DD135253B1 - Schaltungsanordung zur steuerung der wiederholung von mikroprogrammen - Google Patents

Description

Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Steuerung der Wiederholung von Mikroprogrammen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft mikroprogrammgesteuerte elektronische Datenverarbeitungsanlagen mit Fehlererkennung und -behandlung und Wiederholung von Abläufen zur Beseitigung vorübergehender Fehler,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bereits bekannt, bei auftretenden Fehlern Abläufe in Datenverarbeitungsanlagen zu wiederholen, um die Wirkung vorübergehender Fehler und Störungen zu beheben. Die wesentlichen Probleme sind das Festlegen geeigneter Wiederanlaufpunkte und die Speicherung von Daten, die im Laufe der Verarbeitung verändert werden und bei einem Wiederanlauf unverändert zur Verfügung stehen müssen. So ist z. B. eine Lösung bekannt, bei der eine Anzahl von Operandenrückgriffspeichern existieren, in denen die Operanden gepuffert werden, wodurch die Abläufe immer von vorn wiederholbar sind. Außer dem hohen Aufwand an Speichern besteht der Nachteil, daß die Einrichtung nur für Befehle mit Operanden anwendbar ist und nicht für andere Mikroprogramme (DE-AS 19 OI 297). Eine andere Einrichtung (DE-AS 19 01 228) verwendet einen automatischen Abschnittzähler, der im Ablauf weitergezählt wird und bei Abbruch durch Fehler die Einsprungstelle im Mikroprogramm anzeigt. Dieses erfordert eine aufwendige Schaltung und ist nur bei einheitlichen Abläufen anwendbar.

Es ist weiter bekannt, einen Ablauf einfach von vorn einschließlich des Befehlsaufruf3 zu wiederholen, so lange eine

Wiederholschwe1 le noch nicht überschritten ist (US-PS 32 48 697). Dies bedeutet eine geringe Wiederholbarkeit. Ein einmal begonnener Befehl muß beendet werden, und es ist dann nicht feststellbar, ob ein vorübergehender oder ständiger Fehler vorlag. Bei einer anderen Anlage werden gleichfalls Abläufe bei Fehler abgebrochen und neu begonnen, wobei durch Steuerbedingungen der Ablauf im Wiederholfall modifiziert läuft und weitgehend mit noch vorhandenen Zwischenergebnissen arbeitet (US-PS 36 54 448). In diesem Fall ist der Ablaufentwurf kompliziert, da alle Abbruchfälle berücksichtigt werden müssen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Wiederholsteuerung und -organisation zu vereinfachen und sehr flexibel zu gestalten, so daß sie bei späteren Änderungen und im Ablaufentwurf einfach zu handhaben ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die Wiederholmöglichkeit eines Mikroprogrammablaufs in übersichtlicher Weise charakterisiert und durch die entschieden werden kann, ob ein Ablauf ganz von vorn wiederholt werden muß oder ob eine Wiederholung von einer späteren Stelle erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung rait einem Mikroprogrammsteuerwerk, dessen Mikrobefehlsregister Daten-, Steuer-, Adreß- und Bedingungsfelder enthält und dessen Adressierungseinheit mit einer ar ithmetisc+i-logischen Einheit verbunden ist, dadurch gelöst, daß ein erstes Flipflop, das anzeigt, daß der Aolauf wiederholbar ist, und ein zweites Flipflop, das anzeigt, daß der Ablauf ab Befehlsaufruf wiederholbar ist, am Steuerfeld des Mikrobefehlsregisters angeschlossen sind und die Ausgänge dieser Flipflops mit der Adressierungseinheit und ferner ein Wiederanlaufpunktregister, dessen Ausgänge an die arithmetisch-logische Einheit angeschlossen sind, mit dem Datenfeld des Mikrobefehlsregisters verbunden sind.

Don Wiederanlaufpunktregister sind logische Schaltungen voryeschaltet, die nut den Steuerfeld verbunden sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Flipflops durch das Operationsendesignal eingeschaltet werden und das Wiederanlaufpunktregister durch dieses Signal gelöscht w i г d .

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß dem ersten Flipflop ein weiteres Flipflop nachgeschaltet ist, das den Inhalt des ersten Flipflop durch ein Fehlersignal übernimmt, durch das ferner das erste Flipflop ausgeschaltet wird.

Ausführungsbeispiel

Die Zeichnung stellt dar:

Fig. 1: Die Blockschaltung einer Mikroprogrammsteuerung, Fig. 2: die gemäß der Erfindung vorgesehene Zusatzschaltung.

Die Fig. 1 zeigt einen Mikroprogrammspeicher 1 mit einer Adressierungseinheit 2 und einem Mikrobefehlsregister 3, das in mehrere Felder, nämlich ein Adreßfeld 4, ein Bedingungsfeld 5, ein Steuerfeld 6 und ein Datenfeld (DF) 7 aufgeteilt ist. Dem Bedingungsfeld 5 und dem Steuerfeld 6 sind Decodierschaltungen 8, 9 und dem Datenfeld 7 ist ein Wiederanlaufpunktregister (WPR) 10 nachgeschaltet. Die Decodierschaltung 9 ist über Leitungen 11, 12 mit dem Flipflop (WFF) 13 und dem Flipflop (BFF) 14 verbunden, und eine Leitung 15 führt als Steuerleitung zum Wiederanlaufpunktregister 10. Die Ausgänge der Decodierschaltung 3 und der Flipfiops 13, 14 führen an eine Sprungbedingungsschaltung 16, die mit der Adressierungseinheit 2 verbunden ist. Das Wiederanlaufpunktregister 10 ist mit der arithmetisch-logischen Einheit 17 und diese über Leitungen 18 gleichfalls mit der Adressierungseinheit 2 verbunden. Die Fig. 2 zeigt weitere Schaltungsde tails zur Steuerung der Flipflops 13, 14 und des Wiederanlaufpunktregisters 10 und ein dem Flipflop 13 nachgeschaltetes Flipflop (WFFV) 19. Den Setz- und Rücksetzeingängen der Flipflops 13, 14 und den Takteingängen der Flipflops des Wiederanlaufpunktregisters 10 sind ODER-Schaltungen 20 ... 25 und den

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Dateneingängen der Flipflops des Wiederanlaufpunktregisters 10 sind UND-Schaltungen 26, 27 vorgeschaltet. Cber die Leitung 28 wird an die ODER-Schaltungen 20, 22, 24, 25 das Operationsende-Signal OE und an die UND-Schaltungen 26, 27 dessen Negation geführt. Eine Leitung 29 ist mit den ODER-Schaltungen 21, 24, 25 verbunden und führt das Signal Ladeanweisung LB. An den zweiten Eingängen der UND-Schaltungen 26, 27 liegen die Signale DFO bis DFn vom Datenfeld 7. Die Signale EBl und EB2 bzw. ABl und AB2 dienen der Ein- bzw. Ausschaltung der Flipflops 13, 14 und werden von der Decodierschaltung 9 geliefert.

Die Verwendung dieser Anordnung im Rahmen eines Mikroprogramms geschieht in folgender Weise: Jedes Mikroprogramm endet mit einer Ende-Anweisung OE, die im Steuerfeld 6 codiert ist und die gleichzeitig die Auswahl und den Beginn des nächsten Mikroprogrammes einleitet. Mit dieser Anweisung werden durch die Dekodierschaltung 9 gleichzeitig die Flipflops 13, 14-eingeschaltet und das Wiederanlaufpunktregister 10 gelöscht. Das so begonnene Mikroprogramm befindet sich damit im Zustand wiederholbar (WFF = 1) einschließlich Befehlsaufruf (BFF = 1). Wenn nun beispielsweise das neue Mikroprogramm nach einer bestimmten Zeit oder auch von Anfang an aus ablaufspezifischen Gründen nicht oder nicht mehr wiederholt werden kann, so muß durch einen entsprechenden Code im Steuerfeld 6 das Flipflop 13 ausgeschaltet werden. WFF = 0 kennzeichnet dann den Ablauf als nichtwiederholbar. Wenn dagegen der Ablauf prinzipiell wiederholbar bleibt, aber eine Wiederholung einscniießlich Befehlsaufruf nicht mehr möglich ist, so muß an der Stelle, wo diese Bedingung eintritt, durch eine entsprechende Kombination im Steuerfeld das Flipflop 14 ausgeschaltet werden. Mit WFF = I₁ BFF = 0 wird dann der Ablauf als zwar wiederholbar, allerdings nicht mit Be fehl saufruf gekennzeichnet. Der Wiederanlaufpunkt im Mikroprogramm, an dem die Wiederholung einsetzen kann,

".ν ir ij dann durch defl Inhalt aes '.i'iederanlau fpunktregi sters gegeüen. Der in ic Beginn jedes ,Mikroprogramtnes im Wiederanlauf cunktregister eingestellte Wert 0 hat dann allgemein die Bedeutung, daß das betreffende Mikroprogramm von seinen ersten Mikrobefehl an wiederholt werden soll. Sind і;л Mikroprogramm andere Einsprungstellen gewünscht, so muß das Wiederanlaufpunktregister durch das Laden eines entsprechenden Wertes aus den Datenfeld eingestellt werden. Ілі Falle eines Fehlers wird dann zunächst der gerade in Arbei befindliche Ablauf unterbrochen und ein Fehlerbehandlungsmikroprogramm begonnen. Dieses analysiert zunächst durch Abfrage des Flipflops 13 mit Hilfe von Mikroprogrammsprüngen die Wiederholbarkeit des fehlerhaften Ablaufes. Ist WFF =0, so erfolgt eine allgemeine Fehlerbehandlung, ist WFF = 1, so muß die tViedernolorganisation eingeleitet werden. Dazu muß als nächstes das Flipflop 14 abgefragt werden. Bei BFF = 1 muß das Organisationsmikroprograram mit dem noch vorhandenen Befehlszähler lediglich den Befehl neu starten. Bei BFF = 0 wird der Inhalt des Wiederanlaufpunkt- * registers in der arithmetisch-logischen Einheit analysiert. Ist WPR = 0, so braucht die Wiederholorganisation nur den im allgemeinen noch verfügbaren ersten Mikrobefehl zu starten. Ist WPR Φ Q/ ^s0 entspricht dieser Wert einer bestimmten Mikrobefehlsadresse im fehlerhaften Mikroprogramm. Im einfachsten Falle kann das Wiederanlaufpunktregister die Mikrobefehlsadresse direkt enthalten, die dann als Adresse über die Adressierunnseinheit bereitgestellt werden muß. In speziellen Fällen kann zuvor eine Aufbereitung von Zwischenergebnissen vorgenommen werden, damit der Anschluß an den unterbrochenen Ablauf wieder hergestellt ist. Eine spezielle Ausführungsform zeigt Fig. 2. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß dem Flipflop 13 ein Flipflop (IVFFV) 19 nachgeschaltet ist und daß WFFV für die Auswertung benutzt wird. Die Übernahme von WFF nach WFFV erfolgt mit einem Fehlersignal FS, das gleichzeitig WFF ausschaltet.

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Damit wird der vorhergehende Zustand des Flipflops 13 in Flipflop 19 gespeichert und steht weiterhin zur Verfügung, währenddem der neue Ablauf, der die Fehlerbehandlung durchführt, seinerseits im Flipflop 13 als nichtwiederholbar gekennzeichnet ist. Ein weiterer Fehler würde dann zwangsläufig die Fehlerbehandlung selbst ohne zusätzliche Anweisungen als nichtwiederholbar vorfinden.

Eine weitere spezielle Ausführung in Fig. 2 ist, daß das Flipflop 14 mit der Ladeanweisung LB für das Wiederanlaufpunktregister ausgeschaltet wird, was einfacher für die Mikroprogrammierung ist.

Claims (3)

1. Er P I ndunusanspruch

   1. Schal tunqsanordnunq zur Steueruno der ',ΐieuerholuno von Mikroprogrammen mit einen Mikrobefehlsregister , das Daten-, Steuer-,. Adreß- und ßedingungsfelder umfaßt, einer Adressierungseinheit und einer ar ithnse tiscn-logischen Einheit, die nut der Adressierungseinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,, daß ein erstes Flipflop (13) und ein zweites Flipflop (14) an dem Steuerfeld (6) des Mikrobefehlsregisters (3) angeschlossen sind und die Ausgänge dieser Flipflops (13, 14) nut der Adressierungseinheit (2) und ferner ein Wiederanlaufpunktregister (10), dessen Ausgänge an die arithmetisch-logische Einheit (17) angeschlossen sind, mit dem Datenfeld (7) des Mikrobefehl sregisters (3) verbunden sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Punkt I₁ dadurch gekennzeichnet, daß dem Wiederanlaufpunktregister (10) logische Schaltungen (24 ... 27) vorgeschaltet sind, die mit dem Steuerfeld (5) verbunden sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Flipflop (13) ein weiteres Flipflop (19) nachge schaltet ist, das den Inhalt des ersten Flipflops (13) durch ein Fehlersignal übernimmt, durch das ferner das erste Flipflop (13) ausgeschaltet wird.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen