Устройство для имитации неисправностей

,Танасейчук ельство СССР 11/26 в 1985. ство СССР 11/00 в 1985. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ НЕИСП-, РАВНОСТЕЙ(57) Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для имитации неисправностей в структурно-избыточных управляющих вычислительных системах (УВС) при эк.спериментальном исследовании их надежности. Целью изобретения являет.ся расширение области применения. Устройство для имитации неисправно-; стей включает блок управления после" довательностью введения неисправностей, содержащий узлы шинных формирователей и дешифратор адреса, коммутатор, схему сравнения, память, счетчик адреса, дешифратор, счетчик времени и модули имитации неисправностей, состоящие из блоков шинных формирователей, блоков памяти, счет" чиков адреса, арифметико-логическо" го блока, регистра данных, дешифратора адреса, регистра управления и состояния, генератора тактовых импульсов, счетчика времени, шифрато" ра управляющих сигналов, регистра управления, блока имитации отказов системы прерываний, блока управления магистрали. Модуль имитации неисправностей проводит имитацию отказов и сбоев различных компонентовс ЭВМ, составляющих УВС. Устройство Я выполняет 12 различных команд имита-, ции неисправностей.При этом имитиРуютсв еивичесиие иеисиравиости ио- Сщ дулей ЭВМ (ОЗУ, ПЗУ, УЗО) с исполь-, зованием режима прямого доступа к памяти - искажением состояния эле. ментов модулей и информации в них, ффффф или же непосредственным воздействи- )еввЬ ем на информационные и управляющие , фЬ шины магистрали .ЭВМ. 2 з.п. ф-лы, Д;ь 6 ВевеДадрес ВУ (ЗУ) для ввода; код искажения; адрес ВУ( ЗУ) для вывода - при -чем цтооое и четвертое совпадают,В регистре 37 записан системный режим работы устройства. При поступлении на вход имитатора 29, находящегося в исходном состоянии, сигнал Х(Х Х, = 1) будет выдан сигнал У и из блока 28 считан код 1 команды, который поступит на входы Х,-Х, После поступления кода 0001 на входы имитатора 29 при нали - чии 1 на входе Х,8 (в дальнейшем "по Х,") будут выработаны сигналы Уэи Уэ, т,е. считан блок 27 памяти и установлен в "1" триггер 49. По Х произойдет запись кода управления в шифратор 42 с выхода блока 27 в блок 104 будет выдан сигнал У. Запись в блок 104 происходит по переднему фронту У , Установка в "1" триггера 49 будет причиной начала работы блока 43, который после. захва" та управления магистралью 14 выдает сигнал Х, При получении Х г по Х ПЛМ 29 выдаст сигналы: У(установка в "1" триггера 50), У., (приращение "+1" на счетчике 34 - по переднему фронту У э ) и У ц (Шф 32 на передачу адреса в магистраль 14 с выхода блока 27) . После установки в "1" триггера 50 на Х вход имитатора 29 поступит "1" и по Х сигнал Убудет сброшен в "0". Одновременно шифратор 42 начнет выполнять операцию ."Ввод", В ходе ее выполнения он вьдает вначале сигнал Х , затем Х . При получении Химитатора 29 по Х,8 будут выданы сигналы: У(Шф 32 - на прием информации с 14), У . (приращение на "+1" текущего содержимого счетчика 34) и Уз, (блок 30 - в режим сумматора по модулю 2). Т.о. на первый вход блока 30 поступит код искажения с выхода блока 27, на второй - данные с магистрали 14, затем по Х, имитатора 29 будет выдан сигнал У , - произойдет запись искаженного кода данных с выхода блока 30 в регистр 31, который в результате этой операции установит сигнал Х, . При поступлении Х 5 по Х будет установлен триггер 48 (сигнал У,) и сброшен триггер 50 (сигнал У ), На входы имитатора 29 поступят сигналы Х и Хпосле че:о по Л, будет сброшен У(выдан50 Для выполнения команды в блоке 27 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 У) и выдан У,(установлен триггер ВЫВ 51). При поступлении Х навход имитатора 29 по Х, будет выдан У (приращение адреса на счетчик 34), одновременно шифратор 42начнет операциюВывод",На выходеблока 27 т,о. будет установлен ад -рес ВУ (ЗУ), в которое производится запись искаженной информации срегистра 31, В процессе выполненияоперации "Вывод" шифратор 42 выдаетсначала сигнал Х, при поступлениикоторого имитатор 29 выдает сигналыУ, (Шф 32 - на передачу в магистраль 14 адреса с выхода блока 27),и У, (установка триггера 45, в данном случае используемого для сбросаПЛМ 29 в исходное состояние), затемимитатор 29 сбросит У (выдаст У )и установит У з (сигнал считываниярегистра 3 1). Т.о. выходы блока 27будут переведены в третье состояние (отключены), а регистр 31 (также имеющий выходы на три состояния)будет считан через ШФ 32 в магистраль 14, Наличие сигналов Х Х,хх Хз Х, Х, = 1 будет причинойустановки имитатор 29 в исходное состояние (если Х , - признак следующей команды не установлен) или присовпадении этих сигналов будет выдансигнал У з (приращение на счетчик35 текущего значения адреса блока28 на "+1" - по переднему фронтуУзь) и Уз также блок 28 - в исходное состояние (если есть Х ) . Т .о .во втором случае на выходах блока28 появится код следующей команды,к выполнению которой перейдет модуль 7,2, Команда (код команды 0010) всоответствии с режимом имитации неисправностей, описанном в п.2, включает 9 микроопераций, выполняемых втакой последовательности; СИН - С ИСК - . ЗАП - ЗАХ - ф ВЫВ - - С Г С СЗ записаны коды четырех информационныхслов, которые будут считаны из блока27 при выполнении команды в такой последовательности: адрес синхронизации (С); код искажения (С); код управления для шифратора 42 (СЗ); адрес вывода (С), причем адрес синхрониза ции и адрес вывода совпадают.л19 1444775 После поступления кода 0010 навходы Х,-Х имитатора 29 будут выданысигналы по Х Узь - считан из блока 2 адрес синхронизации; Ублок 30 переведен в режим сравнения;У, - ШФ 32 переведен в режим приема информации с магистрали 14 ЭВМ8; У, " установка триггера 45 в "1".При поступлении с выхода 45 сигнала Х будет сброшен Уэх (выдан У ) .После того, как на 2 вход блока 30поступит адрес, равный считанномуиз блока 27 (сравнение происходитпо сигналу У з который в свою очередь повторяет Х ), на вход имитатора 29 поступит сигнал Х, в результате чего по Х, на выходах появятся сигналы: 7, - блок 30 перево.дится в режим сумматора по модулю2; У, - приращение адреса на счетчик 34 - будет считан из блока 27код искажения для данных, и на выходе блока 30 появятся искаженныеданные; У- установлен в "1" 46; 25по сигналу Х, будет выдан: Уз,произойдет запись результата операции суммирования по модулю 2 с выхода блока 30 в регистр 31.После поступления на вход имитатора 29 сигнала Х свидетельствующего, что запись в регистр 31 произошпа, на выходе имитатора 29 произойдут следующие изменения по фазе Х,. 7- сброшен сигнал записидля регистра 31; У, У - сброшенытриггеры 45 и 49; У - установлентриггер 48; У - сброшен сигнал "1"на выходе 35 имитатора 29.С выхода триггера 48 поступит Хи по Х будет выдан Уи У зустановлен триггер,49. После поступления с выхода 49,"1" на вход Х поХбудет выдан У- сигнал записи19кода управления дл шифратора 42 свыхода блока 27 на блок 104, поХ 19 - сброс У(У ) . Триггер 49,3Команда (код команды - 0011)выполняется в соответствии с реялмомимитации неисправности, описанномв п.5. Эта команда используется, восновном, для имитации отказов ПЗУ.Информационное слово, записанное вПЗУ, предварительно считывается иискажается модулем имитации неисправностей, а затем, в момент обращения по адресу ПЗУ, для которогоимитируется отказ, модуль 7 отключает ПЗУ от информационных шин маги, страли 14 (шинные формирователи ПЗУ, переводятся в третье состояние) и подставляют искаженные в одном илинескольких разрядах данные. Командавключает 13 микроопераций, выполняю"щихся в такой последовательности: ЗАХ - ВВ - С - С - ИСК в -ЗАП - ф СИН -ф. ОШФ - ф ЭД СЗ С С СЗ 42; адрес синхронизации; код отключаемых устройств, причем второе 55 и пятое полностью совпадают.От поступления кода 001 на входыХ, - Х имитатора 29, находящегося в исходном состоянии, и до установки триггера 48 в "1" выполнение данДля выполнения команды в блоке 27 записаны коды 6 информационных слов, которые будут считаны из блока памяти в такой последовательности; код управления для шифратора 42; адрес для ввода (адрес ПЗУ); код искажения; код управления для шифратора 20установленный н "1", управляет работой блока 43, который после захвата магистрали выцает сигнал Хпри поступлении на вход имитатора 29 которого будут вьданы: У - установлен триггер 51; У- приращение адреса на счетчик 34; У- сброшенсигнал записи на блок 104.После установки триггера 51 начнет работу шифратор 42, который в процессе выполнения цикла "Вывод" выдает сначала Хпри получении которого имитатор 29 выдаст У т.е. ШФ 32 подключатся на передачу в магистраль 14 и адрес с выхода блока 27 будет выдан в магистраль, затем шифратор 42 - Х, а имитатор 29У - считывание регистра 31 в магистраль 14 через ШФ 32, У, У перевод выходов блока 27 в состояние "Отключены" (третье состояние) и У - установка в "1" триггера 45, При Х = 0 и Х = 1 будет выдан сигнал У, иУ и 29 возвратится в исходное состояние или приступит к выполнению следующей команды, если установлен Х ,.ЭА - ЭД - ф-ОШФ СИН - С - ф" ИСК - фЗАП -ф ЗАХ - ф. ВЫВ - ф СгСЗ С С СЗ 21 14 ной команды аналогично выполнению 1 команды. После того, как сигнал с выхода 48 поступит на Х имитатор29 выдаст по Х, ; У- сигнал приращения счетчика 34, после чего на выходе блока 2 появится код управления для шифратора 42, и по Х, Уг - произойдет запись кода управления на блок 104; У., - ШФ. 32 - на ,прием информации с магистрали 14; У - установка в "1" триггера 4 б.При поступлении Х 6 сигнал Уз сбрасывается, (У) и имитатор 29 выставляет сигнал У устанавливающий в "1" триггер 45 по Х, . По Х будут выпаны: Уз, - приращение счетчи- ка 34 (на выходе блока 27 появится адрес синхронизации); У зо - блок 30 в режим сравнения. Таким образом модуль 7 ожидает появления адреса на магистрали 14 (обращения к ПЗУ), При совпадении адресов на входах блока 30 будет выдан сигнал Х появление которого на имитаторе 29 вызовет по Х : У - сброс сигнала 35, 77- установку триггера 53; по Х,9 (и при появлении Х 1) будет выдан 7 з - считан из блока 27 код отключаемых устройств (наДля выполнения команды в блок 2записаны коды б слов, которые будутсчитаны с такой последовательности:код управления для шифратора 42;код отключаемых устройств; адрес.синхронизации; код искажения; кодуправления для шифратора 42; адресустройства (ВУ или ЗУ), причем третий и шестой адреса будут совпадать,о После поступления кода 0100 навходы Х -Х 7 имитатора 29, находящегося в исходном состоянии, будутвыданы следующие сигналы по Х .У, - установка триггера 52; Усчйтывание блока 27 (кода управлениядля шифратора 42); по Х . У - запись кода на блок 104,После поступления сигнала Х,г поХ, будут выданы сигналы: У з - приращение на счетчик 34; 711 - установка триггера 53; по Х, У г- запись регистра 40 кодом с выхода блока 27.44775 22пример ПЗУ), затем по Х- У гдэтот код будет записан на регистр 40,Установка триггера 53 в "1" инициирует работу шифратора 42, который впроцессе работы выдаст сигнал Хгпо которому имитатор 29 выдаст: У,цШФ 32 - на передачу; У - выходыблока 27 - в третье состояние;Уг1 р сигнал считывания регистра 31 У, узустановка триггера 46 в "1",После окончания Х гэ происходитсброс имитатора 29 в исходное состояние (или выполнение следующейкоманды - см. описание ваботы предыдущих команд).4, Команда (код команды - 0100)выполняется в соответствии с режимомимитации неисправности, описанномв п.4 . Модули, подключенные к магистрали 14 ЭВМ 8, можно разделитьна 3 типа; источники информации,приемники информации, источники илиприемники (в разное время) - в эа 25 висимости от типа адресуемой функции.Каждому типу модулей соответствуетсвоя команда имитации неисправности.Код 0100 служит для эмуляции работы устройства в режиме "Приемник" ивключает 14 микроопераций, выполняющихся в такой последовательности:3 При установке триггера 53 на входимитатора 29 поступит Х , после чего будут выставлены сигналы по Х .40 У - установка триггера 45;.Уэсброс сигнала 35.По Х 1 после поступления Х. будут выданы: У- сигнал приращениясчетчика 34; У - перевод блока 3045 в режим сравнения", У 1 - сигналподключения ШФ 32 на прием информации с магистрали 14,Далее команда выполняется аналогично команде 2 (см. описание работы команды 2 после поступления Х м),Работа команд для двух других типов устройств (источник и источник//нриемник) строится аналогично.5, Команда для источника включает 9 микроопераций: ЭА- ЭД - ОШФ - СИН - ЭД - +С ффф СЗ С - "ГВ блоке 27 для выполнения этой команды будет записано 4 кода - 3 аналогичны с тремя первыми из команды 4, четвертый - слово данных для выдачи в канал . Код команды - 1100,Для источника/приемника (код команды - 1101) отличие от команд 4 и 5 будет заключаться только в том, что здесь будет анализироваться значение триггера 119 (Х) и в зависимости от его значения команда 6 будет содержать 14 микроопераций (полностью аналогичных с командой 4) или 9 - с командой 1100.Для выполнения команды 6 в блоке 27 записывается 7 слов (6 - как для 4 и седьмое слово данных - для выдачи в магистраль 14).7. Команда (код команды - 0101) выполняется в соответствии с режимом имитации неисправности, описанном в п.7. Команда включает 6 микроопераций, выполняемых в такой последовательности:ОПР - ф ЗАХВВ - ССЗ СЗДля выполнения команды 7 в блоке 27 записываются 4 информационных слова, которые будут считаны из блока 27 при выполнении команды в такой последовательности; код для записи в регистр 148; код для записи в регистр 147; код управления для шифратора 42; адрес ВУ (ЗУ), для которого имитируется потеря прерывания .При получении кода 0101 на входы имитатора 29, находящегося в исходном состоянии, будут выданы по Х., У 1 - сигнал считывания блока 27; У, - установка триггера 47; по Х,д. УэУ г - сигналы записи регистров 147, 148.Так как регистры 147 и 148 - 8 разрядные регистры, а блок 27 - 16 разрядные, то запись в регистры147 и 148 происходит в один такт.После поступления на вход имитатора29 сигнал Х означающего, что намагистрали 14 произошла выработкапрерывания по. отключенному уровню(одной из ШПРО-ШПР 7), по Х, будутвыданы: У 9 - установка триггера 49;У- приращение адреса на счетчик34. Далее команда работает аналогично команде 3 (от микрооперации ЗАХ до С), т.е. производится цикл "Ввод", который сбрасывает триггер требования прерывания в устройстве его выставившем. Результатом операции будет сброс Хпосле чего имитатор 29 возвратится в исходное состояние.8, Команда (код команды - 0110)выполняется в соответствии с режимом имитации неисправности, описанном в п.6. Команда включает 6 микроопераций, выполняемых в такой последовательности:СЗ .ф.ВПР - ф ЭА- СИИ - С20СЗДля выполнения команды в блоке27 должны быть записаны 3 информационных слова: код для записи на 25 регистр 146; код управления для шиф -ратора 42; адрес синхронизации.После поступления на входы Х,-Х 4имитатора 29 кода 0110 (имитатор29 - в исходном состоянии) по Х,будут выданы следующие сигналы:Уэ - считывание блока 27; У - установка триггера 46. По Х, будетвыдан сигнал У- запись регист -ра 146.После поступления Х с выхода 35триггера 46 по Х, имитатор 29 выдаст; У з - наращивание счетчика 34;У, - ШФ 32 - на прием информации смагистрали 14. По Х,: У- запись 40 в блок 104; У, - установка триггера 52После установки Х = 1 на выхо 12дах имитатора 29 произойдут следующие изменения: У - сброшен сигнал, 4535; У, - установлен триггер 45.При поступлении Химитатор 29выдаст: У э, - приращение счетчика 34;У, - блок 30 в режим сравнения.При равенстве адресов с выходаблока 27 и ШФ 32 (адрес с магистрали14),так как произойдет обращение кустройству, выставившемупрерываниесо стороны ЦП 9 (1-и), шифратор 42 55 выдаст сигнал ШШПА и Х 13, при поступлении которого на вход имитатора 29 будет вьдан по Х 1 . Усброс регистра 146, по Х, имитатор29 возвратится в исходное состояние.1444775 26 25 Т.о. будет проимитировано несанк-,ционированное (ложное) прерывание ,устройства, в результате чего ЦЛ 9(1-и) перейдет к подпрограмме его5обработки,9. Команда (код команды 0111) работает в соответствии с режимом имитации неисправности, описанном в п .4,Команда 9 может испльзоваться, например, для организации зацикливаний и остановов. Для этого" вместокакой-то заранее выбранной командымодуль 7 подставляет, например, команду безусловного перехода или останова. Команда 9 включает 6 микроопераций, выполняемых в такой последовательности: ОШф - СИН С ЗД СЗ С сано в регистр 14 б сигналом Уд. После вьдачи сигнала на имитатор 29в исходное состояние.12. Команда (код команды 1010)включает микрооперацию записи реги стра 147.После получения кода 1010 на входы Х,-Х имитатора 29 на выходеУз будет вьдан сигнал считыванияблока 27 по Х , Прн поступлении З 0,фазы Х, содержимое с выхода блока27 будет записано сигналом Хг нарегистр 147. Затем имитатор 29 возвратится в исходное состояние.Набор команд модуля 7 легко можетбыть расширен эа счет выполнения 35других режимов работы и соответствующих им команд. 40 50 55 Для выполнения команды в блоке 27 записывается 3 слова, считываемых из блока 27 в такой последовательности: код отключаемых устройств; адрес синхронизации; данное (код команды)После поступления кода 0111 на Х,-Х входы имитатора 29 будут вьданы следующие сигналы по Х,. Узз счить 1 вание блока 27 (на выходе) блока 27 - код отключаемого устройства); , по Х, . 7, - сигнал записи в регистр 40; У, - установка триггера 45,С выхода триггера 45 на вход имитатора 29 поступит Х , после чего имитатор 29 вьдаст по ХУ э - наращивание счетчика 34; У, - ШФ 32 на прием; У, - блок 30 в режим сравнения; У, - установка триггера 53,При установке в "1" триггера 53 начнет работать шифратор 42, т.е, после прихода на него сигнала РС1 с блока 30 будет вьдан сигнал Х , после чего имитатор 29 вьдает по Х . У ., по Х , У - ШФ 32 на передачу в магистраль 14; У- наращивание счетчика 34; У - сброс триггера 45.После окончания действия сигнала Х = 1 (Х) имитатор 29 возвращается в исходное состояние.Команды 10-12 включают только одну операцию - соответственно запись регистров 40, 14 б и 147. Для выпол,нения этих команд в блок 27 записывается 1 слово. 10. Комацца (код команды 1000)включает одну микрооперацию - записьрегистра 40.При поступлении кода 1000 на входы Х-Химитатора 29 на выходе У,появится сигнал считывания (по Х,),по Х 1 будет выдан сигнал У го - записи регистра 40. После этого имитатор 29 - в исходное состояние.11. Команда (код команды 1001)включает мнкрооперацию - запись регистра 146,При поступлении кода 1001 на входы Х,-Х имитатора 29 на выходе Х (по Х, ) появится сигнал У, считывания блока 27, по Х, содержимое с выхода блока 27 будет запиформула изобретения 1, Устройство для имитации неисправностей, содержащее модуль имитации неисправностей, включающий два блока памяти, регистр управляющего слова, первый счетчик, адрес, регистр данных, генератор тактовых импульсов причем выход первого счет чика адреса соединен с адресным вхо" дом первого блока памяти, группа информационных входов первого счетчика адреса подключена к входной адресной шине модуля имитации неисправно" стей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области при- менения, в устройство введены Кмодулей имитации неисправностей в блок управления последовательностью введения неисправностей, причем выходы номера неисправности К модулей27 1444 имитации неисправностей соединены с группой входов номера неисправности блока управления последовательностью введения неисправностей, группа разрешающих выходов которого подключе.5 на к входам разрешения модулей имитации неисправностей, входные инфор-" мационные адресные шины и шины сброса К модулей имитации неисправностей, 1 О входная адресная шина и двунаправленная информационная шина блока управления последовательностью введения неисправностей являются входами и выходами устройства для подключения к соответствующим шинам управляющей ЭВИ, группы информационных и управляющих входов-выходов К модулей имитации неисправностей являются входами-выходами устройства для подлкюче 20 ния к соответствующим шинам контролируемых ЭВМ, причем в каждый модуль имитации неисправностей введены два блока шинных формирователей, арифметико-логический блок, второй счетчик адреса, дешифратор адреса, счетчик времени, шифратор управляющих сигналов, элемент задержки, группа триггеров, регистр управления, блок имитации отказов системы прерывания, шифратор управления магистралью, блок захвата магистрали, причем, группа выходов первого блока памяти соединена с группами информационных входов первого блока шинных формирователей, регистра управления, блока имитации отказов системы прерывания, шифратора управле ния магистралью и первой группой информационных входов арифметико-логического блока, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов регистра данных, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов первого блока шинных Формирователей, группа выходов которого соединена с второй группой информационных входов арифметико-логического блока, а группа входов-выходов является группой информа ционных входов-выходов модуля, группа выходов второго блока памяти соединена с первой группой входов шифратора управляющих сигналов и сгруппой информационных входов счетчи ка времени, группа выходов второго блока шинных формирователей соединена с группами информационных вхос 775 28дов первого и второго блоков памяти и регистра управляющего слова, группа адресных входов второго блока памяти соединена с группой выходов вто-. рого счетчика адреса, которая является также выходом номера неисправности блока, с первого по пятый выходы дешифратора адреса соединены соответственно с входами записи пер. вого, второго блоков памяти; синхровходом второго счетчика адреса, входом записи регистра управляющего слова и синхровходом первого счетчика адреса, группы информационных входов второго счетчика адреса и дешифратора адреса соединены с входной адресной шиной модуля, группа входов второго блока шинных Формирователей является входной информационной шиной блока, выходы шифратора управляющих сигналов соединены соответственно с установочными и сбросовыми входами триггеров группы, управляющим входом первого блока шин ных формирователей, синхровходами и входами сброса регистра управления ,блока имитации отказов системы прерывания, шифратора управления магистралью, входом режима арифметикологического блока, входами записи и чтения регистра данных, входами чтения первого и второго блоков памяти, счетными входами первого и второго счетчиков адреса и через элемент задержки - синхровходом счетчика времени, выходы триггеров группы, выход результата арифметико-логического блока, выход готовности регистра данных, выходы регистра управляюще". го слова, первый и второй выходы генератора тактовых импульсов, выход разрешения блока имитации отказов системы прерывания, группа управляющих выходов шифратора управления магистралью, выход захвата блока захвата магистрали, выход счетчика времени, выход разряда второго блока памяти соединены с соответствующими входами шифратора управляющих сигналов, выход результата арифметико-логического блока, выход готовности регистра данных, выходы соответствующих триггеров группы и выход генератора тактовых импульсов соединены с группой режимных входов шифратора ;управления магистралью, вход захвата блока захвата магистрали соединен с выходом соответствующего триггера44775 29 14 группы, а вход сброса является входом сброса модуля, управляющий выход блока захвата магистрали соединен с синхровходами триггеров группы и входом сброса регистра данных, группа выходов регистра управления, группы входов и выходов прерываний блока имитации отказов системы прерывания, группы входов-выходов шифратора управления магистралью и блока захвата магистрали обраяуют группу управляющих входов-выходов модуля.2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления последовательностью введения неисправностей содержит коммутатор, схему сравнения, узел шиннык Формирователей, счетчик адреса, память, дешифратор, счетчик времени, дешифратор адреса, и элемент задержки, причем группа информационных входов коммутатора является группой входов номера неисправности блока, а группа управляющих входов и группа информационных входов дешифратора подключены к первой группе информационных выходов памяти, вторая и третья группы информационнык выкодов которой подключены соответственно : к первой группе входов схемы сравнения и группе информационных входов счетчика времени, выход которого соединен с разрешающим входом дешифра- тора, группа выходов которого являет" ся группой разрешающих выходов блока, группа выходов коммутатора соединена с второй группой входов схемы срав.нения, выход которой соединен со счетным входом счетчика адреса и через элемент задержки - с входом записи счетчика времени, группа выходов узла шинных Формирователей соедикена с группой информационных входов памяти, группа адресных входов которой и группа входов узла шинных формирователей соединены с группой выходов счетчика адреса, вход записи которого и входы записи и чтения памяти соединены с соответствующими выходами дешифратора адреса, группа входов которого и группа информационных входов счетчика адреса обра-Йуют входную адресную шину блока, группа входов-выходов узла шинных формирователей является двунаправпенной информационной шиной блока,3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок имитации отказов системы прерываний содержит регистр выработки прерываний, регистр отключения прерываний, регистр синхронизации и схему сравнения, причем группы информационных входов регистров выработки отключения прерываний и регистра синхронизаций образуют группу информацион" ных входов блока, а их синхровходы и входы сброса образуют соответственно группу синхровходов и входов сброса блока, группа выходов регистра синхронизации соединена с первой группой входов схемы сравнеЗ 5 ния, вторая группа входов которой игруппы выходов регистров выработки и отключения прерываний образуют группы входов и выходов прерываний блока, выход схемы сравнения являетфо ется выходом разрешения блока, 1444775Ф 1 77 Я дд И д 2 56 57 58 5 ва юг 95 ,Д 1 95 0 б 97 77 7 д аа И 17 7 Г РСП йПР СРР ЗРЮ 3 ДХ ВВ 2 ю 4 6 7 7 я О й 3Я 77 10 д 11 14 Я 6 15 1 ф0 Ю 15 13Гб 1 гг И М и г Л Л 21 г 22 30 гз л ф 52 гг л И д 4 27 Ы Яд ЖИзобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для имитации неисправностей в высоконадежных управляющих вычислительных системах (УВС) при экспериментальном исследовании их надежног сти.Целью изобретения является распя" рение области применения устройства.На фиг.1 показана блок-схема системы, в которой применяется устройство; на фиг.2 - схема блока управления последовательностью введения неисправностей; на фиг.З - схема модуля имитации неисправностей; на фиг,4 - схема шифратора управления магистралью; на фиг.5 - схема блока захвата магистрали; на фиг.б - схе- ма блока имитации отказов системы прерываний.На фиг.1 показана блок-схема ком" плекса 1 для исследования надежности избыточной управляющей вычислительной системы (УВС) 2, в состав которого входят устройство для имитации неисправностей 3 и управляющая микроЭВМ 4, объединенные общей маги" стралью 5. Устройство для имитации неисправностей включает в себя блок 6 управления последовательностью введения неисправностей и модули 7.1-7.К имитации неисправностей, количество которых в общем слу" чае равно количеству ЭВМ в исследуемой системе. Показанная на фиг.1 исследуемая система состоит из ми- кроЭВМ 8,1-8.К, каждая из которых включает в себя центральный процессор (ЦП) 9, оперативное запоминающее устройство 10, внешнее устройство 11, постоянное запоминающее устройство 12, и адаптеров межмашинной связи 13 . ЭВМ 8 могут также включать любые другие устройства например, устройства связи с объектом, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи), которые будут. подключены к магистрали 14.1 14.К. Управляющая ЭВМ 4 включает центральный процессор (ЦП) 15 и. внешние и запоминающие устройства 16. Модули подключены к магистрали .5 ЭВМ 4 на правах внешних устройств, а также как и блок 6. Выходы моду лей (1-и) соединены с входами блока и необходимы для передачи номера имитируемой в настоящее время неисправности. Каждой ЭВМ 8 в исследуемой системе соответствует свой модуль, который соединен с ней двунаправленной магистралью.МУП б предназначен для управления5 последовательностью введения неисправностей в систему из несколькихЭВМ 8.1-8.К, образующих высоконадежный управляющий вычислительный комплекс, Блок 6 состоит (см. фиг,2) из10 узла шинных формирователей (ШФ) 17,дешифратора 18 адреса, коммутатора19, схемы 20 сравнения, памяти 21,счетчика 22, дешифратора (разрешения работы модулей имитации неисп 15 1 равностей) 23, счетчика 24 времении элемента 25 задержки.Модуль имитации неисправностейслужит для проведения физического мо 4делирования неисправностей, которые20 могут появляться в процессе эксплуатации ЭВМ, Показанный на фиг.З модуль 7 включает элемент 26 задержки, два блока 27 и 28 памяти., имитатор 29 управляющих сигналов, ариф 25 метико-логический блок 30, регистр31 данных, блоки 32 и ЗЗ шинных формирователей (ШФ), счетчики 34 и 35адреса, дешифратор 36 адреса, регистр 37 управляющего слова, генератор 38 тактовых импульсов, счетчик39 времени, регистр 40 управления(отключением шинных формирователей),блок 41 имитации отказов системы прерываний, шифратор 42 управления магистралью, блок 43 захвата магистрали и группу 44 триггеров,Группа триггеров состоит из 9триггеров; "отключение шинных форми"рователей" 45, "эмуляция прерывания"46, Рпотеря прерывания" 47, "записьв регистр данных" 48, "захват магистрали" 49, "Ввод" 50, "Вывод" 51,"эмуляция адреса" 52 и "эмуляция данных" 53. Для расширения функциональ .ных возможностей модулей 7 к шинам,имеюшимся в магистрали 14, добавле"ны две группы шин: 54 - шины управления отключением шинных формирователей в модулях ЭВМ 8 1-8 К (ЦП, ОЗУ,ПЗУ, ВУ) и 55 - шины управления от 50 ключением прерываний (соединены свходами ЦП в ЭВМ 8.1-8.К. Шифратор 29 имеет выходы 56-91 и входы92-102.Шифратор 42 управления магистра 55 лью необходим для осуществления операции "Ввод" и "Вывод" после захвата управления магистралью в соответствии с логикой работы интерфейсаИУС, а также для эмуляции работы1444775 Составитель И Техред Л.Олий зова Корректор М.Максимиш актор О.Спеси тираж 704 Заказ б 482/ одпис ного коми ений и от 5 аушская наб., д,енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород роектн Произ В 1 ИИПИ Государств по делам изобр113035, Москва, Жта СССытийЭ 14 внешнего устройства или оперативного запоминающего устройства при адресации к ним и приеме/выдачи дан - ных. Блок-схема шифратора показана на фиг.4. Шифратор 42 включает программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 103, блок 104 триггеров начальных условий, блок 105 триггеров управления магистралью, блок 106 магистральных приемников и блок 107 магистральных передатчиков. Блок 104 состоит из 6 триггеров: "тип устройства" 108, "наличие синхронизации" 109, "признак внешнего устройства" 110, "блокировка сброса выборки" 111, "признак приемника" 112. Блок 105 включает 6 триггеров: "Признак адресации" 113, "Считывание регистра данных" 114, "Наличие данных" 115, "Запрос данных" 116, "Запись регистра данных" 117, "Обращение к устройству" 118, "Нриемник/источник" 119. Блок 106 включает 6 магистральных приемников 120-125 для подключения следующих шин: шины подтверждения приема адреса (ШППА), шины запроса данных (ШЗД), шины наличия (ШНД), шины признака приема (ШППР), шины признака внешнего устройства (ШПВУ) и шины признака адресации (ШПРА) . Блок 107 состоит из 7 магистральных передатчиков 126-132 для подключения к следующим шинам маги страли - ШПВУ, ШППР, ШБСВ, ШППА, шине признак адресации (ШПРА), ШНД, ШЗД.Блок 43 захвата магистрали предназначен для захвата управления намагистрали ЭВМ 8.1-8.К. При захвате управления арбитр магистрали в соовтетствии с принятой системой приоритетов передаст управление задатчику, в качестве которого будет выступать модуль 7. Модулям 7 присваивается самый высокий приоритет,так что при первом требовании на управление интерфейсом происходит передача управления магистралью модулям 7. Блок 3 включает (см; фиг5) триггеры "Захват магистрали" 133, "Подтверждение выборки задатчика" 134, "Зайято" 135, блок магистральных передатчиков (злементы 2 И-НЕ), 136-139 для подключения к шинам "Захват ма,гистрали (ШЗМ)", "Подтверждение выборки задатчика" (ЫПВЗ), "Занято" (ШЗАН) и "Разрешение захвата маги=- страли - выход" (ШРЗМ ц), блок ма 447754гистральных приемников 140-142 дляподключения к шинам "Сброс" (ШСБР),(ШРЗМх) и ШЗАН, элемен 1 ы НЕ 143 . 1, 143. 25элемент И-НЕ 44 и И-НЕ 145.Блок 4 имитации отказов системыпрерываний предназначен для имита-ции йеисправностей системы прерываний ЭВМ 8 и включает (см.фиг.б) регистр 146 выработки прерываний, регистр 147 отключения прерываний, регистр 148 синхронизации и схемусравнения 149. Информационные входырегистров 146, 147, 148 соединены свыходом блока 27 памяти. Инофрмационные выходы регистра 146 подключенык шинам прерываний (ШПРО-ШПР 7) магистрали ЭВМ. Информационные выходырегистра 148 соединены с входом схемы 149, другой вход которой подключен к ЫПРО-ШПР 7.Блок 28 памяти необходим для записи команд имитации неисправностей.25 По каждому адресу в блоке 28 записываются код команды имитации неисправности, код времени задержки перед ее выполнением и два разряда кода управления записью в счетчик 39,Код команды (4 разряда) поступаетна входы шифратора 29, код времени(12 разрядов) - на информационныйвход счетчика 39.Блок 27 памяти предназначен длязаписи информации, которая используется в процессе выполнения командыимитации неисправности. Команде имитации неисправности в зависимости отее типа может соответствовать от 1до 10 информационных слов следующих40 типов.1. Адрес синхронизации - 16- или8-разрядное адресное слово, с появлением которого на магистрали 14ЭВМ 8 связывается выполнение коман 45 ды имитации неисправности.2. Адрес ВУ, ЗУ - 16- или 8-разрядное адресное слово, которое используется для обращения модуля кВУ или ЗУ, находящемуся на магист 50 рали 14,3, Инофрмационное слово - 16-раз: рядное слово данных или код командыдля записи в ОЗУ или ВУ ЭВМ 8.4. Код искажения - 16-разрядное55; слово данных, содержащее информациюо том, какие разряды подлежат искажению в данных, принимаемых с магистрали 14. Искажению (инверсии) будут подвергнуты те разряды слова данных, принимаемых с магистрали 14, для которых в коде искажения записаны 1.5. Код отключенных устройств - 16-разрядное слово, записываемое в регистр 40 и несущее информацию об отключаемых от информационных шин магистрали 14 модулях ЭВМ 8 (ОЗУ, ПЗУ, ВУ и т,д.) .6. Код вырабатываемых прерываний - 8-разрядное слово, записыва- емое в регистр 146 и содержащее информацию о том, по каким иэ ШПРО - ШПР 7 будут выработаны прерывания.7. Код отключаемых прерываний - 8-разрядное слово, записываемое в регистр 147 и несущее информацию об отключенных прерываниях в ЭВМ 8. Прерывания отключаются на процессоре, т.е. запрещается их прохождение на ЭВМ 8.8. Код для синхронизации с прерываниями - 8-разрядное слово, записываемое в регистр 148 и содержащее .информацию о прерывании, момент появления которого на ШПРО-ШПР 7 необходимо выявить.9. Код управления в блок 42 - 5- разрядное слово, записываемое в блок 104 и несущее информацию. о режиме работы блока 42.Арифметико-логический блок 30 необходим для работы в двух режимах - сумматора по модулю 2 и режиме сравнения. Блок 30 может быть выполнен на элементах К 155 ИПЗ . Режи мами работы блока 30 управляет вы-" ход имитатора 29, соединенный с входом блока 30, выход которого "Результат сравнения" подключен к входу Х имитатора 29.Шифратор 29 может быть выполнен в виде программируемой логической матрицы (ПЛМ) служит для управления процессом выполнения команд имитации неисправностей. ПЛМ 29 имеет 28 входов Х,-Х и 36 выходов У,-"1Функций ПЛМ 29 могут быть реализованы также с помощью элементов И-НЕФункциональное назначение входов ПЛМ 29 следующее.Х 1-Х 4 - входы, на которые поступает код команды имитации неисправности с выхода блока 28.Х-Х, - входы, подключенные к выходам триггеров 45-53 соответственно и наличие "1" на них свидетельствует об установке в "1" соответствующего триггера,Х- вход "Результат сравнения",5"1" - свидетельствует о равенствеоперандов на входах блока 30.Х 1 - вход "Флаг готовности" ре гистра 31, установка в "1" его означает запись в регистр 31, в "0"считывание.Х , - разряд регистра 3 - режимработы одиночный (0), системный (1).Х, - разряд регистра 37 - разрешение работы (1).15 Х,д Х Ч - Входы для подклочениягенератора 38,Х - вход соединен с выходом де"шифратора 23 и установка его в "1"означает разрешение работы МИН.20 Х- вход Рзула сравненияпрерываний", подключен к выходу блока 41, "1" свидетельствует о равенстве сравниваемых кодов,Х - Вход "Адрес" соединен с вы 25 ходом шифратора 42, "1" означает начало выдачи адреса на магистраль 14или транслируется сигналШПРА шиныуправления магистрали 14.Х 7 - вход "Считывание регистраЗО данных 1, появление 1 на нем озна. чает начало цикла считывания.Х - вход "Запись регистра данщных", появление "1" на нем означаетначало цикла. записи,35Х - вход "Захват" - "1" свидетельствует о захвате управленияна магистрали 14,Х 1 - вход "Задержка времени",присутствие "1" означает задержку наф"чала выполнения команды имитациинеисправности.Х 7 - вход "Признак следующей команды", наличие "1" означает, чтов блоке 28 имеется следующая (послесчитанной) команда.Х- ВХОД Приемник источникдает информацию о режиме работы длфратора 42.Функциональное назначение выходовПЛМ 29 следующее.501 У 3ив 17, Выходь 1установки в "1" тригг ер ов 45-53 соответственно.2 Р 4Еэф 18 ВЫХОДЫ ДЛЯустановки в "0" триггеров 45-53 со 55 ответственно,71 э - ВЫНОД управлеНИя Налравлением передачи ШФ 32; при У, = 0 -ШФ 32 - на прием информацйи о маги1444 35 страли 14 в модуль 7, при У,9 = 1на передачу информации в магистраль14 из модуля 7.У 2 Угг Уг У 26 Уго - управляют записью соответственно в регистры 40, 146, 147, 143 и блок 104.Запись в эти регистры осуществляетсяпо переднему фронту положительногосигнала, 1 ОгУ г 3 Уг У. гз - выходы длясброса регистров 40, 146, 147, 143 иблока 104 соответственно. Сброс осущес твля ется при выдаче " 1" .У - выход для управления режимом работы блока 30; при У з, = 0блок 30 - в режиме сравнения, приУз = 1 - в режиме сумматора по модулю 2.У 31 У зг ыходы для Управлениярежимами "Запись" и "Чтение" регистра 31.УУ - в ходы для управлениячтением блоков 27 и 28.У 1-У. з - выходы для Управления 25приращением на "+1" текущего значения счетчиков 34 и 35 соответственно.Устройство для имитации неисправностей предназначено для использования в составе комплекса 1 при экспериментальном исследовании надежностиизбыточных УВС. Перед началом проведения эксперимента на оценке (определению) или контролю (подтвержде-,нию) достигнутых показателей надежности УВС 2 ЭВМ 4 проводит статистическое моделирование, результатом которого явится получение для каждой изЭВМ 3.1-8.К количества имитируемыхнеисправностей, их типа, промежутковвремени между каждыми двумя неисправностями и общая последовательность имитации отказов и сбоев вУВС,2,Возможен также одиночный Режим работы устройства при котором отказы45и сбои имитируются в одной из ЭВМ8.1-8.К. Блок 6 при работе в этомрежиме неиспользуется, а модулю 7 режим работы задается с помощью двухразрядов регистра 37.50Блок 6 имеет два режима работы -подготовительный, в котором в память21 записывается необходимая информация; и основной (режим имитациинеисправностей в системе).Запись информации в память 21 про+изводится в два этапа: записываетсязначение в счетчик 22 - производит 775 Яся обращение к нему от ЦП 15 ЭВМ 4 че. рез дешифратор 13 и вырабатывается сигнал записи в счетчик 22; ЦП 15 ЭВМ 4 обращается по адресу памяти 21 - при этом вырабатывается сигнал записи на выходе дешифратора 18 и в память 21 записывается значение по адресу, установленному в п,1 на счетчике 22.Далее обе процедуры повторяются пока не Ьудет записана память 21 по всем необходимым номерам, По нулевому адресу в памяти 21 записывают ся все О. Для перевода блока 6 в основной режим работы необходимо задать на . счетчике 22 первый адрес. После окончания обращения к блоку 6 со стороны ЦП 5 ЭВМ 4 (сигналы записи для счетчика 22 и памяти 21 сброшены) память 21 перейдет в режим считывания, а Ьлок 6 - в основной режим работы. После считывания содержимого памяти 21 по первому адресу на выходе дешифратора 23 установится сигнал разрешения работы для модуля 1 (введение отказа в ЭВМ 1) на вход схемы 20 сравнения будет подан номер последней разрешенной неисправности, одновременно первый вход коммутатора 19 будет подключен к первому входу схемы 20,При появлении переднего фронта сигнала на выходе "Результат сравнения" схемы 20 произойдет прибавле ние 1 к текущему содержимому счетчика 22, будет считано новое содержимое памяти 21. Задержанный элементом 25 (на время считывания памяти 21) передний фронт с выхода схемы 20 запишет время задержки с информационного выхода памяти 21 на счетчик 24. Далее все повторяется, пока не будут считаны все ячейки памяти 21. Если УВС 2 обнаружила и устранила все вводимые неисправности, то проверяется устойчивость УВС 2 к сле" дующей последовательности. Если этого не произошло, анализируются причины. Значение счетчика 22 может быть считано ЦП 15 ЭВГ 1 4 в процессе испытаний через ШФ 17.Модуль 7 иьятации неисправностей используется для физического моделирования отказов и сбоев в ЭВМ 8.1 3.К. Имитация неисправностей заключается в искажении информации на различных шинах магистрали 14 ЭВМ 3 и посредством доступа к отдельным мо 9 14дулям ЭВМ через магистраль. Для доступа к модулям ЭВМ 8 используетсярежим внепроцессорной связи (захватамагистрали). В этом режиме модуль 7захватывает управление магистральюи может считать, исказить и сновазаписать программно-доступные регистры и ячейки памяти модулей ЭВМ.Искажение информации непосредственно на шинах магистрали используетсядля имитации отказов ПЗУ и системыпрерываний ЭВМ. В модулях 7 используются также различные комбинации режимов внепроцессорной связи искажения информации на магистрали. С использованием этих двух основных механизмов имитации отказов и сбоевЭВМ возможны следующие режимы имитации неисправностей, реализованные вмодулях 7.1. Режим "Ввод - искажение - вывод" использует захват управлениямагистралью, после чего по заданнымадресам в ЭВМ 8 вносятся искажения:используется для имитации сбоев,приводящих к одновременному искажению информации в разных модулях ЭВМ(например, сбоев по питанию).2. Режим "Запись - вывод" заключается в том, что модуль параллельно с другим модулем записывает информацию, предназначенную этому модулю, искажает ее и, захватив управление на магистрали 14 ЭВМ 8, осуществляет перезапись в модуль искаженной информации.3. Режим является модификацией(2) и отличается тем, что запись вмодуль правильной информации блокируется; т.о. в модуль записываетсясразу же искаженная информация,4. Режим эмуляции работы модулязаключается в том, что устройство(модуль) отключается от информационных шин магистрали 14, а его работус,эмулирует модуль 7, т.е. запись илисчитывание информации производитсяне с устройства (отключенного), аиз модуля 7.5. Режим является модификацией(4), отличается тем, что предварительно из отключаемого от информационных шин магистрали 14 модуля считывается информация, искажается в модуле 7 и далее по п,4 (используется дляимитади отказов ПЗУ),6. Режим имитации прерывания модуля заключается в том, что модуль 7Во втором режиме работы модуль 7 выполняет одну из 12 команд имитации неисправностей,Выполнение каждой из 12 команд включает, в разных сочетаниях, выполнение определенной последовательности элементарных операций (микро- операций) МОП. Девяти МОП соответствуют триггеры 45-53 из блока 44, их сокращенные названия являются названиями микроопераций. Установка в "1" триггеров 49-53 соответствует нача 45 50 лу выполнения данной МОП. 45-48 триггеры используются кроме этого 55 для других целей (участвуют во вспо могательных Функциях) . Для 3 микро- операций в блоке 44 нет соответству. ющих триггеров. Ниже приводится опи 44775 1 Овырабатывает на одной из ШПРО-ШПР 7(в зависимости от типа модуля) прерывание и затем имитирует работуустройства,7. Режим потери прерывания от модуля состоит в том, что модуль 7 отключает на ЦП 8 магистральный приемник от одной из ШПРО-ШПР 7 (в эави 10 симости от типа модуля), После того, как на отключенной от ЦП 9 шинебудет выработано прерывание, модуль7 захватывает управление на магистрали, сбрасывает прерывание в модуле15 (путем обращения к нему) и после этого сбрасывается сигнал отключениямагистрального приемника с ШПР наЦП 88,9. Режимы заключаются соответственно в постоянной выработке и по-"стоянном отключении сигналов на ШПРОШПР 7, и с ШПРО-ШПР 7.10. Режим состоит в том, что одинили несколько модулей ЭВМ 8 отключа 25 ются от информационных шин магистрали 14.Каждому режиму имитации неисправностей соответствует команда имитации, записываемая в блок 28.Модуль 7 имеет два режима работы:запись команд имитации в блок 28 изапись информации, необходимой длявыполнения каждой команды в блок 27;выполнение команды имитации неисправностей,ЗБВ первом режиме модуль 7 работает аналогично с блоком 6 (записыва=ется адрес на счетчик 34, затем дан.ные в блок 27, аналогично адрес насчетчик 35 вданные в блок 28).14447 сание МОП и механизмов, с помощьюкоторых они выполняются.Г 10 П 1 - отключение шинных формирователей (ОШФ) (триггер ОШФ 45). Вы 5полняется с помощью регистра 40 имагистрали 54. 16 выходов регистра40, образующие магистраль 54, могут1быть подключены к 16 модулям на магистрали 14 ЭВМ 8, Сигнал с выходарегистра 40 переводит шинные формирователи модуля в третье состояние(отключены). Т,о. модуль отключается от информационных шин магистрали14 ЭВМ 8,МОП 2 - эмуляция прерывания (ЭПР)(триггер 46) . Выполняется с помощьюрегистра 146 и ШПРО-ШПР 7 магистрали14, к которым подключены выходы ре -гистра 146. При установке регистра146 производится выработка прерывания по одной из ШПРО - ШПР 7.МОП 3 - пбтеря прерывания (ППР)(триггер 47). Выполняется с помощьюрегистра 147 и магистрали 55. 8 выходов регистра 147 через магистраль55 подключены к первым входам элементов И на процессоре (магистральным приемником). Т,о. при установкена соответствующем выходе регистра147 "1" будет запрещено прохождениесигнала прерывания на процессор.МОП 4 - запись (ЗАП) (триггер 48) .Выполняется с помощью ШФ 32, блока30 и регистра 31, в который и производится запись информации с магистра- З 5ли 14 ЭВМ 8.МОП 5 - захват (ЗАХ) (триггер 49) .Выполняется с помощью блока 43, который осуществляет захват управленияпа магистрали 14.МОП 6 - ввод (ВВ) (триггер 50)Осуществляется с помощью шифратора42, который выполняет цикл ввода информации в модуль 7.МОП 7 - вывод (ВЫВ) (триггер 51) - 45отличается от МОП 6 только типом операции - вывод информации из модуля7 (и запись в другой модуль).МОП 8 - эмуляция адресации (ЭА)(триггер 52) выполняется эмуляцияработы внешнего (запоминающего) устройства при адресации к нему со стороны ЦП 9. Осуществляется с помощьюшифратора 42,МОП 9 - эмуляция данных (ЭД) с 55(триггер 53) выполняется с помощьюшифратора 42. Эмуляция данных заключается в имитации работы внешнего 75 12(запоминающего) устройства при выдаче/приеме данных на магистраль 14 ЭВМ 8.МОП 10 - синхронизация (СИИ) выполняется с помощью блока 30 (в режиме сравнения) ШФ 32 и заключается в вьделении на магистрали 14 ЭВМ 8 нужного адреса.МОП 11 - считывание блока 27 (С) и запись (3) одного из регистров: 40, 146, 147, 148, 04. Как правило, эти операции выполняются вместе, од 1 на за другой.МОП 12 - искажение (ИСК) выполняется с помощью блока 30 (в режиме сумматора по модулю 2) и заключается в суммировании по модулю 2 данного с магистрали 14 и кода искажения с выхода блока 27.Блок 41 имитации отказов системы прерываний, шифратор 42 управления магистралью и блок 43 захвата магистрали разработаны для интерфейса ИУС. Для,цругих типов интерфейсов возможно применение этих же блоков. При этом изменится логика в ПЛГ 1 103, число входов и выходов ПЛМ 103, и соответственно количество магистральных приемников в блоке 106 и магистральных передатчиков в блоке 107,Блок 43 захвата магистрали (фиг.5) выполняет МОП 5. Работа блока начинается после установки в "1" триггера 49, сигнал с выхода которого поступает на вход 143.Установка в "1" триггера 133, следующая после установки в "1" триггера 49 является причиной выработки сигнала ШЗМ (активный уровень - 0), в ответ на который ЦП 9 вьдает ШРЗМ(активный уровень - 1),следствием чего является сброс триггера 133 и установка в "1" триггера 134 вьдача сигнала ШПВЗ (активный уровень - О). После окончания операции ЦП 9 сбрасывает ШЗАЦ (активный уровень - 0), следствием чего будет вьдача сигнала на эту шину с элемен" та 183. Т.о. завершается пятая МОП,Шифратор 42 управления магистралью служит для управления магистралью при выполнении операций "Ввод", "Вывод" (после захвата управления магистралью блоком 43) и для эмуляции работы ВУ (ЗУ) в адресной или информационной частях цикла магистрали 14 ЭВМ 8.1-8.К (без захвата управления магистралью), В соответ)2. Последовательность и логическиеусловия выработки выходных сигналовПЛМ 103 в режиме "Ввод" описываютсяследующими соотношениями;40,. 2. 7 - У Х /(50 3. Ет =Х,д Х)З Хч 13 14447 ствии с этим шифратор 42 имеет 4 ре- жима работы: ввод (чтение информации иэ ЗУ (ВУ); вывод (запись информации в ВУ (ЗУ); эмуляция адреса (эму 5 ляция работы ВУ (ЗУ) в адресной части цикла управления магистралью); эмуляция данных (эмуляция работы ВУ (ЗУ) в информационной части цикла управления магистралью)10Каждому из режимов работы шифратора 42 соответствует триггер в блоке 44-50, 51,52,53. Дополнительная информация о работе шифратора 42 в каждом из режимов записывается в бло ке 104.Триггер 108 указывает при выполнении операций "Вводи Вывод", к какому типу устройства производится обращение - внешнему (1) или запоминающему (0). Триггеры 109 - 112 используются в режимах эмуляции адреса и данных. Триггер 109 указывает, производится ли синхронизация в адресной части цикла, и если она про изводится (т.е. триггер 109 установцен в "1."), то тогда ПЛМ 103 анализируются значения триггеров 110 - 112 при налчии "О" (активный уровень) сигнала ШПРА.30В исходном состоянии, т.е. триггер 50-53 установлены в "0" (на 1 6 и 8-12 входы ПЛМ 103 поступают 0), шифратор 42 выдает сигнал АДР (с 1 выхода ПЛМ 103). Сигнал АДР транслирует без изменения магистральный сиг нал ШПРА с 125 элемента. Если уста- новлен в "1" триггер 109, то сигнал АДР будет вьдаваться только в том случае, если в момент действия ШПРА (активный уровень) значения сигналов ШПВУ и ШППР с выходов 124 и 123 эле ментов совпадут со значениями на триггерах 110 и 112. Логика сравнения реализована в ПЛМ 103.В режимах "Ввод" и "Вывод" (триггер НС устанавливается в "0") на триггерах 110-112 устанавливаются сигналы, вьдаваемые через 126, 128, 127 элементы соответственно, в адресной части циклов магистрали. 75 14ПЛМ 103 имеет 26 входов Х-Х ь и 19 выходов, обозначенных как - л./Режим работы шифратора 42 задается с триггеров 50-53. Последовательность и логические условия выработки выходных сигналов П 1 К 103 в режиме "Вывод" описываются следующими соотношениями; 5. У) = Хг( Х / Х 7 Х(6. У ) = Х Х, Х,соответствуют временным диаграммам работы интерфейса ИУС (43) с точки зрения временных соотношений, логических условий и последовательности выдачи сигналов на управляющие шины интерфейса.В режиме эмуляции данных последовательность выработки сигналов. будет следующей:(,1, У, -Х,ХХ(,У2.У,=Х Х .ХХВ режиме эмуляции адреса будутвыдаваться следующие сигналы:17 ) 2 (:( ( (се Х уХ(9 ХуХ(ь Х (Хто фХ, ) (ХЫХ)Х, Х,Х Х (ХХ 17) (ХХ Если были установлены два триггера 52 и 53 (режимы ЭА и ЭД), то после режима ЭА, т.е. установки триггера 118 в "1" следует режим ЭД, причем если триггер 119 уста. - новлен в "1", то режим ЭД не отличается от описанного вышее, если 119 (в "0", то последовательность сигна- лов будет следующей:1 7(2 Х Х 2 Х 3 Х 4 Х 7= Х Х 2 ХЗ Х 4 Логика функционирования шифратора 42 и блока 43 описаны для интерфейса ИУС, однако возможно изменение логики функционирования данных блоков для других интерфейсов.Перед началом работы модуля 7 (после включения питания в ЭВМ 4) производится сброс устройства в исходное состояние, Сигнал "Сброс" производит запись нулей в триггеры 45-53 из блока 44, в 108-112 из блока 104, в 113 - 119 из блока 105, 133 - 135 из блока 43 и осуществляет сброс регистров 31, 37 и счетчика 39. В исходном состоянии (перед началом выполнения команды имитации неисправностей) на входы ПЛМ 29 Х 1Х 2 будут поступать следующие сигналы (в дальнейшем приняты обозначения Х= 1, У= 0)3Х, - Х 4 - выходы блока 28 в состоянии "Отключено", команды с та 10 ким кодом нет;Х - Х- триггеры 45-43 сброшены;Х - операнды на входах блока30 не равны;Х- регистр 3 1 сброшен;.тактовые частоты.После того, как произведена запись блоков 27 и 28, на счетчики 34и 35 записывается первый адрес25 (Адрес = 1) и в регистр 37 записывается режим работы модуля 7.Началом выполнения первой команды служит появление сигналов Ххх Х (, = 1 (режим работы - систем 30 ный) или Х 1 Х 6 Х 2( = 1 (режим работы одиночный)После выполнения первой командыв ПЛМ 29 анализируется значение Х 2.Если установлен признак следующей35, команды (Х 2,). то производится наращивание значения счетчика 35 на +1,Каждая из 12 описываемых ниже команд имитации включает выполнениев определенной последовательности40 1 нескольких МОП Набор команд имитации при необходимости может бытьлегко расширен. Для этого потребуется изменить только логику функционирования ПЛМ 29.1. Команда (код команды - 0001) .45в соответствии с режимом имитациинеисправности, описанном в п.1,включает девять МОП, выполняемых втакой последовательности50 ЗАХ ВВ - С -С - йСК ЗАП ВЫВ - СсзДля выполнения команды 1 в блок 55 27 записаны 4 информационных слова,которые последовательно будут считаны из олока 27 при выполнении команды; код управления шифратора 423