Устройство управления вычислительной машины

Л) 446060ИЗОБРЕТЕН ЙЯ Сювэ Советскнх Соцнааестннескнх Ресеублнк6 Зависимое от авт, св льства -22) Заявлено 18,04,73 (21)190792 с присоединением заявки -606 9 осудврственнын комитетСовете Министров СССРнв ленам изобретенийн открытий(53) УИК ликовано 0510 н 7 Фктата опубликования о 72) Авторы изобретения И.О. АтовмяБ и Е.Ф. Березкин осковский ордвна Трудового К нжвиврно-физический институт) Заявител УСТРОИСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОИ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении вычислительных машин с возможностями диагностики неисправностей 5Известные микропрограммные устройства управления вычислительных машин, содержащие цолговременный запомйнающий блок со схемой вы борки, регистр программы, схему 1 о пуска-останова, генератор, регистр команц, облацают низкой разрешающей способностью при осуществлении автоматической диагностики неисправностей. Жесткие ограничения на поряцок вйработки диагностических сигналов, наклацываемые выбранной системой команд и алгоритмом выполнения кажцой операции ЗаТЦНЯЮт ПОИСК НЕИСПРаВНОСтЕи В арифметическом устройстве.Локализация неисправйостей с высокой разрешающей способностью требует подачи на вход контролируемого устройства тестовых сигналов, определяемых сттктурой уст - 421 ройства и перечнем его иейсправностей. Диагностика программными средствами с использованием, например, метода расширяющихся областей не йозволяет установить однознач- НЫЕ СоотВЕтотВИя нОШИбКа-аЕИСПразность" приводит к необходимости рассмотрейия чрезвычайно большого числа элементов и набора воыожных проявлений кадй неисправности, Кроме ТОГО в известных устройствах выход йз ситуаций при не- исправностях, связанных с зацикливанием какой-тО микрокоманды (превышение верхней границы времени выполнения операций), осуществляется срабатыванием временчого контроля ПО меткам времени, Это приводит к значительным временным издержкам и не обеспечивает высокой точности временного контроля,В предлагаемое устройство управления вводится дополнительное Оборудование, содержащее счетчик тактов, шифратор триггер режима работы, схему ")2" и шесть схемсовпадения, причем нулевой выходпервого трйггера переполнениясчетчика тактов соединен с первымвходом первой схемы совпадения,третий выход долгонременного запоминающего блока соединен со вторымивходом первой схемы совпадения,второй выход долговременного запоминающего блока связан с первымвходом счетчика тактов и с первымвходом второй схемы совпадения,етрпщчный выход второго триггера переполнения счетчика тактовсоединен с первым входом третьейсхемы совпадения, выход схемы пуска-останова соедйнен с первым входом четвертой схемы совпадения ис первыл вхоцом пятой схемы совпадения, выход шестой схемы совпадения связан со входом схемы "НЕ 1 исо вторым входом пятой схемы совпадения, выход схемы "НЕ" соединенсо вторйм входом четвертой схемысовпадения, выход четвертой схемысовпадения соединен с четвертымвходом долговременного запоминающего блока и со счетным вхоцомсчетчика, выход пятой схемы совпадения связан с четвертым вхоцомрегистра программы, со вторым вхо-,цом счетчика и с нулевым входомтриггера режима, единичный выходтриггера режима соединен с первым,входом шестой схемы совпадения нулевой - со вторым вхоцом второ 3схемы совпадения, выхоц второй схемы совпадения связан с первым входом шифратора, второй вход шифратора соединен с первым выхоцом регистра команд, выход шифратора соединен с третьйм входсм счетчикатактов и с единичным входом триггера режима, третий выход регистракоманд соедйнен с четвертым входомсчетчика тактов, четвертый выходрегистра команд- с пятым входом регистра программы,Это позволяет организоватьсвободный доступ к управляющей памяти, т,е. выполнять любую микрокомайду или последовательность микрокоманц; выполнять установочныеоперации с минимальным количествомаппаратуры; прерывать работу любойкоманды на любом такте временнойдиаграммы; контролировать цпиельность выполнения операций по нижней и верхней границе, не искдючаявременного контроля по меткам времени, позволяющего выхоцить из ситуацйй зависания, а слецовательноувеличить разрешающую способностьпо аюесам. чтобы непосрепственно работать с неисправленными алементами на уровне комбинаторной логики или на уровне временной диаграммы, увеличить разрешающую способность по времени, обеспечивая запись каждого последовательного состояния вычислктельной машины в еф темпе, увеличить полноту оонтроля и умейьШИТЬ СВяняННцй й юйдетлаи ъаидсные издержки,На фиг. 1 йзображено устройство управления вычислительной машины; на фиг, 2 - формат А оцноадресной системы команд и формат Бдиагностической команцы, дополнительно вводимой в существующую систему команд; на Фиг.З - диаграмма, поясняющая рабо временногокойтроля по нижней и верхней границам,Выходы Х долговременногозапоминающего блока 2 соединены сосчетными входами регистра программы 3, Эта связь устанавливает слецующйй код управления. Выхоцы 4являются управляющими сигналами,которые поступают в арифметическоеустройство запоминающее устройство и устройство ввода-вывода,Выход 5 является сигналом "конец операции", который связан с входомпервой схемы совпадения 6. Перваясхема совпадения вырабатывает сигнал неисправности 7 в случае, когца операция заканчивается райьшевремени (контроль по ниж ей границе).Выхоцы 8, связанные с вхоцогл4 регис тра про граммы 3 с ВхО до мсчетчика тактов 9, с входом счетчи.ка команд Ю, с входом регистракоманд И и с вхоцом второй схемысовпадения 12, управляют блоками, устройства правления, Выхоц схемысовпадения 12 соединей с шифрато- .ром 13. Выхоц генератора тактовойчастоты 14 связан с входом схемыцуска-останова 15. Схема пуска-ос, тянова управляется признаками 16,поступающими на ев вход. Выход схемы пуска-останова связай с входамичетвертой 17 и пятой 18 схем совпадения, Выход пятой схемы совпаде. йия 18 соединен с входом регистра" программы 3, с входом счетчика тактов 9 и с входом триггера режима19, который устанавливается в состояние Г только при выполнениидиагностической комаицы с форматомБ.Счетчик 9 содержит первыйтриггер переполнения 20 и второйтРиггер переполнения 2 Х, ЕдиничныйФормат А Формюп 6 фие. Я фиг.5 Составитель ИНЩСОВИР.дактор ОЖБ 110 Жхред И. СЕШ 1 На Закаэ ФУ рзц. М П Тираж 621 Годнисиое Прсднриягис Патент, Москва, Г 59, Бережковская иаб., 24 111111 осуларствениого комитета Совеа Микисров ССС но делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4