Автоматизированная система контроля и диагностики цифровых узлов

 

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 реша ется путем ввода в систему, содержащую формирователь тестов (ФТ), программируемый блок питания объекта контроля (БЛОК), формирователь стробимпульсов (ФСИ), панель оператора (ПО) и объект контроля (ОК), соединенные внутренней магистралью системы , программируемого блока сопряжения (ПБС), входы которого подключаются к ЭВМ, а выходы - к внутренней магистрали системы. ПБС выполнен , что входящие в него шинные формирователи , регистры данных и адреса, дешифраторы адреса и команд, мультиплексор тактовых импульсов, память микрокоманд (ИМ) 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, ФСЙ, 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 принцип микропрограммного управления сопряжением с ЭВМ позволяет использовать систему с.различными управляющими вычислительными средства1 ш. 1 з.п. ф-лы, 11 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"-1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3757018/24-24 (22) 21.06.84 (46) 07. 08. 86. Бюл № 29 (71) Кишиневский политехнический институт им. Сергея Лазо (72) В.П.Настасенко (53) 621.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Yi - 802970экл.G 06 F 31/28,G 06 F 15/46, 1972.

Комплекс исследований по созданию автоматической системы контроля и диагностики цифровых узлов РЭА на базе ЭВМ "Электроника 100."- Отчет

НИР. инв. № Б60087000, гос. регистр.

¹ 75066829 ° ,(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ 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 стробимпульсов (ФСИ), панель оператора (ПО) и объект контроля (ОК), соединенные внутренней магистралью систе(51)4 G 05 В 23/02, С 06 F 15/46 мы, программируемого блока сопряжения (ПВС), входы которого подключаются к ЭВМ, а выходы — к внутренней магистрали системы. ПБС выполнен 1ак, что входящие в него шинные формирователи, регистры данных и адреса, дешифраторы адреса и команд, мультиплексор тактовых импульсов, память микрокоманд (ПМ) и блок микропрограм-. много 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 3ВМ с ФТ, БПОК, ФСИ, ПО. B 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 принцип микропрограммного управления сопряжением с ЭВМ позволяет использовать систему с.различными управляющими вычислительными 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. 5

Цель изобретения — расширение области применения системы, что позволит применять ее совместно с 3ВМ, а также с аппаратурой в стандарте

КОП. I0

На фиг. 1 представлена блок-схема автоматизированной системы контроля и диагностики (АСКИД) с программируемым узлом сопряжения; на фиг.2стру-ктурная схема программируемого узла сопряжения; на фиг. 3- блоксхема формирователя строб-импульсов; на фиг. 4- блок †схе пульта оператора; на фиг. 5- функциональная схема формирователя тестов; на фиг, 6 — 20 структурная схема блока микропрограммного управления (БМУ); на фиг. 7блок-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 3BN, программируемый узел 2 сопряжения, формиро- ЗО ватель 3 тестов, программируемый блок

4 питания объекта контроля, формирователь 5 строб-импульсов, панель 6 оператора, объект 7 контроля, внутреннюю магистраль 8 системы.

Программируемый узел 2 сопряжения содержит первые информационные входы

9, вход 10, информационные входы 11 управления, входы 12 адреса, шинный 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

?1 адреса, дешифратор 22 команд, информационные 23, управляющие 24 и адресные 25 выходы.

Выходы 23-25 совместно с внутренней магистралью строб-импульсов, состоящей из линий S, S1 и S2,образуют внутреннюю магистраль 8 системы. .Формирователь 5 строб-импульсов содержит формирователи 26, 27, 28, и 30 импульсов и регистр 29 задания

Система работает следующим образом.

Подключаемая к входам ЭВМ управА0 ляет системой и обрабатывает результаты контроля. Узел 2 связывает ЭВМ с формирователем 3., блоком 4, формирователем 5 и панелью 6. В зависимости от типа 3ВМ она может подключаться либо к однонаправленным входам 9; либо к двунаправленным входам 10.

Формирователь 3 позволяет подавать контролирующие тесты и снимать отклики с объекта 7, управлять типом сиг— нала, подаваемого на вход объекта 7 импульсный либо потенциальный, задавать вид контролируемой точки — вход либо выход обьекта..

Регистр 36 определяет тип 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 регистр

31 управления, регистр 32 инцикации, 88

Ф органы 33 управления, элементы 34 индикации.

Формирователь 3 состоит из дешифратора 35 адреса, регистров типа сигнала — импульсный или потенциальный

36, входного теста 37, входа- выхода

38, считанного теста 39, а также из коммутатора 40 буферного регистра 41 входного теста, элементов И-НЕ 42, выводов (входов или выходов) 43 объекта контроля, шинного формирователя 44.

Блок 18 (фиг. 8) состоит из регистра 45 кода команды, регистра 46 флажков, логической схемы 47 определегия следующего адреса микрокоманды, регистра 48 адреса микрокоманды, выходных буферов 49, линий 50 адреса микрокоманды, линии 51 синхронизации, линий 52 команды>линий 53 управления, линии 54 входа признаков, линии 55 выбора флажков.

Линии 52, 53 и 55 подсоединяются к соответствующим выходам ПМ 17.

Вход линии 54 соединяется с выходом мультиплексора 19 и служит для подачи в регистр 46 сигналов- условий ветвления алгоритма обмена. Схема 47 в зависимости от регистров 45 и 46 и линий 53 вырабатывает следующий адрес микрокоманды, поступающий в регистр 48 и далее через буфер 49 на адресные входы блока 17 памяти. Блок

18 тактируется от генератора 16 через линию 51 синхронизации.

1249488

20

ЭО

55 ляет тип каждого вывода объекта: вход или выход. Регистр 39 служит для хранения считанного с объекта теста. Коммутатор 40 в зависимости от состояния регистров 38 и 36 подает или нет на вывод объекта входной тест от регистра 41 или от линии управления. Остальные сигналы управления, поступающие на формирователь 3, выполняют следующие функции: S1 служит для подачи на объект входного теста путем его записи из регистра

37 в регистр 41,S2 служит для запоминания в регистре 39 откликов объекта контроля на поданный на его входы тест.

Формирователь 3 работает следующим образом.

Из регистра 21 через адресные входы 25 двоичный код адреса поступает на вход дешифратора 35. Данные из регистра 14 через формирователь 15, выходы 23 и формирователь 44 поступает на входы регистров 36-38. При самоконтроле системы данные из регистров 36-38 через элементы И-НЕ

42, формирователь 44 и через узел 2 поступают 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 и при наличии соответствующего адреса.

Таким образом ЭВМ в регистры 36-38 записываются необходимые данные.

Блок 4 включается и выключается от

ЭВМ через внутренний регистр. Панель

6 служит для указания оператору состояния системы, а также для передачи в ЭВМ управляющих воздействий.

Алгоритм работы блока 18 при соединении системы с ЭВМ "Электроника-60" 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 18 запишутся в регистр 14. Далее в зависимости от четности, либо нечетности адреса из регистра 21 (анализ производит блок 18) в соответствующий регистр системы через формирователь

15 и выходы 23 запишется младший либо старший байт из регистра 14. Блок

18 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 входы

23 и формирователь 15 запишется в младшие восемь разрядов регистра 14.

Затем адрес в регистре 21 сигналом от блока 18 увеличится на единицу и содержимое следующего регистра системы тем же путем запишется в старшие восемь 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.

12ч9ч88

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 — iO 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 "!3" и логическая " 1" обозначают пассивность и активность соответствующих сигналов.

В соответствии с указанным алгоритмом обмена ЭВМ, управляющая работой КОП через узел 2, опрашивает состояние панели 6, включает блок 4, загружает значение временнсго интервала Т в формирователь 5 и данные в регистры формирователя 3. После подачи от ЭВМ через КОП интерфейсного сообщения "Запуск" формирователь 5 вырабатывает стробы Б, Б1, Б2, считывает отклики на поданный IIa объект 7 тест, анализирует их и ука-зывает на панели 6 годность или негодность объекта 7. Диагностика не- з исправностей объекта контроля может протоколироваться либо храниться в памяти ЭВМ. На этом процесс контроля и диагностики данного цифрового узла объекта 7 заканчивается. 40

Предлагаемую автоматизированную систему контроля и диагностики цифровых узлов можно использовать совместно с ЭВМ либо в качестве автоном,В 5 ного блока совместно с аппаратурой в стандарте КОП путем программирования памяти микрокоманд„ либо егс 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 и з о б р е т е н и я

1. Автоматизированная система

55 контроля и диагностики цифровых узлов содержащая формирователь тестов, программируемый блок питания объекта контроля, формирователь строб-импульсов, панель оператора, внутреннюю магистраль системь|, причем формирователь тестов, программируемый блок питания объекта контроля, формирователь строб-импульсов и панель оператора соединены между собой посредством внутренней магистрали системы, о т л и ч а ю а я с я тем, что, с целью расширения области применения системы, в нее введен программируемый узел сопряжения, информационные, управляющие и адрес.ные выходы которого соединены с внутренней магистралью системы, а адресные, управляющие, первые и вторые информационные входы являются 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 содержит первый и второй шинные формирователи, регистр данных и регистр адреса, блок микропрограммного управления, блок памяти микрокоманд, генератор тактовых импульсoB 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 регистDB 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 микрокоманд, 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 однонаправленным

1249488

Фиг.1

Фиа2 выходам шинных формирователей, вторые информационные входы узла подключены к двунаправленному выходу первого шинного формирователя, управляющие входы блока соединены с седьмым выходом блока памяти микрокоманд и с третьим 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 седье мым выходом блока памяти микрокоманд, а адресные выходы узла соединены с выходом ре-гистра адреса.

1249488

ЛВФ55 ВП51 /7У5У ЛК52.

Сис 7

/ адпрогранна 4

/Волроероима С

1249488

Подпроаранна Я

1249488

3а

Фаа Р

Составитель Р.Апарин

Техред Г.Гербер Корректор M.демчи

Редактор А.Козориз

Заказ 4638 Тираж 835

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Подписное

4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4