Устройство для контроля внешних абонентов вычислительных комплексов

. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 308430, кл. 0 06 Р 15/16, 1970.2. Авторское свидетельство СССРУ 570899, кл. 0 06 Р 15/00, 1976(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ.ВНЕШНИХ АБОНЕНТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХКОМПЛЕКСОВ, содержащее индикаторысостояния внешних абонентов, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности и производительности, в него введены блоканализа управляющих сигналов, блок задания тестов и по числу внешних абонентов регистры, дешифраторы и коммутаторы, причем первая группа входов каждогокоммутатора и группа входов блокаанализа управляющих сигналов подключены к первой группе входов устройства, первая группа выходов каждогокоммутатора соединена с первой группой выходов устройства, вторые группы входов и выходов каждого коммутатора соединены соответственно свторой группой входов и выходов устройства, третьи группы входов и выходов каждого коммутатора соединенысоответственно с группой входов и выходов блока задания тестов, первыйвыход блока анализа управляющих сигналов подключен к входам дешифратора ик информационным входам регистров,.управляющий вход каждого из которыхсоединен с выходом соответствующегодешифратора, второй выход блока анализа управляющих сигналов подключенк входу блока задания. тестов, выходкаждого регистра соединен с управляющим входом соответствующего коммутатора и с входом соответствующего индикатора состояния внешнего абонента, причем блок анализа управляющих сигналов содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, задержки и регистр, входы которого и входы первого, второго и третьего элементов НЕ, входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И, входы первого элемента ИЛИ и вход элемента задержки соединены соответственно с входами блока, выходы первого, второго и третье го элементов НЕ и выход элемента задержки соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, входыФ которого, начиная с второго, соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего, четвертого и шестого элементов И, выход второ-С го элемента ИЛИ является первым выходом блока, входы шестого элемента И соединены соответственно с выходами первого элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход регистра и один из входов блока соединены с вторым выходом блока.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок задания тестов содержит триггер, счетчик адресов, узел постоянной памяти, регистры, дешифратор, схему сравнения, элемент И-НЕ, индикатор, узел памяти, усилители приема, усилители передачи и генератор прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом триггера, а выход подключен к входу счетчика, выходы которого соединены соответственно с входами узла постоянной памяти, первый выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, с входом дешифратора и с первым входом первого регистра, второй выход узла постоянной памяти соединен с первым входом1062710 индикатора и с первым входом второго регистра, второй вход схемы сравнения подключен к первому выходутретьего регистра, выходы схемы сравнения и дешифратора соединены соответственно с первым и вторым входамиэлемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу индикатора и нулевому входу триггера, единичныйвход которого является входом блока,второй выход третьего регистра и выход четвертого регистра соединены со.ответственно с входами узла памяти,выходы которого соединены соответственно с первыми входами третьего 15 20 40 татора соединены соответственно Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных комплексах, работающих в реальном масштабе,времени,Известен вычислительный комплекс,содержащий процессор, периферийныеустройства, память, каналы ввода-вы-вода информации и выполняющий функции обработки информации по программам, хранящимся в памяти. 1 .Недостаток данного комплекса состоит в том, что в нем не обеспечивается оперативный анализ состояниявнешних устройств, т.е. он обладаетнедостаточной надежностью, так какне осуществляется автоматическоеотключение неисправных внешних устройств, препятствующих обмену междуканалом ввода-вывода и другими исправными внешними устройствами. Проверка внешних устройств при,помощицентрального процессора, памяти иканалов ввода-вывода отвлекает ресурсы и машинное время вычислительного комплекса, тем самым снижаетего производительность.Наиболее близким к изобретениюявляется вычислительный комплекс,содержащий оперативное запоминающееустройство, процессор, канал вводавывода, внешние абоненты, индикаторы состояний внешних абонентов, формирователи результатов контроля,устройства связи с каналом, устройство сбора результатов контроля иустройство визуального отображениясостояния комплекса 12 .Однако в известном вычислительном комплексе не осуществляется отключение от магистрали интерфейсаввода-вывода неисправных внешнихабонентов, которые могут препятствовать обмену информацией между канаи четвертого регистров и с вторымвходом второго регистра, с вторыми третьим входами первого регистра,,третий выход третьего регистра подключен к второму входу четвертогорегистра, к четвертому входу первого регистра и к третьему входу второго регистра, второй вход третьегорегистра и входы усилителей приемасоединены с группой входов блока,группа выходов которого через усилители передачи подключена к выходам первого и второго регистрев,выходы усилителей приема подключены к третьему входу четвертого регистра,лом ввода-вывода и другими исправными внешними абонентами, что приводит к отказу всего вычислительного комплекса. Для осуществления фуикционального контроля работоспособности внешних абонентов тратится времяи используются ресурсы вычислительного комплекса, что приводит к уменьшению производительности вычисли 0.тельного комплекса, Не исключена возможность несанкционированного доступа к информации, циркулирующей по магистралям вычислительного комплекса, так как при ремонте или автономной наладке какого-либо внешнего або нента при работающем вычислительном комплексе возможен доступ к магистрали интерфейса ввода-вывода, по которой производится обмен между каналом ввода-вывода и другими подключенными к .данной магистрали внешними устройствами.Целью изобретения является повышение надежности и произвацитель 25.ности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащее индикаторы состояния внешних абонен тов, введены блок анализа управляющих сигналов, блок задания тестов и по числу внешних абонентов регистры, дешифраторы и коммутаторы, причем первая группа входов каждого коммутатора и группа входов блока анализа управляющих сигналов подклюЗ 5 чены к первой группе входов устройства, первая группа выходов каждого коммутатора соединена с .первой группой выходов устройства, вторые группы входов и выходов каждого коммус второй группой входов и выходовустройства, третьи группы входов ивыходов каждого коммутатора соединены соответственно с группой входов и выходов блока задания тестов, первый выход блока анализа управляющих сигналов подключен к входам дешифраторов и к информационным входам регистров, управляющий вход каждого иэ которых соединен с выходом соот-ветствующего дешифратора, второй выход блока анализа управляющих сигналов подключен к входу блока задания тестов, выход каждого регистра соединен с управляющим входом соответствуюцего коммутатора и с вхо дом соответствующего индикатора состояния внешнего абонента, причем блок анализа управляющих сигналов 15 содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, задержки и регистр, входы которого и входы первого, второго и третьего элементов НЕ, входы первого, второго третьего и четвертого элементов И, 20 входы первого элемента ИЛИ и вход элемента задержки соединены соответ. ственно с входами блока, выходы первого, второго и третьего элементов НЕ и выход элемента задержки 25 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, входы которого, начиная с второго, соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего, четвертого и шестого элементов И, выход второго элемента ИЛИ является первым выходом блока, входы шестого элемента И соединены соответственно с выходами первого элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход регистра и один из входов блока соединены с вторым выходом блока. 40Причем блок задания тестов содержит триггер, счетчик адресов, узел постоянной памяти, регистры, дешифратор, схему сравнения, элемент И-НЕ, индикатор, узел памяти, усилитель приема, усилители передачй и генератор прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом триггера, а выход подключен к входу счетчика, выходы которого соединены соответственно с входами узла постоянной памяти, первый выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, с входом дешифратора и с первым входом первого регистра, второй 55 выход узла постоянной памяти соединен с первым входом индикатора и с первым входом второго регистра, второй вход схемы сравнения подключен к первому входу третьего регистра, 60 выходы схемы сравнения и дешифратора соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу индикатора и нулевому входу 65 триггера, единичный вход которого является входом блока, второй выход третьего регистра и выход четвертого регистра соединены соответственно с входами узла памяти, выходы которого соединены соответсгвенно с первыми входами третьего и четвертого регистров и с вторым входом второго регистра, с вторым и третьим входами первого регистра, третий выход третьего регистра подключен к второму входу четвертого регистра, к четвертому входу первого регистра . и к третьему входу второго регистра, второй вход третьего регистра и входы усилителей приема соединены с группой входов блока, группа выходов которого через усилители передачи подключена к выходам первого и второго регистров, выходы усилителей приема подключены к третьему входу четвертого регистра.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема коммутатора; на фиг. 3 - схема блока анализа управляющих сигналов; на фиг. 4 - схема блока задания тестов.Устройство содержит процессор 1, блок 2 оперативной памяти, канал 3 ввода-вывода, внешние абоненты 4, индикаторы 5 состояния внешнего абонента, коммутаторы 6, регистры 7, дешифраторы 8, блок 9 анализа управляющих сигналов, блок 10 задания тестов, переключатель 11, узел 12 коммутации, входы 13-15 блока 9, элементы НЕ 16-18, вход 19 блока 9, элемент 20 задержки, элемент И 21, элемент ИЛИ 22, вход 23 блока 9, элемент И 24, элемент ИЛИ 25, элемент И 26, входы 27 и 28 блока 9, элементы И 29-31, регистр 32, вход 33 группы входов блока 9, генератор 34 прямоугольных импульсов, счетчик 45 адресов, узел 36 постоянной памяти, дешифратор 37, схема 38 сравнения, элемент И-НЕ 39, индикатор 40, узел 41 памяти, регистры 42-45, усилители 46 приема, усилители 47 и 48 передачи.Внешние абоненты 4 посредством коммутаторов 6 могут быть подключены к каналу 3 ввода-вывода или к блоку 10 задания тестов. Коммутаторы 6 управляются сигналом, поступающим с выхода регистра 7. Тот жесигнал поступает на индикаторы 5 и зажигает соответствующую лампочку, которая показывает куда в данный момент времени подключен внешний абонент. Команда на соответствующее переключение коммутатора 6 записывается в регистр 7 при наличии адреса данного внешнего абонента на входах дешифратора 8. Входы дешифратора 8 и вход регистра 7 подключены к выходам блока 9. Коммутатор 6 можетбыть выполнен на логических элементах, ключах и т.д., но функциональная его схема должна соответствовать коммутатору, выполненному на поляризованном реле (фиг. 2). Особенностью этого коммутатора является то, что одна контактная группа коммутирует (мультиплексирует) сигнал внешнего абонента 4 на два направления, а вторая контактная группа коммутирует сигнал "Выборка", по которому все внешние абоненты 4 соединены последовательно. Если цепи обмена по какому-либо направлению разрыва,ются коммутатором, то .цепь сигнала "Выборка" по этому направлению зако рачивается контактными группами.Блок 9 анализа содержит аппарат" ные ловушки для выявления ошибок, возникающих,во время обмена информацией между внешним абонентом 4 и каналом 3 ввода-вывода (ловушка на непоявление, в ответ на появление сигнала "Выборка", ни одного из сигналов "Обратная выборка" "Управление абонента" или "Работа абонента", которые поступают соответственно на входы 13-15 блока 9) . Сигф нал "Обратная выборка" инвертируется на элементе НЕ 16, сигнал"Управление . абонента" - на элементе НЕ 17, сиг-З 0 нал "Работа абонента" - на элементе НЕ 18. Сигнал "Выборка" с входа 19 блока, пройдя элемент 20 задержки (время задержки 20 должно быть немногим больше времени нормального 35 отклика внешнего абонента на возникновение сигнала "Выборка" с одновре- " менным опознаванием своего адреса), поступает на элемент И 21.При не- появлении в ответ на сигнал "Выбор ка" сигналов "Обратная выборка", "Управление абонента" или "Работа абонента" на выходе элемента И 21 появляется сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 22, поступает на выход блока 9. Если внешний абонент 4 подключается к магистрали обмена с каналом 3 ввода-выводано не снимает сигнала "Требование або нента" (т,е, .одновременно существуют сигналы" "Требование абонента" и "Работа абонента"), то сигнал "Работа абонента", и "Требование або нента", постурающие на входы 15 и 23, логически перемножаются на элементе И 24 и также поступают на эле мент ИЛИ 22. Если на выходах внешнего абонента появляется сигнал, сопровождающийся управляющим сигналом "Работа абонента", то эта сбойная ситуация выявляется при помощи эле мента ИЛИ 25 и элемента И 26, сигнал с выхода которого также собирается элементом ИЛИ 22, Сбойная ситуация при появлении одновременно двух и более сигналов идентификации, 65 которые соответственно поступают на входы 14, 27 и 28 сигналы "Управление абонента", "Адрес абонента", "Информация абонента" , выявляется элементами И 29-31 Во время обмена. внешнего абонента 4 с каналом 3 ввода-вывода адрес внешнего абонента хранится в регистре 32, куда он записывается появлением идентификатора "Адрес абонента". В случаях появления сбойных ситцаций сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 записывает адрес внешнего устройства в регистр 7 вместе с командной на переключение коммутатора б (этой командной может служить сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 ).Блок 10 задания тестов запускается сигналом, приходящим на вход 50 от блока 9, который устанавливает триггер 49 в единичное состояние, тем самым, разрешая работу генератора 34, счетчик 35, подключенный к выходу генератора 34, последовательно перебирает адреса узла 36 постоянной памяти, в котором содержатся тесты проверки внешнего абонента. Числа, последовательно извлекаемые из узла 36, через регистры 44 и 45 и усилители 47 и 48 передачи передаются в проверяемый внешний абонент 4. Отклик внешнего абонента 4 через усилители 46 и регистр 42 поступает на схему 38 сравнения, При несовпадении ожидаемого результата с полученным откликом на выходе эле мента. И-НЕ 39 появляется сигнал, который переключает триггер в нулевое состояние и тем самым прекращает дальнейший перебор адресов узла 36 постоянной памяти. Одновременно число, соответствующее номеру теста отражается на индикаторе 40.Устройство работает следующим образом.После включения питающих напряжений канал ввода-вывода выдает сигнал общего сброса регистров 7 (в качестве этого сигнала может быть применены редко используемые сигналы стандартного интерфейса "Изменение от канала" или "Смена состоянияп). Нулевое состояние регистров 7 служит для коммутаторов б командной для подключения внешних абонентов 4. Индикаторы состояния внешнего абонента 4 показывают соответствующее состояние коммутаторов 6. Осуществляется обмен информацией между каналом 3 ввода-вывода и внешними абонентами 4. Блок 9 непрерывно анализирует соответствие сигналов обмена соответствующему стандартному обмену.При отказе какого-либо внешнего абонента 4, что выражается в изменении сигналов обмена между каналом 3 ввода-вывода и этим внешним абонентом 4, блок 9 выдает в соответствующий регистр 7 команду на переключение коммутатора б. Разрешением на запись в регистр 7 служит наличие на входах дешифратора 8 адреса этого внешнего абонента, который во время связи с абонентом хранится в -регистре 32 блока 9. По этой командекоммутатор б осуществляет отключение соответствующего внешнего абонента 4 и подключение его к блоку 10. Одновременно по команде переключения (в качестве которой исполь. зуется сигнал о неисправности, выяв ленный блоком 9) запускается в работу. блок 10 задания тестов, который начинает осуществлять функцйональный контроль неисправного внешнего абонента 4. Результаты функционального контроля внешнего абонента отображаются на индикаторе 40 блока 10 задания тестов. После устранения неисправности внешний абонент можно снова подключить для обмена ручным переключением коммутатора б или подачей через канал 3 ввода-вывода сигнала "Изменение от канала" или "Смена состояния". Таким образом, в устройстве неисправный внешний абонент автоматически отключается и не мешает обменумежду каналом ввода-вывода и другими исправными внешними абонентами.Этим исключаются отказы вычислительного комплекса из-за отказов отдельных внешних абонентов, так как неисправный внешний абонент может выдавать на общую магистраль обменалогические помехи. Для проведенияфункционального контроля внешних абонентов не отвлекаются ресурсы и машинное время основной ЭВМ, входящейв состаЪ вычислительного комплекса,что позволяет повысить производительность вычислительного комплекса,так как проведение функциональногоконтроля неисправных внешних абонентов осуществляется одновременно с 20обменом информацией между основнойЭВМ и исправными внешними абонентамиИсключена возможность несанкционированного доступа к общей магистрали обмена при ремонте и обслужи, вании отдельных внешних абойентов.1062710 тираж 706 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Заказ 10219/50 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель А.Жеренов Редактор Н.Лазаренко Техред Т.Маточка Корректор В.Вутяга