Устройство для контроля микропрограммного автомата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) 14 А 1 а) 4 С 06 Р 11/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1003088, кл. С 06 Р 11/10, 1983.Авторское свидетельство СССР11 р 813432, кл. С 06 Р 11/00, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯМИКРОПРОГРАММНОГО АВТОМАТА(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временнойдиаграммы работы микропрограммныхустройств управления. Цель изобре.тения - повышение достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок. Устройство позволяет обнаруживать наряду с ошибками появления или исчезновения импульса таких ошибок, при которых, несмотря на то,что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрограммного автомата. Устройство содержит и накапливающих сумматоров, счетчик тактов, и регистров, п шифраторов, п групп элементов И, п блоков сложения по модулю два, три элемента ИЛИ, элемент И, и + 1 одновибраторов, Я два элемента задержки, где и - число выковав каитролируемога микропрогрвм- (Д много автомата. 3 ил.С:Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля временной диаграммы работы микропрограммных устройств управления.Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок.На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для контроля .микропрограммного автомата,на фиг.2- Функциональная схема блока сложения по модулю два, на фиг,3 - пример ошибочной временной диаграммы микропрограммногоавтомата, которую может контролировать предлагаемое устройство.Устройство для контроля микропрограммного автомата (фиг,1) содержит и накапливающих сумматоров ,1.1-1.п, счетчик 2 тактов, и регистров 3.1-3.п, пшифраторов 4,1-4,п, и групп элементов И 5.1-5.п, и блоков 6,1-6,п сложения по модулю два, первый 7, третий 8 и второй 9 эле;менты ИЛИ, элемент И 10, п одновибраторов 11.1-11.п, (и + 1)-й одновибратор 12 первый элемент 13 задержки, второй элемент 14 задержки.На фиг.1 изображены также группа информационных входов 15,1 - 15,п устройства, тактовый вход 16 устройства, вход 17 кода операции устройства, вход 18 окончания работы устройства и выход 19 устройства.Блок сложения по модулю два (фиг.2) содержит р элементов 20 сложенияпо модулю два, где р - разрядность ьакапливающего сумматора 1. 1 - 1. игруппы и регистра группы 3.1-3.п./ На приведенном примере ошибочной диаграммы микропрограммного автомата, которую может контролировать предлагаемое устройство (Фиг.3), показаны возможные ошибки формирования временной диаграммы на информационных входах 15.1-15.п устройства,Черным цветом, штриховкой ч белым цветом соответственно показаны случайно несформированные импульсы, случайно сформированные импульсы и импульсы, соответствующие правильному формированию временной диаграммы. Стрелки показывают случайные условные переходы импульсов на временной диаграмме данного выхода микропрограммного автомата.,1 ля каждоговыхода микропрограммного автоматапоказаны соответствующие суммы: сумма Е, - заданная (эталонная) сумматактов и сумма Х - аналогичная действительной сумме тактов от началаформирования временной диаграммыдо фронта каждого сформированногоимпульса для всех его выходов.Рассмотрим функциональное назначение основных элементов устройствадля контроля микропрограммного автомата (Фиг.1).Группа накапливающих сумматоров1, 1-1. и служит для вычисления дейст;вительной суммы тактов от начала формирования временнойдиаграммы микропрограммным автоматом до фронтов всехимпульсов для каждого информационного входа 15.1-15.п устройства.Счетчик 2 тактов предназначендля формирования двоичного кода номера текущего такта работы микропрограммного автомата.25Группа регистров 3.1-3.п и шифраторов 4,1-4.п служит для хранения иформирования заданных (эталонных)сумм тактов для каждого выхода мик-.ропрограммного автомата соответственно,Группы элементов И 5.1-5.п предназначены для разрешения прохождениякода номера текущего та.та при появлении импульса на соответствующем 35 выходе микропрограммного автомата.Группа блоков 6.1-6.п сложенияпо модулю два служит для сравнениязаданной (эталонной) и действительной сумм тактов.Первый элемент ИПИ 7 предназначендля сборки сигналов несовпадениязаданной и действительной сумм тактов.Третий элемент ИЛИ Я предназначен для сборки сигналов обнуления всех элементов памяти устройстваВторой элемент ИЛИ 9, одновибратор12 и обусловленные ими связи предназначены для формирования импульса50при появлении кода операции на входе 17 устройства. Элемент И 10 служит для разреше ння выдачи на выход 19 устройствасигнала ошибки по окончании функционирования микропрограммного автомата, если заданная (эталонная) и действительная суммы тактов не равны.1277114 Одновибратары 11.1 - 11,п служат для формирования импульса по фронту сигнала для каждого выхода микропрограммного автомата.Первый элемент 13 задержки пред назначен для задержки импульса синхронизации записи в регистры 3, 1-3. и группы на время процессов формирования кода эталонной суммы тактов группой шифраторов 4,1-4.п, 1 ОВторой элемент 14 задержки служит для задержки обнуления накапливающих сумматоров 1.1-1.п во избежание формирования ложного сигнала ошибки на выходе 19 устройства при правиль ной временной диаграмме микропрограммного автомата,Рассмотрим работу устройства для контроля микропрограммного автомата. 20 25 30 Формула изобретения Устройство для контроля микропрограммного автомата, содержащее счетчик тактов, и шифраторов, где и - число выходов контролируемого микропрограммного автомата, элемент И, три элемента ИЛИ, причем вход кода операции устройства подключен к входам п шифраторов, вход окончания работы устройства подключен к первому входу элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я Начало работы инициируется подачей на вход 17 кода операции для микропрограммного автомата с дешифратора вычислительной машины. Приэтом через шифратор 4.1-4.п группыв регистры 3.1-3.п группызаносится для каждого входа 15.1-15.п устройства код суммы тактов от начала формирования временной диаграммы до фронта каждого ееимпульса, Запись информации в регистры 3.1-3.п синхронизируется импульсом с одновибратора 12 через элемент 13 задержки,обусловленным необходимымвременем информации. После подачи кода операции в микро- З 5 программном автомате начинается формирование временной диаграммы на входах 15.1-15.п устройства по тактовым импульсам, которые поступают на суммирующий вход счетчика 2 с 40 входа 16 устройства. При появлении сигналов на входе 15.1-15.п устройства соответствующие однавибраторы вырабатывают импульс, код номера текущего такта (число тактов до дан ного момента времени) заносится через соответствующую группу элементов И 5.1-5.п в накапливающий сумматор 1.1-1.п группы и складывается с его содержимым. Таким образом,дей ствительная сумма тактов от начала формирования временной диаграммы до фронта каждого ее импульса будет накапливаться в соответствующих сумматорах 1.1-1.п на протяжении всего 55 , цикла функционирования микропрог. раммного автомата для каждого его выхода. Если в ходе микропрограммы ошибок не было, то к окончанию ее выполнения заданные (эталонные) и действительные суммы тактов будут равны и, следовательно, на выходах блоков 6,1-6.п элементов спожения по модулю два и элемента ИЛИ 7 будет присутствовать уровень нулевого сигнала, который запретит на выходе элемента И 10 формирование сигнала ошибки при приходе по окончании выполнения микропрограммы единичного сигнала на вход 18 устройства.Если при выполнении микропрограммы произошла ошибка (фиг,3), то эталонная и действительная суммы тактов по окончании работы микропрограммного автомата не совпадают, что приводит к открытию элемента И 10 единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 7 и формированию сигнала ошибки на выходе 19 устройства при приходе единичного сигнала на вход 18 устройства.После завершения выполнения микропрограммы на вход 18 поступает единичный сигнал, который через элемент 15 задержки и элемент ИЛИ 8 обнуляет все элементы памяти устройства, подготавливая его к приему следующего кода операции.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля, что обусловлено возможностью обнаружения наряду с ошибками появления или исчезновения импульса, таких ошибок, при которых несмотря на то, что количество сформированных импульсов равно заданному, происходит смещение или нарушение последовательности моментов времени формирования импульсов на временной диаграмме функционирования микропрог;раммного автомата.Втем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет расширения класса выявляемых ошибок, устройство содержит п накапливающихсумматоров, и регистров, и групп элементов И, и блоков сложения по модулю два, и одновибраторов,(п + 1)-йодновибратор, два элемента задержки,причем входы с первого по п-й одновибраторов являются информационнымивходами устройства и подключены к выходам контролируемого микропрограммного автомата, выходы с первого поп-й одновибраторов соединены с первыми входами элементов И с первогопо п-ю групп соответственно, тактовый вход устройства подключен к счетному входу счетчика тактов, группаразрядных выходов счетчика тактовсоединена с вторыми входами соответствующих элементов И с первой пои-ю групп, выходы элементов И с первой по и-ю групп соединены с информационными входами с первого по и-йнакапливающих сумматоров соответственно, выходы с первого по и-й накапливающих сумматоров соединены с первыми входами,с первого по и-йблоков сложения по модулю два, выходы с первого по и-й шифраторов соединены с информационными входамис первого по и-й регистров соответственно, вход кода операции устройства соединен с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединенс входом (и+ 1) -го одновибратора,вы ход которого соединен с входом первого элемента задержки и первымвходом третьего элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входами сбросап накапливающих сумматоров, счетчикатактов и и регистров, выход первогоэлемента задержки соединен с входами синхронизации п регистров, выходыкоторых соединены с вторыми входамисоответствующих и блоков сложения 20 по модулю два, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ,вход окончания работы устройствасоединен с входом второго элементазадержки, выход которого соединенс вторым входом третьего элементаИЛИ, выход элемента И является выходом устройства.