Устройство для контроля микро-программного abtomata

 

< >813432

ОП ИСАНИ Е

Союз Советскик

Социапистическик

Республик (51) М. Кл з б 06 F 11 рр

Гвсударстаеллмй камитет

СССР ао делам лзабретений и открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Гребнев и С. М. Шептуха (71) Заявитель

/ к (i

/ (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО

АВТОМАТА

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля функционирования микропрограммных устройств управления.

Известно устройство для контроля цепей управления операциями, способное определить правильность формирования одного управляющего импульса в каждой шине управления(11Однако если за время выполнения команды в шине должно сформироваться несколько управляющих импульсов, а из-за ошибок сформировалось больше или меньше (но по крайней мере один) импульсов, то такого рода ошибки устройство не обнаруживает.

Известно также устройство для контроля выполнения последовательности микрокоманд, которое контролирует последовательность поступления на регистры вычислительной машины сигналов чтения и записи (2).

Однако в ситуациях, когда с одного и того же регистра необходимо считывать жн- 20 формацию несколько раз, т. е. подавать подряд несколько сигналов чтения, не чередуя их с сигналами записи, устройство ложно формирует сигнал ошибки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля работы микропрограммного автомата, содержащее микропрограммный автомат и элемент ИЛИ (3).

Работа этого устройства базируется на том принципе, что если на вход микропрограммного автомата пришел сигнал, то на выходе должен быть сформирован хотя бы один сигнал микрооперации.

Недостаток устройства — небольшая полнота контроля из-за того, что в современной вычислительной технике на вход микропрограммного автомата поступают сигналы с подлежащих выполнению команд, а на выходах — в шинах микроопераций формируется последовательность управляющих сигналов, соответствующая микропрограмме выполнения заданной команды. Такое устройство обнаруживает ошибки при выполнении одной микрокоманды и при этом предполагается, что возбуждается лишь одна шина микрооперации.

Цель изобретения — увеличение полноты контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля микропрограм8!3432 задается число подлежа их формированию в шине сигналов. В ходе выполнения микропрограммы каждый узе. подсчитывает число сформированных в с ответствующей шинс cHI палов. Если до окончания выполнения микропрограммы число сформирован( ных в шине импульсов превышает заданное, то на одном из выходов,,устройства формируется сигнал ошибки. На другом выходе устройства сигнал ошибки формируется в том случае, если при выполнении микропрограмм будет пропущен хотя бы один управ( ляюший сигнал.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для контроля микропрограм( много автомата; на фига 2 — узел для ана( лиза последовательности управляющих сигналов;

Устройство содержит группу 1 входов контролируемого микрог1рограммного автомата, группу 2 входов у1лов анализа последовательности управляющих сигналов, контролируемый микропрограммный автомат 3, (40

55 много автомата, содержащее элемент ИЛИ, выход которого являет я первым выходом устройства, введены узлы анализа последовательности управляющих сигналов по числу выходов контролируемого микропрограммного автомата и второй элемент ИЛИ, 5 ( причем выход второго элемента ИЛИ яв( ляется вторым выходом устройства, кроме ! того, узел анализа последовательности управляющих сигналов содержит счетчик, элемент И, элемент ИЛИ и шифратор, причем группа входов контролируемого микропро10 грам много автомата соединена с группой входов шифратора, выходы которого сое1 динены с установочнымн входами счетчика, счетный вход которого соединен с соответствующим выходом коНтролируемого автомата, информационные выходы счетчика соединены с соответствующим входом элемента ИЛИ узла, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого является тактовым входом устройства, выход элемента И соединен с входом первого элемента ИЛИ! выход переполнения счетчиком соединен ic соответствующим входом второго элемент ИЛИ.

Команда, поступающая на вход микропрограммного автомата преобразуется на его выходных шинах в последовательность сигналов микроопераций. Пропуск хотя бы одного управляющего и пульса, хотя бы в одной шине микроопераций или формирование лишенего импульса приводят к неправильному выполнению команды. Характерис1 ти кой последовательности формируемых в шине микроопераций сигналов является число сигналов. За каждой шиной микрооперации закрепляется узел анализа последовательности управляющих сигналов, сформированных в шине. До начала выполнения микропрограммы каждому узлу анализа последовательности упр вляющих сигналов и узлы 4 анализа последовательности управляющиv сигналов, группу 5 выходов контролируемого микропрограммного автомата, первый вход 6 узла 4, выход 7 узла 4, первый элемент ИЛИ 8 и первый выход 9 устройства, тактовый вход 10 устройства, тактовый вход 11 блока 4, выход 12 переполнения, второй элемент ИЛИ 13, второй выход 14 устройства, шифратор 15, счетчик 16, элемент ИЛИ 17, элемент И 18.

Устройство работает следующим образом.

На вход 1 микропрограммного автомата 3 поступают сигналы с подлежащей выполнению команде с дешифратора кода операций вычислительной машины, задавая микропрограмму работы. Эти же сигналы поступают на входы 2 узлов 4 анализа последовательности управляющих сигналов, задавая число подлежащих формированию в каждой из выходных шин 5 микропрограммного автомата 4 управляющих сигналов.

При выполнении микропрограммы на. входы 6 узлов 4 анализа последовательности управляющих сигналов поступают импульсы, сформированные в шинах 5 импульсов и сравниваются с числом подлежащих формированию импульсов. Если в ходе микропрограммы формируется лишний импульс, то единичный сигнал с выхода 12 одного из узлов 4 анализа последовательности управляющих сигналов поступает на вход второго элемента ИЛИ 13 и формирует единичный сигнал на выходе 14 устройства. После окончания выполнения микропрограммы на вход 10 устройства подается единичный сигнал, который поступает на входы 11 узлов

4 анализа последовательности управляющих сигналов. По этому сигналу на выходах 7 узлов 4 анализа последовательности управляющих сигналов формируется единичный сигнал, если при выполнении микропрограммы был пропущен хотя бы один управляющий импульс. С выхода 7 узлов 4 анализа последовательности управляющих сигналов единичные сигналы поступают на входы первого элемента ИЛИ 8 и формируют на его выходе 9 сигнал ошибки, свидетельствующий о пропуске в ходе микропрограммы хотя бы одного управляющего импульса.

Узел анализа последовательности управляющих сигналов работает следующим образом.

Перед выполнением команды через шифратор 15 на вычитаюший счетчик 16 заносится число подлежащих формированию в шине микроопераций признаков. При этом знаковый разряд находится в нулевом состоянии. В ходе микропрограммы с шины микроопераций на вход 6 узла поступают сформированные управляющие сигналы.

Каждый поступающий на вход 6 сигнал уменьшает содержимое вычитающего счетчика 16 на единицу. Если в ходе микропрограммы ошибок не было, то к окончанию ее выполнения все разряды вычитающего

813432 счетчика 16 находятся в нулевом состоянии, с выхода элемента ИЛИ 17 на первый вход элемента И 18 поступает нулевой сигнал.

При приходе по окончании выполнения микропрограммы единичного сигнала на второй вход элемента и 18 со входа 11 узла, на выходе 7 не формируется сигнал ошибки.

Если при выполнении микропрограммы был

-пропущен хотя бы один управляющий сигнал в шине микроопераций, то по окончании выполнения микропрограммы хотя бы один из разрядов вычитающего счетчика находится в единичном состоянии, на выходе элемента ИЛИ 17 при приходе единичного сигнала на вход 11 узла будет. также единичный сигнал, а на выходе элемента И 18 формируется единичный сигнал, свидетельствующий об ошибке в ходе микропрограммы, который поступит на выход 7 узла. Если при выполнении микропрограммы в шине микроопераций формируется лишний сигнал, то до окончания выполнения микропрограммы знаковый разряд вычитающего счетчика 16 переходит в единичное состояние, и на выходе 12 узла формируется единичный сигнал.

Таким образом, предлагаемое устройство способно обнаруживать ошибки в ра- zs боте микропрограммного автомата, вызванные пропуском сигнала и формированием лишнего сигнала в шинах микроопераций, Тем самым, увеличивается полнота контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля микропрограммного автомата, содержащее элемент ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения полноты контроля, в него введены узлы анализа последовательности управляющих сигналов по числу выходов контролируемого микропрограммного автомата и второй элемент ИЛИ, причем выход второго элемента ИЛИ является вторым выходом устройства, а узел анализа последовательности управляющих сигналов содержит счетчик, элемент И, элемент ИЛИ и шифратор, причем группа входов контролируемого микропрограммного автомата соединена с группой входов шифратора, выходы . которого соединены с установочными входами счетчика, счетный вход счетчика соединен с соответствующим выходом контролируемого автомата, информационные выходы счетчика соединены с соответствующим входом элемента ИЛИ узла, выход которого соединен с первым входом элемента

И, второй вход которого является тактовым входом устройства, выход элемента И соединен с входом первого элемента ИЛИ, выход переполнения счетчиком соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 401998, кл. G 06 F 11/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 598080, кл. G 06 F 1 /00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР № 391563, кл. G 06 F 1 ф)2, 1973 (прототип).

813432

1 Составитель И. Сигалов едактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга аказ 346/62 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4