Устройство для контроля цифровых управляющих систем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ыззаз

Союз Соеетскик

Социалистически;;

Республик

Фч тъ та ! с (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2387191/18-24 с присоединением заявки № (23) Г риоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 23.06.78 (51) М. Кл. б 06F 11/02

G 05В 23/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.396(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авто р ь1 изобостения

В. Э. Вершков, В. К. Д:оков, Н. С. Парфенов и Л. А. Тарасов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ

УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для контроля и поиска неисправностей в цифровых информационных и управляющих системах.

Известны устройства для контроля и поиска неисправностей в цифровых управляющих системах (1, 2).

Устройство (1) содержит долговременный запоминаюший блок, регистры команд и программы, схему пуска-останова, генератор, счетчик тактов, шифратор, триггер режима работы. К системе команд добавляется специальная диагностическая команда, при выполнении которой происходит диагностика узлов цифровой машины.

Основной недостаток устройства состоит в том, что в нем не проверяется прохождение реальной программы, а контролируется только правильность выполнения последовательности микроопераций.

Из известных устройств для контроля и поиска неисправностей в цифровых управляющих системах наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройстзо (2), содержащее блок задания операций, блок управления, блок переключения частоты, сдвигающий регистр и блок индикации, входом связанный с первым выходом контролируемой цифровой управляющей системы, первый вход которой соединен с первым выходом блока управления, а второй выход блока управления подключен к первому входу блока переключения частоты, взаимосвязанного также со

5 сдвигающим регистром.

Существенный недостаток такого стройства заключается в отсутствии контроля цифровой управляющей системы в части одного из важнейших ее узлов — датчика микроопе10 раций командного процессора, что влечет за собой изменение реальной временной диаграммы работы контролируемых узлов.

Кроме того, в этом устройстве проверяется выполнение только одной операции, а не ре15 альное сочетание последовательности выполнения операций, что особенно важно при асинхронной работе узлов системы и для создания реальной обстановки, в которой только и может проявиться неисправность.

Его недостатком также является большое количество дополнительных связующих цепей, переключающих диагностпруемую аппаратур» . Прп этом наличие дополнительных связей

25 в трактах вы. ода датчика микроопераций— одного из наиболе= важных узлов процессоров влечет за собой понижение надсжности самих контролируемых устройстB.

Цель изобретения — повышение достовер30 ности контроля.

613323

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены связи, соединяющие выходы блока задания операций, блока переключения частоты, сдвигающего регистра и третий выход блока управления соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входами контролируемой системы, второй выход которой также соединен с вторым входом блока переключения частоты, а четвертый выход блока управления подключен к входу сдвигающего регистра.

На черте>ке приведена структурная схема устройства.

Устройство 1 для контроля цифровых управляющих систем 2 содержит блок 3 задания операций, блок 4 управления, блок 5 переключения частоты, сдвигающий регистр 6 и блок 7 индикации.

Вход блока 7 индикации соединен с первым выходом цифровой управляющей системы 2, первый вход управляющей системы — с первым выходом блока 4 управления, второй и четвертый выходы которого подключены соответственно к взаимосвязанным между собой блоку 5 переключения частоты и сдвигающему регистру 6. Выходы блока 3 задания операций, блока 5 переключения частоты, сдвигающего регистра б и третий выход блока 4 управления соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входами цифровой управляющей системы 2, второй выход которой также соединен с вторым входом блока

5 переключения частоты.

Устройство работает следующим образом.

Имеются три режима контроля: «Циклический 1», «Циклический II», «Внешний запуск».

Режим «Циклический 1» осуществляет генерирование одной команды блоком 3 задания операций.

Для запуска этого режима оператор засылает в счетчик команд цифровой управляющей системы 2 с блока 3 задания операций адрес контролируемой команды и органами олока 4 управления задает режим «Ijèêëè÷åский I». С первого выхода Олока 4 управления на счетчик команд цифровой управляющей системы 2 поступает потенциал, запрещающий добавление единицы в счегчик команд. При нажатии кнопки «1 lycx» на блоке управления происходит генерирование одной операции. 110 показаниям блока 7 индикации контролируется правильность выполнения операции.

Режим «Циклический II» осуществляет генерирование части программы, начальный и конечный адрес которой набирается блокомЗ задания операций, а органами блока 4 управления задается соответствующий режим.

С первого выхода блока 4 управления в блок команд цифровой управляющей системы 2 поступает потенциал, разрешающий выполнение данного режима> при котором с регистра олока 3 задания операций адрес первой команды заносится в счетчик команд контролируемой цифровой управляющей системы 2 и начина5

G0 б5 ется выполнение операций до адреса команды, набранного на другом регистре блока задания операций, который поступает в блок цифровой управляющей системы для анализа совпадения адресов выполняемых команд с поступившим адресом. При сравнении адресов команд происходит возврат к первой команде программы, набранной блоком 3 задания операций. Таким образом обеспечивается генерирование контролируемой части программы. По показаниям блока 7 индикации контролируется правильность выполнения операций.

При появленим неисправности в режимах

«Циклический I» или «Циклический II» происходит останов программы и по показаниям блока индикации оператор определяет характер неисправности.

В режиме «Внешний запуск» осуществляется принудительный запуск контролируемой части программы. Если возникшая неисправность пе допускает генерирования в естественном режиме, то оператор использует режим принудительного запуска. Данный режим выполняется следующим образом. Оператор блоком 3 задания операций набирает адрес первой команды контролируемой части программы, органами блока 4 управления задает режим

«Внешний запуск». При этом с четвертого выхода блока 4 управления на вход сдвигающего регистра 6 попадает потенциал, разрешающий поступление тактовой частоты в него из блока 5 переключения частоты и поступление сигналов с выхода сдвигающего регистра б в блок 5 переключения частоты по цепи двусторонней связи и в блок команд на четвертый вход контролируемой цифровой управляющей системы 2, С первого выхода блока 4 управления также проходит потенциал на первый вход цифровой управляющей системы 2, разрешающий подачу сигнала с выхода сдвигающего регистра б и поступление адреса первой команды с блока 3 задания операций. Начало режима «Внешнии запуск» аналогично началу режима «Циклический II».

Прохождение части программы происходит до момента переполнения сдвигающего регистра b. При переполнении сдвигающего регистра вырабатывается сигнал общей установки в «0», который через блок 5 переключения частоты поступает на третий вход цифровой управляющей системы 2, устанавливая все ее устройства в исходное состояние, затем вырабатывается сигнал начала принудительного запуска, который с выхода сдвигающего регистра б попадает на четвертый вход контролируемой системы 2, и программа повторяется заново.

Для принудительного запуска обмена информацией с внешними устройствами контролируемой системы 2 при помощи блока 3 задания операций в фиксированные ячейки обмена оперативной памяти контролируемой системы заносится необходимая информация.

Затем органами управления блока 4 задает.

613323

1О

2О

25 зо

5 ся режим принудительного запуска обмена.

При этом с третьего выхода блока 4 управления на пятый вход контролируемой системы 2 поступает потенциал, разрешающий работу устройства обмена системы 2. При появлении неисправности работа устройства обмена системы 2 возобновляется при переполнении сдвигающего регистра 6, где вырабатывается сигнал установки в «О» задействованных устройств и затем проводится повторный запуск обмена. Таким образом, оператор может обнаруживать и устранять неисправности в трактах обмена информацией контролируемой системы в режиме «Внешний запуск» обмена.

При помощи органов управления блока 4 имеется возмо>кность задания режима «Внешний запуск» как на частоте, так и одиночными сигналами, путем управления потенциалами, поступающими с второго выхода блока управления на первый вход блока переключения частоты.

По показаниям блока индикации оператор определяет характер и место неисправности.

При автоматическом генерировании любого выбранного участка программы можно произвести останов устройств цифровой управляющей системы на любой команде для того, чтобы неправильное (со сбоями) выполнение последующих команд (операций) не испортило оперативную информацию, необходимую для выполнения предыдущих команд (операций).

Для этого оператор органами блока управления задает режим останова. С первого выхода блока управления поступает потенциал в блок останова цифровой управляющей системы, который коммутирует сигнал сравнения из блока останова на второй вход блока переключения частоты и блокирует поступление тактовой частоты с выхода блока переключения частоты на третий вход цифровой управляющей системы. Таким образом, выполнение программы происходит до момента сравнения адреса останова, набранного в блоке задания операций, с адресом выполняемой операции, т. е. до останова всех устройств цифровой управляющей системы. Заполнение сдвигающего регистра продол>кается, и при его переполнении также вырабатывается сигнал установки в «О», а затем сигнал «Пуск», т. е. происходит принудительное генерирование участка программы от начального адреса до адреса останова, набранных в блоке задания операций.

Предлагаемое устройство для контроля цифровых управляющих систем обладает рядом технических преимуществ, наиболее ва>кным из которых является использование той

>ке аппаратуры, неисправность которой диагностируется, при этом имеется возможность

IIpoBcp>tTb все цепи, реально участвующие в работе. Проверка осуществляется в реальных сочетаниях последовательностей выполнения операций, что особенно важно при асинхронной работе устройств цифровой вычислительной системы, когда только создание реальной обстановки позволяет проявиться неисправности.

Другое преимущество устройства в том, что дополнительная аппаратура, участвующая в режиме «Внешний запуск», B штатной работе выполняет свои рабочие функции. Так регистры блока задания операции, на которых набираются адрес первой команды запускаемого участка программы и адрес синхронизации, в штатной работе используются соответственно как адресный регистр и регистр останова.

Сдвигающий регистр в штатной работе выполняет функции временного реле, осуществляющего контроль хода рабочих программ, а блоки переключения частоты и индикации— свои прямые функции. Таким образом, только реализацией необходимых связей и добавлением органов управления в блоке управления устройства достигается возможность осуществления прин дительного запуска цифровой управляющей системы, ппи котором контролируется полностью вся аппаратура, участвующая в проведении операций при штатной работе.

Формула изобретения

Устройство для контроля цифровых управляющих систем, содержащее блок задания операций, блок управления, блок переключения частоты, сдвигающий регистр и б",îê индикации, вход которого соединен с первым выходом контролируемой системы, первый вход которой соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом блока переключения частоты, связанного также со сдвигающим регистром, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, выходы блока задания операций, блока переключения частоты, сдвигающего регистра и третий выход блока управления соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входами контролируемой системы, второй выход которой также соединен с вторым входом блока переключения частоты, а четвертый выход блока управления соединен с входом сдвпгающего регистра.

Источники ннформации, принягые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 446060, кл. G 06Р 9/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР М 404089, кл. G 06Г 11/О ?, 1969.

613323

Составитель В. Комаров

Редактор И. Грузова

Техрсд H. Рыбкина

Корректоры; И. Позняковская и Л, Орлова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1650/6 Изд. Kе 519 Тираж 841

1-1ПО Государствснного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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