Устройство для контроля времени выполнения программ

Устройство для контроля времени выполнения программ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММ, содержащее .счетчик времени, элемент ИЛИ и четыре элемента И, причем выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен с выходом третьего элемента И, выход переполнения счетчика времени является выходом време.ни устройства , отличающееся тем, что, с целью повьииения достоверности контроля времени прохождения програют в отладочном режиме работы, в него введены триггер управления, триггер блокировки и счетчик тактовых импульсов, причем единичный выход триггера блокировки соединен с первьвл входом первого элемента И, второй вход которого является входом меток времени устройства, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика времени, информационный вход которого является установочным входом устройства, второй вход элемента ИЛИ является входом запуска устройства, выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера управления, единичный выход которого соединен с управляющим выходом устройства и первым входом четвертого элемента И, второй, вход которого является входом тактовых импульсов устройства, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика тактовых импульсов, вход сброса котоi рого соединен с выходом первого элемента И, входы третьего элемен (Л та и соединены с выходом четвертого элемента И и соответствующими выходами счетчика тактовых импульсов, нулевой выход триггера управления соединен с в-входом триггера управления , нулевой выход триггера блокировки соединег с и -входом триггера блокировки и вторым входом второго элемента И, выход которого динен с входами синхронизации триггеров блокировки и управления, нулевые В|Ходы которых соединены с входом останова устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН

19 А (19) (Н) M5D C 06 F 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Жт . м», ..„„-., Мй ав Ф °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3420680/18-24 (22) 12.04.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) В.Э.Вершков (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 830389, кл. G 06 F 11/00, 1979 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 674024, кл. G 06 F 11/00, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММ, содержащее. счетчик времени, элемент

ИЛИ и четыре элемента И, причем выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен с выходом третьего элемента И, выход переполнения счетчика времени яв- ляется выходом времени устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьиаения достоверности контроля времени прохождения программ в отладочном режиме работы, в него введены триггер управления, триггер блокировки и счетчик тактовых импульсов, причем единичный выход триггера блокировки соединен

° с первым входом первого элемента И, второй вход которого является входом меток времени устройства, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика времени, информационный вход которого является установочным входом устройства, второй вход элемента ИЛИ является входом запуска устройства, выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера управления, единичный выход которого соединен с управляющим выходом .устройства и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого является входом тактовых импульсов устройства, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика тактовых импульсов, вход сброса которого соединен с выходом первого Е

Я элемента И,.входы третьего элемента И соединены с выходом четвертого элемента И и соответствующими выходами счетчика тактовых импульсов, нулевой выход триггера управления соединен с в -входом триггера управления, нулевой выход триггера блокировки соединен с в -входом триггера блокировки и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входами синхронизации триггеров блокировки и управления, ну,левые входы которых соединены с входом останова устройства.

1071619

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в автоматизированных. управляющих системах, работающих в реальном масштабе времени.

Известно устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее генератор импульсов, регистр уровня приоритета, регистр контрольного слова, элемент И, группу таймеров приоритетного уровня каждый иэ которых содержит три счетчика,.триггер и два элемента И С11 .

Недостатком устройства является невозможность получения точного времени выполнения программ при их отладке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее четыре элемента И, два элемента НЕ, 1 элемент запрета, элемент. ИЛИ, счетчик, группу элементов И, причем первый н второй управляющие входы устройства соединены соответственно с первым входом элемента запроса и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, .вход останова устройства соединен с входом второго элемента НЕ и первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого является входом перезапуска устройства, выход второго элента НЕ соединен с первым входом етвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и выходом элемента запрета, второй вход которого соединен с вторьМ входом третьего элемента И и является входом синхроимпульсов устройства, выходы первого и второго элементов И сое-. динены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого является сигналом неисправности устройства первый и второй информационные входы устройства соединены с соответствующими. входами элементов И группы, выходы которых соединены с информационным входом счетчика и третьим входом элемента запрета с23

Недостатком данного устройства является нарушение соответствия между реальным и зафиксированным временем прохождения участков программ при работе в наладочных режимах. Данные нарушения обусловлены тем, что при отладке состояния остановов и пусков в работе ЦВМ задаются оператором в случайные моменты интервала между двумя соседнн

20 ми сигналами меток времени. Такая случайность не внося каких-либо разрывов в логику прохождения последовательностей команд, приводит к нарушению масштаба сигналов меток . времени при заполнении счетчика, т.е. может вызывать потерю либо появление не в свое время сигнала метки времени. Причем такое искажение происходит практически..при каждом останове-пуске. укаэанный недостаток приводит к различию в прохождении программ в режимах отладки и в рабочих .режимах, что снижает качество отладки, особенно в части факторов, существенных для систем реального времени.

Цель изобретения - повыаение достоверности контроля времени прохождения программ в отладочном режиме работы.

Поставленная цель достигается тем, .что в устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, элемент ИЛИ и четыре элемента И, причем выход первого элемента И соединен с первым входом элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен с

З0 выходом третьего элемента И, выход . переполнения счетчика времени является выходом времени устройства, введены триггер управления, триггер блокировки. и счетчик тактовых

35 импульсов, причем единичный вцыод триггера блокировки соединен с первым входом nepsoro элемента И, второй вход которого является входом меток времени устройства,. выход пер4р вого элемента И соединен со счетным входом счетчика времени, информа" ционный вход которого является установочным входом устройства, второй вход элемента ИЛИ является вхо45 дом запуска устройства выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера управления, единичный выход которого соединен с управляющим выходом устройства и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого является входом тактовых импульсов устройства, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика тактовых импульсов, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента И; входы третьего элемента И соединены с выходом четвертого элемента И и соответствующими выходами счетчика тактовых импульсов, нулевой выход

60 триггера управления соединен с з-входом триггера управления, нулевой выход триггера блокировки соединен с Г -входом триггера блокировки и вторым входом второго элемента И, g5 выход которого соединен,с входами

1071619 синхронизации триггеров блокировки и управления, нулевые входы которых соединены с входом останова устройства.

На.чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля 5 времени выполнения. программ.

Устройство содержит счетчик 1 времени, счетчик. 2 тактовых импульсов, триггер 3 блокировки, триггер 4 управления, элемент ИЛИ 5, четыре 10 элемента И 6-9, вход 10 запуска устройства, вход ll останова устройства, вход 12 меток времени устройства, вход 13 тактовых импульсов устройства, управляющий выход 14 устрой- 5 ства, выход 15 времени устройства, установочный вход 16 устройства..

Счетный вход счетчика 1 времени и вход сброса счетчика 2 тактовых импульсов соединены с выходом пер- 7О вого элемента И 6, к которому такwe подключен первый вход элемента

ИЛИ 5, второй вход которого соеди,нен с входом 10 пуска устройства, а выход - с единичным-входом триг- 75 гера 4 управления, нулевой вход триггера 4 .соединен с нулевым входом триггера 3 блокировки и входом 11 останова устройства. Р-вход триггера

4 управления соединен с его нулевым выходом, а вход синхронизации подключен к выходу второго элемента

И 7 и входу синхронизации триггера

3 блокировки. р-вход триггера 3 соединен со своим нулевым выходом и вторым входом второго элемента

И 7, единичный выход триггера 3 соединен с первым входом первого эле- . мента И 6, второй вход которого соединен с входом 12 меток времени устройства, второй вход четвертого 40 элемента И 9 соединен с входом 13 тактовых импульсов устройства, первый вход соединен с единичным выходом триггера 4 управления, а вы- ход со счетным входом тактовых HM 45 пульсов счетчика 2. Входы третьего элемента И 8 соединены с выходом четвертого элемента.И 9 и соответствующими выходами счетчика 2 тактовых импульсов, а выход - с пер" 5() вЫм входом элемента И 7. Единичный выход триггера управления является управляющим выходом 14 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 1, 2 и триггеры 3,4 установлены в 0" .

ПРи этом прохождение в устройство сигналов меток времени с входа 12 н тактовых импульсов с входа 13

:блокировано. 60

При поступлении на вход 10 устройства сигнала запуска, свидетельствующего о выполнении опера-тором пуска функционирования, этот сигнал через элемент ИЛИ 5 проходит. на единичный вход триггера 4 управления, устанавливая его в единичное состояние. Элемент И 9 начинает пропускать тактовые импульсы на счетный вход счетчика 2, которые заполняют его. На управляющий выход 14 устройства подается сигнал, разрешающий выполнение программы.

В частности, одним из действий этой программы является занесение на счетчик 1 через установочный вход 1Е кода временного интервала, организуемого программой на этом участке ее выполнения.

При подсчете N импульсов

T (", где Т вЂ” период сигналов меток времени, составляющий в данном случае 4 мс, - период тактовых импульсов, составляющий 1 мкс), т.е. при подсчете 4000 импульсов тактовой частоты (й +1)-ый импульс проходит на выход элемента И 8 -и далее через элемент И.7 на входы синхронизации триггеров блокировки 3 и управления

4, переключая первый из них в единичное состояние и сбрасывая второй в нулевое состояние. Такое переключение триггеров 3 и 4 разрешает прохождение через элемент И 6 сигналов меток времени и блокирует дальнейшее заполнение счетчика 2. Одновременно сброс триггера 4 в 0 снимает с управляющего выхода 14 разрешающий сигнал, что приостанавливает выполнение ранее пущенной программы.

В указанном состоянии устройство находится до наступления ближайшего сигнала метки времени, который, пройдя через открытый элемент И 6, добавляется в счетчик 1 к ранее занесенной в него константе, сбрасывает в 0 счетчик 2 и, пройдя через элемент ИЛИ 5, устанавливает триггер управления 4 в единичное состояние. Это разрешает возобновление выполнения приостановленной программы и новое заполнение служебного счетчика 2. далее в устройстве происходят периодические заполнения счетчика 2 до величины ф +1 и сброс его в 0 . поступающими сигналами меток времени. Сигналы с выхода элемента И 8 в этом случае каких-либо действий не производят, так как элемент И 7 вследствие единичного состояния триггера 3 находится в закрытом состоянии. При этом счетчик l периодически (по мере отработки задаваемых временных интервалов) фор" мирует сигнал переполнения, который поступает на выход 15 и вновь записывается кодами временных констант последовательно выполняемых участков программ. / .

1071619

При останове программы по заданию оператора (например, по адресу, условию, признаку) либо при непосредственном нажатии им кнопки останова (не показана) в устройство поступает сигнал останова, который по входу ll останова устройства подается на нулевые входы триггеров 3 и 4, сбрасывая их в О . В результате блокируется прохождение в устройство каксигналов,меток времени по входу 12, так и тактовых импульсов по входу 13. При этом счетки 1 содержит отсчет времени, прошедшего от момента последнего обновления его содержимого, а счетчик 2 - от момента поступления последнего сигнала метки времени.

Причем первый счетчик это время со« держит с точностью периода сигналов меток времени (4 мс), а второй— с точностью периода тактовых импульсов (1 мкс).

При пуске програюаа в устройство по.входу 10 поступает сигнал запуска, который, пройдя, через элемент ЙЛИ 5, переключает триггер управления 4 в единичное состояние, что разрешает продолжение выполнения программы и поступление тактовых импульсов в счетчик 2 ° Однако метки времени остаются в устройстве. заблокированными элементом И 6 до источника времени, равного оставшемуся при останове до прихода очередной (следующей) метки времени.

Как и при первоначальном пуске, при срабатывании элемента И 8 триггер 4 управления вновь сбрасывается s О, а триггер 3 блокировки устанавливается в 1 . При этом происходит приостанов BHIfoJI10 нения программы, который длится до момента прихода ближайшего сигнала метки времени. Этот сигнал вновь переключает триггер управления 4 в единичное состояние, что

fS снижает приостанов программы и обеспечивает продолжение работы устройства как указано, Основным преимуществом устройст;9 ва является высокая достоверность (з на три порядка выше) отсчетов времени прохождения программ в наладочных режимах, что обеспечивает тождественность их выполнения в

2Я рабочих режимах и режимах отладки.

В свою очередь, исключение ошибок в фиксации временных отсчетов сокращает общее время и затраты на отладку программ и повиаает их надежность ур при функционировании в рабочих режимах.

1071619

Составитель В.Гречнев

Редактор О.Колесйикова Техред М.Гергель

Корректор А.Ильин

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 40/20 Тирам 366

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Nocicsa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5