Имитатор абонентов

(504 С 06 Р 13/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ У К АВТОРСКОМУ ЯР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(56) Авторское свидетельство СССФ 1205150, кл. С 06 Г 13/00,24,02,83.Авторское свидетельство СССРВ 693365, кл. С 06 Г 3/04.(57) Изобретение относится к вычилительной технике и может быть использовано для автономной отладкипрограмм и контроля вычислительных управляющих систем. Целью изобретенияявляется расширение класса решаемыхзадач. Имитатор содержит регистр данных, дешифратор маркерных символов,регистр хранения управляющего слова,счетчик интервалов, счетчик длинымассива, регистр команд, генераторимпульсов, дешифратор интервалов,дешифратор длины массива, дешифраторкоманд, шифратор маркерных символов,коммутатор информации, блок памяти,блок микропрограммного управления,адресный регистр, шифратор адреса,коммутатор адреса, счетчик длиныслова, дешифратор длины слова, дешифратор признаков, соединенные через кодовую магистраль, 1 з.п.ф-лы,5 ил.д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород ул.Проектн Тираж 673Государственногоделам изобретенийМосква, 3(-35 Ра Подпис омитета СССР открытий шская набИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автономной отладки программ и контроля вычислительных управляющих систем.Пель изобретения - расширениекласса решаемых задач имитатора путем обеспечения возможности полнойотладки рабочих программ при отсутствии внешних абонентов, а такжеобеспечения имитации переменного количества абонентов, определяемогов ходе вычислительных операций в ЦВМ.На фиг. 1 представлена блок-схемаимитатора; на фиг.2 - функциональнаясхема блока микропрограммного управления; на фиг.3-5 - блок-схемы алгоритмов работы блока микропрограммногоуправления.Имитатор содержит (фиг.1) регистр1 данных, дешифратор 2 маркерных символов, регистр 3 храЬения управляющего слова, элемент И 4, счетчик 5интервалов, счетчик 6 длины массива,,регистр 7 команд, генератор 8 импульсов, дешифратор 9 интервалов, дешифратор 10 длины массива, дешифратор11 команд, шифратор 12 маркерных символов, коммутатор 13 информации, кодовую магистраль 14, блок 15 памяти,блок 16 микропрограммного управления,адресный регистр 17, шифратор 18 адреса, коммутатор 19 адреса, счетчик20 длины слова, дешифратор 21 длиныслова и дешифратор 22 признаков.Блок 16 микропрограммного управления содержит (Фиг.2) триггер 23"Пуск-останов", сдвиговый регистр 24микрокоманд, регистр 25 операций,дешифратор 26 микрокоманд, шифратор27 микрокоманд, триггер 28 включениясчетчика интервалов, селектор 29 импульсов по периоду следования, элемент ИЛИ 30 и элемент И 31.На фиг.1 и 2 показаны также вход32 записи программы имитации, информационный вход 33 и вход 34 пускаимитатора, входы 35-40 условий, тактовыый вход 41, вход 42 команды, выходы 43-55 управления, выход 56 разрешения счета интервалов, выход 57обращения к памяти блока 16 микропрограммного управления и выход 58имитатора,Регистр 1 данных служит для приема и выдачи передаваемой информации,дешифратор 2 - для расшифровки принятых в регистр 1 маркерных, символов. Регистр 3 служит для временного запо-минания адресного слова массива, которое содержит информацию о типе массива, направлении обмена, номере або нента, Благодаря счетчику 20 длиныслова и дешифратору 21 возможна передача различной по Формату информации.С помощью счетчика 5 интервалов осуществляются временные задержки междупередаваемыми массивами, величинукоторых можно программно изменять.Счетчик 6 длины массива предназначендля определения окончания передачи 15различных по величине массивов. Кодыоперации хранятся в регистре 7 командна время выполнения команды.Коммутатор 13 информации предназначен для осуществления параллельных 20передач внутри устройства через кодовую магистраль 14. Блок 15 памятипредназначен для оперативного хранения как программы имитации, так иреальных массивов данных, принимаемых в имитатор и выдаваемых из имитатора. Шифратор 12 предназначен дляформирования и записи в регистр 1через коммутатор 13 маркерных символов, Обращение в блок 15 осуществляется либо по адресу в адресном ре,гистре 17, либо через шифратор 18адреса, когда необходимо обратитьсяза инФормацией в справочные ячейки,Блок 16 с помощью регистра 24микрокоманд, регистра 25 операцийи шифратора 27 микрокоманд вырабатывает тактовые сигналы, осуществляяуправление работой имитатора по программе имитации, хранимой в блоке 15, 40 Дешифратор 26 микрокоманд предназначен для расшифровки сигналов условийи состояния, поступающих в блок 16.Триггер 23 "Пуск-останов" управляетподачей частоты генератора 8 через 45 элемент И 31 в сдвиговую цепь регистра 24 микрокоманд и предназначендля органиэации запуска блока 16 иливременного останова, например, навремя ожидания ответа из ЦВС.Устройство работает следующимобразом.Для организации автономной отладки программ и контроля вычислительных систем исходная информация в ви де программы имитации записываетсячерез вход 32 устройства в блок 15.Программа имитации, вводимая одинраз перед выполнением того или иногоосновного режима, включает в себяСтруктура команд в программе имитации следующая: интервал времени от данного запроса до следующего адрес управляющего слова контрольныеразряды код операции Структура управляющего слова Ь случае передачи иэ ЦВМ): код количества слов адресное слово массива контрольные раэряды Структура управляющего слова (в случае передачи в ЦВМ): первое информационное адресное слово массива контрольные разрядыслово выдаваемогомассива разйая.Это связанос тем,что конец обмена определяетприемная строна. Структура управляющего слова взависимости от направления обмена I 3 12919 команды имитации, содержащие информа-. цию об очередности массивов, их величине и местонахождении в блоке 15, о временных интервалах между массивами, а также код операции, задающий имитатору при выполнении команды либо операцию формирования интервала времени, по истечении которого производят обращение за следующей командой и проведение санса связи, либо 10 операцию формирования интервала времени с пропуском сеанса связи, либо операцию модификации команды в про. грамме имитации в зависимости от номера очередного абонента и проведение 15 сеанса связи при наличии номера. Таким образом, исходная информация позволяет задавать имитатору программно необходимые временные задержки при отладке и контроле работы 20 управляющей вычислительной системы, работающей в реальном масштабе времени, а также имитировать запросы того или иного абонента.Во время выполнения вычислительного процесса управляющая ЦВМ, работающая с группой абонентов, имеющих арбитражное устройство, определяет и задает в ходе вычислений но 87 4мера абонентов, с которыми собирается взаимодействовать, а также приоритет их взаимодействия с ЦВМ.Имитатор выполняет также и функции арбитража, организуя запросы на прием и передачу массивов для каждого абонента с учетом их приоритетности.Приоритет взаимодействия абонентов с ЦВМ определяется в ходе выпол.нения режима и задается имитатору в процессе вычислений в виде массива информационных слов. Приоритет взаимодействия абонентов определяется порядком поступления этих информационных слов. Длина этого массива фиксированна и соответствует максимальному количеству абонентов. В том случае, когда количество абонентов, которое определяет ЦВМ, меньше, оставшиеся слова заполняются нулевой информацией. Данный массив поступает на вход 33 по запросу имитатора абонентов и через регистр 1, коммутатор 13, кодовую магистраль 14 записывается в блок 15. Время выдачи имитатором запроса на данный массив определяется программой имитации, записанной в блок 15 перед режимом в виде команд.50 55 Работа имитатора после режима записи исходных данных начинается посигналу "Пуск", который поступаетв блок 16 через вход 34,Сигналом "Пуск" устанавливаетсяв единичное состояние определенныйтриггер в регистре 25, первый разрядв регистре 24 и триггер 23, открывающий сдвиговую цепь регистра 24. Сигналы с единичных плеч триггеров регистра 24 и регистра 25 поступаютна дешифратор 26 и шифратор 27, образуя распределитель импульсов матричного типа,Блок 16 выполняет несколько операций, каждому из которых соответствует единичное состояние определенного триггера в регистре 25. Каждаяоперация выполняется за несколькотактов, образуемых при сдвиге "1"по регистру 24. По сигналу "Пуск"после установки триггера в регистре25 выполняется операция считыванияпервой команды из программы имитациии анализа кода операции, Происходитэто следующим образом (фиг,3).Первым тактом, т,е. при единичномсостоянии первого разряда регистра24 происходит считывание адреса первой команды программы имитации изсправочной ячейки хранения текущегоадреса (ТА) блока 15 в адресный регистр 17. С выхода 53 сигнал поступает на вход шифратора 18, в которомформирует адрес справочной ячейкитекущего адреса. Одновременно сигналс выхода 51 поступает на коммутатор13, разрешая обращение в блок 15 поадресу, сформированному в шифраторе18. Кроме того, в блоке 16 вырабатывается сигнал "Обращение" к блоку 15и сигнал установки в "О" триггера 23на время обращения. По окончании выборки адрес команды из блока 15 через коммутатор 13 поступает на кодовую магистраль 14, Сигнал управленияиз блока 15, свидетельствующий обокончании выборки, поступает на вход40 блока 16, который направляет навход адресного регистра 17 импульсзаписи. Таким образом, адрес первойкоманды с кодовой магистрали 14 записывается в адресный регистр 17,Одновременно с этим установится в "1"триггер 23.Следующим тактом происходит считывание команды из программы имитации по найденному адресу. В этом 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 случае обращение в блок 15 происходит через коммутатор 19 по адресу в адресном регистре 17.Считывание команды из блока 15 на кодовую магистраль 14 происходит аналогично описанному (при нулевом сигнале на управляющем входе коммутатора 13 всегда разрешается прохождение на кодовую магистраль 14 информации из блока 15). Блок 16 сформирует импульсы записи, которые поступают соответственно в регистры 3 и 7 и счетчик 5. Таким образом, код операции переписывается с кодовой магистрали 14 в регистр 7, двоичньп интервал времени - в счетчик 5, а адрес управляющего слова - в регистр 3.Следующим тактом происходит анализ кода операции, который с выхода дешифратора 11 поступает на вход 42 блока 16, который устанавливает в единичное состояние триггер 28, разрешающее прохождение частоты с. генератора 8 через элемент И 4 в счетчик 5.При коде операции, рекомендующем не проводить сеансы связи по данному массивъ, шифратор 27 устанавливает регистр 24 в исходное состояние, т,е. записывает 1" в первый разряд, а в регистре 25 включается другой триггер, единичное состояние которого разрешает выполнение другой операции - операции перехода к следующему адресу программ имитации, Данная операция выполняется и после проведения сеанса связи и заключается в выборке из блока 15 содержимого справочной ячейки текущего адреса в адресный регистр 17, прибавлении "1" к его содержимому и засылке полученного адреса через коммутатор 13 и кодовую магистраль 14 снова в справочную ячейку текущего адреса блока 15. При коде операции, указывающем на проведение сеанса связи, блок 16 осуществляет передачу адреса управляющего слова из регистра 3 в адресный регистр 17. В этом случае на соответствующем выходе шифратора 27 вырабатывается сигнал, который с выхода блока 16 поступает на управляющий вход коммутатора 13 для передачи в кодовую магистраль 14 адреса управляющего слова с выхода регистра 3, 1291987Запись в адресный регистр 17 осуществляется сигналом с выхода блока16. Затем следующим тактом производится считывание из блока 15 содержимого управляющего слова. Управляющее слово целиком переписывается скодовой магистрали 14 в регистр 3и, кроме того, код длины массива -в счетчик 6.После окончания обработки командыв программе имитации блок 16 переходит к выполнению операции проведениясеанса связи по данному массиву, Переход к выполнению другой операцииосуществляется аналогично описанному,т.е. с соответствующего выхода шифратора 27 вырабатывается сигнал, который устанавливает регистр 24 в исходное состояние, а в регистре 25включает триггер, единичное состояние которого разрешает выполнениеоперации проведения сеанса связи.Прием массива из 11 ВМ осуществляется следующим образом (фиг.3 и 4).Первым тактом выполнения даннойоперации осуществляется Формированиев регистре 1 маркерного символа, свидетельствующего о начале сеанса связи. При этом с соответствующего выхода шифратора 27 вырабатываетсясигнал, который поступает на шифратор 12. Одновременно с этим поступает сигнал на управляющий вход коммутатора 13, который разрешает прохождение маркерного символа на кодо 35вую магистраль 14. Запись маркерногосимвола в регистр 1 осуществляетсясигналом с выхода 44 блока 16,Кроме того, производится установка в "0" триггера 23 на время выдачимаркерного символа из регистра 1 навыход 58. Импульсы сдвига с выхода45 поступают на вход импульсов сдвига регистра 1, Одновременно с этимимпульсы сдвига с выхода регистра 1поступают в счетчик 20. Последнийдешифратором 21 позволяет выдаватьиз устройства информацию различногоформата. (Длина маркерных символов50и информационных слов разная). Сигнал с выхода дешифратора 21, свидетельствующий об окончании выдачимаркерного символа, поступает на вход51 блока 16, проходит на дешифратор5526, управляемый вторым разрядом регистра 24 и устанваливает в " 1" триггер 23. Под воздействием частотыс генератора 8, поступающей на вход 41 блока 16 " 1" из второго разряда регистра 24 перепишется в третий, Третьим тактом вновь устанавливается в "0" триггер 23 для того, чтобы при "1" состоянии четвертого разряда регистра 24 при выполнении данной операции блок 16 перешел в режим ожидания ответного маркерного символа, свидетельствующего о готовности ЦВМ к началу сеанса связи. Этот сигнал поступает через вход 33 в регистр 1 и одновременно в блок 16 на селектор 29, Необходимость в последнем вызвана теМ, что в канале связи с ЦВМ нет сигналов типа "Начало слова , Конец слова", поэтому об окончании импульсной последовательности можно судить после Фиксирования превышения периода следования поступающих импульсов. Сигнал с выхода селектора 29 разрешает дешифратору 26 установить в "1" триггер 23. Следующим тактом блок 16 производит опрос принятой комбинации. Это может быть не только сигнал готовности, но и требование повторения запроса, либо вообще неразрешенная комбинация. В случае правильного приема сигнала готовности от ЦВГ 1, который с выхода дешифратора 2 поступает на вход 35 блока 16, последний организует передачу адресного слова массива из регистра 3 в регистр 1. Сигналом с выхода 46 блока 16 разрешается передача содержимого регистра 3 без гашения через коммутатор 13 в кодовую магистраль 14. Запись в регистр 1 производится сигналом с выхода 44 блока 16. Выдача адресного слова массива происходит аналогично выдаче маркерного символа.Поскольку адресное слово остается в регистре 3 до следующего обмена, блок 16 имеет признак направления обмена, который получает с выхода дешифратора 22. Поэтому далее блок 16 организует сеанс связи в зависимости от этого признака. В режиме приема из ЦВМ имитатор организует прием информационных слов в регистр 1, производит вычитание "1" из счетчика 6 после приема каждого слова и по окончании приема, который Фиксируется с помощью дешифратора 1 О, формирует и выдает в ЦВМ маркерный символ, свидетельствующий об окончании обмена (фиг.4).Адресное слово массива, кроме признака направления обмена, содер 1291987жит информацию о типе массива. В том случае, когда на вход 39 блока 16 с выхода дешифратора 22 поступаетпризнак массива, который нужен имитатору при выполнении арбитражных функций, блок 16 организует не только прием информации в регистр 1, но и запись ее в блок 15 в определенную зону. Происходит это следующим образом.По окончании приема информационного слова массива, который фиксируется с помощью дешифратора 21, блок 16 из специальной справочной ячейки записывает начальный адрес зоны в адресный регистр 17, затем выдает сигнал на управляющий вход коммутатора 13, разрешая прохождение на блок 15 сигналов с регистра 1 по адресу обращения, содержащемуся в адресном регистре 17. По окончании записи производится прибавление "1" к содержимому адресного регистра 17, т.е, подготавливается адрес для следующего информационного слова.В режиме вьдачи массива в ЦВМ как и в режиме приема (фиг.3 и 5) имитатор формирует и вьдает в ЦВМ маркерный символ, свидетельствующий о начале сеанса связи, и адресное слово массива, а потом организует считывание массива, который располагается в блоке 15 вслед за управляющим словом, и вьдачу его последовательно35 иэ регистра 1 в ЦВМ. Перед выдачей каждого слова имитатор принимает в регистр 1 маркерный символ. говорящий о готовности ЦВМ к приему очередного слова. Вьдача информационного слова из регистра 1 производится аналогично выдаче маркерного символа, По окончании вьдачи массива ЦВМ присылает маркерный символ, свидетельствующий об окончании сеанса связи, после чего блок 16 переходит к выполнению описаннойоперации подготовки следующего адресапрограмм имитации.Обработка следующей команды программы имитации начинается по сигналу с выхода дешифратора 9, который поступает на элемент ИЛИ 30 с действием, аналогичным действию сигнала "Пуск.Предлагаемый имитатор выполняет также функцию арбитражного устройства, используя при этом реальный массив, записанный в блоке 15 во время выполнения основной программы,В процессе обработки очередной команды программы имитации в регист. ре 7 можно зафиксировать код операции, задающий имитатору выполнение операции модификации команды в программе имитации. В этом случае блок 16 после считывания команды в регистр 3 производит ее модификацию в части адреса управляющего словаМодификация осуществляется на основании информационных слов реального массива, В блоке 15 имеется справочная ячейка номера абонента. Сначала производится считывание в адресный регистр 17 из справочной ячейки но - мера абонента начального адреса этого реального массива (фиг,4), Затем по найденному адресу считывается из первого информационного слова массива в определенные разряды регистра 3 номер абонента, имеющего первый приоритет. Остальные разряды команды в регистре 3 остаются без изменения. Для этого сигналом с выхода блока 16 открывается коммутатор 13, пропускающий из блока 15 на кодовую магистраль 14 только номер абонента.Блок 16 производит опрос "0" в номере абонента, поступающего с выхода дешифратора 22.При наличии нулевой комбинации в разрядах. отведенных для номера абонента, блок 16 осуществляет операцию перехода к следующему адресу программы имитации (фиг,5). При отсутствии нулевой комбинации блок 16 передает вновь сформированный адрес управляющего слова через коммутатор 13 и кодовую магистраль 14 из регистра 3 в адресный регистр 17, а затем по этому адресу считывает управляющее слово и переходит к операции проведения сеанса связи очередного абонента с ЦВМ.Таким образом, блок 16 при коде операции модификации команды цикли- чески считывает из блока 15 одну и ту же команду и проводит сеансы связи ЦВМ с абонентами в последовательности, определенной и заданной ЦВМ, до тех пор, пока не обнаружена нулевая комбинация в номере абонента.Формула изобретения1. Имитатор абонентов, содержащийрегистр данных, адресный регистр ирегистр команд, информационные входыкоторых соединены с кодовой магистралью имитатора, блок памяти, счетчикинтервалов, счетный вход которогосоединен с выходом элемента И, пер 45 вым входом подключенного к первомувыходу генератора импульсов, и блокмикропрограммного управления, входкоманды которого через дешифратор10команд соединен с выходом регистракоманд, а выход разрешения счетаинтервалов подключен к второму входуэлемента И, а первый выход управления - к входу разрешения записи счет 15чика интервалов, о т л и ч а ю -1щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач имитатора,в него введены дешифратор маркерныхсимволов, счетчик длины слова, дешифратор длины слова, коммутатор ин 20формации, регистр хранения управляющего слова, дешифратор признаков,шифратор маркерных символов, коммутатор адреса, ифрар адреса,чик длины массива, дешифратор длинымассива и дешифратор интервалов,причем первый - пятый входы условийблока микропрограммного управлениясоединены соответственно через дешифратор маркерных символов с первымвыходом регистра данных, через дешифратор длины слова с выходом счетчика длины слова, через дешифратордлины массива с выходом счетчикадлины массива, через дешифратор ин 35тервалов- с выходом счетчика интервалов и через дешифратор признаков спервым выходом регистра хранения управляющего слова, информационнымвходом подключенного через кодовуюмагистраль имитатора с информационными входами блока памяти, счетчикаинтервалов и счетчика длины массиваи выходом коммутатора информации,первый - пятый информационные входыкоторого соединены соответственнос вторыми выходами регистра данныхи регистра хранения управляющегослова, информационными выходами шиф 50ратора маркерных символов и блокапамяти и первым выходом адресногорегистра, вторым выходом соединеногос первым информационным входом коммутатора адреса, второй информационный вход и выход которого подключенысоответственно к выходу шифратораадреса и адресному входу блока памяти, вход записи информации которого является входом записи программы имитации имитатора, а вход обращения и выход сигнала конца цикла обращения блока памяти подключены соответственно к шестому входу условий и выходу обращения к памяти блока микропрограммного управления, вход пуска, информационный и тактовый входы которого соединены соответственно с входом пуска имитатора, информационным входом имитатора и вторым выходом генератора импульсов, а второй - тринадцатый выходы управления - соответственно с входами разрешения записи и импульсов сдвига регистра данных, управляющим входом коммутатора информации, входами разрешения записи регистра хранения управляющего слова, адресного регистра, счетчика длины массива и регистра команд, управляющим входом коммутатора адреса, входами шифратора маркерных символов и шифратора адреса, входом модификации адресного регистра и счетным входом счетчика длины массива, информационный вход последовательного кода и третий выход регистра данных соединены соответственно с информационным входом и выходом имитатора,. а четвертый выход - с входом счетчика длины слова.2. Имитатор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок микропрограммного управления содержит шифратор микрокоманд, группа выходов которого является первым - тринадцатым выходами управления блока, дешифратор микрокоманд, группа входов которого является первым, вторым, третьим и пятым входами условий и входом команды блока, а вход блокировки соединен через селектор импульса по периоду следования с информационным входом блока, сдвиговый регистр микрокоманд и регистр операций, информационные входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ, выходы - соответственно с первым и вторым информационными входами шифратора микрокоманд и дешифратора микрокоманд, входы разрешения и тактовые входы регистра микрокоманд и регистра операций подключены соответственно к первому и второму выходам шифратора микрокоманд, выходу элемента И и тактовому входу блока, триггер включения счетчика интервалов, выход и входы сброса и уста 1431291987новки которого соединены соответственно с выходом разрешения счетаинтервалов и третьим и четвертым выходами шифратора микрокоманд, пятыйвыход и управляющий вход которого 5подключены соответственно к третьемуинформационному входу и первому выходу дешифратора микрокоманд, вторымвыходом соединенного с информационнымвходом триггера "Пуск-останов", входсброса, синхровход и выход которогоподключены соответственно к шестому выходу шифратора микрокоманд, тактовому входу блока и первому входуэлемента И, вторым входам соединенного с тактовым входом блока, первыйи второй входы элемента ИЛИ являютсясоответственно входом пуска и четвертым входом условий блока, а выходсоединен с первым установочным входом триггреа Пуск-останов", второй установочный вход которогоявляется шестым входом условийблока.