Устройство для контроля хода программ

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДАПРОГРАММ(57) Изобретение относитсятельной технике и может испся для контроля работы блокпрограммного управления. Цель изобр изический к. вычислиользоватьов микро 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР тения - повышение достоверности контроля хода программ за счет обнаружения ошибок перехода. Цель достигаетсяза счет формирования контрольногокода в точках слияния ветвей микропрограмм таким образом, что он совпадает с результатом сжатия информации,содержащейся в полях микроопераций,признаков и контрольных разрядов, которое осуществляется блоком пространственного сжатия информации, Устройство содержит блок 5 пространственного сжатия информации, блок 6 сравнения, регистр 12, шифратор 8, счетчик9, распределитель 13 импульсов, дваэлемента И 7, 10 и элемент И-НЕ 11.2 ил. Я50 Перед началом работы счетчик 9 устанавливается в нулевое начальное состояние, Цепь установки в исходное состояние на фиг,1 не показана. В разряд 18 метки микрокоманд, соответствующих точке слияния, записывается "1", а в остальных микрокомандах в Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может использовать ся для контроля работы блоков микропрограммного управления.5Цель изобретения - повышение достоверности контроля хода программ за счет обнаружения ошибок перехода.На фиг.1 приведена схема устройства для функционального диагностирова ния; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.Устройство для функционального диагностирования содержит информационный вход 1, вход 2 признака слияния 5 ветвей, тактовый вход 3, выход 4 сиг - нала ошибки, блок 5 пространственного сжатия информации, блок 6 сравнения, первый элемент И 7, шифратор 8, счетчик 9, второй элемент И 10, элемент И-НЕ 11, регистр 12 и распределитель 13 импульсов.При использовании устройства для контроля блока микропрограммного управления каждая микрокоманда должна 25 иметь, помимо полей 14 адреса, 15 микрооперации, 16 признаков, поля 17 контрольный разрядов, разряд 8 метки микрокоманды, соответствующей точке слияния ветвей микропрограммы, Информационные входы 1 устройства подключаются .к выходам регистра микрокоманд, соответствующим полям 15 микроопера - ций, 16 признаков и 17 контрольных разрядов. Вход 2 устройства подключаются к выходу регистра микрокоманд,35 соответствующему разряду 18 метки. На тактовый вход 3 устройства подаютсяимпульсы, по которым происходит запись в регистр микрокоманд кода оче 40 редной микрокоманды МК. Разрядность счетчика 9 выбирается равной количе-. ству контрольных разрядов в соответствующем.поле 17 микрокоманды.В качестве блока 5 пространствен 45 ного сжатИя может использоваться люгбая известная схема свертки по модулю простого числа 1, либо схема свертки в полЕ СР(Ь) по модулю примитивного многочлена.Устройство работает следующим образом. этот разряд записываетсяО". В поле17 контрольных разрядов каждой микрокоманды записывается такой код, чтобыпосле свертки в блоке 5 двоичных разрядов полей микроопераций, признаков,а также контрольных разрядов на выходе блока 5 был сформирован код, соответствующий очередному состояниюсчетчика 9.Контроль хода выполнения микропрограммы осуществляется сравнением контрольного кода сформированного блоком 5 путем сжатия двоичных разрядовполей микроопераций, признаков и контрольных разрядов, с состоянием счетчика 9. Если сформированный блоком 5контрольный код совпадает с состоянием счетчика, то делается вывод, чтомикропрограмма выполняется правильно,в противном случае на выходе 4 устройства появляется сигнал ошибки,Подобным образом устройство функционирует только при воспроизведениилинейных, а также ветвящихся участковмикропрограммы, не содержащих точекслияния ветвей. В этом случае каждоймикрокоманде может быть поставленов соответствие только одно состояниесчетчика 9. Указанное обстоятельстводает возможность вычислить и разместить. заранее в контрольных разрядахпамяти микрокоманд соответствующиекоды по указанному выше правилу.1Однако реальные микропрограммы имеют более сложные структуры и содержат точки слияния ветвей. В укаэанныхточках значения контрольных кодов зависят от того, по какой траектории была реализована микропрограмма. Чтобы обеспечить контроль хода микропрограммы, имеющей точки слияния ветвей, в предлагаемом устройстве в указанных точках обеспечивается установка счетчика 9 в определенное состояниесвоего рода код-индентификатор соответствующей точки слияния, В процессе воспроизведения микропрограммы в каждый момент появления в регистре микрокоманд БМУ микрокоманды, соответствующей точке слияния,на входе 2 устройства появляется сигнал "1", который разрешает поступление на вход параллельной загрузки счетчика 9 импульса, по которому происходит запись в счетчик 9 кода, сформированного на выходах шифратора 8.Если код, в который установился счет,чик 9, совпадает с кодом-индентификаства. 5 15787тором соответствующей точки слияния,сформированным блоком 5, можно сделать вывод об отсутствии неисправностей, в противном случае на выходеэлемента И 7 появляется сигнал ошибки. Шифратор 8 осуществляет преобразование состояния счетчика, полученного в точке слияния, а ксд-идентификатор данной точки. Каждому выходномукоду шифратора 8 соответствует несколько входных - по числу ветвей, сходящихся в данной точке Шифратор 8представляет из себя комбинационнуюсхему, которая строится на основе соответствующей ей таблицы истинности.Возможна реализация шифратора 8 наоснове ПЗУ. В этом случае входы шифратора образуют адресные входы ПЗУ,выходы которого соответствуют выходам 20шифратора 8,Предположим, микропрограмма имеетдве точки слияния: первой соответствует код-индентификатор Бн, второй -Бг . Пусть в первой точке слияния схоНдятся три ветви: соответствующие имсостояния счетчика 9 в точке слиянияравны Б(, Б", и Бво второй точкеслияния - две ветви: соответствующиеим состояния счетчика 9 Б и Б. Тогда логика работы, шифратора 8 описывается следующей таблицейВходы ВыходыБ БО=ООС(нГде Бсостояние счетчика после 1 45выполнения последней микрокоманды.Всем другим входным кодам, отличным .от Б Б Б(, Б , Б и Б(, соответстг звуют выходные коды, отличные от Б,Бо2и Б. Для обеспечения возврата на 13 6начальную микрокоманду в разряд 18 метки первой микрокоманды также заносится код 1Так как каждой точке слияния соответствует свое начальное состояние счетчика 9, неисправности, проявляющиеся в виде замены одной точки слияния другой, будут обнаружены. Формула изобретения Устройство для контроля хода про" грамм, содержашее шифратор, блок сравнения и первый элемент И, выход которого является выходом сигнала ошибки устройства, первый вход соединен с выходом блока сравнения, а второй вход соединен с тактовым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет обнаружения ошибок перехода, оно дополнительно содержит регистр, счетчик, блок пространственного сжатия информации, второй элемент И, распределитель импульсов и элемент И-НЕ, выход которого соединен с входом параллельной загрузки счетчика, тактовый вход которого подключен к тактовому входу устройства и соединен с входом запуска распределителя импульсов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами элемента И и элемента И-НЕ соответственно, вторые входы которых подключены к входу признака слияния ветвей устройства, выход элемента И соединен с тактовым входом регистра, группа выходов которого соединена с группой входов шифратора, группа выходов которого соединена с группой информационных входов счетчика, группа информационных выходов счетчика соединена с группой информационных входов регистра и с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока пространственного сжатия, группа входов которого образует информационный вход устройж 567 Подписное комитета по изобретениям и отк Москва, Ж, Раушская наб., д тиям при ГКНТ СС4/5