Устройство для контроля системыввода-вывода информации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических республик(51) М Кл 6 06 осударствениыи комите СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано етень Мо 24 06,(53) УДК 681,14. 523.) Авторы зобретени Н, Ф, Домашо М,И,Лер 71 Заявитель научно-учебный центр специальногоизводственного объединения ф ф Алгоритм занскиучно-пр 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИСТ ВВОДА-ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИр оройзлом соенд,Изобретение относится к аппаратуе приема, хранения и обработки информации, в частности к устройствам контроля тракта Канал-абонентпередачи данных , под которым понимает- ся процессор ввода-вывода информации электронно-вычислительной машины, называемый каналом, набор периферийных устройств ввода-вывода информации (УВВ) и кабельные соединения - стандартный интерфейс ввода-вывода,Известно устройство для диагностики неисправностей периферийных устройств, содержащее блок управления, блок временного контроля , блок коммутации, входной коммутатордешифратор режима работы, регистр обмена и дешифратор номера регистра (11,Данное устройство не обеспечивает проверку работоспособности всего тракта Канал-абонентф, а позволяет проверять лишь работоспособность УВВ. Кроме того, в устройстве отсутствует возможность имитации сбойных сигналов от канала для проверки реакции системы контроля ошибок УВВ,Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство управления вводом-выводом, содержащее блоки выдачи информации 2и управляющих сигналов, блок управления, регистры команд, данных и состояния, блок указания состояния, блокрегулируемых запросов, блок контрольных режимов, блок анализов, которыйсостоит из узла адреса, схемы выборки, схемы контроля, регистров приемаинформации и управляющих сигналов,причем информационные и управляющиевходы устройства соединены с входамирегистров приема йнформации и управляющих сигналов, выходы блока управления - с входом блоков выдачи управ.яющих сигналов и йнФормации, указа ния состояния, контрольных режимов исхеьи выборки, входы-выходы блокауправления - соответственно к блокурегулируемых запросов и регистру данных выход которого связан с входом 20 блока выдачи информации, Выход регистра приема управляющих сигналовподключен к входам блоков управлениян выдачи управляющих сигналов, узлаадреса, регистра команд и схекв выбор ки, выход регистра приема инФормациик входам регистра команд, узла адреса, схемы контроля, выход котсоединен с регистром команд и уадреса. Входы блока управления 30 динены с выходами регистра комасхемы выборки, выдачи управляющихсигналов и узла адреса, другой выходкоторого соединен с входом блока выдачи информации, выход блока контрольных режимов - к входам блоков выдачиинформации и управляющих сигналов схе -мы выборки, выход блока выдачи управ -5ляющих сигналов - к входам блока выдачи информации и блока указания состояния, один выход которого соединенс входом блока выдачи информации, адругой - с регистром состояния, выход10которого подключен к входу блока выдачи информации, выход которого подключен к выходным информационным шинам, а выход блока выдачи сигналовк выходным управляющим шинам, 15Устройство управления вводом-выводом обеспечивает возможность проверки работоспособности канала вводавывода 2,Недостатки известного устройства - 2 Яотсутствие возможности проверки работоспособности УВВ, отсутствие индикации шин интерфейса. Кроме того, устройство не позволяет имитироватьсбойные сигналы от канала для проверки реакции системы контроля ошибокУВВ, передавать данные заданной конфигурации, проверять работоспособностьвсей памяти мультиплексного канала,Цель изобретения - обеспечениедиагностической проверки работоспо -собности канала внода-вывода информации, УВВ, интерфейса ввода-вывода,т,е, повышение надежности контролясистемы ввода-вывода информации.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее блок выдачи информации, блок выдачи управ -ляющих сигналов, блок управленияабонента, блок контрольных режимовабонента, генератор тактовый, регистр адреса, регистр команд, пультуправления, причем первый выход бло -ка управления абонента соединен спервыми входами блоков выдачи управляющих сигналов и информации, второйвыход - с третьим входом блока анализов абонента, третий выход - свходом блока состояния абонента, ныход которого соединен со вторым входом блока выдачи информации, третийвход которого соединен с выходом регистра адреса и четвертым входом блока анализов абонента, четвертый нход -с ныходом регистра команд и пятымвходом блока анализов абонента, пер -вый и второй входы которого соедине - 55ны сОответственно с первым и вторымвходами регистра команд и информационными и управляющими шинами. канала, а выход - с первым входом блокауправления абонента, второй вход которого соединен с выходом генераторатактового, вход которого соединенс первым выходом пульта упранления,второй выход которого соединен с входом блока контрольных режимон абонента, выход которого соединен с пятым вхоДОМ блокс 1 выДачи информации ивторым входом блока выдачи управляющих сигналов,. перв:-й выход которогосоединен с управляюц 1 и 1 я шинами абонента, а первый выход блока выдачиинформации соединен с информационными шинами абонента, введены блокуправления канала, блок анализовканала, блок контрольных режимов канала, регистр счета, генератор символьной информации, элемент ИЛИ, при -чем первый выход блока управления какала соединен с третьим входом блокавыдачи управляю 1 цих сигналон и шестымвходом блока выдачи информации,второйвыход - с первым входом элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с четвертым вь 1 ходом блока управления абонента, а выход - с первым входом регистра счета, выход которого соединен с шестым входом блока анализовабонента и третьим входом блока анализов канала, первый и второй входыкоторого соединены соответственнос информационными и управляю:цимишинами абонента и перным и вторымвходами пульта управления, четвертыйвход блока анализов канала соединенс выходом регистра команд, пятыйвход - с выходом регистра адреса,шестой Вход - С трЕтьим ВЫХОДОМ блО -ка управления канала, первый входкоторого соединен с выходом блокаанализов канала, а второй вход - свыходом генератора тактового, седьмой вход блока анализов канала сое -динен с третьим выходом пульта уп -равления, к третьему и четвертомувходам которого подключены информационные и управляющие шины канала,а четвертый выход соединен со вторымвходом регистра счета, пятый выходс входом регистра адреса, шестойс третьим входом регистра команд,седьмой выход с первым входом генератора симнольной информации, восьмой выход - с входом блока контрольных режимов канала, выход которогосоединен с седьмым входом блока выдачи информации и четвертым входом блока выдачи управляющих сигналов, второйвыход которого соединен с управляющими шинами канала, третий выход -со вторым входом генератора символьной информации, ныход которого соединен с восьмым входом блока выдачиинформации, второй выход которого сое -динен с информационными шинами канала,На чертеже приведена блок-схемаустройства,Схема содержит блок 1 контрольныхрежимов канала, блок 2 выдачи упранляющих сигналов, блок 3 выдачи информации, блок 4 контрольных режимовабонента, блок 5 управления канала,блок б упранления абонента, блок 7состояния абонента, генератор 8 сим 84 2776вольной информации, блок 9 анализовканала, блок 10 анализов абонента,тактовый генератор 11,регистр 12 счета,регистр 13 адреса, регистр 14 команд, пульт 15 управления, управляющие шины 16 абонента, информационные шины 17 абонента (ШИН-А), управляющие шины 18 канала, информационные шины 19 канала (ШИН-К), элемент ИЛИ 20.Блок 2 выдачи управляющих сигналов формирует сигналы интерфейса ввода-вывода от канала и абонента и передает по управляющим шинам 18 канала или управляющим шинам 16 абонента. Блок 3 выдачй информации передает адрес УВВ иэ регистра 13 адреса, . команду - из регистра 14 канала, данные - с генератора 8 символьной информации, байт состояния устройства - из блока 7 состояния абонента на ШИН-К 19 или ШИН-А 17, Блоки контрольных режимов канала 1 и абонента 20 4 управляют блоками выдачи информации 3 и управляющих сигналов 2 такимобразом, что имитируются нарушенияпоследовательностей сигналов, блоки -ровка выдачи или сброса требуемого 25сигнала, одновременная выдача нескольких сигналов от какала или абонента,формируемых блоком 2 выдачи управляющих сигналов, а также нарушение четности информации, передаваемой блоком3 выдачи информации по ШИН в илиШИН в . Режим работы блоков контрольных режимов задается с пульта 15 управления.Блок 5 управления канала формирует сигналы для управления блоками выдачи управляющих сигналов 2 и информации 3, блоком 9 анализов канала,регистром 12 счета. Синхронизация работы блока управления осуществляетсятактовым генератором 11. 40Блок б управления абонента формирует сигналы для управления блокамивыдачи управляющих сигналов 2 и информации 3, блоком 7 состояния абонента, блоком 10 анализов абонента,регистром 12 счета, Временная диаграмма работы блока управления задается тактовым генератором 11,Блок 7 состояния абонента форьярует байты состояния УВВ в соответст Овии с сигналами, поступающими изблока б управления абонента,Генератор 8 символьной информации формирует байты данных постоянной конфигурации или по определенному закону. Режим работы генераторазадается с пульта 15 управления.формирование очередного байта данныхпроизводится по сигналу из блока 2выдачи управл яющи х си гнало в,Блок 9 анализов канала производит 40анализ режима работы устройства замультиплексный или монопольный канал,эадаваемый с пульта управления, контролирует четность информации, поступающей по ШИН-А 17, временные пара- у метры управляющие сигналом от абонен -та 16, анализирует байты состоянияУВВ, содержимое регистра 12 счета ирегистра 14 команд, производит сравнение адресов: выбираемого (13) и выбранного(17) УВВ. Условия анализа за -даются блоком 5 управления канала,который использует результат анализапри формировании си гналов управления.Блок 10 анализов абонента производит анализ управляющих сигналов отканала 18, контролирует четность информации,поступающей по ШИН-К 19,анализирует код команды, принятой из канала,содержимое регистра 12 счета,сравнивает присвоенный адрес устройству,хранимый в регистре 13 адреса, приработе устройства за абонент с адресом, полученным от канала по ШИН-К19, Условия анализа задаются блокомб управления абонента, который ис -пользует результат анал за при формировании сигналов управления,Тактовый генератор 11 формируеттактовые импульсы для синхронизацииработы блоков 5 управления канала иабонента б. Генератор работает вавтоколебательном и ждущем режимах,Режим работы, временная диаграммаработы генератора задаются с пульта15 управления, Ждущий режим работыгенератора используется для выполнения интерфейсных последовательностейсигналов работы устройства с УВВпо шагам.Регистр 12 счета хранит количествобайтов данных, которое необходимо передать. Содержимое в регистр счетазаносится с пульта 15 управления,модифицируется при передаче данныхна- 1 блоками 5 управления канала или абонента б и анализируетсясоответственно блоками 9 анализовканала или абонента 10,Регистр 13 адреса хранит адресУВВ, с которым производится связьпри работе устройства за канал иликоторый присвоен устройству при работе за абонент. Значение адреса заносится в регистр адреса с пульта15 управления,Регистр 14 команд служит для хранения кода команды. Содержимое заносится с пульта 15 управления и передается через блок 3 выдачи информации абоненту илн заносится с ШИН-К19 при работе устройства за абонент.Пульт 15 управления осуществляет индикацию управляющих шин канала 18 иабонента 16 и информационных шин канада 19 и абонента 17, заносит содержимое в регистры 12 счета адреса 13,команд 14, управляет работой блоковконтрольных режимов канала 1 и абонента 4, генератора 8 символьной информации и тактового генератора 11,Управляющие шины канала 18 и абонента 16, а также информационныешины канала 19 и абонента 17 пред 842776назначены для подключения устройства в тракт Какал-абонент (не показан).Предлагаемое устройство имеет несколько режимов работы.В режиме работы за селекторньй канал, с пульта 15 управления задает 5 ся следуютцая информация. вид канала (мульиплексный, селекторный), режим работы (шаговый, автоматический), режим работы генератора символьной информации, вдрес выбираемого УВВ, код10 команды, количество байтов данных, вид имитируемой ошибки.По пуску устройства из блока 5 управления канала поступают сигналы управления в блоки выдачи информации 1 5 3 и управляющих сигналов 2, по которым блок выдачи информации передает а,црес выбираемого УВВ из регистра 13 адреса на ШИН-К 19, а блок выдачи управляющих сигналов Формирует сигналы тйдрес канала т (АЦР - К),Выбсрка канала(ВБР-К) и" Разрешение вы - бсрки канала(РВБ-К) по управляющим шинам 18 канала. УВВ, опознавшее свой ацрес, логически подключается 75 к устройствусообщая по управляющим шинам 16 абонента сигналомРабота абонента(РАБ - А), который анализируется в блоке 9 анализов канала в соответствии с условиями, з адаваемыми блоком 5 управления канала, По сигналу РАБ - А блотс 5 управления канала вытает сигналы в блоки 3 выпачи ивформав ции я уптравттятощтих с,игналов 2 т по ткобай адреса с ШИ 11 - К 19 и сигнал ГЯР-К с управляющих шин 18 канала, В ответ УВВ пегелает по ШИ 1 - А 17 собственный адоес. сопт.Овождая сигналом Адрес абонента (АД 1 т - А) по управлятощим шинам 16 абонента Б:током 9 анализов кацапа осу т 1 шт. гвляется коитроть четности итт Фор - .аттии и сравнение поступивштето ат,реса от УВВ с содержимым регистра 13 адреса, При т равттении адресов и пра вильной четности информации блоком 94 т анализа канала выдается соответствующий результат анализа в блок 5 управления канала, по сигналам котокоманда иэ регистра 14 комвтнд передается через блок 3 выдачи информа- ) ции на ШИН - К 19; блок 2 выдачи управлятощих сигналов Формирует сигналУправление канала(УПР-К), по сигналу которого УВВ снимает байт адрЕСа и сигнал АДР - А, а устройство затем снимает УПР - К. По снятию сигна- ла УОР-К. УВВ передает по ШИН-А байт "остояния, сопровождая сигналомУправление абонента(УПР-А) по управляющим шинат 16 абонента, Если байт состояния отличен от нуля или имеет неправильную четность, то отрабатывается последовательность отключения, в противном случае устанавли - вается режим передачи данных, При выполнении команды Записать, инФормация с генератора 8 символьнойинформации побайно передается черезблок 3 выдачи информации на ШИН-К19, сопровождаема я си гн аломИнформация канала(ИНФ - К) по управляющим шинам 18 канала. Формированиеочередного байта данных генератором8 символьной информации производится по сигналу из блока 2 выдачи упр авл яющи х си гн алов,При выполнении команды Читатьтпринимаются данные от УВВ по ШИН-А17 и контролируются по четностиблоков 9 анализов каналов, а блок 2выдачи управляющих сигналов формирует по каждому байту данных сигналИНФ - К, указывающий, что информацияпринята,При передаче каждого байта данныхблоком 5 управления канала модифицируется содержимое регистра 12 счетта на- 1 и анализируется блоком9 анализов канала на равенство нулю,При обнулении регистра счета передача данных прекращается и отрабатывается последовательность отключенияАналогично Формируются все интерфейсные последовательности сигналов мультиплексного и селекторного каналов, На всех этапах выполнения интерФейсных последовательностей могут возникнуть ошибки в работе канала, которые обнаруживаются и соответствующим образом отражаются в работе УВВ, Для проверки реакции системыконтроля ошибок УВВ .используется блок1 контрольных режимов канала, позволяющий имитировать различные ошибки на всех этапах выполнения операции ввода в Выво.Блок 1 контрольных режимов каналаФормирует такие ошибки, как нарушениечетности передаваемой информацииблоком 3, выдачи информации по ШИН внарушение последовательности управляющих сигналов от канала, блокировка выдачи или сброса требуемого сигнала, одновременная выдача нескольких сигналов от канала, формируемых блоком 2 выдачи управляющих сигналов;При режиме работы устройства эа абонент с пульта 15 управления задается следующая информация; адрес абонента, режим работы (монопольный, мультиплексный), режим работы генератора символьной информации, скоростьпередачи данных, количество байтов данных, вид имитируемой ошибки,Канал передает по ШИН-К 19 байт адреса УВВ,а по управляющим шинам .18 канала -. сигналы АДР-К, ВБР-К и РВБ - К, которые поступают в блок 10 анализов абонента, Условия анализа задаются блоком б управления абонента,При правильной четности информации и сравнения поступившего адреса с адресом, хранимым в регистре 13 адреса, блоком 2 выдачи управляющих сигналов Формируется на управляю 842776 10щих шинах 16 абонента сигнал РАБ-А.В противном случае выдается сигналВыборка абонента (ВБР-А). Поснятию каналом сигнала АДР-К, блок3 выдачи информации передает адресиз регистра 13 адреса на ШИН-А 17,а блок 2 выдачи управляющих сигналовсигнал АДР-А по управляющим шинам16 абонента. Адрес от устройства анализируется каналом и при правильнойчетности и сравнении адресов иэ канала передается команда, в противномслучае отрабатывается последовательность отключения,Поступившая команда заносится врегистр 14 команд и анализируетсяв блоке 10 анализов абонента. По результатам анализа блок 6 управленияабонента выдает сигналы управления всоответствующие блоки. Блок 7 состояния абонента формирует байт состояния, а блоки информации 3 и управляющих сигналов 2 снижают байт адреса с ШИН-А и сигнал АДР-А. По снятиюканалом сигнала УПР-К сформированныйбайт состояния передается через блок3 выдачи информации на ШИН-А 17 и дсопровождается сигналом УПР-А, сформированным блоком 2 выдачи управляющих сигналов, по управляющим шинам16 абонента. Кайал анализирует поступивший байт состояния. Если байтсостояния с правильной четностью.иравен нулю, то начинается передачаданных, в противном случае каналотрабатывает последовательность сигналов отключения,При выполнении операции Читать,информация с генератора 8 символьнойинформации побайно передается черезблок 3 выдачи информации на ШИН-А17, а блок 2 выдачи управляющих сигналов формирует по каждому байту 40данных сигнал ИНФ-А на управляющихшинах 16 абонента.При выполнении команды Записатьпринимаются данные из канала поШИН-К 19 и контролируются по четности блоком 10 анализов абонента, аблок 2 выдачи управляющих сигналовформирует сигнал ИНФ-А, указывающий,что очередной байт данных от каналаможет быть принят, Частота передачиданных задается тактовым генератором 11,При передаче каждого байта данныхблоком 6 управления абонента модифицируется содердимое регистра 12 счетана -1 и анализируется блоком 10анализов абонента. При обнулении регистра 12 счета передача данных прекращается и выполняется последовательность отключения,Аналогично работает устройство при 60выполнении всех интерфейсных последовательностей сигналов за абонент.На всех этапах выполнения интерфейсной последовательности могутвозникнуть. ошибки в работе УВВ, ко тарые обнаруживаются и обрабатываются каналом, Для проверки реакции системы контроля ошибок канала в устройстве используется блок 4 контрольных режимов абонента, поэ воляющий имитироват ь такие ошибки, как нарушение четности передаваемой информации блоком 3 выдачи и н формации по ШИН - А, н аруше ние последовател ьн ости управл яющи х си гн алов от абонента, блокировка выдачи или сброса требуемого сигнала, одновременная выдача нескольких сигналов от абонента, формируеьых блоком 2 выдачи упр авл яющи х си гн ало в .Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить проверку фун кционировани я устройств ввода-вывода без подключения к реальному каналу, каналов ввода-вывода - беэ подключения к реальным устройствам ввода-вывода, проверять память мультиплексного канала, имитировать сбойные сигналы интерфейса ввода-вывода для проверки реакции систеью контроля ошибок канала или абонента, передавать данные заданной конфигурации и с различной скоростью для измерения пропускной способности канала или абонента.В соответствии с предлагаемой блок-схемой устройства разработан и изготовлен опытный экземпляр прибора опробован при пуско-наладочных и ремонтно-профилактических работах системы ввода-вывода ииформации ЭВМ ЕС. Результаты испытаний показывают, что время пуско-наладочных работ сокращено более чем в 2 раза, а время локализации неисправности примерно в 1,5 раза.Прибор можно также использовать в обучении обслуживающего персонала по системе ввода-вывода информации ЕС ЭВМ в качестве тренажера и имитатора ошибок канала и абонента.Формула изобретенияУстройство для контроля систеьн ввода-вывода информации, содержащее блоки выдачи информации и управляющих сигналов, блок управления абонента, блок состояния абонента, блок анализов абонента, блок контрольных режимов абонента, генератор тактовый, регистр адреса, регистр команд, пульт управления, причем первый выход блока управления абонента соединен с пер" выми входами блоков выдачи управляющих сигналов и информации, второй выход - с третьим входом блока анализов абонента, третий выход - с входом блока состояния абонента, выход которого соединен со вторым входом блока выдачи информации, третий вход которого соединен с выходом регистра адреса и четвертым входом блока842 7 б ираж 745 Подписн П "Патент Филиал ектная,Ужгород анализов абонента, четвертый входс выходом регистра команд и пятым входом блока анализов абонента, первыйи втсрОЙ входы которогс соединенысоответственно с первым и вторым вхс,цами регистра команд и информационными и управляющими шинами канала, авыход - с первым входом блока управления абонента, второй вход которогосоединен с выходом генератора тактового, вхоц которого соединен с пер"вым выходом пульта управления, второй выход которого соединен с входомблока контрольных режимов абонента,выход которого соединен с пятым входом блока выдачи информации и вторымвходом блока выдачи управляющих сигналов, первый выход которого соединен с управляющими шинами абонента,а первый выход блока выдачи информации соединен с информациснньми шинами абонента, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширенияфункциональных Воз мсжн Остейв у ст -ройство введены блок управления каналаблок анализов канала, блокконтрольных режимов кан ал а, рет истрсчета, генератор символьной информации, элемент ИЛИ, причем первый выходблока управления канала соединен стретьим входом блока выдачи управляющих сигналов и шестым входом блокавыдачи информации, второй выход - спервым входом элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с четвертымВЫходом блока управления абонента,авыход - с первым входом регистра счета, ВыхОд кстсрсгО сОединен с шестымвходом блока анализов абонента итретьим входом блока анализов каналапервый и второй входы которого соединены соответственно с информационныВНИИПИ Заказ 5101/59 ли и уравляюили шинами абонентаи первым и вторым входами пульта управления, четвертый вход блока анализовов кан ала соединен с выходом регистра команд, ятый ВХОД - с выхОдом регистра адреса,. шестой вход - стретьим выходом блока управления канала первый вход ксторого соединенс вьходом блока анализов канала, авторой вход - с выходам генераторатактового, седьмой вход блока анаизов канала соединен с треьим вц -ходОм пульта управления, к третьемуи четвертому входам которого подключены информационные и управляющиешины канала, а четвертый выход соединен со вторым входом регистра счета,пятый выход - с входом регистра адреса, шестой выход - с третьим входомрегистра команд, седьмой выход - спервым входом генератора символьнойиформации, восьмой выхоц - с входом блока контрольных режимов канала,выход которого соединен с седьымвходом блока выдачи информации и чет -вертым входом блока выдачи управляющих сигналов, второй выход которогосоединен с управляющими шинами какала,тре.ий выход-со вторым входом генератора символьной информации, выходкоторого соединен с восьмьм входомблока выдачи информации,. второй выходкоторого соединен с информационнымишинами кснала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 55827, Кл, С 06 Г 11/04, 1977,2, Авторское свидетельство СССРУ 453665,. кл. С 08 Г 3/04, 1975прото ип)