Устройство для контроля состояния работоспособности центрального ядра вычислительного комплекса

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения технического состояния блоков вычислительной комплекса, который через промежутки времени выдает сигнал, свидетельствующий о работоспособности Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства . Изобретение основано на теории парафазной логики. В процессе функционирования выявляются все неисправности , которые формируют на выходах «1 и О2 код 00 или 11 . Устройство содержит регистр, элемент задержки, 25 элементов И, три элемента ИЛИ девять сумматоров , элемент НЕ, дешифратор, блок управления , счетчик импульсов, элемент сравнения 2 ил. сл С

И2, 1756891 А 1

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 G 06 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ...2 определения технического состояния блоков вычислительного комплекса, который через промежутки времени выдает сигнал, свидетельствующий о работоспособности.

Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства. Изобретение основано на теории парафазной логики. В процессе функционирования выявляются все неисправности, которые формируют на выходах е1 и а2 код н00и илй "11и, Устройство содержит регистр, элемент задержки, 25 элементов И. три элемента ИЛИ девять сумматоров, элемент НЕ, дешифратор, блок уп- равления. счетчик импульсов, элемент сравнения, 2 ил.

1 (21) 4871470/24 (22) 09.08.90 (46) 23,08.92. Бюл. 31 (72) Н.Н.Новиков, О.В.Мальцев и А.P.Каплан (56) Авторское свидетельство СССР

N 1589281, кл. G 06 F 11/28, 1988, Авторское свидетельство СССР

И 628492, кл, G 06 F 15/46, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЯДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО

КОМПЛЕКСА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для х

° .Изобретение относится к вычислитель- цатый 22 элементы И, генератор 23 импульной технике и может быть использовано для сов, тринадцатый элемент И 24, второй элеопределения технического состояния бло- . мент ИЛИ 25, шестой 26,и седьмой 27 ков, вычислительного комплекса, которые сумматоры, блок 28 управления, четырнадчерез промежутки времени выдают сигнал, цатый 29, пятнадцатый 30. шеСтнадцатый . (д свидетельствующий о их работоспособно- 31, семнадцатый 32, восемнадцтатйй 33.и . g сти, .: . девятнадцатый 34 элементы И. третий элеЦелью изобретения является повыше- мент ИЛИ35,двадцатыйэлементИ36, восьние достоверности функционирования уст- мой 37 и девятый 38 сумматоры, счетчик 39 ройства. : - . импульсов, двадцать первый 40, двадцать

На фиг,1 представлена структурная cxe- второй 41; двадцать третйй 42, двадцать четма устройства; на фиг.2 — схема блока управ- вертыи 43 и двадцать пятый 44 влементы И, ления, . элемент 45 сравнения,"элемент Н Е 46, груп- а

Устройство содержит объекты 1-1...1-п пу 47 элементов И, блок48 индикации, шйну контроля, регистр 2, элемент 3 задержки; "Сброс", информационньге выходы а1 и 62, первый 4, второй 5 и третий 6 элементы И. управляющий вход "Сброс", управляющий первый 7, второй 8 и третий 9 сумматоры, вход самолроверкиУ<л. четвертый 10. пятый 11 и шестой 12 элемен- Блок 28 управления (фиг.2) содержит петы И, дешифратор 13, седьмой элемент И 14, реключатель 29 "Питание", переключатель первый элемент ИЛИ 15, четвертый 16 и 50 "Пуск",первоереле51,первыйзамыкаюпятый 17 сумматоры, восьмой 18, девятый щий контакт52 первого реле51, второйраз19, десятый 20, одиннадцатый 21 и двенад- мыкающий контакт 53 первого реле 51. третий размыкающий контакт 54 реле 51, которого поступает сигнал, эквивалентный второе реле 55, первый замыкающий кон- логической единице с прямого выхода сооттакт 56 реле 55, второй замыкающий кон- ветствующего RS-триггера регистра 2. Сигтакт 57, реле 55, третий размыка1ощий нал, эквивалентный логической единице, с контакт 58 реле 55, третье реле 59, замыка- 5 выхода сумматора 7 поступает на первый ющий контакт 60 реле 59.. вход элемента И 12. Допустим, RS-триггер

В таблице представлены функции неис- регистра 2, соответствующий объекту 1-2 правностей для одиночных неисправностей контроля, находится в исходном состоянии, типа "сопзт 0" и "const 1", выявляемых в тогда с выхода элемента И 5 сигнал, эквиваустройстве. 10 лентный логической единице, поступает на

Устройство работает следу|ощим обра- второй вход сумматора 8, а на его первый вход поступает сигнал, эквивалентный логиОбъекты.1-1...1-п контроля должны вы- ческому нулю, с выхода второго сумматора давать через определенное время т сигнал, 8 сигнал, эквивалентный логической единлсвидетельствующий о том. что они работо- 15 це, поступает на второй вход элемента И 12 способны. Исходы из величины г выбирает- и т.д. Таким образом, на все входы элемента ся емкость счетчика 39 импульсов и частота И 12 поступает сигнал, эквивалентныйлогигенератора импуль а 23 импульсов. Зто необходимо, ческой единице. Сигнал, эквивалентный лог И 12 б анный отрезоквременитобъекты гической единице,с выхода элемента т г,. ц

1-1„.1-п контроля правильно Реализовали 20 поступает на второй вход элемента И 43. а заданный участок прог аммы, с ок программы, С объектов выходе элемента И 43 появляется сигнал, 1-1„.1-п контроля за время не более чем т эквивалентный логической единице, кото2 единичный сиГ11ал рый приводит счетчик 39 импульсов в исходесли этот объект 1-1...1-п контроля испра- ное состояние и через элемент 3 задержки вен, и ноль — в противн — противном случае, Сигнал 25 приводит соответствующие разряды регистпоступающиисо ъектом - ... - - .... о, об ектом1-1...1-п контроля, оа 2 в исходное состояние, т.е. устройство перебрасывает в единичное состояние свой готово к работе, разряд регистра 2. При нажатии vt;înêè 50 "Пуск" D блоке

Для приведения разрядов регистра 2 в 28 управления сработает реле 51, которое исходное состояние под

Состояние подается сигнал, экви- 30 своим замыкающим контактом 52 обеспечивалентныи логической е ческой единице на мину вает срабатывание реле 55, размыкающим контактом 53 реле 51 разрывается цепь подП нии переключателя 49 "Пи- ачи напРЯжениЯ на Реле 59, а Размыкающим

1ри включении перек тание в блоке управл б 28 ei ия им выдается конгактом 54 разрывается цепь подачи сигсигнал, эквивалентный л е пный логической единице 35 нала, эквивалентного логической единице, с первого выхода. второго в . С торого выхода снима- на первый выход блока 28 управления, еле ется сигнал, эквивалентный логическому ну- 55, сработав, своим замыкающим контактом лю. Аналогичныи сигнал с гнал снимается с 56 становится на самоблокировку, замыкатретьего выхода блока уп авления. б 28 управления. ющим контактом 57 готовится цепь срабаа о спучм формирует- 40 тывания реле 59, а размыкающим контактом л 59 ся сигнал, эквивалентный логич тный логическому ну- 58 разрывается цепь срабатывания реле 5, лю, а на выходе гг1 — сигнал, эквив ле а — с (ал, эквивалентный а размыкающим контактом 58 разрывается цепь подачи сигнала, эквивалентного логиН Р5- еров регистра 2, со- ческой единице, на первый выход блока 8

На выходе ВЯ-триггеров регистра, соответствующих объектам 1-1...1-п контроля, 45 управления. формируется код < > или, т..

< 10> или < 01>, т.е, RS- При отпускании кнопки 50 "Пуск" в блоке 28 управления реле 51 обесточивается, триггеры могут находиться в единичном или в исхо ном (н левом) состоянии. Если RS- Размыкая свой контакт 52 и замыкая свои триггер находится в единичном состоянии, то сигнал, эквивалентный логи а ентный логическому ну- 50 своим контактом 60 обеспечивает подачу лю, поступает на первый вхо соответстввход соответству- . сигнала, эквивалентного логической единиющего элемента И, например первого

И, ри ер первого це,. на третий выход блока 28 управления, элемента И 4, на второй вход которого по- Сигнал, эквивалентный логической единигнал эквивалентный логической це, через контакт 56 реле 55 подается на единице, с инверсного выхода соответству- Ь второй выход блока 28 упра е ющего ВЯ-триггера регистра, 1 гн

RS- e а регистра 2, Сигнал, эк- образом, на первом и втором выходах блока вивалентный логическому нул, . в ес ому нулю с -ыхода 28 управлеnHß устанавливается сигнал пе вого элемента И 4 поступает на второй < 01>, что приводит к изменению выходного д р ого сумматора 7, на перый вход сигнала на выходах и и й2,он устанавливается в начальное. положение < 01> .

1756891

На первый вход схемы 45 срэвнения поступает сигнал, эквиоэлентный логической единице, с выхода а2, а нэ второй— эквивалентный логическому нулю с выхода й1 . С выхода элемента 45 сравнения сигнал, эквивалентный логическому нулю, поступает на вход элемента НЕ 46, а с его выхода сигнал, эквивалентный логической единице, поступает на первый вход элемента И 34, нэ второй вход которого поступает сигнал, эквивалентный логической единице, с третьего выхода блока 28 управления, что соответствует комэнде "Пуск", Одновременно с запуском в работу обьектов 1-1„,1-п контроля начинает работать генератор 23 импульсов. Импульсы с генератора 23 импульсов поступают через элемент И 34 в счетчик 39 импульсов, рассчитанный нэ зэполнение определенного количества импульсов, соответствующего времени т.

Если со всех обьектов 1-1...1-п контроля поступил сигнал за время зеленее т об их исправном состоянии о регистр 2, то нэ выходе элемента И 29 появится сигнэл, эквивалентный логической единице, а на выходе элемента И 30 — сигнал, эквивалентный логическому нулю. Эти сигналы передаются нэ выходы устройства. На выходе а1 устанавливается сигнал. эквивалентный логической единице, а нэ выходе а2 — сигнал, эквивалентн ый логическому нул ю. Сигнал, эквивалентный логической единице . с выхода а1 сбрасывает s исходное состояние счетчик 39 импульсов и через элемент 3 задержки соответствующие разряды регистра

2. Далее обьекты 1-1...1-п контроля реализуют следующий участок программы.

В случае; если в одном или о нескольких объектах 1-1...1- и контроля появится неиспрэвность, то на выходах (l1 и а сигналы не изменятся (они будут соответственно. равны

< 01> ), за время т счетчик 38 импульсов заполняется до переполнения. Импульс переполнения через время 7 поступает нэ первые входы группы 47 элементов И, на вторые входы группы 47 элементов И сигнал поступает с регистра 2. С выхода группы 47 элементов И сигналы поступают в блок 48 индикации, сигнализируя о наличии неисправности. При этом нэ инверсном выходе счетчика 39 импульсоо появляется сигнал, эквивалентный логическому нулю. который, поступая нэ четвертый вход элемента И 34, закрывает его и прекращается подача импульсов на счетчик 39 импульсов.

Неисправный обьект 1-1...1-п контроля устанавливается по информации. снимаемой с блока 48 индикации.

В случае возникновения неисправности

B сэмом устройстве контроля на выходах а1 и а устэнавливэются сигналы < 00 > или

< 11 >. В этом случае нэ выходе элемента 45

5 сравнения появится сигнал, эквивалентный логической единице, который подается нэ блок 48 индикации, сигнализируя о неисправности в устройстве. Одновременно этот сигнал запрещает прохождение импульсов

10 с генератора 23 импульсов в счетчик 39 импульсов, Одиночные йейсправности типа "const

0" и "const 1", выявляемые в устройстве, представлены в таблйце, где 2 означает: 2

15 — номер элемента; 0 — неисправность типо

"const 0"; а 3: 3 — ноглер элементэ; 1— неисправность типа "const 1".

Неисправности типа "const 1" элеме11тоо 7-9, 16, 17, 26, 27, 37 и 38 нерэвнознэч20 ности B процессе функционирования не обнаруживаются. С целью обнэружения данного класса неисправностей введен дешифратор 13 и дополнительные разряды о регистре 2. После приведения регистра 2 в

25 исходное состояние на управляющий вход

У«подается код, обеспечивающий запись единицы в соответствующий разряд регистрэ 2. Это осуществляется с целью подачи на входы указанных элементов нерэвнознач30 ности кодов < 00 > . В этом случае не BLl;:одах а1 и 6г формируется код < 00> .

Неисправности, необнаруживае ые в процессе функционирования, также представлены в таблице.

35 Коэффициент глубины поиска дефекта

Кг л, хэрэктеризующий количество обнаруженных неисправйостей, определяется по формуле

Кг.п. =

R где à — количество неисправностей зэдайного класса и типо, обнаруживаемых в процес45 се диагностирования устройства;

R — общее количество неисправностей зэдэнного класса и тийэ, в устройстве.

Для одиночных неисправностей типа

"cosnt 0" и "cosn 1" для этого устройства

50 К .д. = 0,93

Преимуществом разработанного устройства является повышение достоверности функционирования устройства..

Устройство позволяет выявить все "неисп55 равности, которые приводят к формированию на выходах ai и Q2 кода< 00> или< 11> . Коэффициент глубйны поиска дефекта для одиночного класса неисправностей типа "const 0" и "const 1" на выходе

1755891 логических элементов равен 0,93, Это позволяет сократить время обнаружения и локализации неисправности в устройстве, Локализация места неисправности в объектах контроля осуществляется с точностью до блока, выдающего сигнал на регистр.

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния работоспособности центрального ядра вычислительного комплекса, содержащее регистр, с первого по третий элементы И, группу элементов И, элемент! 1Е, блок индикации, блок управления. генератор импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования устройства, оно дополнительно содержит дешифратор, счетчик импульсов, с первого по девятый сумматоры, с четвертого по двадцать пятый элементы И, с первого по третий элементы ИЛИ, элемент сравнения, элемент задержки. причем его выход соединен с входами первого, третьего и пятого разрядов, входы этих разрядов регистра являются входами устройства для подключения к выходам соответствующих обьектов контроля, инверсные выходы первого, третьего и пятого разрядов регистра подключены к первым входам сооТВВТсТВВН но первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с инверсными выходами соответственно второго, четвертого и шестого разрядов регистра. выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с прямыми выходами первого, третьего и пятого разрядов регистра, выходы с первого по третий сумматоров соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами шестого элемента И, выход которого соединен с первыми входами двадцать четвертого и двадцать пятого элементов И, выходы которых подключены к первому и второму информационным выходам устройства и первому и второму входам элемента сравнения, выход которого подключен к первому входу блока индикации и через элемент НЕ к первому входу девятнадцатого элемента И, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а третий вход соединен с выходом генератора импульсов, четвертый вход соединен с инверсным выходом переполнения счетчика импульсов, выходдевятнадцатого элемента И соединен со счетным входом сче чика импульсов, вход сброcà которого.подключен K выходу двадцать четвертого элемента И, прямой выход переполнения счетчика импульсов соединен с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены соответственно с инверсныл1и выходами первого, третьего и пятого разрядов регист5 ра, выходы элементов И группы соединены

20 п5

50 с группой входов блока индикации, первый выход блока управления подключен к перво-. му входу третьего элемента ИЛИ и первол1у входу девятого сумматора, второй выход блока управления соединен с первым входом двадцатого элемента И и первым входом восемнадцатого элемента И, второй вход которого и второй вход семнадцатого элемента И соединены с соответствующими инверсными управляющими выходами рсгистра, выход васе 1»a;., . этого элеме»та И соединен с вторым входом девятого сумматора, выход которого подключен к первому входу двадцать первого элемента И, второй вход которого соеди»е» с выходом восьмого сумматора, выход двадцать первогo элемента И соединен с первыми входами двадцать второго и двадцать третьего элеме»тов И, второй вход двадцать второго элемента И подключен к выходу третьего элемента

ИЛИ, а выход — к второму входу двадцать четвертого элемента И, второй вход двадцать третьего элемента И подкл очен к Bbfxo ду двадцатого элемента И, а выход — к второму входу двадцать пятого элемента И, выход двадцать четвертого элемента И соединен с входом элеме»та задержки, прямой выход первого разряда регистра подключе» к первым входам четвертого сумматора и седьмого элемента И, инверсный выход первого разряда регистра соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ и чатвертого элемента И, прямой выход третьего разряда регистра подключен к второму входу седьмого элемента И и первому входу пятого сумматора. а инверсный выход — к второму входу первого элемента ИЛИ и первому входу пятого элемента И, соответствующие управляющие инверсные выходы регистра соединены с вторыми входами четвертого, пятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов Я выходы которых соединены соот1 ветственно с вторыми входами четвертого, пятого, шестого и седьмого сумматоров, выходы четвертого и пятого сумматоров подключены к первому и второму входам деСятого элемента И, выходы шестого и седьмого сумматоров — к первому и второму входам шестнадцатого элемента И, выход которого соединен с первыми входами четырнадцатого и пятнадцатого элементов И, выход десятого элемента И соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И, второй вход восьмого элемента И подклю ен к выxoäó седьмо о элем?ffTа И, 1756891

10 второй вход девятого элемента И подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с первыми входами тринадцатого элемента И и шестого сумматора; выход девятого элемента И соединен с первыми входами одиннадцатого элемента И и второго элемента ИЛИ, второй вход которого и первый вход двенадцатого элемента И подключены к инверсному выходу пятого разряда регистра, прямой выход которого соединен с вторым входом тринадцатого элемента И и первым входом седьмого сумматора, выход тринадцатого элемента И подключен к второму входу четырнадцатого элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу пятнадцатого элемента И, выходкоторого соединен с первым входом семнадца- того и вторым входом двадцатого элементов

5 И, выход четырнадцатого элемента И подключен к второму входу третьего элемента

ИЛИ и первому входу восьмого сумматора, второй вход которого соединен с выходом семнадцатого элемента И, управляющие

10 входы устройства соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами разрядов регистра, обеспечивающих выдачу управляющих воздействий, входы этих разрядов соединены с входом

15 сброса устройства, 1756891

Г(У

1

1

1

f

i.

l !

1 ! (в

Составитель Д,Ванюхин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Ïeòðoâä

Редактор В,Петраш

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

Заказ 3089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5