Устройство для прерывания программ

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 28.02,83 влеи изобретений летень Юоткрытий Дата опубликования описания 28.(54) УСТРОЙСГ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ известного устройствадостоверность выходной осгвгко,являегсч низк информации. Цель изобре верности фун программ.гения - повышение досткционироввния устройства я 5 измомуя устройвний,шифрар нечетывания,20рерыв- агистр,И-НЕ,Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах прерывания цифровых вычислительных машин. Известно устройство для прерыввнипрограмм, содержащее регистр прерывний, регистр масок, блок приоритета,элементы ИЛИ, шифратор, блок предскзания приоритетов, полусуммвгоры, тргер, элемент И, сумматор и регистр.Недостатком устройства является нквя достоверность выходной информации Наиболее близким к предлвгве по технической сущности являетс ство, содержащее регистр прерыв регистр маски, узел приоритета, тор, схему сравнения, дешифрвто ности кода, выход наличия прер контрольный выход, выход кода п ния и узел анализа состояний ре включвкепий группы элементов И, и элемент ИЛИ. Поставленная цель достигается тем, что устройство для прерывании программ, содержащее регистр прерываний, регистр маски, схему сравнения, две группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выходы регистров маски и прерываний подключены соогвегсгвенно к первым и вторым входам элементов И первой группы, выходы которой подключены к входам элемента ИЛИ, информационные входы регистра маски подключены к соответствующим входам группы информационных входов устройства содержит два триггера, первый и второй элементы И, третью, четвертую, шестую и седьмую группы элементов И, группу элементов ИЛИ, регистр разрешенных прерываний103 4 3 10 1 2% 30 И 40 45 Я 33 3 1001 регистр адреса и блок выработки обоб-щенного сигнала прерывания, причем пер. вые входы первого и второго элементовИ, первые входы элементов И второй итретьей групп, первая группа входов схемы сравнения и первый вход блока выработки обобщенного сигнала прерывания подключены к соответствующим входам группы информационных входов устройства, тактовый вход первого триггера и первые входы элементов И четвертой группы соединены с тактовым входом устройства, выходы элементов И четвертой группы подключены соответственно к второму входу блока выработки обобщенного сигнала прерывания, тактовому входу регистра маски, тактовому входу регистра разрешенных прерываний, к вторым входам первого и второго элементов И, к вторым входам элементов И второй и третьей групп и к первым входам элементов И пятой и шестой 1групп, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к входу установки в нуль и к входу установки в единицу второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с третьими входами эле" ментов И третьей группы и с первыми входами элементов И седьмой группы, вторые входы.которой подключены к входам сигналов прерывания устройства, выходы третьей и седьмой групп элементов И соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которой подключены к входам установки в единицу соответствующих разрядов регистра прерываний, выходы второй группы элементов И подключены к входам установки в нуль соответствующих разрядов.регистра прерываний, выходы первой группы элементов И соединены с информационными входами регистра разрешенных прерываний, выходы регистра разрешенных прерываний и регистра маски соединены с вторыми входами элементов И соответственно пятой и шестой групп, выходы пятой и шестой групп элементов И подключены к информационным выходам устройства, выход элемента ИЛИ соединен с третьим входом блока выработки обобщенного сигнала прерывания, выход , которого подключен к выходу прерывания устройства. Кроме того, блок выработки обобщенного сигнала прерывания содержит триггер, элемент И, элемент И-НЕ, элемент4 ИЛИ, инвертор, генератор тактовых импульсов и счетчик, причем первый и второй входы элемента И подключены соответственно к первому и второму входам блока, вход инвертора и первый вход элемента И-НЕ обьединены и подключены к третьему входу блока, выходы инвертора и элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в единицу триггера, выход триггера соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в нуль счетчика, выход генератора соединен со счетным входом счетчика, первый и второй выходы которого подключены соответ ственно к выходу и к входу установки в нуль триггера.На чертеже представлена функциональная схема устройства для прерывания программ,Устройство содержит группу входов 1прерываний устройства, схему 2 сравнения, регистр 3 адреса, триггер 4, группыэлементов И 5-11, группу элементов ИЛИ12, элементы И 13 и 14, триггер 15,регистр 16 маски, регистр 17 прерыва-ний, регистр 18 разрешенных прерываний.элемент ИЛИ 19, блок 20 выработкиобобщенного сигнала прерывания, включаюший в себя элемент И 21, инвертор 22,элемент ИЛИ 23, триггер 24, генератор25 тактовых импульсов, элемент И-НЕ26, счетчик 27, выход 28 прерыванияустройства, группу информационных входов 29 устройства, тактовый вход 30устройства, информационные выходы 31устройства.Устройство работает в двух режимах,программно устанавливаемых цифровой вычислительной машиной (ЦВМ); в основномрежиме и режиме контроля,В основном режиме ожидания внешнихзапросов на прерывание ЦВМ с помощьюсхемы 2, триггера 4, группы элементовИ 5 и регистра 3 подключает устройствок каналу связи и устанавливает режимНеконтроль". Для этого по командам программы-супервизора(программы диспетчера) ЦВМ из группы входов 29, связанных с выходной информационной магистралью ЦВМ, в устройство поступает математический адрес устройства, которыйсравнивается в схеме 2 сравнения с физическим адресом устройства, жестко прошитым в регистрИ 3 адреса и факт сравнения с выхода схемы 2 сравнения посту103. 6ки обобщенного сигнала прерывания, В отсутствие. прерываний (исходное состо яние) сигнал уровня логического нуля с выхода элемента ИЛИ 19 через тре- тий вход блока 20, инвертор 22, элемент ИЛИ 23 жестко устанавливает триггер 24 в единичное состояние по входу установки в единицу, Одновременно этот сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 через третий вход узла 20 вырабатывает вместе с сигналом логической единицы с выхода триггера 24, на выходе элемента И-НЕ 26 сигнал уровня логической единицы, который жестко обнуляег по выходу установки в нуль счетчик 27 и блокирует счет импульсов генератора 25, посгупаюших на тактовый вход счетчика 27. При появлении на выходе первого элемента ИЛИ 19 сигнала уровня логической единицы, свидетельствующего о наличии разрешенного маской прерывания (прерываний), этот сигнал через третий вход блока 20, инвертор 22, элемент ИЛИ 23 снимает сигнал высокого уровня с вькода установки в нуль триггера 24. При этом триггер 24 осгаегся в единичном состоянии до прихода управляющего сигнала положительной полярности на его вход установки в нуль. Одновременно сигнал уровня логической единицы с выхода элемента ИЛИ 19 через третий вход блока 20, совместно с сигналом уровня логической единицъ с выхода триггера 24 вырабатывает на выходе элемента И-НЕ 26 сиг- нал уровня логического нуля, который разблокировываег счетчик 27, Первый импульс с генератора 25, поступакший на счетный вход счетчика 27, выработает не первом выходе счетчика 27 импульс, который выдаетс в ЦВМ в качестве обобшенного сигнала прерывания, Следуюший импульс с генератора 25 вырабатывает импульсный сигнал на втором выходесчетчика 27, который поступает на вход установки в нуль триггера 24 и обнуляет его. Уровень логического нуля с выхода триггера 24 через элемент И-НЕ 26 вновь обнуляет счетчик 27. Получив обобщенный сигнал прерывания, ЦВМ подключает устройство к каналу связи через блок 1, после чего управляимцим сигналом с выхода группы элементов И 5, поступакщим на так-, товый вход регистра 18, переписывает с выходов группы элементов И 6 код разрешенных прерываний в регистр 18. Затем ЦВМ через группы элементов И 10 и 11 по группе выходов 31 устрой 5 1001пает на информационный вход триггера4, где фиксируется управляюшим сигналомЦВМ, поступающим на тактовый вход триггера 4 в качестве сигнала сопровожденияматематического адреса. Выход триггера 54 соединен с входами группы элементовИ 5 и в случав сравнения адресов, высокий уровень логической единицы с выхэда триггера 4 разрешает прохождение вустройство через группу элементов И 5 Оуправляюаоа сигналов ЦВМ, поступающих.с входа 30. После этого программа-супервизор ЦВМ устанавливает триггер15 в состояние нуля, а в регистр 16 засылается код маски для поразрядной конь юкгивной фильтрации запросов на прерывай.ние с учетом их приоритетов, Программноеобнуление триггера 14 осуществляетсячерез элемент И 13, сигнал с выхода которого поступает на вход установки в нуль.туптера 15,Код в регистр 16 иэ ЦВМ поступаеттакже через группу входов 29 и фиксируетсясопровождакшим управляюшим ЦВМ посту- р 5паюшимс выходов группы элементов И 5, натактовый вход регистра маски 16. Триггер 15, установленный в нуль, высокимуровнем с инверсного выхода разрешаетпрохождение через группу элементовИ 8, группу элементов ИЛИ 12 на входы поразрядной установки в единицу регистра 17 асинхронных сигналов-запросов на прерывание от внешних устройств,других ЦВМ и г, д., посгупаюших изгруппы входов 1. При этом уровень ло 35гического нуля с прямого выхода гритгера 15 блокирует прохождение сигналов через группу элементов И 9, сигналы поразрядного обнуления регистра 1740поступают через группу элементов И 7.Каждому внешнему абоненту присвоенуровень приоритета и отведен свой канал (разряд в регистре 17 прерываний).Сигналы-запросы на прерывание фикси 45руюгся в регистре 17 прерываний и поразрядно логически умножаются на кодрегистра 16 на элементах И 6, гдевыявляются разрешенные маской прерывания, которые с выходов элементов И6 поступают на информационные входы50регистра 18, а также на входы элемента ИЛИ 19. Нв выходе элемента ИЛИ19 появляегся сигнал логической единицы, когда хотя бы в одном разряде единица в регистре прерываний 1 7 совпалас единицей соответствующего разрядарегистра 1 6 маски, Эгог сигнал поступает на третий вход блока 20 выработ7 100110 ства считывает информацию соответственно с выходов регистра 18 разрешенных прерываний и регистра 16 маски, После этого программа-супервизор ИВМ производит анализ по приоритету содержимого регистра 18 разрешенных прерываний и определяет запросившего ее абонента старшего по приоритету в случае наличия более одного разрешенного запроса в регистре 18. Затем программа супервизор обнуляет разряд регистра 17 прерываний, соответствующий запросившему абоненту, а также обнуляет все разряды регистра 16 маски более низких приоритетов, но открывает разряды 5 регистра маски более старших по приоритету относительно запросившего. При этом сигнал уровня логического нуля с выхода элемента ИЛИ 19, поступающий на третий вход блока 20, устанавливает 26 блок 20 в исходное сос:тояние, т, е. счетчик 27 через элемент И-НЕ 26 обнуляется и блокируется, а триггер 24 через инвертор 22 и второй элемент ИЛИ 23 устанавливается в единичное 5 состояние, Затем команда программы- супервизора для увеличения надежности через первый и второй входы блока 20; связанные Соответственно с группой входов 29, через элемент И 21, элемент ИЛИ 23 подтверждает установку триггера 24 в единичное состояние, Устройство готово к приему нового сигнала запроса более высокого по приоритету относительно запросившего. После этого35 ЦВМ уходит на программу обработки запросившего ее абонента, Регистр 18 служит для промежуточного запоминания разрешаюших маской запросов, поэтому во время считывания ЦВМ его состояние46 не изменяется. Введение регистра исключает потерю повторных заявок, так как в начале программы обработки разрешенного маской залроса, код с выхода группы элементов И 6 переписывается в ре 45 гистр 18, а разрешенный маской разряд регистра 17 программно гасится и регистр 17 по этому разрядУ может принимать новые заявки. В режиме Контроль ЦВМ програм мно устанавливает триггер 15 в единичное состояние через элемент И 14. То 1 да уровень логического нуля с инверсного выхода триггера 1 5 запрещает прохождение в устройство через группу элементов И 8 внешних сигналов прерывания, поступающих по группе Входов 1. Высокий "уровень логической единицы с прямого выхода триггера 15 поступает на входы группы элементов И 9 и разрешает стробирование информации из ЦВМ, поступаюшей из группы. входов 29. Сигналы с выходов элементов И 9 через группу элементов ИЛИ 12 поступают на соответствуюшие входы установки в единицу разрядов регистра 17, имитируя сигналы внешних заявок на,прерывание.В режиме Контроль" ЦВМ программно заносит сигналы, имитируюшие Внешние прерывания в регистр 17 прерываний, обрабатывает их с использованием регистра 16 маски по вышеописанному алгоритму и контролирует таким образом исправность трактоВ прохождения запросов на прерывание, а также осушествляет контроль функционирования схемы блока 20 выработки обобщенного сигнала прерывания,Применение предлагаемого изобретениФ позволяет повьппать достоверность функционирования устройства. ф ормула изобретения 1.Устройство для прерывания прог рамм, содержашее регистр прерываний, регистр маски схему сравнения, две группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выходы регистров маски и прерываний подключены соответственно к первым и вторым входам элементов И первой группы, выходы которой подключены к входам элемента ИЛИ, информационные входы регистра маски подключены к соответствуюшим входам группы информационных входов устройства, о т л и ч а ю - ш е е с я тем, что, с целью повьпиения достоверности функционирования, оно содержит два триггера, первый и второй элементы И, третью, четвертую, пятую, шестую и седьмую группы элементов И, группу элементов ИЛИ, регистр разрешенных прерываний, регистр адреса и блок выработки обобщенного сигнала прерывания, причем первые входы первого и второго элементов И, первые входы элементов И второй и третьей групп, первая группа входов схемы сравнения и первый вход блока выработки обобшенного сигнала прерывания подключены к соответствуюшим входам группы информационных вх- дов устройства, тактовый вход перВого триггера и первые входы элементов И четвертой группы соединены с тактовым Входом устройства, выходы элементов10 1 20 30 35 910 И четвертной группы подключены соответственно к второму входу блока вырабо ки обобщенного сигнала прерывания, тактовому входу регистра маски, тактовому входу регистра разрешенных прерываний, к вторым входам первого и второго эле- элементов И, к вторым входам элементов И второй и третьей групп и к первым вх дам элементов И пятой и шестой групп, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к входу установки в нуль и к входу установки в единицу второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с третьимивходами элементов И третьей группы и с первыми входами элементов И седьмой группы, вторые входы которой подключены к входам сигналов прерывания устройства, выходы элементов И третьей и седьмой групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которой подключены к входам установки в единицу соответствукяцих разрядов регистра прерываний, выходы элементов И второй группы подключены к входам установки в нуль соответствующих разрядов регистра прерываний, выходы элементов И пер вой группы соединены с информационными входами регистра разрешенных прерываний, выходы регистра разрешенных прерываний и регистра маски соединены с вторыми входами элементов И соответ ственно пятой и шестой групп, выходы элементов И пятой и шестой групп подключены к информационным Выходам усг 01108 10 ройства, выход элемента ИЛИ соединен с третъимвходом блока выработки обобшенного сигнала прерывания, выход которого подключен к выходу прерывания устройства.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а - ю ш е е с я тем, что блок выработки, обобщенного сигнала прерывания содержит триггер элемент И, элемент И-НЕ,элемент ИЛИ, инвертор, генератор тактовых импульсов и счетчик, причем первый и второй входы элемента И подключены соответственно к первому и второму входам блока, вход инвертора ипервыйвход элемента И-НЕ обьединены и подключены к третьему входу блока, выходы инвертора и элемента И соединенысоответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в единицу триггера, выход триггера соединен с вторымвходом элемента И-НЕ, выход которогосоединен с входом установки в нуль счетчика, выход генератора соединен со счетным входом счетчика, первый и второйвыходы которого подключены соответственно к выходу блока и к входу установки в нуль триггера. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР736101, кл 6 06 Р 9/46, 1980. 2, Авторское свидетельство СССР744575, кл. 6 06 Г 9/46, 19801001103 Составителв М, Кудряшевна Техред М.Коштура Корректор О, Бил Редактор Н Заказ 1397/5 Тираж 704 ВНИИПИ Госуда по делам изобре 13035, Москва, Подписное рственного комитеттений и открыти Ж, Раушская