DE3638256A1 - Schaltung zur erzeugung kuenstlicher fehler fuer eine datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schal­ tung zur Erzeugung künstlicher Fehler für eine Daten­ verarbeitungsanlage, die eine große Anzahl von Bauele­ menten aufweist. Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltung zur Prüfung, ob die Fehlerermitt­ lungsfunktion einer Datenverarbeitungsanlage richtig arbeitet, oder nicht, indem in jedem der Bauelemente künstlich Fehler hervorgerufen werden.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer gewöhnlichen Schaltung zur Erzeugung künstlicher oder gesteuerter Fehler für eine Datenverarbeitungsanlage. In Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein gesteuertes Fehlerre­ gister bezeichnet, in welches Daten "0"..."3" eingegeben werden, mit 2 ist ein Zähler bezeichnet, in den Daten "4" bis "7" eingegeben werden, weiterhin erkennt man eine Fehlererzeugungsschaltung 3, eine Fehlerermitt­ lungsschaltung 4, eine UND-Schaltung 5, eine NAND- Schaltung 6, ein Count-down-Startsignal 7, ein von dem gesteuerten Fehlerregister 1 abgegebenes Bezeichnungs­ signal 8 für einen gesteuerten Fehler, ein vom Zähler 2 ausgegebenes Steuersignal 9 für einen gesteuerten Fehler, ein von der UND-Schaltung 5 abgegebenes gesteu­ ertes Fehlererzeugungssignal 10, eine Parität 11, die in die Fehlererzeugungsschaltung 3 zur Verwendung für die Daten "8" bis "11" eingegeben wird, eine Parität 12 als ein Ausgang der Fehlererzeugungsschaltung 3, die in die Fehlerermittlungsschaltung 4 eingegeben wird zur Verwendung für die Daten "8" bis "11", und schließlich ist mit 13 ein Fehlerermittlungssignal be­ zeichnet, daß von der Fehlerermittlungsschaltung 4 abgegeben wird.

Die Betriebsweise dieser bekannten Schaltung zur Erzeu­ gung künstlicher bzw. gesteuerter Fehler wird nachfol­ gend erläutert. Durch Ausführung eines Fehlererzeugungs­ befehls für Diagnosezwecke werden Daten "0" bis "3", die jeweils jedes Bauelement spezifizieren, von welchem ein Fehler gesteuert erzeugt wird, in das ge­ steuerte Fehlerregister 1 eingegeben und werden darin eingestellt, wodurch das Fehlerbezeichnungssignal 8, das jedem der Bauelemente entspricht, in welchem der Fehler gesteuert erzeugt wird, kennzeichnend wird. An­ schließend werden die durch die Daten "4" bis "7" spezifizierten Werte in den Zähler 2 eingegeben und das Count-down-Startsignal 7 wird kennzeichnend gemacht. Anschließend werden die Daten "4" bis "7" als Inhalt des Zählers 2 sequentiell für jeden Maschinenzyklus abwärts gezählt. Wenn die vom Zähler 2 zu erzeugenden Ausgänge "0" bis "3" überhaupt nicht erscheinen, wird das Steuersignal 9 für künstlichen Fehler von der NAND- Schaltung 6 abgegeben.

Anschließend an das zuvor kennzeichnend gemachte Fehlerbestimmungssignal 8 wird das Fehlererzeugungs­ signal 10 von der UND-Schaltung 5 abgegeben, wenn das Steuersignal 9 für gesteuerten Fehler kennzeichnend wird. Unter der Normalbedingung, daß das Fehlererzeu­ gungssignal 10 nicht kennzeichnend ist, gibt die Fehlererzeugungsschaltung 3 die Parität 11 für Daten "8" bis "11" als die Parität 12 ab. Die Fehlerermitt­ lungsschaltung 4 empfängt die Daten "8" bis "11" und die Parität 12, um eine Paritätsprüfung auszuführen. Wenn ein Paritätsfehler bei der Paritätsprüfung gefun­ den wird, dann wird das Fehlerermittlungssignal 13 kennzeichnend gemacht.

Wenn andererseits das gesteuerte Fehlererzeugungssignal 11 durch Ausführung des Fehlererzeugungsbefehls für Diagnosezwecke kennzeichnend gemacht ist, dann kehrt die Fehlererzeugungsschaltung 3 die eingegebene Parität 11 um und gibt sie als die Parität 12 ab. Da somit die Parität für die Daten "8" bis "11", die in die Fehler­ ermittlungsschaltung 4 einzugeben sind, umgekehrt wird, macht die Paritätsprüfung das Fehlerermittlungs­ signal 13 kennzeichnend. Auf diese Weise wird die korrekte Funktion der Fehlerermittlungsschaltung 4 be­ stätigt.

Obgleich die bekannte Schaltung zur Erzeugung gesteuer­ ter oder künstlicher Fehler mit dem oben beschriebenen Aufbau den Vorteil hat, daß die Zeitsteuerung bei der Erzeugung künstlicher Fehler durch geeignete Auswahl einer für den Zähler einzustellenden Konstanten fein eingestellt werden kann, weist sie doch die Nachteile auf, daß es unmöglich ist für Prüfungszwecke gesteuerte Fehler zu erzeugen, wenn die Bedienperson mit der Funktion der Befehle und der verwendeten Hardware nicht gut vertraut ist, und daß es notwendig ist, eine umfangreiche Hardware, wie beispielsweise im Zähler zu verwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Erzeugung künstlicher Fehler für eine Datenverarbeitungsanlage anzugeben, die es einer Be­ dienperson erlaubt, die Fehlerermittlungsfunktion der Datenverarbeitungsanlage zu prüfen, indem gesteuert Fehler erzeugt werden, ohne daß die Bedienperson die Befehle für und die Hardware der Datenverarbeitungsan­ lage kennt. Dabei sollte die Fehlererzeugungsschaltung einfach aufgebaut sein und nur wenig Hardware ver­ wenden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Die Erfindung, ihre Merkmale und ihre Vorteile werden nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeich­ nungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Schaltung zur Erzeugung künstlicher oder ge­ steuerter Fehler nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1a ein Schaltbild einer Ausführungsform der Logik­ schaltung eines Fehlerregisters, das in der Schaltung zur Erzeugung künstlicher Fehler nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 1b eine Schaltung einer Ausführungsform der Logik­ schaltung einer Fehlersteuerschaltung zur Ver­ wendung in der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1c eine Ausführungsform einer Logikschaltung einer Fehlererzeugungsschaltung, die in der vor­ liegenden Erfindung verwendet ist;

Fig. 1d ein Schaltbild einer Ausführungsform der in der Erfindung verwendeten Verriegelungsschal­ tungen;

Fig. 1e ein Schaltbild einer Ausführungsform der Logik­ schaltung einer Fehlerermittlungsschaltung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet ist;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, das die Betriebsweise der Schaltung nach Fig 1 zeigt und

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer bekannten Fehlerer­ zeugungsschaltung für eine Datenverarbeitungs­ anlage.

In den Zeichnungen sind übereinstimmende Elemente mit jeweils übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Wenn in der nachfolgenden Beschreibung von "Fehler" ge­ sprochen wird, auch in Verbindung mit Baugruppen, so soll damit verkürzt ein gesteuerter, d.h. künstlich erzeugter Fehler gemeint sein.

In Fig. 1 erkennt man eine Fehlersteuerschaltung 20, Verriegelungsschaltungen 21 und 22, ein Fehlererzeu­ gungsbefehlssignal 23, das die Ausführung des Fehler­ erzeugungsbefehls angibt, ein Befehlsstartsignal 24, das einen Startbefehl gibt, ein Fehlererzeugungsbefehls- A-Signal 25, das die Ausführung des Fehlererzeugungsbe­ fehls angibt und von der Fehlersteuerschaltung 20 ab­ gegeben wird, ein Fehlererzeugungsbefehls-B-Signal, das durch Verriegelung des A-Signals 25 erzeugt wird, ein Fehlersteuerungs-A-Signal 27, das von der Fehler­ steuerschaltung 20 abgegeben wird, und ein Fehler­ steuerungs-B-Signal 28, das durch Verriegelung des Fehlersteuerungs-A-Signal 27 erzeugt wird. In das Fehlerregister 1 und die Verriegelungsschaltungen 21 und 22 werden jeweils Taktsignale T 3, T 2 bzw. T 0 ein­ gegeben.

Die Fig. 1a bis 1e zeigen jeweils eine Ausführungs­ form des Fehlerregisters 1, der Fehlersteuerschaltung 20, der Fehlererzeugungsschaltung 3, der Fehlerermitt­ lungsschaltung 4 und der Verriegelungsschaltungen 21 und 22, die sämtlich aus Logikschaltungen aufgebaut sind.

Gemäß Fig. 1a wird das Register 1 für gesteuerte Fehler aus mehreren Logikschaltungen gebildet, jeweils enthaltend eine NAND-Schaltung 101, ODER-Schaltungen 102 und 103, die die gleiche Funktion wie die NAND- Schaltung haben und die zwei Eingangssignale umkehren, und einen Inverter 104. Ein solcher Schaltungsaufbau ist für jede der Daten "0" bis "3" vorgesehen. In Fig. 1 a ist nur die Logikschaltung für die Daten "0" aus Vereinfachungsgründen gezeigt.

Gemäß Fig. 1b ist die Fehlersteuerschaltung 20 von UND-Schaltungen 201, 202, 203, 204, 205 und 206, einer UND-Schaltung 207 zur Umkehrung eines Eingangssignals und einer ODER-Schaltung 208 gebildet. In die Steuer­ schaltung 20 wird ein Befehlsendesignal am Eingangs­ anschluß der UND-Schaltung 205 eingegeben. Von diesem Signal wird angenommen, daß es auf hohem Pegel ("1") im letzten Maschinenzyklus ist und in den anderen Maschinenzyklen niedrigen Pegel ("0") aufweist.

Gemäß Fig. 1c ist die Fehlererzeugungsschaltung 3 von einer Exklusiv-ODER-Schaltung 301 gebildet.

In Fig. 1d erkennt man, daß die Verriegelungsschal­ tungen 21 und 22 gleichen Aufbau haben und daß jede von ihnen von einer NAND-Schaltung 211 bzw. 221, ODER- Schaltungen 212, 213 bzw. 222, 223 zum Umkehren von zwei Eingangssignalen und einer Inverterschaltung 214 bzw. 224 gebildet wird.

Gemäß Fig. 1e besteht die Fehlerermittlungsschaltung 4 aus vier Exklusiv-ODER-Schaltungen 401 bis 404.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Verschaltung der einzelnen Bausteine der Logikschal­ tungen hier nicht mit Worten erläutert werden soll, sondern ausdrücklich auf die Darstellung in den Zeich­ nungen verwiesen wird, die ausreichend übersichtlich und für den Fachmann lesbar sind, so daß es einer wört­ lichen Erläuterung der gegenseitigen Verbindungen der Logikbausteine hier nicht bedarf.

Die Betriebsweise der Fehlererzeugungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2, die ein Zeitdiagramm zeigt, erläutert.

Während bei der Schaltung nach Fig. 1 zum Betrieb vier Phasentakte T 0, T 1, T 2, und T 3 verwendet werden, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Takt T 1 nicht verwendet.

Wenn der Fehlererzeugungsbefehl für Diagnosezwecke aus­ geführt wird, dann werden in das Fehlerregister 1 mit dem Takt T 3 des letzten Maschinenzyklus des Fehlerer­ zeugungsbefehlssignals 23 Daten für ein Bauelement ein­ gegeben, in dem ein Fehler künstlich erzeugt werden soll. Bei dieser Ausführungsform sind dies die Daten "0", "1", "2" oder "3". Fehlerbezeichnungssignale "0" bis "3" werden vom Fehlerregister 1 in Übereinstimmung mit diesen Daten "0" bis "3" erzeugt.

Im letzten Maschinenzyklus des Fehlererzeugungsbefehls­ signals 23 wird das Fehlererzeugungsbefehls-A-Signal 25 kennzeichnend. Das Befehls-A-Signal 25 wird in der Verriegelungsschaltung 21 durch den Takt T 2 aufgenommen, wodurch das Fehlererzeugungsbefehls-B-Signal 26 kenn­ zeichnend wird. Das Fehlersteuerungs-A-Signal 27 als ein Ausgang der Fehlersteuerschaltung 20 wird dann synchron mit dem Fehlererzeugungsbefehls-B-Signal 26, das kennzeichnend gemacht worden ist, kennzeichnend. Das Fehlersteuerungs-A-Signal 27 wird in der Verriege­ lungsschaltung 22 durch den Takt T 0 im ersten Maschi­ nenzyklus eines Befehls I anschließend an den Fehlerer­ zeugungsbefehl aufgenommen, wobei der Takt T 0 als Folge des Befehlsstartsignals 24 erzeugt wird, wodurch das Fehlersteuerungs-B-Signal 28 kennzeichnend wird. Das Steuerungs-B-Signal 28 wird so lange kennzeichnend gehalten, bis der Befehl I anschließend an den Fehler­ erzeugungsbefehl vollständig ausgeführt worden ist. Die Fehlersteuerschaltung 20 macht Fehlererzeugungs­ signale "0" bis "3" (die den Werten der vom Fehler­ register 1 ausgegebenen Fehlerbezeichnungssignale "0" bis "3" entsprechen) kennzeichnend, während das Fehler­ steuerungs-B-Signal 28 kennzeichnend ist, d.h. während einer Zeitdauer der Ausführung des Befehls I anschlies­ send an den Fehlererzeugungsbefehl. Unter dem Normal­ zustand, daß jedes der Fehlererzeugungssignale nicht kennzeichnend ist, gibt die Fehlererzeugungsschaltung 3 die Parität 11 für die Daten "8" bis "11" als die Parität 12 aus, die die gleiche Polarität wir die Parität 11 hat. Wenn aber beispielsweise das Fehlerer­ zeugungssignal "0" kennzeichnend ist, dann gibt sie ein Signal als Parität 12 aus, das durch Umkehrung der Parität 11 erzeugt wird. Die Fehlerermittlungsschaltung 4 empfängt die Daten "8" bis "11" und die Parität 12, um eine Paritätsprüfung auszuführen. Die Fehlerermitt­ lungsschaltung 4 macht das Fehlerermittlungssignal 13 kennzeichnend, wenn ein Paritätsfehler ermittelt wird. Wenn dementsprechend das Fehlererzeugungsignal "0" kennzeichnend ist, dann hat die Parität 12 einen Ausgang, der durch Umkehrung der Parität 11 für die Daten "8" bis "11" bestimmt ist, und die Fehlerermitt­ lungsschaltung 8 ermittelt, daß ein Paritätsfehler in den Daten "8" bis "11" stattfindet, wodurch das Fehler­ ermittlungssignal 13 kennzeichnend gemacht wird. Auf diese Weise kann die korrekte Funktion der Fehler­ ermittlungsschaltung 4 bestätigt werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Fehler künstlich nur in einer Befehlsperiode anschlies­ send an die Fehlererzeugungsbefehlsperiode erzeugt, indem das Befehlsstartsignal 24 in die Fehlersteuer­ schaltung 20 eingegeben wird. Die Fehlererzeugungs­ periode kann jedoch geändert werden, indem man ein anderes Steuersignal anstelle des Befehlsstartsignals 24 verwendet.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden daher das Signal, das ein Bauelement in der Datenverarbeitungsanlage spezifiziert, in welchem ein Fehler künstlich erzeugt werden soll, und das Signal, das die Fehlererzeugungsperiode angibt, getrennt erzeugt. Dementsprechend kann selbst dann, wenn eine Bedienperson mit der Funktion von Befehlen und mit der Hardware nicht vertraut ist, ein Fehler künstlich er­ zeugt werden. Außerdem ist der Umfang an Hardware ver­ mindert.

Die Fehlersteuerschaltung kann durch eine einzige pro­ grammierbare hoch integrierte Schaltung, beispielsweise eine PLA realisiert werden. Auch kann die Fehlerer­ zeugungszeitdauer gewünschtenfalls geändert werden, indem man die Daten für die Benutzer der PLA ändert.

Claims (2)

1. Schaltung zur Erzeugung künstlicher Fehler für eine Datenverarbeitungsanlage, gekennzeichnet durch ein Register (1) für künstliche Fehler zur Er­ zeugung eines Bestimmungssignals zur künstlichen Hervorrufung eines Fehlers in einem Bauelement in der Datenverarbeitungsanlage und eine Signalerzeu­ gungseinrichtung (20), die ein Signal (24) zum Starten einer Zeitperiode zum Erzeugen des Fehlers durch einen Fehlererzeugungsbefehl empfängt und einen Befehl zum Erzeugen eines künstlichen Fehlers entsprechend dem Bestimmungssignal während der ge­ nannten Zeitperiode erzeugt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Signal zum Starten der Zeit­ periode zum künstlichen Erzeugen von Fehlern ein Be­ fehlsstartsignal (24) ist und daß die genannte Er­ zeugungseinrichtung eine Fehlersteuerschaltung (20) zum Erzeugen eines Fehlererzeugungsbefehls-A-Signals (25) im letzten Maschinenzyklus des Fehlererzeu­ gungsbefehls (23) enthält, daß eine erste Schaltung (21) zum Erzeugen eines Fehlererzeugungsbefehls-B- Signals (26) durch Verriegelung des Fehlererzeugungs­ befehls-A-Signals (25) im genannten letzten Maschi­ nenzyklus und eine zweite Schaltung (22) zum Ver­ riegeln eines Fehlersteuerungs-A-Signals (28) in Ab­ hängigkeit von dem Befehlsstartsignal (24) in der Zeitperiode eines Befehls I anschließend an den Fehlererzeugungsbefehl (23), wenn ein Fehlersteue­ rungs-A-Signal (27) synchron mit dem Fehlererzeu­ gungsbefehls-B-Signal (26) von der Fehlersteuer­ schaltung (20) abgegeben wird, vorgesehen sind, wodurch die Fehlersteuerschaltung (20) ein Signal zum Erzeugen eines künstlichen Fehlers in Abhängig­ keit von dem Fehlersteuerungs-B-Signal (28) erzeugt.