Устройство для контроля времени выполнения программы

(19 Р 11/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3648578/24-2430.098315.0285, Бюл,Ю,И, Крылов, А.Мошкин681,3(088.8) 22)(53) Бобров етельство СССР1/28, 1977. 6) 1. Авторское 439813, кл. С 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 2, Авторское свидетельство СССУ 798851, кл, С 06 Р 11/28, 1978(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев, распределитель импульсов, первыйтриггер, первый и второй элементы И,причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчикавремени, единичный и нулевой выходыпервого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальнойустановки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев ираспределителя импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения достоверности контроля, вустройство введены третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, первый,второй и третий элементы ИЛИ, регистрконтролируемых сигналов, второй итретий триггеры, причем тактовыйвход устройства соединен с входомсинхронизации распределителя импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пягый выходы которого .соединены соответственно с первым входомпервого элемента ИЛИ, у"тановочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой программы и вход сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами реги-. стра контролируемых сигналов, единичные выходы регистра контролируемых сигналов, соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход регистра контролируемых сигналов, соответствующий входу сигналов сбоя устройства, соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, единичный выход которого является выходом сбоя устройства и соеди В нен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй выход распредели-. теля импульсов соединен с тактовым входом третьего триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы переполнения и отсутствия переполнения счетчика сбоев соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цикла контроля, соединен с первым входом четвертого элемента И и тактовым входом первого1 триггера, нулевой выход которого соединен с входами ф,и 1 первого триггера и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счет" чика времени, выходы отсутствия пе" реполнения и переполнения счетчика времени соединены соответственно с вторым входом первого и второго эле 140124ментов И, нулевой выход конца циклаконтроля регистра контролируемыхсигналов соединен с информационнымвходом второго триггера, выход которого является выходом контроля повремени устройства, выходы первогои второго элементов И соединеиь спервым и вторым входом третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с информационнымвходом распределителя импульсов.Изобретение относится к вычисли-тельной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных и управляющих системах для контроля времени выполнения программ.Известно устройство для контроля5 времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, блок приоритетов, блок управления и счетчик номеров команд, причем первый выход блока управления соединен с первыми входами счетчика времени и счетчика номеров команд, а второй выход - с вторым входом счетчика времени, выходкоторого подключен к первым входам блока управления и блока приоритетов, третий выход счетчика времени является входом устройства 11.Недостатком известного устройства является низкая достоверность конт 20 роля.Наиболее близким к прецлагаемому является устройство.для контроля времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, блок приори 25 гетов, блок управления и счетчик номеров команд, содержащее также блок автоматического сброса, шифратор и счетчик сбоев, причем выход блока приоритетов соединен с первым входом шифратора, выход которого соединен с вторым входом счетчика номеров команд, выход блока автома-тического сброса соединен с вторым входом шифратора, первым входом счетчика сбоев и вторым входом бло- З 5 ка управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым входом счетчика сбоев и первым входом блока автоматического сброса, выход счетчика сбоев соединен с третьим входом блока управления, второй вход блока автоматического сброса соединен с вторым входом блока приоритетов и с вторым входом устройства 21.Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля, так как оно осуществляет только контроль времени прохождения программы.Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля времени выполнения программы, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев, распределитель импульсов, первый триггер, первый и второй элементы И, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчика времени, единичный и нулевой выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев и распределителя импульсов, введены третий и четвертый элементы И, элемент И-ЦЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, регистр контролируемых сигналов, второй и третий триггеры, причем тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации распределителя импульсов, первый, .второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым входом первого элементаИЛИ, установочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой программы и вход сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами регистра контро лируемых сигналов, единичные выходы регистра контролируемых сигналов, соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход регистра контролируемых сигналов, 15 соответствующий входу сигналов сбоя устройства, соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, единичный 20 выход которого является выходом сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй выход распределителя импульсов соединен с тактовым входом третьего 25 триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы переполнения и отсут ствия переполнения счетчика сбоевсоединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, и с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цикла контроля, соединен с первым вхо дом четвертого элемента И и тактовым входом первого триггера, нулевой выход которого соединен со входами 1 и к первого триггера и с вторым входом четвертого элемента И, выход 45 которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счетчика времени, выходы отсутствия переполнения и переполнения 50 счетчика времени соединены соответственно с вторым входом первого и второго элементов И, нулевой выход конца цикла контроля регистра контролируемых сигналов соединен с ин формационным входом второго триггера, выход которого является выходом контроля по времени устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с первым и вторым входом третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с информационным входом распределителя импульсов.На чертеже представлена блоксхема устройства.Устройство содержит регистр 1 контролируемых сигналов, распределитель 2 импульсов, элемент И-НЕ 3, элементы ИЛИ 4, 5 и 6 элементы И 7 - 10, счетчик 11 времени, счетчик 12 сбоев, триггеры 13, 14 и 15, входы 16 меток контролируемой программы, вход 17 сигналов сбоя, выход 18 контроля по времени, выход 19 сбоя, выход 20 отказа, тактовый вход 21 устройства и вход 22 начапьной установки, Входы 16 меток контролируемой программы и вход 17 сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами регистра 1 контролируемых сигналов, прямые и первый инверсный выход которого соединены соответственно с входами элемента И-НЕ 3, выход которого соеди- нен с информационным входом триггера 15, тактовый вход 21 устройства соединен с счетным входом счетчика 11 времени и свходом синхронизации распределителя 2 импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым входом элемента , ИЛИ 4, установочным входом триггера 13, счетным входом счетчика 12, тактовым входом триггера 14 и с первым входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входом сброса регистра 1 контролируемых сигналов, второй ,инверсный выход которого соединен с информационным входом триггера 14, выход которого является выходом 18 контроля по времени устройства, один иэ входов 16 меток контролируемой программы, соответствующий входу начала цикла контроля, соединен с тактовым входом триггера 13 и с первьачвходом элемента И 7, выход которогосоединен с третьим входом элементаИЛИ 4, вход 22 начальной установкиустройства с установочным входомраспределителя 2 импульсов, с вторымвходом элемента ИЛИ 6 и с вторыквходом элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с установочным входомсчетчика 11, выходы которого соответственно соединены с вторыми входамИ11403элементов И 8 и 9, выходы элементовИ 8 и 9 соединены с входами элемента ИЛИ 5, выход которого соединен синформационным входом распределителя2 импульсов, единичный выход триггера 13 соединен с первым входом элемента И 8, нулевой выход триггера13 соединен с первым входом элемента И 9 с входами 1 и Е триггера 13и с вторьм входом элемента И 7, единичный выход триггера 15 являетсявыходом 19 сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика 12, выход переполнения которого соединен с вторым входом элемента И 10, нулевой выход триггера 15соединен с первым входом элементаИ 10, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика 12,выход отсутствия переполнения которого является выходом 20 отказаустройства,Устройство работает следующим образом.На входы 16 устройства в процессе нормального функционированияконтролируемого объекта (например,цифровой вычислительной машины - .ЦВМ) поступают последовательно вовремени в циклическом режиме следую- Зощие метки: "Начало цикла 1 онтроля",Тест норма", "Конец цикла контроля".На вход 17 поступают сигналы сбоев от встроенной в цифровую вычислительную машину аппаратуры контроля. З 5С помощью счетчика 11 времени вырабатываются контрольные метки времени. При этом у счетчика задействованы два выхода, один из которых выбран в соответствии с контрольным "О временем выполнения тестовой программы, а второй - с контрольным временем окончания цикла контроля плюс время, учитывающее разброс времени прохождения рабочих программ. Счетчик 12 сбоев предназначен для подсчета "сбойных" циклов, т,е, циклов, в которых либо отсутствует любая из меток "Начало цикла контроля", "Тест норма", "Конец цикла контроля", либо 5 О присутствует хотя бы один иэ сигналов сбоя от встроенной в ЦВМ аппара- туры контроля. Счетчик 12 сбоев реверсивный, он накапливает "сбойные" циклы и вычитает "бессбойные" до ми нус единицы.Триггер 14 предназначен для формирования сигнала контроля по време 124ни, с помощью которого может быть осуществлен повторный аппаратный запуск программы ЦВМ. Триггер ",5, соединенный с выходом 19 сбоя предназначен для формирования сигнала блокировки выдачи из ЦВМ информации. С выхода 20 отказа выдается сигнал для переключения ЦВМ на резервную при построении высоконадежных резервированных систем.Сигналы на выходах 18, 19 и 20 образуют выходной код устройства. При включении питания ЦВМ и данного устройства сигнал с входа 22 устанавливает в исходное (нулевое) состояние регистр 1 контролируемых сигналов, распределитель 2 импульсов, счетчик 11 времени и счетчик 12 сбоев.Рассмотрим вариант исправной работы контролируемого объекта, В этом случае на входах 16 циклически появляются сигналы меток "Начало цикла контроля 1, Тест норма", 11 Конец цикла контроля", а сигналы о сбоях отсутствуют, Сигнал "Начало цикла контроля" поступает на вход элемента И 7 и тактовый вход триггера 13, сбрасывает в ноль счетчик 11 времениЭ так как триггер 13 в предыдущем цикле установлен в ноль сигналом с выхода распределителя 2 импульсов и на втором входе элемента И 7 присутствует единица. По заднему фронту сигнала 1 Начало цикла контроля" устанавливается в единицу триггер 13, счетчик 11 времени начинает отсчет. По прошествии времени, соответствующего контрольному времени выполнения тестовой программы, на выходе отсутствия переполнения счетчика 11 времени, а затем и на втором входе элемента И 8 появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 5 поступает на информационный вход распределителя 2 импульсов и по тактовому сигналу с входа 21 в распределитель 2 импульсов записывается единица. При этом на выходах распределителя 2 импульсов последовательно во времени формируются управляющие сигналы У 1 - У 5.Сигнал У 1 через элемент ИЛИ 4сбрасывает в ноль счетчик 11 времени, У 2 устанавливает в ноль триггер 13 и записывает ноль в триггер 15, так как на выходе элемента И-НЕ 3 к этому времени при исправной работе11401контролируемого объекта присутствуют сигналы "Начало цикла контроля",Тест норма, "Конец цикла контроля"и единичный сигнал с инверсного выхода регистра 1 контролируемых сигналов, свидетельствующие об отсутствии сбоев, Сигнал УЗ вычитает изсодержимого счетчика 12 сбоев единицу, так как цикл "бессбойный",Сигнал У 4 устанавливает в ноль триггер 14, так как на выходе 24 концацикла контроля нулевой сигнал. Посигналу У 5 сбрасывается в ноль регистр 1 контролируемых сигналов.Выходной код устройства принимает 15значение 000.Контроль последующих циклов работы контролируемого объекта осуществляется аналогично.Теперь рассмотрим работу устройства при наличии сбоев в работе ЦВМ.Отсутствие сигнала "Начало циклаконтроля .Если на устройство не поступилсигнал начала цикла контроля, триггер 13 останется в нулевом состояниии на первом входе элемента И 9 присутствует единичный сигнал, Счетчик11 временив этом случае отсчитываетвремя, соответствующее окончаниюцикла контроля, и появление единицына его выходе переполнения вызываетпоявление единичного сигнала на выходе элемента И 9 с последующей записью его в распределитель 2 им 35пульсов и формированию сигналовУ 1 - У 5. Одновременно нулевой сигналс выхода регистра 1 контролируемыхсигналов, соответствующий сигналу"Начала цикла контроля", вызываетпоявление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 3, в результатечего в триггер 15 по сигналу У 2записывается единица, которая поступает на выход 19 сигналов сбоя и навход разрешения сложения счетчика 12сбоев. По сигналу УЗ реверсивныйсчетчик 12 сбоев изменяет свое состояние, сосчитав плюс единицу. Выходной код устройства принймает значение 010.50 Отсутствие сцгнала "Конец цикла контроля". По сигналу "Начало цикла контроля" триггер 13 устанавливается в единицу и после просчитывания счетчиком 11 времени,. соответствующего контрольному времени выполнения тестовой программы, на выходе элемента 248И 8 появится единичный сигнал, что приводит к записи единицы в распределитель 2 импульсов и формированиюна его выходах управляющих сигналов У 1 - У 5. Если к этому времени сигнал Конец цикла контроля" не приходит, что может быть либо по причине зацикливания тестовой программы или останова ЦВМ, то в триггеры 14 и 15 записывается единица (сигналы на выходах 18, 19 - контроля по времени, сбоя) по сигналам У 2 и У 4 соответственно и прибавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 12 сбоев по сигналу УЗ. Выходной код устройст ва при этом имеет значение 110.Отсутствие сигнала "Тест норма", Если к моменту формирования управляющих сигналов У 1 - У 5 не поступил сигнал Тест норма , т,е, тестовая программа ЦВМ обнаружила неисправность, единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 3 записывается в триггер 15 сбоев, а затем к содержимому счетчика 12 сбоев прибавляется еди" ница.Аналогично работает устройство, если на его вход 17 поступит хотя бы один сигнал сбоя от встроенной в ЦВМ аппаратуры контроля.Выходной код устройства в двух последних случаях принимает значение 010.Счетчик 12 сбоев подсчитывает "сбойные" циклы, когда их количество достигнет числа И, появится сигнал переполнения счетчика 1 сбоев, что квалифицируется как отказ ЦВМ, и по сигналу, выдаваемому устройством с выхода 20 отказа, ЦВМ может быть переключена на резервнуюУстройство позволяет без дополнительного оборудования проиэодить проверку правильности его работы с помощью контролируемой вычислительной машины, Для этого в ЦВМ необходимо предусмотреть программу, имитирующую различные сбои ЦВМ из перечисленных вышее, Если данное устройство работает нормально, то его выходные коды будут выработаны правильно и ЦВМ может их проконтролировать.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет. осуществлять контроль программных и аппаратных проверок ЦВМ, отличить "сбойный" цикл от отказа ЦВМ, обнаружить зацикливание9 1140124 10 программы и останов ЦВМ, осуществлять нительного оборудования проводить контроль времени прохождения програм- проверку своей работы с помощью контмы, кроме того, позволяет без допол- ропируемой ЦВМ, ццПИ Заказ 265/38 Тираж 71 О ПодписноеПатент , г.Ужгород, ул Проектная, 4;