отметим следующую особенность. После первой подстройки в ветвлении в регистре 4 фиксируется определенный для данной ветви код П . Поэтому за5 тем при движении по линейному участку входной код анализатора 6 равен

7=0 8 D< О+ К О+ П . Для получения как и прежде условия Y=0 необходимо код коррекции задать равным K=D Q+

Q+D O П . Это выражение является общим для вычисления кода коррекции в вершинах, следующих за ветвлением на новом линейном участке.

Для случая схождения ветвей рассмотрим работу устройства при движении по той ветви, которой соответствует завершение линейного участка.

Последняя вершина перед вершиной схождения является местом безусловной подстройки, а предпоследняя— местом безусловнои коррекции. Для выполнения контроля на группу 12 инфор61/72

6 мационных входов устройства подается эталонный код, который в блоке 7 cpasнивается с состоянием анализатора 6, в результате под действием сигнала на входе 15 поступает на выход 17 сигнала ошибки устройства.

Процесс генерации в ПСА 6 при этом не искажается.

После выполнения этой микрокоманды на старших разрядах адреса блока 8 сформирован код, являющийся признаком, безусловной подстройки. Код подстройки подается на входы данных регистра

4, а сигнал разрешения подстройки поступает на первый вход элемента И 9."

В следующей микрокоманде выполняется подстройка ПАС. Для этого подаются управляющие сигналы на входы 2 и 14.

В ПСА 6 параллельно заносится код

Y=D + D + К + П. Причем для данной вершины К=D (9 D< и тогда код подстройки равен состоянию ПСА 6, которое нужно установить в вершине схождения.

Контроль микропрограммы может выполняться в любых микракомандах. Для этого необходимо своевременно выставить эталонное значение на входах 12 и подать сигнал разрешения на вход 15 устройства.

При искажении управляющих сигналов, формируемых íà i — м такте микрохоманды, на входы 10.1 — 10.п устройства поступает искаженный код. Следствием этого будет неравенство нулю входного кода

ПСА на этом такте, что вызывает изменение генерируемой последовательности. Такое изменение обнаруживается при первом сопоставлении с эталоном.

Существенным является то, что анализируемые выводы микропроцессорного устройства не ограничены адресной шиной, а могут включать выходы регистра микрокоманд, а также любые другие выводы, сигналы которых однозначно связаны с исполняемой микрокомандой, Рассмотрим процедуру обнаружения ошибок перехода. Неверный переход не оказывает влияния на работу IICA так как на входы последнего продолжают поступать нулевые входные сигналы.

Выделим как наиболее сложный случай ошибочный переход между .двумя сходящимися ветвями. Если длины участков, пройденных по ветвям, при ошибке и без нее различны, то после схождения любое сравнение с эталоном выявляет ошибку, так как количество тактов

1661 772 генерации по верному пути и по пути,, пройденному в результате опыбки, не совпадают. Даже если схема в резуль— тате ошибки отработала то же количество тактов, что и на верном пути, то перед схождением ветвей по одной из ветвей предусмотрена коррекция и сравнение с эталоном. Следовательно, и в этом случае ошибка будет выявляться.

ФОрмула изобретения

Составитель М.Иванов

Редактор В. Бугренкова Техред Л. Кравчук Корректор Н.Р--Заказ 2125 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Устроиство для контроля хода микропрограмм, содержащее первый регистр, параллельный сигнатурный анализатор и блок сравнения, управляющий вход и выход которого образуют соотве гственно вход разрешения вццачи резу ьтата и выход сигнала ошибки уст( ро ства, группа информационных входов и,тактовый вход первого регистра образуют соответственно первую группу информационных входов устройства для 25 подключения к выходам поля коррекции регистра микрокоманд объекта контроля и вход записи устройства, группа ииформационных выходов параллельного снгнатурного анализатора соединена с первой группой информационных входов блока сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности контроля, оно допОлнительно содержит второй регистр, 35 группу регистров, блок сложения по модулю два, блок памяти и элемент И, причем i-я группа входов блока сложения по модулю два соединена с группой разрядных выходов i-го регистра группы (i=1, n), группа выходов блока сложения по модулю два соединена с группой информационных входов параллельного сигнатурного анализатора, вход разрешения сдвига и вход начальной установки которого образуют первый тактовый вход и вход начальной установки устройства соответственно, группа информационных выходов и вход записи параллельного сигнатурного анализатора соединены соответственно с группой старших разрядов адресных входов блока памяти и выходом элемента И, первый вход которого образует второй тактовый вход устройства, а второй вход подключен к выходу младшего разряда блока памяти, группа выходов старших разрядов которого и выход элемента И соединены соответственно с группой информационных входов и тактовым входом второго регистра, группа разрядных выходов которого и группа разрядных выходов первого регистра соединены с (n+t)-й и (и+2)-й группами входов блока сложения по модулю два, младший разряд адресных входов блока памяти является входом задания режима устрой— ства для подключения к выходу сигнала условия объекта контроля, группа информационных входов 1-го регистра группы образует (х+1)-ю группу информационных входов устройства для подключения к информационным выходам объекта контроля, тактовые входы регистров группы подключены к группе входов записи устройства, вторая группа информационных входов блока сравнения образует (n+2)-ю группу информационных входов устройства для подачи кода эталонной сигнатуры.