Устройство для коррекции программ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 8 А 1 РЕСПУБЛИК/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Конструк горское бюро электроприборостроения(72) А.В.Бек, М.А.чернышов, В.С.Харченко, Г.Н,Тимонькин, С.И.Ткаченко и Н.В.Седых (56) Ткаченко С.Н. и др, Системы отладки микропроцессорных устройств, Харьков, 1989.Авторское свидетельство СССР Ь 1136160, кл, 6 06 Г 11/26, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ПРОГРАММ(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке средств Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке средств управления и отладки вычислительных систем. в которых осуществляется оперативйая коррекция программ при обнаружении физических дефектов и дефектов проектирования, а также при изменении функций, выполняемых системой.Цель изобретения состоит в сокращении объема памяти за счет реализации устройством хранения и выполнения программ коррекции, управляющих алгоритмов и расширении области применения устройства путем выполнения данной коррекции, не прерывая работы устройства,На фиг,1, 2 показана функциональная схема устройства; на фиг.3 - функциональная схема счетчика длины; на фиг,4 - размещеййе информации в блоках памяти; на.Ы 2 17517 2управления и отладки вычислительных систем, в которых осуществляется оперативная коррекция программ при обнаружении физических дефектов и дефектов проектирования, а также при изменении функций, выполняемых системой. Цель изобретения - расширение области применения и сокращение объема памяти. Поставленная цель достигается путем дополнительного введения в известное устройство блока оперативной памяти операционйых команд, блока оперативной памяти адресных команд, коммутатора команд, второго счетчика адреса, коммутатора длины, коммутатора условий, коммутатора адреса, счетчика длины подпрограмм, триггера управления, первого и второго элементов йамяти ИЛИ, 7 ил. вфиг,5 - форматы команд; на фиг.б- временные диаграммы работы устройства в режиме коррекции; на ф 1 г.7 - временныедиаграммы работы устройства в режимевыполнения откорректированной программы,Устройство содержит (фиг,1) первыйсчетчик 1 адреса, блок 2 адресных командпостоянной памяти, блок 3 оперативной памяти адресных команд, блок 4 постояннойпамяти операционных команд, коммутатор5 длины, коммутатор 6 условий, коммутатор7 адреса, коммутатор 8 команд, регистр 9,счетчик 10 длины подпрограммы. коммутатор 11 управления, мультиплексор 12, счет-чик 13 адресного канала, элемент 14задержки, элемент 15 сложения по модулюдва, блок 16 оперативной памяти операционных команд, триггер 17 управления. первый элемент ИЛИ 18, первый элемент И 19,1751768 Составитель И. Сафронова.Редактор М, Циткина Техред М,Моргентал Корректор С, Лисина Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,14 Ъ аказ 2693 ВНИИП Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5,5 10 15 20 25 30 вместе 40 50 55 второй элемент И 20, второй счетчик 21 адреса, третий-седьмой элементы И 22-26, первый триггер 27 режима, второй триггер 28 режима, восьмой элемент И 29, второй элемент ИЛИ 30, вход 31 адреса устройства, синхровход 32 устройства, вход 33 логических условий устройства, выход 34 команд устройства, выход 34,1 "Конец программы", вход 35 кода операций устройства, синхровход 36 устройства, вход 37 команд устройства, выход 38 "Конец коррекции", выход 39 операционного канала коррекции, вход 40 адресного канала коррекции, синхровход 41 устройства.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии все элементы памяти установлены в"0". В единичном состоянии находится только один триггер регистра 9. с которого единичный сигНал с выхода 34,1 "Конец программы" поступает .на управляющий вход коммутатора 11 управления, На входе 35 устройства устанавливается код операции, являющийся адресом начала программы.В устройстве реализуются два режима работы; режим коррекции; режим выполнения откорректированной программы.При выполнении режима коррекции могут реализоваться два режима - режим коррекции адресного канала и режим коррекции операционного канала см, фиг.7), Может осуществляться режим коррекции как одного из каналов, так идвух каналов При выполнении режима коррекции адресного канала на вход 40 адресного канала поступает единичный сигнал, который устанавливает второй триггер 28 режима в единичное состояние, с выхода которого единичный сигнал поступает на первый вход первого элемента И 19, открывая тем самым проход тактовым импульсамс синхровхода 41 устройства на счетный вход счетчика 13 адресного канала и на вход записи блока 3, При поступлении тактового импульса с синхровхода 41 устройства на счетный вход счетчика 13 адресного канала и на вхо де записи блока 3 счетчик обращается к нулевой ячейке блока 3 адресных команд, вследствие чего в ней записывается информация, поступающая с входа 31 адреса устройства, При поступлении на вход счетчика 13 адресного канала следующего тактового импульса содержимое его увеличивается на единицу, При обращении его к первой ячейке памяти блока 3 в ней записывается информация, поступающая с выхода 31 адреса устройства, и так далее до момента переполнения счетчика 13 адресного канала, который формирует сигнал переполнения, поступающий на К-, С-входы второго триггера28 режима, по которому он меняет свое состояние на противоположное, нулевой сигнал с выхода второго триггера 28 режимазакрывает первый элемент И 19.При выполнении режима коррекцииоперационного канала на вход 39 операционного канала поступает единичный сигнал;который устанавливает первый триггер 27режима в единичное состояние, единичный сигнал с его выхода поступает на входвосьмого элемента И 29, открывая его дляпрохождения тактовых импульсов с синхровхода 41 устройства на вход записи блока16 и через второй элемент ИЛИ 30 на счетный вход второго счетчика 21 адреса, Припрохождении первого тактового импульсачерез восьмой элемент И 29 второй счетчик21 адреса обращается к нулевой ячейке блока 16, вней записывается информация. поступающая с выхода 37 команд устройства,При прохождении второго тактового импульса содержимое второго счетчика 21 адреса увеличивается на единицу, онобращается к первой ячейке блока 16; в неезаписывается информация, поступающая свхода 37 команд устройства, и так далее домомента переполнения счетчика 21 адреса,который формирует сигнал переполненияна К-, С-входы первого триггера 27 режима,по которому он меняет свое состояние напротивоположное, нулевой сигнал с выходапервого триггера 27 режима закрываетвосьмой элемент И 29,Единичные сигналы, поступающие с выходов первого 27 и второго 28 триггероврежима на входы второго элемента И 20,формируют единичный сигнал с выхода вто-,рого элемента И 20 на выход 38 "Конецкоррекции", единичный сигнал 38,1 разблокирует регистр 9 и счетчик 10 длины и темсамым служит разрешающим сигналом длярежима выполнения откорректированныхпрограмм.При режиме выполнения откорректированных программ через коммутатор 11, приналичии на его управляющем входе единичного сигнала 34,1 "Конец программы" с выхода регистра 9, на информационный входсчетчика 13 адресного канала поступает кодоперации с входа 35 устройства,По исходному тактовому импульсу г 1,поступающему с синхровхода 32 устройства, счетчик 10 длины подпрограммы формирует единичный сигнал т 12 (см, фиг.3). Висходном состоянии на вход 43 с коммутатора 5 длины поступает нулевой код длины,где сравнивается с нулевым кодом, поступас выхода счетчика 13 адресного канала по 35 начального адреса откорректированной 40подпрограммы с выхода 3.1 блока 3 и блоадреса рабочей подпрограммы с выхода 2.1блока 2, Если вкоде операции не указанпризнак метки 1(см, фиг.5). т.е, нет призна начального адреса рабочей подпрограммы 50 с выхода 2,1 блока 2, Если в коде операции не указан признак метки +1 (см, фиг,5), т.е нет признака, указывающего на замену адреса рабочей подпрограммы, то с выхода 3.4 блока 3 нулевой сигнал поступает на управ ляющий вход коммутатора 7 адреса, пропускает код начального адреса рабочей подпрограммы с выхода 2,1 блока 2 и блокирует прохождение через коммутатор кода ющим с выхода счетчика 45. Элемент 43 выдает единичный сигнал на элемент И 41, который формирует единичный сигнал ти нэ выходе 47.Следующий тактовый импульс г 1 черезэлемент И 46 поступает на счетный входсчетчика 45. Содержимое счетчика увеличивается на единицу. С выхода счетчика сигнал поступает на схему 43 сравнения, где сравнивается с кодом длины. Если нет сравнения, то на выходе схемы сравнения будет нулевой сигнал, который поступает на входпервого элемента И 41, и единичный сигнал с инверсного выхода схемы 43 сравнения на вход второго элемента И 44, Соответственно на выходе первого элемента И 41 будетнулевой сигнал, а на выходе второго элемента И 44 формируется единичный импульс т 11. При совпадении программ элемент 43 выдает единичный сигнал напервый вход элемента И 41, на второй входкоторого поступает тактовый импульс г 1. Элемент И 41 счетчика 10 длины формируетединичный импульс г 12, который пОступаетна синхровход счетчика 13 адресного канала, по этому импульсу в счетчик записывается код операции, поступающий с выход коммутатора 11 управления, Код операции,указывающий начальный адрес программы,ступает на адресный вход блока 3 и вход блока 2, Если в коде операции указан признак метки 1 (см, фиг.5). т.е, признак, указывающий на замену адреса рабочей программы, записанной в блоке 2, на адрес откорректированной программы, записанной в блоке 3, то с выхода 3.4 блока 3 единичный сигнал поступает на управляющий вход коммутатора 7 адреса, пропускает код кирует прохождение через коммутатор кода ка, указывающего на замену адреса рабочей подпрограммы, то с выхода 3.4 блока 3 нулевой сигнал поступает на управляющий вход коммутатора 7 адреса и пропускает код 10152025 адреса откорректированной подпрограммы с выхода 3,1 блока 3,Аналогично проходит работа коммутатора 5 длины и коммутатора 6 условий. В зависимости от управляющего сигнала с выхода 3,4 блока 3 коммутатор 5 длины подключает к информационному входу счетчика 10 длины подпрограмм выход 2,2 блока 2 или выход 3.2 блока 3, В зависимости от управляющего сигнала с выхода 3,4 блока 3 коммутатор 6 условий подключает к адресному входу мультиплексора 12 выход 2,3 блока 2 или выход 3,3 блока 3,По исходному тактовому импульсу т 2 с синхрьвхода 35 устройства, поступающему на синхровход регистра 9, подтверждается нулевое состояние регистра 9 и обнуляется выход 34.1 "Конец программь 1". Нулевой сигнал "Конец работы", поступающий на управляющий вход коммутатора 11. пропускает через коммутатор код следующей команды, поступающий с входа 35 устройства, Код следующей команды, поступающий т,12 с выхода коммутатора 11 на информационный вход счетчика 13 адресного канала, запишется по приходу следующего импульса с выхода счетчика 10 длины программ на синхровход счетчика 13 адресного канала (см. фиг.7).По следующему тактовому импульсу т 1, поступающему с первбго синхровхода 32 устройства на синхровход счетчика 10 длины подпрограмм, записывается через коммутатор 5 длины код длины подп рогр. мм с выхода 2,2 блока 2 или с выхода 3,2 блока 3 в зависимости от управляющего сигнала, поступающего на вход коммутатора 5 длины с выхода 3.4 блока 3 в зависимости от метки +1 (см, фиг,5), Поступивший код в счетчике 10 длины подпрограмм сравнивается с кодом эталона (см. фиг.3). После того как счет- чик 1 О длины подпрограмм сформировалимпульс г 12 (рассмотрено выше), данный сигнал поступает на схему задержки 42 и затем на й-вход счетчика 45, обнуляя его. По следующему тактовому импульсу т 1, поступающему с выхода 32 устройства на второй вход элемента И 46, куда на первый инверсный вход поСтупает нулевой сигнал с выхода схемы сравнения, элемент И 46 формирует единичный сигнал, поступающий на счетный вход счетчика 45, тем самым увеличивая его состояние на единицу, Код с выхода счетчика 45 поступает на вход схемы 43 сравнения, где сравнивается с каром, поступающим с коммутатора 5 длины, Если нет сравнения, то с инверсного выхода схемы 43 сравнения единичный сигнал поступает на второй вход элемента И 44,куда на первый вход поступает тактовый импульс т 2 с выхода 3 устройства. Элемент И 44 формирует единичный импульс г 11. который с выхода 49 счетчика 10 длины подпрограмм поступает на синхровход триггера 17 управления нэ элемент задержки 14, на второй вход пятого элемента И 24 и первый вход первого элемента ИЛИ 18. По единичному импульсу г 11 пятый элемент И 24 формирует единичный импульс г 1 з, поступающий на входы третьего 22 и четвертого 23 элементов И. Если в блоке 3 сформиро- ван признак метки +2 (см, фиг.5), т.е. когданужно заменить операционную часть рабочей программы, с выхода 3,5 блока 3 единичный сигнал открывает третий элемент И 22 и блокирует прохожденйе ймпульсов через четвертый элемент И 23. Единичный сигнал тз проходит через третий элемент И 22 на синхровход счетчика 21 адреса 2, по которому в счетчик записывается информация с выхода 3,1 блока 3,Если же в блоке 3 не сформйрован признак метки 2, с выхода 3,5 блока 3 нулевой сигнал блокирует третий элемент И 22 и открывает прохождение импульсов через четвертый элемент И 23, Единичный сигнал йз через четвертый элемент Й 23 поступает на синхровход счетчика 1 адреса, по которому в счетчик поступает код адреса рабочей программы с выходакоммутатора .7 адреса,По заднему фронту очередного единичного импульса г 11 триггер 17 управЛения устанавливается в единичное состояние и нулевым сигналом с инверсноговыхода закрывает пятый элемент И 24 для прохождения единичных импульсов т 11, Единичные импульсы.т 11 через первый элемент ИЛИ 18 поступают на входы шестого 25 и седьмого 26 элементов И, Если есть признак 2(см; выше), то шестой элемент И 25 формирует единичный импульс 714; который через второй элемент ИЛИ 30 поступает на.счетный вход второго счетчика 21 адреса, увеличивая его содержание на единицу. Если же нет признака 2, то седьмой элемент И 26 формирует импульс г 1 ь, который йоступавт на счетный вход первого счетчика 4 адреса, увеличивая его содержимое на единицу. По приходу очередного импульса т 12 (см. фиг,7) при совпадении длины кодограмм, поступающих в счетчик 10 длины подпрограмм с записанной в счетчике, он через схему 14 задержки поступает на В-вход триггера 17 управления; устанавливая его в нулевое состояние, Тем самым нулевой сигнал с выхода триггера 17 управления блокирует шестой 25 и седьмой 26 элементы И, но схема14 задержки позволяет задержать единичный импульс т 12 (см, фиг,7), поступающий йатриггер 17 управления, на время, позволяющее проходу этого импульса через шес 5 той 25 и седьмой 26 элементы И для поступления его нэ счетные входы счетчиков адреса,Единичный импульс т 12 поступает на сйнхровход счетчика 13 адресного канала, в10 счетчик дописйвается код начального адресэследующей команды с выхода 2,4 блока 2 и код младшего модифицированного разряда адреса с выхода схемы 15 сравнения по модулю 2; Навход схемы сравненйя по мо дулю 2 йоступэют код младшего разряда начального адреса с выхода 2,4 блока 2 и код логических условий с выхода мультиплексора 12; и происходит модификация младшего разряда всоответствии с заданными логи 20 ческимй условиями,По коду адреса; записанного в первомсчетчике 1 адреса, происходит выборка команд, составляющих рабочую программу,записанную в блоке 425 По коду адреса, записанного во втором счетчике 21 адреса, происходит выборка команд, составляющих откорректированную программу, записанную в блоке 16. По заднему фронту тактовых импульсов 30 г 2 которые поступают на синхровход регистрэ 9, и при наличии разрешающего сигнала 38.1 "Конец коррекции" в регистр 9 записывается информация через коммутатор 8 команд с выхода блока 4, если с выхода 3.5 блока 3 поступит нулевой сигнал на инвер 35 сный управляющий входкоммутатора,8 команд, указывающий нэ выполнение рабочей программы, нет признака 2 (см,управляющий вход коммутатора 8 команд, указывающий на выполнение откорректированной программы, есть признак 2 (см,фиг,5). формула изобретенияУстройство для коррекции программ, содержащее блок постоянной памяти операционных команд, блок постоянной памяти адресных команд, первый счетчик адреса, регистр, счетчик адресного канала, мультиплексор, элемент сложения по модулю два, элемент задержки, восемь элементов И, первый и второй триггеры режима, коммутатор управления, причем вход кода операции устройства соединен с первым информационным входом коммутатора уп-, равления, управляющий вход которого соединен с выходом "Конец программы" 50 55 фиг.5) или с выхода блока 16, если с выхода40 3;5 блока 3 поступит единичный сигнал на45 тора адреса, второй информационный вход которого соединен с выходом кода начальногоадреса подпрограмм блока оперативной памяти адресных команд, выход кода длины блока постоянной памяти адресных команд соединен с первым информэционным входом коммутатора длины, второй информационный вход которого соединен с выходом кода длины блока оперативной памяти адресных команд, выход кода логических условий блока постоянной памяти 55адресных команд соединен с первым информационным входом коммутатора условий, второй информационный вход которого соединен с выходом кода логических условий блока оперативной памяти ад-. регистра, второй информационный вход коммутатора управления соединен с выходом кода адреса следующей команды блока постоянной памяти адресных команд, вход кода логических условий устройства соеди нен с информационным входом мультиплексорэ, выход которого соединен с вйходом младшего разряда кода адреса следующей команды блока постоянной памяти адресных команд, выход элемента сложения по 10 модулю два соединен .с информационным входом счетчика адресного канала, выход счетчика адресного канала соединен с адресным входом блока постоянной памяти. адресных команд. выход пятого элемента 15 И соединен с первыми входами третьего, четвертого элементов И, выход четвертого элемента И соединен с синхровходом первого счетчика адреса, инверсный выход .второго триггера режима соединен с вто рым входом второго элемента И. первый вход синхронизации устройства соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом. второго триггера режима, выход первого 25 элемента И соединен со счетным входом счетчика адресного канала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения и сокращения обьема памяти, устройство дополнительно содержит блок 30 оперативной памяти операционных команд, блок оперативной памяти адресных команд, коммутатор команд, второй счетчик адреса, коммутатор длины, коммутатор условий, коммутатор адреса, счетчик длины подп рог рамм, триггер управления, первый, второй элементы ИЛИ, причем второй вход синхронизации устройства соединен с синхровходом счетчика длины подпрограмм, третий вход синхронизацйи устройства соедйнен с 40 синхровходом регистра, выход блока постоянной памяти кода начального адреса подпрограммы адресных команд соединен с первым информационным входом коммутаресных команд, выход кода длины блока оперативной памяти адресных команд соединен с управляющими входами коммутатора длины, коммутатора условий, коммутатора адреса, выход коммутатора длины соединен с информационным входом счетчика длины подпрограмм, первый выход которого соедийен с синхровходом триггера управления, с первым входом первого элемента ИЛИ, второй выход счетчика длины соединен с синхровходом счетчика адресного канала, вторйм входом первого элемента ИЛИ, с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса триггера управления, инверсный информационный вход которого подключен к шине нулевого потенциала устройства, выход коммутатора условий соединен с адресным входом мультиплексора, выход счетчика адресного канала соединен с адресным входом блока оперативной памяти адресных команд, выход коммутатора адреса соединен синформационным входом . первого счетчика адреса, выход первого элемента И соединен с входомзаписи блока оперативйой памяти адресных команд, вход ., режима коррекции операционного канала устройства соединен с единичным входом первого триггера режйма, К- и С-выходы которого соединены с выходом переполнения второго счетчика адреса, выход режима коррекции адресного канала устройства соединен с единичным входом второго триггера режима, К- и С-входы которого соединены с выходом переполнения счетчика адресного канала, инверсный выход первого триггера режима соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с разрешающими входами счетчика длины подпрограмм и регистра и является выходом конца режима коррекции устройства, инверсный выход трйггера управления соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика длины подпрограмм, выход пятого элемента Й соединен с первыми входами третьего, четвертого элементов И, второй вход третьего элемента И и второй инверсный вход четвертого элемента И соединены с выходом кода программы блока оперативной памяти адресных команд, выход триггера управления соединен с первыми входами шестого, седьмого элементов И,вторые входы которых соеди- . нены с выходом первого элемента ИЛИ, третьи входы шестого и седьмого элементов И соединены с выходом кода программы блока памяти оперативной адресных команд, первый вход синхронизации устройства соединен с первым входом восьмогоэлемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггерарежима, выход шестого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И, выход восьмого элемента И соединен с входом записи блока оперативной памяти операционных команд, выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика адреса, выход седьмого элемента И соединен со счетным входом первогд счетчика адреса, выход кода начального адреса подпрограмм блока постоянной памяти адресных команд соединен с информационным входом второго счетчика адреса, выход которого соединей с адресным входом блока оперативной памяти операционных команд; разрешающий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала устройства, а информационный вход - с входом команд устройства, разрешающий вход блока постоянной памяти операционных команд соединен с 5 шиной нулевого потенциала устройства,выход блока памяти операционных команд соединен с первым информационным вхо: дом коммутатора команд, второй информационный вход которого соединен с 10 вйходом блока оперативной памятй опе-.рационных команд, управляющий вход коммутатора команд соединен с выходом метки блока оперативной памяти адресных команд, выход коммутатора команд 15 соединен с информационным входом регистра, выход регистра является выходом команд устройства,