Устройство для контроля хода микропрограмм

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)5 С 06 Р 11/28 П ОБРЕТЕН 1 Г 15 Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической кибернетики АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР У 966694, кл. С 06 Р 9/22, 1980,Авторское свидетельство СССР У 14 11743, кл . С 06 Р 9/22, 11/00, 198 7. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДАМИКРОПРОГРАГ 1 М 57) Изобретение относится к вычисли,9016617 2тельной технике и может использоваться в системах Ьункционального диагностирования ЭВМ. Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Устройство содержит регистры 1.1-1.п, 3,4, блок 5 сложения по модулю два, блок 7 сравнения, параллельный сигнатурный анализатор (ПСА) 6, блок 8 памяти и элемент И 9. Особенностью устройства является то, что на линейных участках микропрограммы ПСА работает как генератор Г 1-последовательности, что позволяет уменьшить число необнаруживаемых неправильных переходов в контролируемой микропрограмме.1 илеИзобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в системах функционального диагностирования ЭВМ;Цель изобретения - повышение достоверности контроля.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит группу регист О ран 1.1-1.п, группу нходовзаписи, регистры 3 и 4, блок 5 сложения по модулю два, параллельный сигнатурный анализатор б, блок 7 сравнения, блок 8 памяти, элемент И 9, группы 10.1- 10.п, 11, 12 информационных входов, тактовые входы 13 и 14, вход 15 разрешения выдачи результата, вход 16 задания режима, выход 17 сигнала ошиби и вход 18 начальной установки.Сущность изобретения состоит в 1 ом, что для достоверного кодирования Г 1 ершин граф - схемы алгоритма (ГСА) микропрограммы применен параллельный Сигнатурный анализатор в режиме ге- . 25 йератора периодической последовательности, При неизменных значениях по енциалов на входах ПСА 6 на его выхоДе генерируется периодическая послеДовательность, период которой зависит ЗО от вида характеристического полинома. При определенном выборе полинома та-. кая последовательность имеет период 2 - 1, где ш - степень характеристикческого полинома, и носит название М-последовательности.В устройстве основным рабочим режимом ПСА является режим генерации М-последовательности. Разрядность ПСА выбирается иэ соотношения И - 2 -1, 40 где И - количество вершин ГСА. Сигнал коррекции на каждом такте подбирается так, чтобы сигналы на параллельных входах ПСА были ранны нулю.Весь период генерации расчленяется на участки, длина которых определяется длиной линейных участков, на которые может быть расчленена исполняемая ГСА. Порядок расчленения носит произвольный характер, Затем обеспечи-.,О вается подстройка ПСА при переходе от одного линейного участка к другому так, чтобы на каждом участке генерировался уникальный фрагмент числовой последовательности.Тем самым устанавливается взаимно- однозначное соответствие между вершинами ГСА и представляющими их состояниями ПСА, что создает предпосылки для качественного контроля хода микропрограмм.Выпелим ошибки двух типов. Ошибки первого типа сопровождаются искажением сжимаемых управляющих сигналов. Ошибки второго типа могут не вызывать такого искажения, но принодить к неверным переходам в микропрограмме. Принцип контроля о 1 цибок первого типа состоит в том, что их проявление приводит к формированию ненулевого сигнала на входе ПСА, который тем самым изменяет режим работы.Поэтому к моменту контроля его состояние отлично от законного эталонного. Принцип контроля ошибок второго рода состоит в том, что при несанкционированном переходе продолжается генерация того фрагмента М - последовательности, который запланирован для соответствующего участка. Это также выявится при сравнении с эталоном.Устройство работает следующим образом.Сигнал начальной установки на входе 18 устройства поступает на одноименный вход анализатора 6, переводя его в единичное состояние.Единичные коды поступают на старшие разряды адреса блока 8, н котором в данной ячейке хранится код 10000. Единичный разряд этого кода с выхода разрешения подстройки поступает на вход элемента И 9, на втором входе которого установлен разрешающий потенциал с входа 16 устройства, а с выхода элемента И 9 на тактовый вход регистра 4, Нуленые разряды с выходов блока 8 поступают на входы регистра 4 и записываются в нем. Устройство готово к работеНа группы информационных входов10,1-10.п поступают контролируемыесигналы с различных выводов объектаконтроля микропрограммного устройствауправления. Код на группу информационных входов 11 поступает а выходов поля коррекции регистра микрокоманды объекта контроля. Обозначим Э,1ь-тую группу нходов блока 5, еговыход У, а К - состояние группы вхо;дов 12 коррекции устройства. Запишемусловия, определяющие значение сигната на группе входов 11 коррекции:К=В Я Р . Тогда при О. =К и Р=),У=П,ЯЭ ЩК=О,61/72 5 16Для обеспечения нормальной работы устройства сигналы на входы 2,13 подаются одновременно.Таким образом, устройство работает на линейных участках ГСА.В условных вершинах одно значе- ние сигнала логического условия вызывает переход на новый линейньп участок, а при другом сохраняется следование в рамках прежнего линейного участка. Сигнатура вершины ветвления с выходов анализатора 6 поступает на старшие разряды адреса блока 8. На его младший разряд адреса поступает анализируемое логическое условие. При соответствующем его значении с выхода разрешения подстройки через элемент И 9, открытый сигналом системной синхронизации через вход 14 устройства, поступает сигнал на тактовьпю вход регистра 4, а на его входы данных подаются значения кода подстройки П с одноименного выхода блока 8.На выходе блока 5 Формируется код =0 Ж 0 г О+ К Оф П, который параллельно загружается в анализатор 6, устанавливая его в исходное состояние для отработки нового линейного участка.Управляющие сигналы на входах 13 и 18 отсутствуют, а на входе 2 имеют активное значение. Здесь,по-прежнему К=0, О+ 0, откуда следует 7=11 и код подстройки равен начальному значению сигнатуры нового линейного участка.Отметим следующую особенность. После первой подстройки в ветвлении в регистре 4 фиксируется определенный для данной ветви код П . Поэтому за 5тем при движении по линейному участ-ку входной код анализатора 6 равен 7=0 9 02 О+ К О+ П . Для получения как и прежде условия 7=0 необходимо код коррекции задать равным К=0 О+ О+ 00+ П. Это выражение является общим для вычисления кода коррекции в вершинах, следующих за ветвлением на новом линейном участке.Для случая схождения ветвей рассмотрим работу устройства при движении по той ветви, которой соответствует завершение линейного участка. Последняя вершина перед вершиной схождения является местом безусловной подстройки, а предпоследняя - местом безусловнои коррекции. Для выполнения контроля на группу 12 инФор 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 6мационных входов устройства подается эталонный код, который в блоке 7 сравнивается с состоянием анализатора 6, в результате под действием сигнала на входе 15 поступает на выход 17 сигнала ошибки устройства.Процесс генерации в ПСА 6 при этом не искажается.После выполнения этой микрокоманды на старших разрядах адреса блока 8 сформирован код, являющийся признаком, безусловной подстройки, Код подстройки подается на входы данных регистра 4, а сигнал разрешения подстройки поступает на первый вход элемента И 9." В следующей микрокоманде выполняется подстройка ПАС. Для этого подаются управляющие сигналы на входы 2 и 14. В ПСА 6 параллельно заносится код 1=0 + 0 + К + П. Причем для данной вершины К=0 Ю 0 и тогда код подстройки равен состоянию ПСА 6, которое нужно установить в вершине схождения.Контроль микропрограммы может выполняться в любых микракомандах. Для этого необходимо своевременно выставить эталонное значение на входах 12 и подать сигнал разрешения на вход 15 устройства.При искажении управляющих сигналов, формируемых на х - м такте микрохоманды, на входы 10.1 - 10.п устройства поступает искаженньп код. Следствием этого будет неравенство нулю входного кода ПСА на этом такте, что вызывает изменение генерируемой последовательности, Такое изменение обнаруживается при первом сопоставлении с эталоном. Существенным является то, что анализируемые выводы микропроцессорного устройства не ограничены адресной шиной, а могут включать выходы регистра микрокоманд, а также любые другие вьводы, сигналы которых однозначно связаны с исполняемой микрокомандой,Рассмотрим процедуру обнаружения ошибок перехода. Неверный переход не оказьвает влияния на работу ПСА, так как на входы последнего продолжают поступать нулевые входные сигналы. Выделим как наиболее сложньп 1 случай ошибочный переход между .двумя сходящимися ветвями, Если длинь 1 участков, пройденных по ветвям, при ошибке и без нее различны, то после схождения любое сравнение с эталоном выявляет ошибку, так как количество тактов1 бб 1 772 генерации по верному пути и по путипройденному в результате опыбки, несовпадают. Даже если схема в результате ошибки отработала то же количество тактов, что и на верном пути,то перед схождением ветвей по однойиз ветвей предусмотрена коррекцияи сравнение с эталоном.Следовательно, и в этом случаеошибка будет выявляться,ФОрмула изобретения Составитель М,ИвановРедактор В.Бугренкова Техред Л.Кравчук Корректор Н.Р Я Заказ 2125 Тираж 413 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 Устроиство для контроля хода мик - ророграмм, содержащее первый регистр, параллельный сигнатурный анализатор и блок сравнения, управляющий вход и выход которого образуют соотвегственно вход разрешения выдачи резу ьтата и выход сигнала ошибки устро"ства, группа информационных входов и,тактовый вход первого регистра образуют соответственно первую группу ицФормационных входов устройства для 25 подключения к выходам поля коррекции регистра микрокоманд объекта контроля и вход записи устройства, группа иНФормационных выходов параллельного снгнатурного анализатора соединена с первой группой информационных входов блока сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности контроля, оно допОлнительно содержит второй регистр,35 группу регистров, блок сложения по модулю два, блок памяти и элемент И, причем х-я группа входов блока сложения по модулю два соединена с группой разрядных выходов -го регистра группы (1=1, и), группа выходов блока сложения по модулю два соединенас группой информационных входов параллельного сигнатурного анализатора,вход разрешения сдвига и вход начальной установки которого образуют первый тактовый вход и вход начальнойустановки устройства соответственно,группа инФормационных выходов и входзаписи параллельного сигнатурного анализатора соединены соответственнос группой старших разрядов адресныхвходов блока памяти и выходом элемента И, первый вход которого образуетвторой тактовый вход устройства,а второй вход подключен к выходумладшего разряда блока памяти, группа выходов старших разрядов которогои выход элемента И соединены соответственно с группой информационныхвходов и тактовым входом второгорегистра, группа разрядных выходовкоторого и группа разрядных выходовпервого регистра соединены с (и+1)-йи (и+2)-й группами входов блока сложения по модулю два, младший разряд адресных входов блока памяти является входом задания режима устрой -ства для подключения к выходу сигналаусловия объекта контроля, группа инФормационных входов ь-го регистрагруппы образует (1+1)-ю группу информационных входов устройства дляподключения к информационным выходамобъекта контроля, тактовые входы регистров группы подключены к группевходов записи устройства, втораягруппа информационных входов блокасравнения образует (и+2)-ю группуинформационных входов устройства дляподачи кода эталонной сигнатуры.