Устройство сопряжения для контроля блоков памяти

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля блоков памяти. Устройство содержит регистр состояния, блок управления. В устройство введены блок генераторов, блок сдвигателей, арбитр, блок управления, счетчик, мультиплексор адреса, регистрформирователь, блок преобразования, формирователь данных, блок дешифраторов, компаратор, регистр ошибок. 17 ил., Зтабл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 11 С 29/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕ НТУ. (21) 4950677/24 (22) 27.06.91 (46) 23.08.93. Бюл.hh 31 (71) Киевское производственное объединение "Электронмаш" им.В,И.Ленина (72) E.ß.Áåëàëoâ и Э,В.Рудаков (73) Киевское производственное объединение "Электрьнмашн (56) Авторское свидетельство СССР

М 1437925, кл. G 11 С 29/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1481864, кл. G 11 С 29/00, 1987.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля блоков памяти с помощью специализированной микроЭВМ.

Целью изобретения является увеличеwe достоверности контроля, расширение функциональных возможностей и упрощение устройства.

На фиг. представлена функциональная схема предложенного устройства; электрические схемы отдельных блоков представлены на следующих фигурах; на фиг.2 — блок генераторов; на фиг.3 — блок сдвигателей; на фиг.4 — блок выбора режима; на фиг.5— блок управления; на фиг.6 — блок дешифратора; на фиг.7 — фрагмент мультиплексора адреса; на фиг.8 — счетчик; на фиг.9 — блок преобразования; на фиг.10- фрагмент регистра-преобразователя; на фиг.11 — формирователь данных; на фиг.12 — компаратор; на фиг.13 —; на фиг.14— регистр ошибок; на фиг.15 — многопостовая система; на фиг.16 — фрагмент блока памяти; на фиг.17 — структура блока памяти, „„5U„„1836723 АЗ (54) УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ

КОНТРОЛЯ БЛОКОВ ПАМЯТИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля блоков памяти. Устройство содержит регистр состояния, блок управления. В устройство введены блок генераторов, блок сдвигателей, арбитр, блок управления, счетчик, мультиплексор адреса, регистрформирователь, блок преобразования, формирователь данных, блок дешифраторов, компаратор, регистр ошибок. 17 ил,, 3 табл, Предложенное устройство (фиг.1) содержит блок 1 генераторов, блок 2 сдвигателей, блок выбора режима 3, блок 4 управления, блок 5 дешифраторов, мультиплексор 6 адреса, счетчик 7, блок 8 преобра-, зования, регистр-формирователь 9, а формирователь 10 данных, компаратор 11, р регистр 12 состояния, регистр 13 ошибок, входы-выходы первые 14 и входы-выходы вторые 15 данных, входы первые 16 и входы вторые 17 адреса, входы первые 18 и входы 4 вторые 19 сигналов управления, входы 20 M ошибок, входы 21 проверки печатных свя- (,д зей и учета вариантов. вход 22 отмены регенерации, выход 23 записи, выход 24 чтения, )чв выходы 25 ошибок, выходы 26 номера места и контроля связей, выход 27 "ответ", выходы

28 номера блока, выходы 29 адреса, выходы

30 управляющих сигналов.

Блок 1 генераторов (фиг.2) содержит элемент И-НЕ с триггером Шмитта 31, элементы НЕ 32-34, резисторы 35, 36, конденсаторы 37-39, кварцевый резонатор 40;

1836723

Блок 2 сдвигателей (фиг,3) содержит триггер 41, элемент И-НЕ 42. регистры 43-45.

Блок выбора режима 3 (фиг.4) содержит элементы И вЂ” НЕ 46-51, НЕ 52, 53.

Блок 4 управления (фиг.5) содержит мультиплексор 54, 55, элементы. ИЛИ вЂ” НЕ

56 — 58, ИЛИ 59 — 61, И вЂ” НЕ 62, НЕ 63 — 72, Блок 5 дешифраторов (фиг.6) содержит дешифраторы 73, 74, мультиплексоры 75, 76, формирователи 77, 78, элементы НЕ 79, 80, ИЛИ-НЕ 81 — 84.

Мультиплексор 6 адреса (фиг,7) содержит одноименные элементы 85.

Счетчик 7 (фиг.8) содержит одноименные элементы 86, 87 и триггер 88.

Блок 8 преобразования (фиг.9) содержит двунаправленные формирователи 89 — 92.

Регистр-формирователь 9 (фиг,10) содержит одноименные элементы 93.

Формирователь 10 данных (фиг,11) содержит формирователи 94, 95.

Компаратор 11 (фиг,12) содержит одноименный элемент 96, коммутационное поле

97, элемент HE 98, Регистр 12 состояния (фиг.13) содержит регистр 99, элемент НЕ 100.

Регистр 13 ошибок (фиг,14) содержит регистр 101, элементы ИЛИ вЂ” НЕ 102 — 105, И-HE 106.

Многопостовая система для технологического прогона и контроля блоков памяти (фиг.15) содержит микроЭВМ 107, устройства для контроля блоков 108 памяти, проверяемые блоки 109 памяти, интерфейс 110 микроЭВМ и интерфейс 111 памяти.

Блок памяти (фиг.16, 17) содержит группы микросхем памяти 112, буферные элементы HE 113 управляющих сигналов RAS, буферные элементы НЕ 114 управляющих сигналов CAS, буферные элементы НЕ 115 сигналов записи WE, буферные элементы адреса НЕ 116, двунаправленные формирователи с контролем по четности 117, мультиплексор 118, резистор 119.

Интерфейс 110 микроЭВМ содержит первые входы-выходы данных 15, входы адреса 16, 17, входы 18,1, 18,2, 18.3, 19.1, 19,2, 19.3, 19.4 сигналов соответственно "номер байта", "номер слова", "операция". "запись", "обращение к памяти", "признак регистр", "обращение к регистру", выходы ошибок 25, "ответ" 27, вход 22 отмены регенерации.

Интерфейс 111 памяти содержит входывыходы 14 данных, входы 20 ошибок, входы

2 t.1, 21.2 проверки печатных связей, входы

21.3. 21,4 учета вариантов, выход 23 "запись", выход 24 "чтение", выход 26.1 контроля связей, выход 26.2 номера места, выходы 28 номера блока, выходы 29 адреса, 50 выходы 15, регистр-формирователь 9 и блок

8 преобразования поступает на 32-разрядную шину данных памяти 14.

В блоке 8 всегда включена только половина элементов 89 — 92, вторая половина—

55 находится в третьем состоянии. Выбор включенных элементов выполняют сигналы

4,7, 4.8, Таким образом, на 32-разрядные входывыходы 14 за одно обращение выдаются только 16 разрядов данных (1 слово). выходы 30.1-30 4 "строб адреса столбца"

CAS, выходы 30.5 — 30.8 "строб адреса строки" RAS.

Устройство может работать в следующих режимах: обращение к устройству, обращение к памяти, регенерация, диагностика, технологический прогон, В режиме обращения к памяти могут выполняться операции — запись байта, за"0 пись слова, чтение. Выбор операции определяется сигналами на входах 18, 19, согласно табл.1, При операции записи номер байта или слова определяется сигналами 18.1, 18.2, 15 согласно табл,2.

Операция записи выполняется следующим образом.

Сигнал обращения к памяти на входе

19.2 через элемент 56 блока 4 поступает на

20 вход блока 2, с выхода 2,6 которого — на вход арбитра 3.

Если устройство не занято выполнением регенерации, блок выбора режима 3 устанавливается в состояние обращения к памяти и выдает в блок 2 сигналы 3.2, 3.3, 3.4, которые разрешают запуск сдвигаталей

44, 45 блока 2, Кроме того, сигнал 3.3 поступает в блок дешифратора 5, который выдает сигналы RAS на выходы 30. Тактирование

30 сдвигателей блока 2 выполняется сигналом

1.2 с блока 1 генераторов. Сигнал 2,10 блока

2 управляет работой мультиплексора 6 адреса, а сигнал 2,8 разрешает выдачу сигналов

CAS с блока 5 на выходы 30.

35 Блок 4 вырабатывает управляющие сигналы 4 7, 4,8 на блок 8 преобразователя.

Сигналы на выходах 4.1, 4.13 управляют направлением работы двунаправленных элементов блоков 8, 9, блока 5 дешифраторов и

40 выходов 23, 24, которые устанавливают режим записи в блоке памяти..

Сигнал с выхода 4,6 "ответ" поступает на выход 27.

Адрес обращения поступает со входа 16

45 на мультиплексор адреса 6, с которого поступает на выход 29. Мультиплексор 6 преобразует адрес иэ параллельного кода в две посылки с меньшим числом разрядов, 16-разрядный код данных через входы1836723

25

30 ти;

40

Блок 5 дешифраторов по данному адресу вырабатывает один иэ сигналов RAS на выходах 5.6 — 5.9 и сигналы CAS на выходах

5,2-5.5.

При записи байта вырабатывается один из сигналов CAS для того байта (8 разрядов), который записывается, а при записи слова вырабатываются два сигнала GAS для тех байтов, которые входят в это слово (16 разрядов); Выбор байта и слова определяется сигналами на входах 18.1, 18.2.

Выбор сигналов RAS определяется старшими разрядами адреса (сигналы на входах 17.1, 17,2).

Для записи остальных 16 разрядов выполняется еще одно обращение, Таким образом, для записи 32 разрядов требуется 2 обращения, В операции чтения блоки 1, 2, 3, 6 работают так же, как при записи, Блок дешифратора 5 вырабатывает сигналы CAS на выходах 5,2 — 5.5.

В блоке 4 управления сигналы на выходах 4,1, 4,13 переходят в состояние, соответствующее чтению. и вызывают изменение направления работы двунаправленных элементов в блоках 8, 9 и установку . режима чтения в блоке памяти.

Под действием сигналов на выходах 4,7, 4.8 блок 8 преобразования выполняет прием 16 разрядов с 32-разрядных входов-выходов 14 и передачу 16 разрядов считанных данных на регистр-формирователь 9, занесение в которой выполняется по фронту строба на выходе 4.9, С выхода регистраформирователя 9 данные выдаются на 16разрядные входы-выходы 15.

Таким образом за одно обращение выполняется чтение 16 разрядов данных (одно слово). Для чтения второго слова выполняется еще одно обращение. При этом блок 8 преобразования передает вторые 16 разрядов с 32-разрядных входов-выходов 14 на регистр-формирователь 9 и далее на 16-разрядные входы-выходы 15.

Одновременно с приемом данных с входов 20 на регистр 13 ошибок поступают сигналы ошибок. Причем выполняется прием сигналов ошибок тех байтов, которые заносятся в регистр-формирователь 9. Управление приемом ошибок выполняется с помощью сигналов 5.1, 18.2 на элементах

102-105. Занесение в регистр 13 ошибок выполняется по фронту сигнала 4.9, а сброс— по сигналу 2.11, Элемент 106 формирует объединенный сигнал ошибки. Сигналы ошибок с выходов 13,1-13.5 поступают на выходы 25.

В режиме регенерации устройство работает следующим образом.

Генератор 31, 32 выдает запрос регенерации 1.1 в блок 2 сдвигэтелей, после чего срабатывают триггер 41, элемент 42, выход

2,1 блока 2.

Если устройство не занято выполнением обращения к памяти, блок выбора режима 3 устанавливается в состоянии регенерации и выдает сигнал 3.1, что приводит к запуску сдвигателя 43, с выхода которого вырабатываются управляющие сигналы на выходах 2.2 — 2.5 в блок выбора режима 3, блок 5, мультиплексор адреса 6, счетчик 7.

Блок 5 дешифратора выдает сигналы

RAS 5.6-5.9 на выходы 30. Мультиплексор 6 адреса передает адрес регенерации со счетчика 7 на выходы 29.

В конце цикла регенерации счетчик 7 переключается по сигналу 2,5 и подготавливает следующий адрес регенерации. В режиме отмены регенерации со входа 22 на блок 1 генераторов поступает низкий уро-. вень, который блокирует работу генератора

31, 32 и отменяет выдачу запросов регене- . рации 1.1.

В режиме обращения к устройству могут выполняться следующие операции: — запись в регистр состояния 12; — чтение регистра состояния.

Регистр 12 состояния имеет следующий формат: (О) — признак активности устройства; (1) — номер места установки блока памя(2) — логический номер блока памяти при чтении; (3) — признак неправильного паритета при записи; (4) — управление перемычками; (5, 6) — контроль перемычек; (7, 8) — контроль вариантов исполнения.

Запись в регистр состояния 12 выполняется следующим образом.

На вход блока 4 управления поступают внешние сигналы: признак обращения к устройству 19.3, обращение к устройству 19.4 и признак записи 19.1.

Блок 4 вырабатывает управляющие сигналы 4.12, 4,13, которые обеспечивают передачу данных с шины 15 через регистрформирователь 9 и занесение в регистр 12 состояния. Сигнал "ответ" 4.6 выдается на выход 27.

Чтение регистра состояния выполняется следующим образом.

На вход блока 4 поступают сигналы

19.3, 19,4. Блок 4 управления вырабатывает сигналы 4.1, 4,3, 4.5, 4.6. 4.9, которые обеспечивают передачу данных с.регистра состояния и входов 21 через формирователь

1836723

10 данных и регистр-формирователь 9 на входы-выходы 15 и выдачу сигнала "ответ" на выход 27.

В режиме диагностики могут выполняться следующие операции: — контроль печатных связе9..между кон-. тактами; — контроль номера блока памяти; — проверка схем контроля; — определение варианта проверяемого блока памяти, Контрсль печатных связей между контактами выполняется следующим образом.

Выполняется запись заданного кода в 4 разряд регистра 12 состояния, что вызывает передачу соответствующего кода с выхода

12.5 на выход 26.1, который связан со входами печатных связей между контактамИ проверяемого блока памяти.

Затем выполняется чтение регистра состояния и контроль 5, 6 разрядое считанно1го кода. При этом сигналы с выходов проверяемых печатных связей поступают на входы 21 1, 21.2 и далее через формирователь данных 10 и регистр-формирователь

9 на входы-выходы данных 15, Печатные связи считаются верными при .совпадении значений 4, 5 и 6 разрядов считанного кода.

Контроль номера блока памяти, Блок . памяти. при эксплуатации в составе ЭВМ может иметь номера 0 или 1. Блок памяти с заданным номеромустанавливается в ЭВМ на место с соответствующим номером.

Нулевой номер блок памяти определяется низким уровнем сигнала на выходе 4.10 блока 4, а первый номер — низким уровнем сигнала на выходе 4 11. Номер места эадает выход 12,6 регистра состояния.

Контроль номера блока памяти выполняется следующим образом.

1, 8 регистре состояния 12 биты (1, 2, 3) устанавливаются в "0", а бит {О) — в "1".

2. Запись в память заданного кода по данному адресу, 3. Изменение кода бит (1, 2) регистра состояния, 4. Чтение укаэанного адреса и контроль считанного кода.

При совпадении кода бит (1) и (2) регистра 12 из блока памяти должен считываться записанный код, а при несовпадении этих бит на выходе блока памяти устанавливается третье состояние и считается соответствующий код.

Таким образом, проверяется, что блок памяти сохраняет работоспособность только при совпадении номера блока и номера места..

20 ская микроЭВМ 107 тестует блоки памяти с

35 устройства

40 бинации перемычек в коммутационном поле 97, согласно табл;3.

Элементы 31, 32 могут быть выполнены на ИМС типа 555 ТЛ2, 33, 34 — 531 ЛН1. триггеры 41, 88 — 531 ТМ2, регистры 43, 44

45,— 531 ИР23, 99, 45 - 531 ТМ9, мультиплексоры 54 — 555 КП12, 55 — 155 КП2, 75, 76 — 555

КП12, 85, 118 — 531 КП2, дешифраторы 73, 74 — 531 ИД14, формирователи 77, 78 113116 —. 555 АПЗ, счетчики 86. 87 — 555 ИЕ19, 50 двунаправленные формирователи 89-92—

555 АП6, регистр-формирователь 93 типа

1804 ВА2, формирователи 94-95, — 155 ЛП10, компаратор 96-555 Cfl1, регистр 101 — 555

ТМ8, элементы памяти 112 — 565 РУ7, дву55 направленные формирователи 117 с контролем по четности типа 1804 ВЯ4.

В качестве микроЭВМ 107 используется стенд CHYOA-21 (3), Предлагаемое устройство имеет"следующие преимущества перед прототипом, 5

Проверка схем контроля выполняется следующим образом.

1. Запись в регистр состояния 12 "1" в биты (О, 3).

2, Запись заданного кода данных по заданному адресу памяти с неправильным паритетом.

3. Чтение заданного адреса и контроль выдачи сигналов ошибки.

Неправильный паритет задают выходы

4.10, 4.11 блока управления с помощью элемента 117 в блоке памяти.

Определение варианта проверяемого блока памяти выполняется путем чтения бит (7, 8) регистра состояния, При этом соответствующий код, заданный перемычками в блоке памяти, поступает через входы 21.3, 21.4, формирователь 10 данных, регистр формирователь 9 на выход 15, Технологичеучетом варианта их исполнения.

Технологический прогон выполняется следующим образом.

1. Блоки памяти 109, устройства 108, микроЭВМ 107 соединяют в составе системы (фиг.15).

2. Запись "1" в бит (О) регистра состояния устройства 108.1, что вызывает его активизацию, В остальных устройствах аналогичный бит устанавливается в "0", 3. Контроль тестом блока памяти 109 1, 4. Установка в "1" бита (О) регистра состояния следующего устройства 108.2 и сброс соответствующего бита предыдущего

5. Контроль тестом блока памяти 109.2 и т.д.

Дешифрация номера устройства обеспечивается установкой определенной ком1836723

5

15 ра и информационным входом регистра

20 ошибок. второй управляющий вход которого соединен с третьим входом блока управ25

Формула изобретения устройство сопряжения для контроля блоков памяти, содержащее регистр состояния, блок управления, первый выход кото- . рого соединен с управляющим входом регистрсостояния,отлич а.ю щее с ятем, что, с целью повышения достоверности контроля, упрощения устройства и расширения области применения эа счет расширения числа диагностических операций и введения дополнительных режимов работы, в него введены блок генераторов, блок сдвигателей, блок выбора режима, блокдешиф. раторов, мультиплексор адреса, счетчик, блок преобразования, регистр-формирователь, формирователь данных, компаратор, ремстр ошибок, второй выход блока управления подключен к управляющим входам блока преобразования и регистра-формироаателя и является выходом чтения устройства, первый выход регистра состояния является выходом номера места устройства . и соединен с входом формирователя данных, входы группы которого являются вхо- 5 дами проверки печатных связей и учета вариантов устройства, выходы формирователя данных соединены с информационны- . ми входами регистра состояния, 35

40 нен с шестым выходом блока управления, 45 адресным входом устройства и соединен с вторым входом компаратора, третий вход которого соединен с третьим входом блока

1. Контроль пассивных блоков памяти, не имеющих встроенных блоков управления в режимах регенерации, обращения и отмены регенерации, 2. Контроль разных вариантов блоков памяти, отличающихся, например, инфор. мационной емкостью, объединенных в многопостовой системе.

3. Контроль блоков памяти, разрядность данных которых больше, чем разрядность технологического интерфейса.

4. Контроль печатных связей между контактами блока памяти.

5. Сокращение оборудования за счет использования совмещенной внутренней шины приема и передачи данных, а также за счет сжатия разрядности данных блока памяти до разрядности технологического интерфейса.

6. Контроль логического номера проверяемых блоков памяти.

7. Проверка схем контроля блока памяти.

Расширение числа диагностических операций и введение дополнительных режимов вызывает повышение технологичности производств. надежности и ремонтопригодности проверяемых блоков, а также снижение трудоемкости производства. входами-выходами блока преобразования, информационными входами и выходами группы регистра-формирователя, входы-выходы которого являются первыми входамивыходами устройства. входы-выходы блока преобразования являются вторыми входами-выходами устройства, третий выход блока управления соединен с управляющими входами регистра-формирователя и с первым управляющим входом регистра ошибок, информационный вход которого является входом ошибок устройства, выход регистра ошибок является выходом ошибок устройства, третий вход регистра ошибок соединен с первым выходом блока сдвигателей и первым управляющим входом блока управления, второй управляющий вход которого соединен с первым выходом блока дешифратоления, первым входом блока дешифраторов и является первым управляющим входом устройства, четвертый вход блока управления является вторым управляющим входом устройства, а пятый соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и третьим входом формирователя данных, четвертый вход которого соединен с вторым выходом регистра состояния и шестым входом блока управления, пятый выход которого соединен с пятым входом формирователя данных, вторым входом блока дешифраторов и является выходом записи устройства, вход отмены регенерации устройства является входом блока генераторов, выход которого соединен с первым входом блока сдвигателей, второй вход которого соедиседьмой выход которого является выходом

"Ответ" устройства, восьмой-выходом "Номер блока" устройства, адресный вход мультиплексора адреса является первым дешифраторов и является вторым адресным входом устройства, выход управляющих сигналов которого является вторым выходом блока дешифраторов, четвертый вход которого соединен с выходом блока выбора режима и третьим входом блока сдвигателей, второй выход которого соединен с входом блока выбора режима и пятым входом блока дешифраторов, третий выход блока сдвигателей соединен с входом счетчика, выход которого соединен с информационным входом мультиплексора адреса, управ12

1836723

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3 ляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока сдвигателей, выход мультиплексора адреса является выходом адреса устройства.

1836723

21 22 U 50

&Вч Р генераяорад с 25 с 2.7 с 2.В

Apkep 5

Я)Я

281 сИ2 с 93 с 19.4 с7У с2Я с 72.1

С 12.O . с122

1836723

Sl0p 25

28,2

1836723

На ЦЯ

НаХ

Юа ИЮ

Иа N.6

Фа 367

Иа И8 с 7f (61 е )6.Ю с 2.10 с 2.2 с7.2 с 78.2 с1б 71

1336723

1836723

1836723

4.6

ФФ

1У (,7g э 141 с 412 наM

Рпцспьр и сослйижЮ

Фиа13

Регцсвр nuo80h И

Ф02. ®

ЖегжасмЮае ситена

1836723

4puaprewm dan s ЛОИЯМО 193

4Ьг.М

1836723 с.У01 с 302 сЮЗ c _#_.Ô

CSO

cN сярутура 5лвка латки

Фиг. 77

Составитель И.Геворкова

Редактор И.Мельникова Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 3023 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

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