Устройство для контроля работоспособности вычислительных систем

 

Устройство позволяет проводить проверку контролируемого объекта на допустимое время выполнения программ. Контролируемый объект представляет собой вычислительную (микропроцессорную) систему, включающую три подсистемы. Для каждой подсистемы определено значение допустимого временного интервала выполнения программы. Для контроля заданных временных интервалов используются счетчики 2, 3, 4 импульсов, имеющие соответствующий коэффициент пересчета. Для повышения надежности в устройстве осуществляется взаимная коррекция выходных сигналов счетчиков 2, 3, 4 импульсов, реализуемая мажоритарным элементом 5. С помощью генератора 34 тактовых импульсов, элементов И 11 - 22, ИЛИ 29 - 32, триггеров 23 - 28, формирователей 8, 9 импульсов, осуществляются управление работой устройства, подключение соответствующих выходов счетчиков импульсов по выходам мажоритарного элемента 5, отображение контроля времени выполнения программ на средствах индикации. 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при контроле работоспособности микропроцессорных вычислительных систем.

Целью изобретения является уменьшение избыточности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема счетчика импульсов; на фиг. 3 - временная диаграмма заполнения счетчиков тактовыми импульсами.

На фиг. 1 показаны контролируемый объект 1, первый счетчик 2 импульсов, второй счетчик 3 импульсов, третий счетчик 4 импульсов, мажоритарный элемент 5, кнопка 6 "Исходное", кнопка 7 "Работа", первый формирователь 8 импульсов, второй формирователь 9 импульсов, элемент И 10, первая группа элементов И 11, 12, 13, вторая группа элементов И 14, 15, 16, третья группа элементов И 17, 18, 19, четвертая группа элементов И 20, 21, 22, первый, второй и третий триггеры 23, 24 и 25, пятый триггер 26, шестой триггер 27, четвертый триггер 28, с первого по четвертый элементы ИЛИ 29-32, элемент 33 задержки, генератор 34 тактовых импульсов, входы 35, 36 и выходы 37, 38, 39 первого счетчика 2 импульсов, выходы 40 устройства.

Первый счетчик 2 импульсов (фиг. 2) содержит элемент ИЛИ 41, триггеры 42-45, элементы И 46-48, элемент 49 задержки.

Устройство позволяет проводить проверку контролируемого объекта 1 на допустимое время выполнения программ. Контролируемый объект представляет собой микропроцессорную систему, включающую три подсистемы. Для каждой подсистемы определено значение допустимого временного интервала выполнения программы. Для контроля заданных временных интервалов используются счетчики импульсов, имеющие соответствующий коэффициент пересчета.

Для повышения надежности устройства в нем осуществляется взаимная коррекция выходных сигналов счетчиков импульсов.

Первый счетчик 2 импульсов осуществляет подсчет импульсов, поступающих на его счетный вход от генератора 34 тактовых импульсов. Счет сигналов в счетчике осуществляется циклически. При поступлении n-го импульса триггер 45 переводится в единичное состояние и сигнал, снимаемый с его прямого выхода, переводит счетчик 2 в нулевое состояние. Если входные сигналы продолжают поступать, то счетчик опять последовательно заполняется до первого значения. При этом допустимый временной интервал работы подсистемы определяется коэффициентом пересчета счетчика, равным предельному числу сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. По аналогичной схеме выполнены счетчики 3, 4.

Исходя из времени работы подсистем контролируемого объекта 1, первый счетчик 2 имеет коэффициент пересчета n, второй счетчик 3 - m, третий счетчик 4 - k, причем m = n + c₁; k = m + c₂; k = n + c₃ и 2n > m; 2m > k; 2n > k, где с₁, с₂, с₃ - целые числа, с₃ = с₁ + с₂ (фиг. 3).

Мажоритарный элемент 5 реализует функцию большинства (два из трех).

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 6 "Исходное" сигнал, снимаемый с выхода формирователя 8 импульсов, переводит в нулевое состояние триггеры счетчиков 2, 3, 4 импульсов, триггеры 23, 24, 25, с инверсных выходов которых снимаются сигналы, обеспечивающие высвечивание транспарантов соответственно "Начало программы 1", "Начало программы 2", "Начало программы 3". Этим же сигналом переводится в единичное состояние триггер 26, с единичного выхода которого снимается сигнал, обеспечивающий высвечивание транспаранта "Исходное". Кроме того, этим сигналом устанавливаются в исходное состояние контролируемый объект 1 и в нулевое состояние триггеры 27, 28.

При нажатии кнопки 7 "Работа" переводится в единичное состояние триггер 27, при этом гаснет транспарант "Исходное" и загорается транспарант "Работа", производится пуск контролируемого объекта 1 и одновременно открывается элемент И 10. Импульсы от генератора 34 тактовых импульсов начинают поступать на счетные входы счетчиков 2, 3, 4 импульсов, которые производят подсчет поступающих сигналов.

При поступлении от генератора 34 тактовых импульсов первого импульса переводится в единичное состояние триггер 45 (фиг. 2) и с его единичного выхода снимается сигнал, поступающий на вход мажоритарного элемента 5. В этот момент времени появляется сигнал на выходе первого триггера второго счетчика 3 импульсов и на выходе первого триггера третьего счетчика 4 импульсов, которые через элементы И 12 и 13 соответственно поступают на второй и третий входы мажоритарного элемента 5. Скорректированный сигнал с выхода мажоритарного элемента поступает на вход элемента И 20. Если к моменту t₁ первая подсистема контролируемого объекта выполнила программу, то импульс (длительность которого несколько больше длительности тактового импульса), поступающий с первого выхода контролируемого объекта, открывает элемент И 20, выходной сигнал которого переводит триггер 23 в единичное состояние. На блоке индикации обеспечивается высвечивание транспаранта, свидетельствующего о выполнении программы первой подсистемой. Одновременно сигнал с выхода триггера 45 (фиг. 2) через элемент 49 задержки переводит триггеры счетчика 2 импульсов в нулевое состояние. Причем период следования тактовых импульсов гораздо больше времени установки счетчика в исходное состояние.

При поступлении третьего импульса от генератора 34 тактовых импульсов появляются сигналы на вторых выходах счетчиков 2, 3, 4 импульсов. Далее устройство работает аналогично.

При поступлении k-го импульса от генератора 34 тактовых импульсов появляются сигналы на третьих выходах счетчиков 2, 3, 4. Если к этому времени выполнила программу третья подсистема, то подготавливается к открыванию элемент И 22.

С приходом сигнала от мажоритарного элемента 5 переводится в единичное состояние триггер 25. Одновременно сигнал с третьего выхода контролируемого объекта 1 через элемент 33 задержки устанавливает его в исходное состояние, при этом гаснет транспарант "Работа" и загорается транспарант "Конец работы".

Если некоторая подсистема контролируемого объекта 1 не выполнила программу за заданный интервал времени (отсутствует импульс на выходе соответствующей подсистемы), то соответствующий триггер (23, 24, 25) остается в нулевом состоянии.

Предложенное устройство остается работоспособным при отказе одного из трех каналов измерения временных интервалов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1298753, кл. G 06 F 11/18, 1989.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, содержащее генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, первый триггер, первый элемент ИЛИ и элемент задержки, отличающееся тем, что в устройство введены два формирователя импульсов, счетчик, мажоритарный элемент, три элемента ИЛИ, четыре группы элементов И по три элемента И в каждой и элемент И, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу элемента И, соединенного выходом со счетными входами первого, второго и третьего счетчиков, подключенных первыми выходами к первым входам соответствующих элементов И первой группы, вторыми выходами - к первым входам соответствующих элементов И второй группы, а третьими выходами - к первым входам соответствующих элементов И третьей группы, выходы одноименных элементов И первой, второй и третьей групп соединены с входами соответственно первого, второго и третьего элементов ИЛИ, подключенных выходами к соответствующим входам мажоритарного элемента, связанного выходом с первыми входами элементов И четвертой группы, подключенных выходами к единичным входам первого, второго и третьего триггеров, выход первого формирователя импульсов связан с нулевыми входами с первого по четвертый триггеров, с единичным входом пятого триггера, с входами обнуления первого, второго и третьего счетчиков и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом к нулевому входу шестого триггера, соединенного единичным входом с выходом второго формирователя импульсов, а прямым выходом - с нулевым входом пятого триггера, с вторым входом элемента И, прямой выход шестого триггера и выход четвертого элемента ИЛИ являются соответственно управляющим и установочным выходами устройства, служащими для подключения соответственно входов запуска и установки в исходное состояние вычислительной системы, вторые входы элементов И первой, второй и третьей групп, а также вторые входы первого, второго и третьего элементов И четвертой группы являются соответственно первым, вторым и третьим информационными входами устройства, служащими для подключения соответствующих выходов вычислительной системы, третий информационный вход устройства через элемент задержки подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ и к единичному входу четвертого триггера, прямой выход которого является сигнальным выходом "Конец работы" устройства, прямой выход пятого триггера является сигнальным выходом "Исходное" устройства, прямые и инверсные выходы первого, второго и третьего триггеров являются информационными выходами устройства, входы первого и второго формирователей импульсов являются соответственно установочными входами "Исходное" и "Работа" устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3