Патент ссср 174844

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал исти нес«их

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42m, 14о

Заявлено 27Х1.1964 (№ 908605/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.IX.1965. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 26.XI.1965

МПК G 06f

УДК 681,142 — 523.8 (088.8) Государственный

«омитет по делам изобретений и открытий СССР

Авторы изобретения

В. А. Ведешников, А. Ф. Волков, В. Д. Зенкин, В. А. Трапез и T. А. Турковская

Заявитель

Институт автоматики и телемеханики

ЦИФРОВАЯ ВЪ1ЧИСЛИТЕЛЪНАЯ МАШИНА С ПРОГРАММНОСХЕМНЫМ КОНТРОЛЕМ

Подписная группа ¹ 174

Известны цифровые вычислительные машины с программно-схемным контролем, содержащие счетчик команд, запоминающее устройство команд, усилитель считывания команд, регистр команд, дешифратор операции, центральное устройство управления, местное устройство управления, усилители управляющих импульсов, арифметическое устройство, оперативное запоминающее устройство, устройство ввода — вывода.

Предлагаемая вычислительная машина отличается тем, что она содержит дешифратор зон м икр оопераций и блок формирования контрольных сигналов, связанные друг с другом и подключенные к блоку усилителей чтения запоминающего устройства команд, а выходы блока формирования контрольных сигналов подключены к блоку центрального устройства управления, блоку местного устройства управления и блоку усилителей управляющих сигналов; содержит устройство микроуправления, связанное с центральным устройством управления и усилителями управляющих сигналов, а также устройство регистрации места неисправности, связанное с усилителями чтения запоминающего устройства команд. Это позволяет автоматически находить неисправности с точностью до элемента.

Машина отличается также тем, что, с целью перехода от режима макроопераций к режиму микроопераций для увеличения разрешающей способности диагностических тестов, в ней устройство микроуправления содержит перьый вентиль расшифровки режима работы, входы которого подсоединены соответственно

10 к узлу выборки инструкции из запоминающего устройства команд и к триггеру хранения режима работы, выход которого через вентили, подключенные к выходам дешифраторов зон микроопераций, соответствующих микроопера15 циям установки триггеров машины, подсоединен к схеме задержки, которая через вентильную сборку подключена к выходам усилителей управляющих сигналов, а выход схемы задержки соединен со входом узла выборки

20 инструкций; второй вентиль расшифровки режима работы, входы которого подключены соответственно к узлу выборки инструкций и к инверсному выходу триггера хранения режима работы, через вентиль перехода от режима

25 макроуправления к режиму микроуправления соединен со входом схемы задержки, а ее выход подсоединен параллельно с выходом первого вентиля расшифровки режима работы, 174844

Машина отличается тем, что, с целью увеличения числа контролируемых точек, в ней дешифратор зон микроопераций содержит входной регистр, связанный с дешифратором, выходы которого подсоединены к контрольным точкам.

Другим отличием машины является то, что, с целью облегчения индикации места неисправности, в ней блок индикации неисправности содержит входной регистр двоично-десятичного кода номера неисправного элемента, подсоединенный через дешифратор, преобразующий код регистра в десятичный позиционный, к десятичным индикаторам.

Машина отличается также тем, что, с целью автоматического поиска места неисправности с точностью до элемента, в ней блок формирования контрольных сигналов содержит вентили, входы которых подключены соответственно к дешифратору зон микроопераций и к усилителям чтения запоминающего устройства команд, а выходы подсоединены к контролируемым элементам.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой цифровой вычислительной машины; на фиг. 2 — блок-схема устройства микроуправления, на фиг. 3 — блок-схема дешифратора зон микроопераций; на фиг. 4 — блок-схема устройства формирования контрольных сигналов; на фиг. 5 — блок-схема устройства индикации места неисправности.

Предлагаемая структура ЭЦВМ позволяет выполнять диагностические программы в двух режимах работы: в режиме макроуправления или «жесткого» управления и в режиме микроуправления. В первом случае согласно адресу команды, находящемуся в счетчике 1 команд из запоминающего устройства 2 команд через усилители 8 считывания информация поступает на регистр 4 команд. Согласно коду команды, расшифровываемому дешифратором 5 операции, центральное устройство б управления и местное устройство 7 управления операциями вырабатывают соответствующую последовательность управляющих сигналов, усиливающихся в блоке 8 усилителей управляющих сигналов. Каждое элементарное машинное действие (сдвиг, передача и т. д.) реализуется соответствующим усилителем блока 8. В арифметическое устройство

9 по адресу в команде из оперативного запоминающего устройства 10 через усилители 11 считывания ОЗУ поступает числовая информация, над которой производятся соответствующие действия. Обмен информацией между

ЦВМ и внешними приборами осуществляется через устройство 12 ввода — вывода, а согласовывает их работу устройство 18 управления связью между ЦВМ и внешними приборами.

Дешифратор 14 зон микроопераций управляет направлением передачи информации из запоминающего устройства 2 в контрольные точки машины. Переключение ЭЦВМ в режим микроуправления осуществляет специальный управляющий признак кода команды или

65 производит оператор с пульта. В этом случае устройство 15 микроуправления запоминает новый режим работы ЭЦВМ и вырабатывает сигналы управления для осуществления режима микроуправления, Микрокоманды, считываемые из запоминающего устройства 2 команд по адресу, находящемуся в счетчике

1 команд, через усилители 8 считывания команд возбуждают соответствующие контрольные точки блока 15 формирования контрольных сигналов. Блок 17 индикации неисправности указывает номер неисправного функционального элемента.

В зависимости от характера выполняемой микрооперации запуск устройства 15 осуществляется или через вентиль 18 (фиг. 2), или через сборку 19 вентилей. В первом случае, который соответствует выполнению микроопераций установки в то или иное положение проверяемых в этом режиме триггеров, сигнал пуска поступает на вентиль 18 из центрального устройства управления после выборки очередной инструкции, Другой вход вентиля 18 управляется выходом триггера 20 хранения режима, единичное состояние которого свидетельствует о режиме микроуправления. Сигнал с выхода вентиля

18 поступает на параллельно соединенные вентили 21, 22 и 28, другие входы которых подсоединены к выходам дешифратора 14 зон микроопераций, соответствующих фиксации триггеров в заданном положении. Выходы вентилей 21, 22 и 28 подключены ко входу схемы 24 задержки, выходной сигнал которой через вентиль 25 поступает на вход схемы выборки очередной инструкции. При выполнении микроопераций, связанных с проверкой усилителей управляющих сигналов, импульс запуска устройства микроуправления поступает через сборку 19 с выходов этих усилителей, а прохождение сигналов через вентили

21, 22 и 28 запрещается. Переход из режима микроуправления в режим макроуправления осуществляется установлением триггера 20 хранения режима работы в нулевое состояние.

Для этого в последней микрокоманде ставится специальный служебный признак, который через схему 26 задержки и вентиль 27 производит установку на ноль триггера 20. Тогда при выполнении последней микрокоманды через вентиль 28 вырабатывается сигнал установки дешифратора зон микрооперации в положение, соответствующее чтению информации из запоминающего устройства команд в регистр команд. Переход в режим микроуправления производится при наличии специального признака в команде 7 п. В этой же команде записываются адрес первой микрокоманды и зона, к которой она относится, а также признак группового выполнения микрооперации

Там .

Сигнал перехода в режим микроуправления вырабатывает схема выборки инструкции из трех команд. Этот сигнал через последовательно соединенные вентили 29 и 80, соответ174844

1О

15 го

25 зо

65 ственно управляемые нулевым выходом триггера 20 хранения режима работы Тр, и единичным выходом триггера регистра команд, в котором записан признак перехода к режиму микроуправления, запускает схему задержки 81.

Выполнение одиночной микрокоманды осуществляют схема 81 задержки и набор вентилей 82, 88 и 84. Вентиль 82 осуществляет обмен информацией между адресной частью команды, где записан адрес микрокоманды, и счетчиком команды. Вентиль 88 формирует сигнал передачи зоны исполняемой микрокоманды в дешифратор зон микроопераций.

Через вентиль 84 в запоминающее устройство команд подается сигнал чтения микрокоманды.

Если микрокоманда заключается в vcTBновке триггеров, то дальнейшее ф снкционирование схемы обеспечивается подачей выходного сигнала схемы 81 задержки через вентиль 85 ня вхоч вентилей 21, 22 и 28.

Если же микрокомянда связана с запуском усилительных элементов, то сигнал продол>КЕНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ IIOCTVIIBIT С ВЫХОДОВ УСИлителей через сборку 19 вентилей на вход схемь1 24 задержки. Дополнитель1ло к ранее описанной последовательности действий, ocvществляемой схемой 24 задержки, через вентиль 8á, управляемый нулевым выходом, и триггер 20 хоанения режима работы производится передача информации из адресной части регистра команд в счетчик команд. Благодаря этой передаче в счетчике команд восстанавливается текущий адрес команды.

При групповом BhIIIoëíåíèè микрокоманд к

ПЕПЕЧИСЛЕННОй ПОСЛЕДОВЯтЕЛ1.НОСтн ЧЕйС с ВИ1Л добавляется установка через вентиль 87 в единичное состояние триггера 20 хранения режима работы и прибавление через вентиль

88. входы KoTQDolo подсоединеньс к схеме 81, задержки и единичному выход с триггера 20 в счетчик команд единипы младшего разряда.

Вьсбор того или иного контрольного элемента определяется состоянием дешифратора 14 зон микроопераиий (фиг. 3) и номером возб сжденпого усслителя запоминающего устрой. ства команд. В pro coñòëâ вкчючеп входной регистр 89, пр11нимяющий I

Номер неисправного функционального элемента ЭЦВМ индицируется блоком 17 регистрации места неисправности, которое может принимать информацию из запоминающего устройства 2 команд.

Устройство индикации места неисправности

1 см. фиг. 5) содержит входной регистр 42 двоично-десятичного кода номера неисправного элемента, связанный с усилителями чтения

ЗУ команд. Выходы регистра 42 подсоединены через дешифратор 48. преобразующий код регистра в десятичный позиционный, к десятичным индикаторам 44, состояние которых указывает оператору номер неисправного элемента.

Правильное функционирование ЭЦВМ в режиме микроуправления требует исправноIo состояния следующих устройств ЭЦВМ с

«жестким» управлением: счетчика 1 команд, запоминающего устройства 2 команд, усилителей 8 считывания команд.

Доля неконтролируемого программ но-диагностическим контролем оборудования ЦВМ составляет около 1011/с> от всего оборудования

Э! 1BM.

Дополнительное оборудование, необходимое для реализации в ЭЦВМ двух режимов работы — макро- и микроуправления. составляет

2 — Зо/о от всего оборудования ЭЦВМ.

Предмет изобретения

1. Цис1>ровяя вычислительная машина с программно-схемным контролем, содержащая счетчик команд, запоминающее устройство

КОМЯНД.;СИЛИтЕЛЬ СЧИтЬ1ВаНИЯ сСОМЯНД, ОЕгистр команд. дешифратор операции, центральное устройство управления, местное устройство управления, усилители с правляющих импульсов, арифметическое устоойство. оперативное запоминающее устройство ввода— вывода, отличаюсцаяся тем, что, с целью автоматического поиска неисправности с точностью до элемента, она содер>кит дешифратор зон микрооперашлй и блок формирования контроль11ых сигналов, связанные друг с другом и подключенные и блок усилителей чтения запоминающего устройства команд, а вь1ходы блока формирования контрольных сигналов подключены к блоку центрального стоойства 1 прявления, блоку местного устройства управления 1л блоку усилителей управляющих сигналов; содержит устройство микроуправления, связанное с центральным устройством управления и усилителями управляющих сигналов, а также устройство регистрации места неисправности, связанное с усилителями чтения запоминающего устройства команд.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью перехода от режима макроопераций1

174844

Фиг. 1 к режиму микроопераций для увеличения разрешающей способности диагностических тестов, в ней устройство микроуправления содержит первый вентиль расшифровки режима работы, входы которого подсоединены соответственно к узлу выборки инструкций из запоминающего устройства команд и к триггеру хранения режима работы, выход которогочерез вентили, подключенные к выходам дешифраторов зон микроопераций, соответствующих микрооперациям установки триггеров машины, подсоединен к схеме задержки, которая через вентильпую сборку подключена к выходам усилителей управляющих сигналов, а выход схемы задержки соединен со входом узла выборки инструкций; второй вентиль расшифровки режима работы, входы которого подключены соответственно к узлу выборки инструкций и к инверсному выходу триггера хранения режима работы, через вентиль перехода от режима макроуправления к режиму микроуправления соединен со входом схемы задержки, а ее выход подсоединен параллельно с выходом первого вентиля расшифровки режима работы.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения числа контролируемых точек, в ней дешифратор зон микроопераций содержит входной регистр, связанный с дешифратором, выходы которого подсоединены к контрольным точкам.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью облегчения индикации места неисправности, в ней блок индикации неисправности содержит входной регистр двоично-десятичного кода номера неисправного элемента, подсоединенный через дешифратор, преобразующий код регистра в десятичный позиционный, к десятичным индикаторам.

5. Машина по п. I, отлича ощаяся тем, что, с целью автоматического поиска места неисправности с точностью до элемента, в ней блок формирования контрольных сигналов содержит вентили, входы которых подключены соответственно к дешифратору зон микроопераций и к усилителям чтения запоминающего устройства команд, а выходы подсоединень1

25 к контролируемым элементам,