Устройство для контроля обмена информацией

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) .Ы,06 Е 11/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТКРЫТИ Я ЕТ А БМЕительно для ду исвремени контроля усгнала ошибки устройжки, элемент ИЛИ 24, ошибки, мультиплекзаданного интервала тройства, выход 22 с ства, триггер 23 заде блок 25 обнаружени сор 26, регистр 27. итель-.но дляду иси обраОПИСАНИЕ И КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1396145, кл. 0 06 Р 11/26, 1988.Авторское свидетельство СССРМ. 1315983, кл. 6 06 Р 11/26, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯНА ИНФОРМАЦИЕЙ(57) Изобретение относится к вычисной технике и может быть использоваконтроля обмена информацией меж Изобретение относится к вычисл ной технике и может быть использова контроля обмена информацией меж точником информации и устройствам ботки,Цель изобретения - повышение достоверности контроля,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - алгоритм функционирования устройства.Устройство (фиг. 1) содержит триггер 1 управления, триггер 2 блокировки, счетчик 3, элементы И 4 и 5, элементы ИЛИ 6 - 9, элементы 10 и 11 задержки, регистры 12 - 14, вход 15 синхроимпульсов устройства, вход сигналов 16 прерывания устройства, вход 17 сброса устройства, вход 18 сигналов "Ввод" устройства, вход 19 сигналов "Вывод" устройства, информационный вход 20 устройства, выход 21 сигнала превышения 1683018 А 1 точником информации и устройствами обработки, Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Устройство содержит триггер управления, триггер блокировки, счетчик, два элемента И, пять элементов ИЛИ, четыре регистра, триггер задержки, блок обнаружения ошибки и мультиплексор, Устройство обеспечивает возможность контроля обмена информацией по временному и информационному параметрам. Контроль по информационному параметру осуществляется путем определения принадлежности кодов, вырабатываемых источником информации и устройством обработки, множеству допустимых кодов, 2 ил., 3 табл. Сущность изобретения заключается в создании устройства для контроля обмена информацией по временному и информаци. онному параметрам. В качестве контролируемых устройств рассматриваются два устройства; устройство управления (УУ) и операционное устройство (ОУ), которые, в частности, могут быть автоматами или более сложными устройствами, причем ЭВМ, которая может быть использована в качестве устройства управления, может выполнять контролируемый алгоритм управления периферийными устройствами наряду с решением других задач, возложенных на ЭВМ, 1683018В начале работы устройство управления вырабатывает сигнал запуска, который поступает в операционное устройство, через некоторое время, отводимое на выполнение операций, связанных с обработкой поступившего на него сигнала. формирует сигнал ответной реакции (вектор логических условий), поступающий на устройство управления, реализует алгоритм управления с учетом поступившего на него сигнала от операционного устройства и через заданное время вырабатывает код управляющих сигналов, поступающий на операционное устройство, Последний через заданное для данного кода управляющих сигналов время выполнения операций формирует новый вектор логических условий, который поступает в устройство управления. Сигналы сопровождаются стробирующим сигналом "Вывод", сигналы операционного устройства -стробирующим сигналом "Ввод", обмен сигналами продолкается до поступления сигнала сброса.Проверяя с помощью устройства для контроля наличие на каждый код управляющих сигналов устройства управления ответной реакции операционного устройства и наличие на этот сигнал нового кода управляющих сигналов и осуществляя при этом анализ как временного, так и информацион ного параметров этих сигналов, можно осуществить контроль функционирования устройства управления и операционного устройства.В случае использования в качестве уст,ройства управления микроЭВМ, обмен информацией можно представить следующим образом. МикроЭВМ осуществляет задачу кода управляющих сигналов на операционное устройство, стообируя его сигналом "Вывод", получающимся в результате выработки соответствующего адреса и сигнала вывода, взятого непосредственно с процессорного модуля, после этого микроЭВМ может переключаться на выполнение другой задачи, После того, как операционное устройство выполнит команду, оно выдает запрос на обслуживание, используя прерывание. Через некоторое время реакции на прерывание, микроЭВМ осуществляет ввод с операционного устройства логических условий, характеризующих результат выполненной операции, стробируя его сигналом "Ввод", получающимся в результате выработки соответствующего адреса и сигнала чтения. Затем микроЭВМ вырабатывает новый код управляющих сигналов и выдает его на операционное устройство,Контроль по временному параметру производится следующим образом. 5 10 15 20 25 305 40 45 50 5 Г На формирование устройством управления кода управляющих сигналов, как и формирование операционным устройством логических условий отводится определенный временной диапазон, при этом контролю подлежат лишь те разряды кода, снимаемого со счетчика 3, которые определены. Например, если возможное время формирования операционных устройством логических условий для данного кода управляющих сигналов составляет 12 - 15 мс (время срабатывания контактов реле), то при длительности синхроим пуп ьсов, поступ а ющих на вход 20 устройства и счетный вход счетчика 3, равной 1 мс, на выходе счетчика 3 должен быть сформирован при нормальном функционировании операционного устройства любой из кодов 12, 13, 14, 15, В двоичном представлении; 1100, 1101, 1110, 1111. В этом случае определены лишь два старших разряда, В этом случае в соответствующей строке табл, 2 в колонке, где указаны времена формирования логических условий и кода управляющих сигналов, записы вается "11 МИ",При контроле устройства управления по информационному параметру осуществляется проверка на совпадение компонент вектора логических условий, под воздействием которого выработался данный код управляющих сигналов с логическими условиями, являющимися постоянными и однозначно определенными для всех векторов логических условий, под воздействием которых мог выработаться в устройстве управления данный код управляющих сигналов, например устройство управления может перейти в состояние А 1 и выработать код управляющих сигналов А 1. В зависимости от предистории работы цифрового устройства под действием только и только реакторов логических условий: 10100, 111006, 10101, Для этих вектооов первый, третий и четвертый (считая слева) всегда постоянны и равны соответственно 1, ", О, Второй и пятый разряды в составе различных векторов логических условий принимают различные значения. Контролю подлежат заранее известные для данного кода управляющих сигналов значения логических условий, При этом соответствующая строка в табл. 3 в колонке, где указаны ожидаемые значения логических условий, записывается код "1+1 Ж,Контроль операционного устройства по информационному параметру осуществляется следующим образом,Контролю подлежат постоянные и заранее определенные логические условия для всех векторов логических условий, которые10 20 2,5 30 40 45 50 могут быть сформированы операционным устройством как реакция на один и тот же код управляющих сигналов. Различие в этих векторах логических условий обусловлено предысторией работы цифрового устройства, кроме того, при контроле операционного устройства по информационному параметру дополнительно контролируются те логические условия, составляющие вектор логических условий для данного кода управляющих сигналов, которые также инвариантны к этому (т,е, данный код не вызывает их изменения), однако в различных векторах логических условий они могут принимать (в зависимости от предыстории) различные значения, например, если известно (по табл. 1) распределение сдвигов, что среди пяти логических условий, составляющих вектор логических условий Р 1 Р 2 РЗ Р 4 и Р 5.Код управляющих сигналов А 1 вызывает изменение лишь первого, второго и пятого, то контролируя инвариантные относительно кода А 1 логические условия РЗ Р 4 до поступления этого кода на операционное устройство и после реакции операционного устройства, на него можно осуществить дополнительный контроль функционирования, Если код управляющих сигналов вызывает установку логического условия в конкретное состояние, то в соответствующей позиции указывается это значение (О или 1), если логическое значение сохраняется, то указывается ф, если инвертируется,то указывается Д",Также при контроле устройства управ- .35ления по информационному параметру осуществляется проверка принадлежности кода предыдущего состояния, характеризующегося кодом управляющих сигналов, к группе состояния, которые могут предшествовать данному, вновь выработанному коду управляющих сигналов,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии кратковременным сигналом сброса с входа 17 устройства триггер 1 управления, триггер 2 блокировки и триггер 23 задержки устанавливаются в единичное состояние, счетчик 3 и регистры 12 - 14 и 27 - в нулевое.Элемент И 4 закрыт сигналом с инверсного выхода триггера 2 блокировки для прохождения через него синхроимпульсов с входа 15 устройства на счетный вход счетчика 3.На адресном входе мультиплексора присутствуют все нули, Поскольку на соответствующий вход данных заведена константа 1, то на инверсном выходе мультиплексора присутствует 0 и сигнал ошибки на выходе 22 устройства не чцр,(тывается.При поступлении из устройства управления по входу 19 сигнала "Вывод" выпол няется следующее,Триггер 1 управления переводится в нулевое состояние, при этом осуществляется запись в регистр 12 кода управляющих сигналов устройства управления, в регистр 14 записывается содержимое регистра 13,Через элементы ИЛИ 6 в единичный сигнал поступает на счетный вход триггера 2 блокировки и устанавливает его в единичное состояние. Элемент И 4 закрывается для прохождения синхроимпульсов на счетчик 3.Через время, определяемое элементом 10 задержки и необходимое для срабатьгдния регистров 12 и 14, блока 25. и мультиплексора 26, т.е. тех элементов, на которых производится фиксация и формирование сигнала ошибки, сигнал выхода элемента 10 задержки через элемент ИЛИ 9 поступает на вход установки в нуль счетчика 3, обнуляя его. При этом разрешается прохождение через второй элемент ИЛИ 5 сформированного на выходе мультиплексора 26 признака ошибки, через время, определяемое элементом 11 задержки, сигнал с выхода элемента 10 задержки поступает на вход сброса триггера 2 блокировки, В результате этого сигналом с инверсного выхода триггера 3 блокировки открывается элемент И 4 и синхроимпульсы с входа 15 устройства начинают поступать на счетчик 3.Спустя заданное время для выполнения операции в операционном устройстве в устройство по входу 20 поступает сигнал ответной реакции (вектор логических условий), сопровождаемый запросом на прерывание. Этот сигнал по входу 16 пере- водит триггер 23 задержки в нулевое состояние, запрещая тем самым прохождение синхроимпульсов через элемент И 4 на счетчик 3.Спустя некоторое время, необходимое для того, чтобы начать обработку прерывания, устройство управления читает вектор логических условий, выдав сигнал "Ввод", который поступает в устройство контроля по входу 18. При поступлении в устройство этого сигнала осуществляется следующее,Сигнал "Ввод" поступает через элемент ИЛИ 7 на счетный вход триггера 1 управления, переводя его в единичное состояние также через элемент ИЛИ 24 на счетный вход триггера 23 задержки, переводя его в единичное состояние по сигналу с прямого выхода триггера 1. осуществляется запись в регистр 13 значения вектора логических ус 1683018ловий и запись в регистр 27 содеркимого регистра 12, При этом на адресные входы мультиплексора 26 подается значение кода, зафиксированного в регистре 12, и выходмультиплексора 26 передается результат контроля, сформированный для данного кода управляющих сигналов, причем осуществляется анализ выходов регистров 13 и 14, а также разрядов счетчика 3, которые информируют о фактическом времени выполнения текущего кода. Далее выполняются действия, отмеченные в п,п. Б) и В) при поступлении сигнала "Вывод",Спустя заданное время для выработки устройством управления нового кода, соответствующего поступившему на него вектору логических условий, устройство управления выдает по входу 20 код, сопровождаемый стробируощим сигналом "Вывод",Спустя заданное время для выполненияоперации в операционном устройстве под действием выработанного кода, из операционного устройства по входу 20 поступает новый вектор логических условий, сопровождаемый сигналом "Ввод" и осуществляются операции, аналогичныерассмотренным.Сигнал сброса по входу 17 переводит устройство в исходное состояние,При исправной работе контролируемых автоматов на входе мультиплексора 26, выбираемых по,поступившему с регистра 12адресу, соответствующему текущему коду управляющих сигналов, присутствует логическая "1" и сигнал ошибки на выходе не , вырабатывается.Если в результате сбоев или отказов при работе операционного устройства управления код управляющих сигналов или вектор логических условий не вырабатываются, то подача синхроимпульсов на счетчик 3 не прекращается, В результате на выходе переполнения счетчика появляется сигнал, поступающий на выход 21 превышения заданного интервала времени контроля устройства. Если сбой в работе управляющего или операционною устройств привел к преждевременному формированию или задержке в выработке кода управляющих сигналов, или вектора логических условий, или ложному формированию вектора логических условий, или к ложному формированию кода управляющих сигналов, то это приводит к появлению на соответствующем входе мультиплексора 26 логического "0", и при поступлении сигнала высокого уровня с элемента 10 задержки на выходе устройства появляется сигнал ошибки, 5 10 15 20 30 50 55 В табл. 1 приведено распределение сдвигов и времена выполнения операций операционным устройством, В табл. 2 представлены времена формирования кодов управляющих сигналов устройством управления, В табл, 3 показаны ожидаемые значения логических условий и состояние счетчика 3,Формула изобретения Устройство для контроля обмена информацией, содержащее триггер управления, триггер блокировки, счетчик, два элемента И, пять элементов ИЛИ, два элемента задержки, три регистра, причем вход сигнала "Ввод" устройства соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вход сброса устройства соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, с первыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, с входами сброса первого, второго и третьего регистров, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом первоо элемента задержки и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера блокировки, вход сброса которого соединен с выходол второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, с первым входом первого элемента И и с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого сосдинен с входом сброса счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом григгера блокировки, а второй вход является входом синхроимпульсов устройства, вход сигнала "Вывод" устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом сброса триггера управления. счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, прямой выход триггера управления соединен с входом синхронизацли второго регистра, а инверсный выход - с входами синхронизациипервого и т"всего регистров, группа информационных входов устройства соединена с группой информационных входов первого и второго регистров, группа выходов второго регистра соединена с группой информационных входов третьего регистра, выход переноса счетчика является выходом сигнала превышения заданного интервала времени контроля устройства, выход первого элемента И является выходом ошибки устройства, о т - л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно содержит дополйительно триггер задержки, четвертый регистр, блок обнаружения ошибки и мультиплексор, причем вход сигнала преры1683018 10 Таблица 1 вания устройства соединен с входом сброса триггера задержки, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход триггера задержки - с третьим входом второго элемента И, прямой выход триггера управления соединен с входом синхронизации четвертого регистра и с входом блока обнаружения ошибки, первая - четвертая группы входов которого соединены соответственно с группой информационных выходов счетчика, с группами выходов второго, третьего и четвертого регистров, группа выходов первого регистра ссздинена с группой информационных входов четвертого регистра и с группой адресных 5 входов мультиплексора, группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока обнаружения ошибки, инверсный выход мультиплексора соединен с вторым входом первого элемента И, вход 10 сброса четвертого регистра соединен с входом сброса устройства,1688018 Состояние УУ т гера О О О 1 001 1 1 0 0 0 100 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 О 1 0110 0 Х 011 Аб 0 1О 1 0 1 О 0 1 1 1 1 1 001 1010 0 1 0 1 А 10 1 1 1100 ИСХ 000 Код управляющих сигналов Состояние управляющего триг даемые значения ЛУ 1 0 % 1 1 0 1 О 0 1 1 д 0 Таблица 3 Ожидаемьй код счетчика 3 1 Т 2 ТЗ Т 0 1 1 -К 0 1,Моргентал остави Редактор М,Бланар Техред М Корректор В,Гирн Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 3414 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5