Устройство для отладки программ

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при отладке программ специализированных ЦВМ, содержащих в своем составе штатные блоки постоянной памяти с рабочими программами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет введения режимов пошагового выполнения программ, задания точки останова вычислений, а также аппаратного контроля ПЗУ управляемой ЭВМ. Устройство для отладки программ содержит дешифратор 1 команд, регистры 2 - 4, блок 5 оперативной памяти, буферный приемопередатчик 6, мультиплексор 7, схемы 8 и 9 сравнения, элементы И 10 - 12, элемент ИЛИ 13. Управление устройством осуществляется с помощью команды, поступающей с входа 15 команд устройства на вход дешифратора 1 команд. Режим работы устройства определяется словом состояния устройства, которое по соответствующей команде записывается в регистр 2 и переводит устройство в один из четырех возможных режимов. Первый режим характеризуется работой управляемой ЭВМ по программе, записанной в блоке оперативной памяти. Второй режим работы используется для аппаратного контроля ПЗУ управляемой ЭВМ. Третий режим предназначен для прекращения вычислений в произвольной точке программы. При четвертом режиме осуществляется пошаговое выполнение программы в управляемой ЭВМ. Введение данных режимов позволяет увеличить эффективность программирования при разработке новых и отладке существующих программ за счет увеличения гибкости работы с программами, а также использования средств обнаружения ошибок как в медленном темпе выполнения программ в пошаговом режиме, так и при номинальной тактовой частоте управляемой ЭВМ. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721861/24 (22) 20.07.89 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (71) Московский институт электронной техники (72) А.B.Ñìèðíoa, Б.И.Полянин, В.А.Григорович и А.H.Ãoðíóøåíêîâ (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1166122, кл. G 06 F 11/30, 1983.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1198525, кл. G 06 F 11/28, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЛАДКИ ПРОГРАММ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при отладке программ специализированных ЦВМ, содержащих в своем составе штатные блоки постоянной памяти с рабочими программами. Целью

„„SU „„1674136 А1 изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет введения режимов пошагового выполнения программ, задания точки останова вычислений, а также аппаратного контроля ПЗУ управляемой 3ВМ. Устройство для отладки программ содержит дешифратор 1 команд, регистры 2 — 4, блок 5 оперативной памяти, буферный приемопередатчик 6, мультиплексор 7, схемы 8 и 9 сравнения, элементы

И 10-12, элемент ИЛИ 13, Управление устройством осуществляется с помощью команды, поступающей с входа 15 команд устройства на вход дешифратора 1 команд.

Режи м работы устройства определяется словом состояния устройства, которое по соответствующей команде записывается в регистр 2 и переводит устройство в один иэ четырех возможных режимов, Первый режим характеризуется работой управляемой

ЭВМ по программе, записанной в блОке оперативной памяти. Второй режим работы используется для аппаратного контроля

ПЗУ управляемой ЭВМ. Третий режим предназначен для прекращения вычислений в произвольной точке программы, При четвертом режиме осущесте1ляется пошаговое выполнение программы в управляемой

ЭВМ. Введение данных режимов позволяет увеличить эффективность и рограммирования при разработке новых и отладке существу1ощих программ за счет увеличения гибкости работы с программами, а также использования средств обнаружения ошибок как в медленном темпе выполнения программ в пошаговом режиме, так и при номинальной тактовой частоте управляемой

3ВМ. 1 ил„1 табл, Изобретение относится к цифровой вычислительной технйке и может быть использовано при отладке программ специализированных ЦВМ, содержащих в своем составе штатные блоки псстоянной памяти (ПЗУ) с; программами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства эа счет введения режимов пошагового выполнения программ, задания точки останова вычислений, а также аппаратного контроля ПЗУ управляемой ЭВМ.

На чертеже дана схема устройства, Устройство Для Отладки прОграмм содержит дешифратор 1 команд, регистр 2 режимов, первый 3 и второй 4 регистры адреса, блок 5 оперативной памяти, буфернь1й приемопередатчик 6, мультиплексор 7, первую и вторую схемы 8 и 9 сравнения, элементы И с первого по третий 10 — 12, элемент

ИЛИ 13, вход 14 установки режима, вход 15

,команд, вход 16 адреса, вход 17 информа ции устройства, входы и выходы I8 — 22 устройства для переключения и выходам и входам управляемой ЭР М.

Устройство работает следующим Образом, Управление устройством осуществляется с помощью команды, поступившей с входа 15 команды устрой "òâà на вход дешифратора 1 команды. По команде запи- си режима работы активизируется третий выход дешифратора 1 и слово состояния с входа 14 установки режима устройств" записывается в регистр 2, причем слово сосгоя ни я соде ржит четы ре ра"- ряда. П е р в ы и (младший) разряд слова состояния управляет включением ПЗУуправляемой ЭВМ. При уровне "1" на выходе первого разряда регистра 2, поступающем на выход 20 выключения ПЗУ и вход разрешения приемопередат.ика 6., в управляемой ЭВМ отключаются собственные ПЗУ, а на информационный выход 22 устройства через огкрытый по вхоау разреьчениу1 приемопередатчик 6 поступак>т команды из блока 5 оперативной памяти, Уровень "0" в э-.ом разряде позволяет осуществить аппаратное сравнение содержимого блока 5 оперативной памяти и содержимого ПЗУ

5 управляемой ЭВМ. При этом ПЗУ управляемой ЭВМ включень, сигналом с выхода 20 устройства, а приемопередатчик 6 включен.

Таким образом, на первый и второй информационные входы второй схемы сравнения

10 поступают данные с блока 5 оперативной г1амяти и с информационного выхода 22 устройства, который соединен с ПЗУ управляемой ЭВМ, Б1орой и трегий разряды слова состояния Определяют режим работы уст15 ройства.. Возможные значения этих разрядов слова состояния и определяемые ими режимы работы приведены в таблице.

Четвертый разряд слова состояния определяет состояние процесса вычислений в

20 управляемой ЭВМ и осуществляет останов вычислений в рассмотренных случаях. При уровне "1" в этом разряде, поступающей на выход 21 признака останова устройства, разрешен ход программы в управляемой

25 ЭВМ, тактовые импульсы с тактового входа

18 устройства поступают на вход выбора блока 5 оперативной памяти, что обеспечивает стробирование примененных в данном блоке микросхем памяти. При уровне "0" в

30 четвертом разряде слова состояния прекра-. щается выполнение программы в управляемой ЭВМ, Загрузка управляющей программы в блок 5 оперативной памяти осуществляется

35 с помощью дешифратора 1, регистра 3 и мультиплексора 7. Для загрузки Одной микрокоманды используется две команды, поступающие HB exode 15 устройства последовательно. По первой команде про40 исходит активизация первого выхода дешифратора ., что приводит к записи в регистр 3 с адресного входа 16 адреса загружаемой микрокоманды. По вторсй:;аманде активизируе-;ся четвертый выход дешифра45 тара 1, в результате чего переключается мультиплексор 7, 1то позволяет адресу мик50

40 рокоманды из регистра 3 поступить на адресный вход блока 5 оперативной памяти, в то же время через информационный вход 17 устройства по команде, инициализирующей четвертый выход дешифратора 1, на информационный вход блока 5 оперативной памяти поступает загружаемая микрокоманда, которая записывается по сигналу, поступающему на вход разрешения блока 5 оперативной памяти с четвертого выходадешифратора 1. Для записи следующей микрокоманды весь цикл повторяется.

Рассмотрим работу устройства в каждом из четырех режимов.

Первь.й режим характеризуется работой управляемой ЭВМ по программе, запи- санной в блоке оперативной памяти. При этом в регистр 2 реж- ма записывается число 9, т,е. устанавливаются первый и четвертый разряды слова состояния, что позволяет выключить ПЗУ управляемой 3ВМ сигналом с выхода 20 и разрешить ее работу сигналом с выхода 21 устройства, Четвертый выход дешифраторэ 1 не активизирован, поэтому мультиплексор 7 включен так, что адрес от управляемой ЭВМ с входа 19 адреса микрокоманды поступает на второй вход мультиплексора 7, проходит через него на адресный вход блока 5 оперативной памяти и по тактовым импульсам управляемой Э ВМ с входа 18 обеспечивает выборку следующей микрокоманды, которая через открытый по входу разрешения приемопередатчик 6 поступает на информационный выход устройства 22.

Второй режим используется для аппаратного контроля ПЗУ управляемой ЭВМ.

Предварительно в блок 5 должна быть загружена контрольная программа. Для включения этого режима в регистр 2 записывается число 10, т.е, устанавливаются второй и четвертый разряды слова состояния. При этом не установленный первый разряд слова состояния включает ПЗУ управляемой ЭВМ и выключает приемопередатчик 6. На первый и второй информационный входы второй схемы 9 сравнения поступают микрокоманды из блока 5 оперативной памяти и из ПЗУупрэвляемой ЭВМ с выхода 22 устройства соответственно. На выходе схемы 9 при различии программ появляется сигнал "1", который поступает на третий вход второго элемента И, два других входа которого открыты сигналами второго и третьего разрядов слова состояния, поступающими с регистра 2, Вследствие этого на выходе второго элемента И 11 появляется сигнал, который череэ элемент ИЛИ 13 поступает на вход сброса регистра 2 и тем самым зэписы-, вает числа 0 в слово состояния. При этом на выходе 21 признака останова возникает "0". что приводит к останову выполняемой программы и свидетельствует о наличии ошибки в ПЗУ управляемой ЭВМ.

Третий режим используется для прекращения вычислений в произвольной точке программы. Для реализации этого режима нэ вход 15 устройства подается команда, „:i.òèâèçèpvþùàÿ третий выход дешифраторэ 1. По этому сигналу происходит запись адреса точки сстанова, поступающего на адресныйй вход 16 устройства, а регистр 4. Кроме того, в регистр 2 должно быть записано число 13, т.е. в слове состояния установг ены первый, третий и четвертый разряды, Б пер вой схеме 8 сравнения происходит сравнение адреса текущей микрокома ды, поступающе-î = входа 19 адреса микрокома; ды от управляемой ЭВМ, с адресом точки останова, находящимся в регистре 4.

Программа выполняется до тех пор, пока эти адсеса не совпадут. В этом случа» на выходе схемы 8 сравнения появляется сигнал "1", который поступает нэ вход первого элемента И 10, другие два входа которого открыты сигналами второго и третьего разрядов слова состояния, поступающими с выходов регистра 2. На выходе первого элемента И 10 возникает сигнал, который через элемент ИЛИ 13 проходит на вход сброса регистра 2 и записывает число 0 в слово состояния. При этом вычисления в управляемой ЭВМ прерываются в заданной точке программы. Возобновить вычисления можно повторной установкой разрядов слова состояния в соответствии с требуемым режимом.

При четвертом режиме работы устройства осуществляется пошаговое выполнение программы в управляемой ЭВМ. Это достигается записью в регистр 2 числа 15, т.е. установкой в "1" всех разрядов слова состояния. При этом тактовые импульсы с тактового входа 18 поступают на вход третьего элемента И 12, два других входа которого открыты сигналами второго и третьего разрядов слова состояния, поступающими с выходов регистра 2. С первым же тактовым импульсом на выходе третьего элемента И

12 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 13 поступает на вход сброса регистра 2, что приводит к его обнулению и, следовательно, к прекращению вычислений в управляемой ЭВМ. Таким образом, произошло выполнение одной микрокоманды, Для выполнения следующей микрокоманды

H!ivI шага вычислений необходимо вновь записать чи:".ло 15 в регистр 2. Цикл выполнения одной микрокоманды повторяется 1 674136

IO

2О

4О

ЦД необходимое число раз, при этом происходит пошаговое выполнение программы в управляемой ЭВМ.

В каждом из четырех режимов управляющая микрокоманда поступает на информа- 5 ционный выход 22 устройства, Такое выполнение устройства в отличие от прототипа, где возможен единственный режим работы устройства, а именно режим подмены информации в блоке постоянной памяти информацией из блока оперативной памяти, позволяет существенно расширить возможность отладки программ за счет введения режимов пошагового выполнения программ, останова вычислений в произвольной точке программы, а также аппаратного контроля ПЗУ управляемой 3ВМ.

Введение данных режимов позволяет увеличить эффективность г1рогр.-суммирования при разработке новых и отладке существующих программ за счет увеличения гибкости работы с программами, а также использования средств обнару>кения ошибок как в "медленном" темпе выполнения программ в пошаговом режиме, так и при номинальной тактовой HBBTQTG управ lяемой ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для отладки программ, содержащее два регис ра адреса, дешифратор команд, блок операплвной памяти, первую схему сравнения, три элемента И, элемент ИЛИ, причем информационные входы первого и второго регистров адреса подключены к входу адреса устройства, первый и второй выходы двшифратора команд соединены с входами синхронизации сооТветственнО первого и второго регистров адреса, информационный вход блока оперативной памяти подключен к информацинному входу устройства, с первого по третий выходы элементов И соединены cooTBBTcTBGHHo с одноименными входами элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет введения режимов пошагового выполнения прогр- мм, задания точки останова вычислений и аппаратного контроля ПЗУ управляемой ЭВМ, устройство содержит регистр е>кимов„буферный приемопередатчик, мультиплексор, вторую схему сравнения, причем информационный вход регистра режимов подключен к входу установки режима устройства, командный вход которого подключен к информационному входу дешифратора команд, третий выход которого соединен с входом синхронизации регистра режимов, вход установки которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, четвертый выход дешифратора команд соединен с управляющим входом мультиплексора и разрешающим входом блока оперативной памяти, адресный вход которого соединен с выходом мультиплексора, первый информационный вход которого соединен с выходом первого регистра адреса, выход второго регистра адреса соединен с первым информационным входом первой схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом первого элемента

И, выход блока оперативной памяти соединен с информационным входом буферного приемопередатчика и первым информационным входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом второго элемента И, вторые информационные входы мультиплексора и первой схемы сравнения подключены к входу устройства для подключения к выходу адреса микрокоманд управляемой ЭВМ, второй информационный вход второй схемы сравнения и выход буферного приемопередатчика подключены к входу-выходу устройства для подключения к информационной шине управляемой ЭБМ, выход первого разряда регистра режимов соединен с разрешающим входом буферного приемопередатчика и выходом устройства для подключения к управляющему входу выключения ПЗУ управляемой 38IVi, выход второго разряда регистра режимов соединен с инверсным входом первого элемента И, с вторым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого, инверсный вход второго элемента И и второй вход первого элемента И соединены с выходом третьего разряда регистра режи-. мов, вь1ход четвертого разряда которого подключен "",вы,ходу устройства для подключения к входу признака ocTGHGBB управляемой ЭВМ, вход выбора блока оперативной памяти и третий вход третьего элемента И подклю-ены к входу устройства для йодключения к тактовому выходу управляемой

ЭБМ.

1674136

Раэ я ы слова состояния

Режим работы устройства

3-й

2-й

Подмена информации в ПЗУ управляемой

3ВМ информацией из блока 5 оперативной памяти

Сравнение содержимого ПЗУ управляемой

ЭВМ и блока 5 оперативной памяти, останов при несовпадении

Пракращение вычислений в точке останова программы, заданной в регистре 4

Пошаговое выполнение программы, прекращение вычислений после выполнения о ной KQMBH ы

Составитель Д, Ванюхин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А, Осауленко

Редактор О. Спесивых

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

Заказ 2923 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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