Всесоюзная iгшнтно»тхш1: -кд5 виелиогд f

О П И С А Н И Е 3324 б 3ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввтокик Содиалисти 1 ескиз РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 18.1 Х.1968 ( 1272918/18-24) М. Кл. б 061 11/С присоединением заявкириоритетпубликовано 14,11,1972, Бюллетень1 ата опубликования описания 25.17.1972 Комитет по делам аобретений и открыти при Совете Иинистров СССРУДК 681,326.77 (088,8) Авторизобретени Б. Г, СергеевИнститут электронных управляющих ма аявитель УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАШИНЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ СХЕМд Изобретение относится к вычислительной технике. Устройство может быть использовано в вычислительных машинах и устройствах ля автоматического контроля ЦВМ, отдельных устройств ЦВМ, блоков и модулей.В известных устройствах управления машин для контроля цифровых схем отсутствует самоконтроль в процессе выполнения рабочих программ, Кроме того, известные устройства имеют невысокую эффективность диагностики при тестовом контроле, так как велик удельный вес отказов, прп которых возможность автоматического выполнения любых программ, в том числе контрольных, отсутствует.Цель изобретения - обеспечение автоматического самоконтроля устройства управления и эффективной диагностики отказов, а также сокращение оборудования по сравнению с известными устройствами. Достигается она тем, что предлагаемое устройство содержит распределительный дешифратор и связанные с ним первый и второй распределительные регистры, коммутатор входов регистров и коммутатор выходов регистров, связанные соответственно со входами и выходами регистра кода, регистра адреса и регистра информации, а также с распределительным дешифратором, промежуточный регистр, сумматор и схему самоконтроля, причем входы промежуточного регистра связаны с выходами коммутатора выходов первого распределительного регистра и схемы перекодировки, ьходы сумматора соединены с выходами промсжуточно.5 го регистра, входы коммутатора входов регистров - с выходами сумматора, входы первого распределительного регистра подключены к выходам регистра кода и сумматора, входы второто распределительного регист ра - к выходам регистра кода, регистра адреса и регистра информации, входы схемы самоконтроля связаны с выходами промежуточного регистра, тактового генератора, схемы перекодировки, устройства ьвода прог раммы, а также с органами управления пульта, а выходы схемы самоконтроля подключены ко входам управления устройством ввода.Схема самоконтроля содержит дешифраторнеиспользуемых символов, накапливающий 20 сумматор по модулю три, связанную с нимсхему проверки контрольной суммы и дешифратор номера такта, выходы которого соединены со входами накапливающего сумматора по модулю трп.25 На фиг. 1 приведена блок-схема машиныдля контроля цифровых схем; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления; на фиг. 3 - блок-схема схемы самоконтроля.Машина содержит устройство 1 для ввода ЗО программ с перфоленты, устройство управления 2, устройства обработки 3, устройства вывода 4, устройства анализа реакции 5 и устройства воздействия 6, Связи в машине реализуются с помощью системы шин устройства управления, в которую входят шины синхронизации 7, кодовые шины 8, адресные шины 9, инфромационные шипы выдачи 10, информационные шины приема 11 и шины прерывания программы 12. Все устройства машины связаны с шинами устройства управления на основе стандартного сопряжения,В состав устройства управления входят схема перекодировки 18, которая перекодирует принимаемые от устройства ввода символы с кода перфоленты в неизбыточный двоичный код; схема самоконтроля 14, осуществляющая следящий контроль устройства управления и управляющая его тестовым контролем; блок 15 управления устройством ввода, блок 16 управления тактовым генератором, тактовый генератор 17; блок дешифраторов и усилителей микрокоманд 18, которые обеспечивают выполнение всех микроопераций в устройстве управления. В состав устройсгва управления входят также промежуточный регистр 19, первый распределительный регистр 20, сумматор 21, который обеспечивает на его выходах получение числа на единицу большего, чем находящееся в лромежуточном регистре 19; коммутатор 22 входов регистров, распределительный дешифратор 28, регистр кода 24 с выходом на кодовые шины 8, регистр адреса 25, связанный с адресными шинами 9, регистр информации 26, связанный с информационными шинами выдачи 10 и приема 11, коммутатор выходов регистров 27, второй распределительный регистр 28.,Промежуточный регистр 19 и связанный с ним сумматор 21 образуют обрабатывающую часть устройства управления, выходы которой с помощью коммутатора 22 входов регистров подключаются к любому из регистров 24, 25, 26. Входы обрабатывающей части с помощью коммутатора выходов регистров 27 подключаются к выходам любого из этих регистров. Управляет коммутаторами 22 и 27 связанный с ними распределительный дешифратор, входы которого подключены к распределительным регистрам 20 и 28. Обрабатывающая часть используется для изменения состояния первого распределительного регистра, а также для обеспечения работы регистров 24 - 26 в режиме счетчиков. Кроме того, через нее информация от схемы перекодирования 18 засылается в любой из регистров 24 26, а также передается из любого из них в схему самоконтроля 14, Пересылками управляет первый распределительный регистр 20, который служит для компоновки команды в регистрах 24 - 26 из символов, поступающих из схемы перекодировки 18. Второй распределительный регистр 28 управляет подключением регистров 24 26 и отдельных групп их разрядов к обрабатывающей части при использовании этих регистров в качествесчетчиков.В устройство управления входит также регистр маски 29, используемый при выполне 5 нии циклических подпрограмм, В этих подпрограммах коды команд в каждом циклеформируются в регистре кода 24, работающего в режиме счетчика, Каждому коду(состоянию) регистра 24 соответствует один10 разряд регистра маски 29, который указывает, требуется ли выполнять операцию, задаваемую этим кодом (состоянием). В качестве счетчика циклов подпрограммы используется регистр информации 26.15 Схема самоконтроля 14 состоит из дешифр атор а неиспользуемых символов 80, который обнаруживает ввод в устройство управления недопустимого (неиспользуемого) символа, накапливающего сумматора 31 по мо 20 дулю три, схемы 82 проверки контрольнойсуммы, полученной в сумматоре 81, и дешифратора номера такта 84, предназначенногодля определения такта, в котором состояниепромежуточного регистра 19 должно быть25 принято в накапливающий сумматор в режиме тестового контроля устройства управления,Устройство управления 2 обеспечивает управление устройствами машины и обмен ин 30 формацией между ними с использованиемстандартных алгоритмов. При этом на кодовых шинах 8 оно устанавливает коды операций или коды обмена информацией, на адресных шинах 9 - адреса устройств или при 35 смников и передатчиков информации в них,По информационным шинам 10 выдачи информация из устройства управления побайтно передается в устройства машины, а по информационным шинам приема 11 - принима 40 ется в устройство управления. Шины 11 могут быть подключены к шинам 10 через регистр информации 26. Шины синхронизации7 синхронизируют запуск операций в устройствах машины, а шины прерывания програм 45 мы 12 используются для останова устройства ввода программы 1 на время продолжительных операций в любом из устройств 8 - били при обнаружении ошибок.Устройство управления использует четыре50 формата команд переменной длины:Формат А: метка начала команды - (код).Формат В: метка начала команды - код -(адрес) .Формат С: метка начала команды - код -55 (байт информации).Формат Р: метка начала команды - код -адрес - (байт информации).Часть команды, указанная в скобках, может содержаться в команде а раз (п ) 1),60 Код разделяется на две части: код форматаи код операции.Метка кодируется на перфоленте однимсимволом (строкой пробивок), Каждая другая часть команды кодируется несколькими65 символами.10 От устройства ввода 1 символ поступает на схему перекодировки 13 и схему самоконтроля 14. Если он оказывается недопустимым, схема 14 через блок 15 управления устройством ввода вызывает останов последнего и индицирует ошибку. Если символ допустимый, схема самоконтроля 14 через блок 16 запускает тактовый генератор 17. При этом генератор выдает пачку синхроимпульсов служебного цикла центрального управления. Если принятый символ - метка, служебный цикл состоит из одного такта. В этом такте под действием тактового генератора 17 дешифраторы и усилители микрокоманд 18 передают символ от схемы перекодировки 13 в промежуточный регистр 19 и из него - в схему самоконтроля 14, где накапливается сумма по модулю три всех допустимых символов. Одновременно устанавливается в начальное состояние первый распределительный регистр 20. На этом работа устройства управления заканчивается.Если принятый символ - не метка, служебный цикл состоит из четырех тактов.В первом такте дешифраторы и усилители микрокоманд 18 передают символ из промежуточного регистра 19 через сумматор 21, который в этом такте передает информацию без изменения, на коммутатор 22 входов регистров.Коммутатор 22 к этому моменту уже обеспечил подключение выходов сумматора 21 к той группе разрядов одного из регистров 24 - 26, которая соответствует состоянию первого распределительного регистра 20. Необходимая последовательность распределения символов, поступающих от устройства ввода, задается последовательностью состояний регистра 20, своей для каждого формата команды. Состояние этого регистра меняется в конце каждого служебного цикла и к приходу очередного символа от устройства ввода его место в одном из регистров 24 - 26 однозначно определено состоянием регистра 20.Таким образом, в первом такте информация с выходов сумматора 21 поступает в один из регистров 24 - 26. Первый распределительный регистр 20 через распределительный дешифратор 23 управляет коммутатором 27 выходов регистров, который подключает ко входам промежуточного регистра 19 выходы той группы разрядов одного из регистров 24 - 26, в которую принималась информация в первом такте. Во втором такте служебного цикла информация из этой группы передается через промежуточный регистр 19 в схему самоконтроля 14. В третьем такте происходит передача из первого распределительного регистра 20 в промежуточный регистр 19 и в четвертом такте из регистра 19 через сумматор 21, который в этом такте добавляет единицу к проходящей через него информации, - в первый распределительный регистр 20,На основе этой информации и кода в регистре кода 24 образуется новое состояние 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 первого распределительного регистра 20. Наэтом служебный цикл заканчивается.Если принятый символ является последнимсимволом кода в формате А, адреса в формате В, байта информации в фооматах С и Р, то по окончании служебного цикла блок управления 16 снова зяекает тяктовьш генератор 17, который выдает на шины синхронизации 7 пачку сцнхроимпульсов рабочего цикла устроцства управления. Ес,чп длительность операции в каком-лцбо цз устройств машины в рабочем цикле превышает интервал между соседними символами от устройства ввода, то прп появлении очередного символа блок 15 управления устройством ввода опрашивает одну цз шцн 12 прерывания программы и, если на ней присутствует сигнал задержки операции, останавливает устройство ввода 1. Прц этом символ запоминается в схеме перекодировки 13. После снятия сигнала задержки операции блок управления 15 через блок управления 16 запускает тактовыц генератор 17 ц включает устройство ввода 1. В некоторых операциях, задаваемых колями команд формата А и Р, регистр адреса 25 используется как счетчик (это необходимо для передачи и обработки информации переменной ллцны в устройствах машины). Прц этом в одном цз тактов рабочего цикла во втором распределительном регистре 28 на основе состояния регистра 25 формируется код, который обеспечивает с помощью коммутаторов 22 ц 27 подключение к обрабатывающей части той группы разрядов регистра 25, в которой находится разряд, изменяющий состояние с 0 на 1 при прибавлении елишщы к солержцмо. му этого регистра. В результате выбранная группа разрядов регистра 25 превращается в счетчик, который срабатывает за два следующих такта. Все младшие группы (по отношению к выбранной группе) при этом гасятся.Аналогичным образом в режиме счетчика могут работать часть регистра кода 24 и регистр информации 26. Это используется в циклических подпрограммах. Один цикл подпрограммы состоит из операций, соответствующих последовательности кодов, образуемых в регистре 24 как в счетчике. Перед пуском подпрограммы одна из команд (формата С) засылает маску в регистр информации 25 и через него в регистр маски 29. Другая команда, также формата С, засылает в регистр 25 число циклов подпрограммы, представленное в обратном коде. Далее следует команда (формата А) пуска подпрограммы. Рабочий цикл этой команды состоит цз чередующихся частей - вспомогательной и основной. Во вспомогательной части цикла к коду в регистре 24 добавляется единица (первый раз часть регистра 24, работающая как счетчик, просто гасится), ц блок 16 управления тактовым генератором анализирует разряд маски, соответствующиц полученному45 50 55 60 65 коду, Если В этОм разряде 11 аходптся 1, то в основной части рабочего цикла тактовый генератор 17 выдает пачку синхропмпульсов на шины синхронизации 7. Код в регистре ко да 24, у которого в части регистра, работаю- и;сй счетчиком, находится комбинация все единицы, соответствует операции проверки окончания подпрограммы, В этой операции блок 16 управления тактовым генератором анализирует регистр информации 26, который работает как счетчик циклов подпрограммы, Если в нем содержится число 2 - 1, где К - число разрядов в регистре 26, то блок 16 останавливает тактовый генератор 17, На этом в 1 яполпение подпрограммы заканчивается, Если число в регистре 26 не равно 2" - 1, то оно увеличивается на единицу указанным выше способом, а разряды регистра кода 24, работа 1 ощие счетчиком, гасятся и начинается новый цикл подпрограммы.Схема самоконтроля 14 обеспечивает следяп,ий контроль устройства управления и используется в качестве управления контролем при тестовом контроле.Следящий контроль обеспечивается следующим образом. Каждый принятый от устройства ввода 1 символ проверяется дешифратором 1 еиспользусмых символов 30, Если символ неиспользуемый, дешифратор 30 через блок 15 останавливает устройство ввода, и ошибка индицируется, Если символ используемый (допустимый), он суммируется с предыдущим содержимым накапливающего сумматора 31 по модулю три. В систему команд машины входит команда Проверить сумму (формат С). В этой команде в байте информации записывается число, дополняющее содержимое сумматора 31 до трех. В рабочем цикле этой команды состояние сумматора 31 опрашивается схемой 32 проверки контрольной суммы. Если она не равна трем, схема 32 через блок 15 останавливает устройство ввода. В программах машины указанная команда чередуется с рабочими командами, обеспечивая проверку правильности ввода и засылки символов в регистры 24 - 26.При тестовом контроле используются три специальные команды - Сравнить сумму с единицей, Сравнить сумму с двойкой, Сравнить сумму с тройкой. Каждая из этих команд кодируется одним символом из числа не используемых в рабочих программах. При тестовом контроле с помощью органов управления пульта блокируется действие дешифратора неиспользуемых символов 30 и устанавливается номер такта служебного цикла, в котором накапливающий сумматор 31 должен принять число из промежуточного регистра 19 (этот такт обнаруживается дешифратором номера такта 34). Затем, в зависимости от правильного значения суммы, используется Одна из указанных кома 1 д, по которой схема 32 проверки контрольной суммы опрашивает выходы накапливающего сумматора 31. Если его содержимое е равно 5 10 15 20 25 30 35 40 числу, указанному в названии команды, то схема 32 через блок управления 15 останавливет устройство ввода. Поскольку контрольные команды кодируются неиспользуемыми символами, которые не вызывают запуска устройства управления (за исключением схемы самоконтроля), они могут вставляться между любыми рабочими командами и их отдельными символами. Как следует из описания служебного цикла в первом такте, ким Образом ъ 1 ожет быть приведена правильность работы цепи: схема перекодировки 13 - промежуточный регистр 19; во втором такте - цепи: сумматор 21 на передачу - коммутатор входов регистров 22, любая группа разрядов регистра кода 24, или регистра адрсса 25, или регистра информации 26, коммутатор выходов регистров 27, в третьем и четвертом тактах - цепи: сумматор 21 на сложение - первый распределительный регистр.В результате такой пространственно-временной локальности тестов обеспечивается высокая точность диагностики. Поскольку контрольные команды выполня 1 отся за один такт, работа схемы 32 проверки контрольной суммы синхропизируется не тактовым генератором 17, а непосредственно маркерами устройства ввода 1. Для того чтобы тестовый контроль был возможен, требуется, чтобы были исправны накапливающий сумматор 31, схема проверки контрольной суммы 32, дешифратор номера такта 34, частично дешифратор неиспользуемых символов 30 и частично блок 15 управления устройством ввода, что составляет 5 - 10 всего оборудования устройства управления. Наряду с рассмотренным тестовым контролем устройства управления возможен обычный его тестовый контроль в составе машины,Предмет изобретенияУстройство управления машины для контроля цифровых схем, содержащее тактовый генератор, регистры кода, адреса и информации, коммутатор входов этих регистров, распределительные регистры и дешифраторы, схему перекодировки символов устройства ввода, блок управления устройством ввода и сумматор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения следящего и тестового самоконтроля и экономии оборудования, оно содержит коммутатор выходов регистров, промежуточный регистр и схему самоконтроля, первые входы коммутатора выходов регистров соединены с выходами регистра кода, вторые входы - с выходами регистра адреса, третьи - с выходами регистра информации, выходы коммутатора выходов регистров соединены с первь 1 ми входами промежу точного регистра, вторые входы которого сосдинены с выходами первого распределительного регистра, треть:; гходы промежуточного регистра соед 1 п сны с выходами распредели 332463 10тельного дешифратора, а четвертые входы - с выходами схемы перекодировки, выходы промежуточного регистра соединены со входами сумматора, выходы которого соединены со входами первого распределительного регистра, первые входами схемы самоконтроля и первыми входами коммутатора входов регистров, вторые входы коммутатора входов регистров соединены с выходами распределительного дешифратора, первые выходы коммутатора входов регистров соединены со входами регистра кода, вторые - со входами регистра адреса, а третьи - со входами регистра информации, вторые входы схемы самоконтроля соединены с выходами схемы перекодировки, входы которой соединены с выходами устройства ввода, третьи входы схемы самоконтроля соединены с выходами устройства ввода, четвертые - с выходами органов управления пульта, пятые - с выходами тактового генератора, а выходы схемы самоконтроля соединены со входами блока управления устройством ввода.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения локальности тестов и сокращения оборудования в нем, схема самоконтроля содержит дешифратор неиспользуемых символов, накапливающий сумматор по модулю три, схему проверки контрольной суммы и дешифратор номера такта, первые входы дешифраора неиспользуемых символов соединены с выходами схемы перекоди ровки, вторые входы дешифратора неиспользуемых символов соединены с выходами устройства ввода и с первыми входами схемы проверки контрольной суммы, третьи входы соединены с выходами органов управления 10 пульта, первыми входами дешифратора номера такта и вторымп входами схемы проверки контрольной суммы, а выходы дешифратора неиспользуемых символов соединены со входамп блока управления устройством 15 ввода, вторые входы дешифратора номератакта соединены с выходами тактового генератора, а выходы дешифратора номера такта соединены с первыми входами накапливающего сумматора по модулю три, вторые вхо.20 ды которого соединены с выходами сумматора, а выход соединен с третьими входами схемы проверки контрольной суммы, четвертые входы схемы проверки контрольной суммы соединены с выходами блока дешифрато ров и усилителей микрокоманд, а выходысхемы проверки контрольной суммы соединены со входами блока управления устройством ввода.3324631 г777 770(п олюиа 1 Яблоку А 7Ол 5 лона 1 Рл бл:на Е Ъ Аулону 15 Рп ЗвонаигСоставитель В. Шумский едактор Б. федотов Техред А. Камышникова Корректор Т. Китаев Заказ 1018/13 Изд.358 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2