Автоматизированная система контроля и диагностики цифровых узлов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 06 Р 15 4 1)4 С 05 В 23 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ИТЕТ СССР Й И ОТНРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ/24-244 86 Бюл У 29 кий политех Сергея Лазо асенко (088.8) е свидетель 06 Г 31/28,ческий ССР5/46,ств С 06 Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Комплекс исследований по созданию автоматической системы контроля и диагностики цифровых узлов РЭА на базе ЭВМ "Электроника 100."- Отчет НИР. инв. У Б 60087000, гос. регистр. Р 75066829.,(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТ- РОДЯ И ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для функционального и диагностического контроля цифровых узлов и блоков. Решается задача автоматизированного контроля и диагностики при управлении системой от управляющих вычислительных средств, имеющих различные интерфейсы, Задача решается путем ввода в систему, содержащую формирователь тестов (ФТ), программируемый блок питания объекта контроля (БПОК), формирователь строб- импульсов (ФСИ), панель оператора (ПО) и объект контроля (ОК), соединенные внутренней магистралью системы, программируемого блока сопряжения (ПВС), входы которого подключаются к ЭВМ, а выходы - к внутренней магистрали системы. ПБС выполнен 1 ак, что входящие в него шинные формирователи, регистры данных и адреса, дешифраторы адреса и команд, мультиплексор тактовых импульсов, память микрокоманд (ПМ) и блок микропрограммного управления (БМУ), позволяют программировать совместную работу системы с управляющими вычислительными средствами, например с ЭВМ, с различными интерфейсами. При этом ЭВМ управляет системой и обрабатывает результаты контроля, ПБС связывает ЭВМ с ФТ, БПОК, ФСИ, ПО. В процессе контроля и диагностики ФТ подает контролирующие тесты и снимает отклики с ОК; ПО указывает оператору на состояние системы и передает управляющие воздействия от оператора в ЭВМ; БМУ совместно с ПМ и мультиплексором анализирует управляющие сигналы от ЭВМ и через регистр данных и шинные формирователи выставляет информационные сигналы, а через регистр адреса - адресные сигналы на внутреннюю магистраль системы.Реализованный таким образом принципмикропрограммного управления сопряжением с ЭВМ позволяет использоватьсистему с.различными управляющимивычислительными средствами. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.12494 Изобретение относится к автсматике и вычислительной технике и может быть использовано для функционального и диагностического контроля цифровых узлов и блоков. 5Цель изобретения - расширение области применения системы, что позволит применять ее совместно с ЭВМ, а также с аппаратурой в стандарте КОП, 10На фиг. 1 представлена блок-схема автоматизированной системы контроля и диагностики (АСКИД) с программируемым узлом сопряжения; лла фиг,2- структурная схема программируемого узла сопряжения; на фиг. 3- блоксхема формирователя строб-импульсов; на фиг, 4- блок-схема пульта оператора; на фиг. 5- функциональная схема формирователя тестов; на фиг, 6 - 20 структурная схема блока микропрограммного управления (БМУ); на фиг. 7- блок-схема алгоритма работы (БМУ) при подключении системы к ЭВМ; на фиг, 8-11 - блок-схемы алгоритма работы БМУ при подключении системы к каналу КОП.Система содержит входы 1, служащие для подключения ЭВМ, программируемый узел 2 сопряжения, Формиро- ЗО ватель 3 тестов, программируемый блок 4 питания объекта контроля, формирователь 5 строб-импульсов, панель б оператора , объект 7 контроля, внутреннюю магистраль 8 системы.35Программируемый узел 2 сопряжения содержит первые информационные входы 9, вход 10, информационные входы 11 управления, входы 12 адреса, винный формирователь 13, регистр 14 данных, шинный формирователь 15, генератор 16 тактовых импульсов (ГТИ), блок 17, памяти микрокоманд, блок 18 микропрограммного управления, мультиплексор 19, дешифратор 20 адреса, регистр 21 адреса, дешифратор 22 команд, информационные 23, управляющие 24 и адресные 25 выходы.Выходы 23-25 совместно с внутренней магистралью строб-импульсов, состоящей из линий Я, 81 и 82,образуют внутреннюю магистраль 8 системы,.Формирователь 5 строб-импульсов содержит формирователи 26, 27, 28, и 30 импульсов и регистр 29 задания 15 Система работает следующим образом.Подключаемая к входам ЭВМ управАо ляет системой и обрабатывает результаты контроля, Узел 2 связывает ЭВМс формирователем 3 блоком 4, формирователем 5 и панелью б. В зависимости от типа ЭВМ она может подключаться либо к однонаправленным входам 9;либо к двунаправленным входам 10,Формирователь 3 позволяет подаватьконтролирующие тесты и снимать отклики с объекта 7, управлять типом сигнала, подаваемого на вход объекта 7импульсный либо потенциальный, задавать вид контролируемой точки - входлибо выход обьекта,Регистр 36 определяеттип подаваемого на каждый вывод объекта входного теста: импульсный или потенциальный, Регистр 37 временно хранит входной тест объекта. Регистр 38 опредевременного интервала,Панель 6 оператора содержит регистр31 управления, регистр 32 инцикации,88Форганы 33 управления, элементы 34 индикации.Формирователь 3 состоит из дешифратора 35 адреса, регистров типа сигнала - импульсный или потенциальный36, входного теста 37, входа- выхода38, считанного теста 39, а также изкоммутатора 40 буферного регистра 41входного теста, элементов И-НЕ 42,выводов (входов или выходов) 43объекта контроля, шинного формирователя 44.Блок 18 (фиг. 8) состоит из регистра 45 кода команды, регистра 46Флажков, логической схемы 47 определегия следующего адреса микрокоманды,регистра 48 адреса микрокоманды, выходных буферов 49, линий 50 адресамикрокоманды, линии 51 синхронизации,линий 52 команды линий 53 управления,линии 54 входа признаков, линии 55выбора флажков,Линии 52, 53 и 55 подсоединяютсяк соответствующим выходам ПМ 17,Вход линии 54 соединяется с выходоммультиплексора 19 и служит для подачив регистр 46 сигналов- условий ветвления алгоритма обмена. Схема 47 взависимости от регистров 45 и 46 илиний 53 вырабатывает следующий адрес микрокоманды, поступающий в регистр 48 и далее через буфер 49 наадресные входы блока 17 памяти. Блок18 тактируется от генератора 16 черезлинию 51 синхронизации.5 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 ляет тип каждого вывода объекта:вход или выход. Регистр 39 служитдля хранения считанного с объектатеста, Коммутатор 40 в зависимостиот состояния регистров 38 и 36 подает или нет на вывод объекта входнойтест от регистра 41 или от линии управления. Остальные сигналы управления, поступающие на формирователь 3,выполняют следующие функции: 81 служит для подачи на объект входноготеста путем его записи из регистра37 в регистр 41,82 служит для запоминания в регистре 39 откликов объекта контроля на поданный на его входытест.Формирователь 3 работает следующимобразом.Из регистра 21 через адресныевходы 25 двоичный код адреса поступает на вход дешифратора 35. Данные изрегистра 14 через формирователь 15,выходы 23 и формирователь 44 поступает на входы регистров 36-38. Присамоконтроле системы данные из регистров 36-38 через элементы И-НЕ42, формирователь 44 и через узел 2поступают в ЭВМ. Аналогично вводятся в ЭВМ и отклики объекта контроля,хранящиеся в регистре 39. Выбор регистров и элементов И-НЕ осуществляет дешифратор 35 при наличии сигнала управления от формирователя 5 ипри наличии соответствующего адреса.Таким образом ЭВМ в регистры 36-38записываются необходимые данные.Блок 4 включается и выключается отЭВМ через внутренний регистр. Панель6 служит для указания оператору состояния системы, а также для передачив ЭВМ управляющих воздействий.Алгоритм работы блока 18 при соединении системы с ЭВМ "Электроника" представлен на фиг. 7,Сигнал от дешифратора 20 адреса через мультиплексор 19 поступает на вход блока 18. При наличии этого сигнала блок 18 переходит к проверке наличия сигнала синхронизации СИА, поступающего в блок 18 тем же путем. Если есть сигнал СИА, то под управлением блока 18 производится запись младших разрядов адреса с входа 12 в регистр 21 (количество разрядов регистра 21 определяется числом регистров системы). Затем блок 18 анализирует сигнал "Вывод, поступающий через входы 11 и мультиплексор 19 из ЭВМ. Если сигнал "Вывод" пассивен, анализируется сигнал "Ввод", Отсутствие последнего указывает на ошибку в работе узла 2.Одно слово ЭВМ потребует двух тактов обмена данными по выходам 23. При передаче данных иэ ЭВМ (наличии активного сигнала "Вывод" ), Блок 18 анализирует сигнал "Байт", поступающий на его вход. Если сигнал активен, данные через входы 10 и формирователь 13 под управлением блока 18запишутся в регистр 14. Далее в зависимости от четности, либо нечетности адреса из регистра 21 (анализ производит блок 18) в соответствующийрегистр системы через формирователь15 и выходы 23 запишется младший либо старший байт из регистра 14. Блок18 через входы 11 выставит сигнал СИП, указывающий ЭВМ на то, что данные приняты и ожидает снятия сигнала "Вывод". В ответ на снятие этого сигнала блок 18 снимет сигнал СИП и будет ожидать снятия сигнала СИА. Снятие сигнала СИА укажет на окончание вывода данных на ЭВМ.Если сигнал "Байт" пассивен, данные от ЭВМ также запишутся в регистр 14, но их передача в регистры системы произойдет за два такта. Сначала младший байт запишется по адресу, переданному ЭВМ в регистр 21, а затем сигналом из блока 18 адрес увеличится на единицу и по новому адресу запишется старший байт из регистра 14.Если сигнал "Ввод" активен, то производится выдача данных из системы в ЭВМ. Под управлением блока 18 содержимое регистра системы с адресом,записанным в регистр 21,через входы23 и формирователь 15 запишется вмладшие восемь разрядов регистра 14.Затем адрес в регистре 21 сигналомот блока 18 увеличится на единицу исодержимое следующего регистра системы тем же путем запишется в старшиевосемь разрядов регистра 14. Данные из регистра 14 через формирователь 13 и входы 10 под управлением блока 18, получившего сигнал СИП, поступят в ЭВМ. В ответ ЭВМ снимет сигнал "Ввод", анализируемый блоком 18.Указанный алгоритм используется для обмена данными между ЭВМ и любым из регистров системы.Алгоритм работы блока 18 при присоединении системы к каналу КОП представлен на фиг. 8-11.Реализованы следующие интерфейсные функции: источник, приемник очищение устройства, запуск устройства, последовательный опрос устройства, а .также синхронизация источника (подпрограммы С и О, фиг. 8) и синхрони - 10 зация приемника (подпрограммы А и В, фиг. 8).Алгоритм работы совместно с КОП можно разбить на три части: начальный анализ (фиг.9), работа в состоянии адресации источника (фиг.10), работа в состоянии адресации приемника (фиг. 11).На фиг.8-11 логический "О" и логическая " 1" обозначают пассивность 20и активность соответствующих сигналов,В соответствии с указанным алгоритмом обмена ЭВМ, управляющая работой КОП через узел 2, опрашиваетсостояние панели 6, включает блок 4,загружает значение временнсго интервала Т в формирователь 5 и данные врегистры формирователя 3. После подачи от ЭВМ через КОП интерфейсногосообщения "Запуск" формирователь 5вырабатывает стробы Б, Б 1, Б 2,считывает отклики на поданный наобъект 7 тест, анализирует их и ука зывает на панели 6 годность или негодность объекта 7. Диагностика не- зисправностей объекта контроля можетпротоколироваться либо храниться впамяти ЭВМ. На этом процесс контроляи диагностики данного цифрового узлаобъекта 7 заканчивается, 40Предлагаемую автоматизированную систему контроля и диагностики цифровых узлов можно использовать совместно с ЭВМ либо в качестве автоном,45 ного блока совместно с аппаратурой в стандарте КОП путем программирования памяти микрокоманд либо его заменой. Это позволяет экономить затраты на создание АСКИД на основе конкретной ЭВМ за счет ее неизменной аппаратной части.Ф о р м у л а изобретения1. Автоматизированная система55 контроля и диагностики цифровых узлов содержащая формирователь тестов, программируемый блок питания объекта контроля, формирователь строб-импульсов, панель оператора, внутреннююмагистраль системь, причем формирователь тестов, программируемый блокпитания объекта контроля, формирователь строб-импульсов и панель оператора соединены между собой посредством внутренней магистрали системь 1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью расширения области применениясистемы, в нее введен программируемый узел сопряжения, информационные,управляющие и адрес.ные выходы которого соединены с внутренней магистральюсистемы, а адресные, управляющие,первые и вторые информационные входыявляются одноименными входами системы. 2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что программируемый узел сопряжения содерщлт первый и второй шинные формирователи, регистр данных и регистр адреса, блок микропрограммного управления, блок памяти микрокоманд, генератор тактовых импульсов, мультиплексор, дешифратор команд и дешифратор адреса, причем с первого по четвертый выходы блока памяти микрокоманд подключены к синхронизирующим входам второго шинного формирователя, регистра данных, первого шинного формирователя и регистра адреса соответственно , пятый и шестой выходы блока памяти микрокоманд соединены соответственно с управляющим входом мультиплексора и вторым управляющим входом блока микропрограммного управления, первый управляющий вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход - с адресным входом блока памяти микро- команд, синхронизирующий вход блока микропрограммного управления подключен к выходу генератора тактовьгх импульсов, первый и второй информационные входы мультиплексора подключены соответственно к выходам дешифратора команд и дешифратора адреса, однонаправленные выходы шинных: формирователей объединены между собой и подключены к информационному входу регистра данных, информационные входы шинных формирователей объединены между собой и с входом дешифратора команд, а также подключены к выходу регистра команд, первые информационные входы узла подключены к информационным входам и однонаправленным1249488 иг.Фиа 7 8.4 выходам шинных формирователей, вторыеинформационные входы узла подключенык двунаправленному выходу первогошинного формирователя, управляющиевходы блока соединены с седьмым выходом блока памяти микрокоманд и стретьим информационным входом мультиплексора, адресные входы узла соецинены с объединенными между собой входами дешифратора адреса и регистра адреса, информационные выходы узла подключены к двунаправленному выходу второго шинного формирователя, управ-, 5 ляющие выходы узла соединены с седьмым . выходом блока памяти микрокоманд , а адресные выходы узла соединены с выходом ре-.гистра адреса.одпрогранна длрое рамю 12(9488 Оодпроар анна Род,Демчи озориз Редакто ор Тираж 836 ИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 035, Москва, Ж, Раушск аказ 46 ВПодписное та ССС ытиинаб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,