DE2158433A1

DE2158433A1 - Einrichtung und verfahren zum betrieb der einrichtung zur fehlerpruefung und fehlerlokalisierung in einem modularen datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE2158433A1
Application number: DE2158433A
Authority: DE
Inventors: Heinz Drescher; Hans H Lampe; Peter Rudolph; Franco Simonini
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-05-30
Also published as: SE370137B; IT967748B; NL7215654A; FR2162867A5; CA969665A; DE2158433B2; DE2158433C3; US3810577A; JPS5242505B2; CH543130A; GB1353135A; JPS4861041A

Description

Böblingen, 22. November 1971 j ο- fr

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung ^ IOÖ4oJ

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket GE 971 012

Einrichtung und Verfahren zum Betrieb der Einrichtung zur Fehlerprüfung und Fehlerlokalisierung in einem modularen Datenverarbei tungssys tem

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung für die Fehlerprüfung und Fehlerlokalisierung in einem modularen Datenverarbeitungssystem, bei dem die einzelnen Verarbeitungseinheiten über ein Samme!leitungssystem miteinander und mit einer zentralen Steuerung verbunden sind.

Die fortwährende überprüfung der einzelnen Verarbeitungseinheiten eines elektronischen Datenverarbeitungssystems ist aus Gründen der Zuverlässigkeit der errechneten Resultate.eine dringende Notwendigkeit.

Mit der zunehmenden Komplexität moderner Datenverarbeitungsanlagen wird es immer schwieriger, die notwendigen Prüf- und Wartungsarbeiten dieser Anlagen im Feld mit einem vertretbaren wirtschaftlichen Aufwand durchzuführen. Es besteht daher die Forderung bei derartigen Systemen, die Prüf- und Wartungseinrichtungen in die Anlage einzubauen, die den Fehler an Ort und Stelle möglichst auch während des Betriebes lokalisieren und neutralisieren.

Da die hierzu erforderlichen Prüfvorgänge eine bestimmte Zeit erfordern, ist es nicht mehr möglich, die Prüfzeiten zu vernachlässigen, wenn man Wirtschaftlichkeitsüberlegungen hinsichtlich

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der Verarbeitungsgeschwindigkeit eines elektronischen Datenverarbeitungssystems anstellt.

Zur Verbesserung der bekannten Prüftechnik wurde beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 1 927 549 bereits vorgeschlagen, die Prüfung der über ein Sainmelleitungssystem angeschlossenen Steuereinheiten der Ein-/Ausgabegeräte eines elektronischen Datenverarbeitungssystems während dessen Betrieb in den normalerweise stets vorkommenden zeitlichen Verarbeitungslücken durchzuführen.

In der deutschen Offenlegungsschrift 1 9 37 614 werden Prüf vorgänge dargestellt, die sich auf Selektionsfehler von ebenfalls über ein Sainmelleitungssystem angeschlossenen Steuergeräten von Ein-/Ausgabe geräten beziehen.

. Trotz dieser Verbesserungen der Prüfverfahren und -anordnungen kommt es, insbesondere im Falle von intermittierenden Fehlern, zu langen Fehlersuchzeiten, um den Fehler einzugrenzen. Außerdem genügen die bekanntgewordenen Verfahren und Einrichtungen nicht mehr hinsichtlich des Umfangs der zu prüfenden Funktionen den Anforderungen moderner Datenverarbeitungsgeräte.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil bekannter Prüfanordnungen und -verfahren zu beseitigen und insbesondere ein universell anwendbares Prüfsystera anzugeben, das nicht durch die Anzahl der angeschlossenen Verarbeitungseinheiten begrenzt wird.

Für eine Einrichtung zur Fehlerprüfung und -lokalisierung in einem modularen Datenverarbeitungssystem, bei dem die einzelnen Verarbeitungseinheiten über ein Sainmelleitungssystem miteinander und mit einer zentralen Steuerung verbunden sind, besteht die Erfindung nun darin, daß die in jeder Verarbeitungseinheit vorgesehene Prüfschaltung aus einem Prüfantwortregister, aus einem Adressengenerator zur Erzeugung der eigenen Einheitenadresse,

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aus einem Vergleicher zum Vergleich der über die Adressenleitung von der Steuereinheit übertragenen und im Adressenregister gespeicherten Adresse mit der Einheitenadresse, aus einem Mustergenerator zum Abschluß der Adressenleitung mit einem gegebenen Bitmuster mit korrekter Parität, aus einer an sich bekannten Paritätsprüfschaltung, die Paritätsfehler der Adressenleitung meldet, ferner aus einer an sich bekannten Paritätsschaltung, die aus dem Bitmuster auf der Datenleitung das korrekte Paritätsbit erzeugt, wobei die Ausgangsbits dieser Paritätsschaltungen zusammen mit der erzeugten eigenen Einheitenadresse in das Prüfantwortregister für eine spätere übertragung eingegeben werden und schließlich aus einer Steuerschaltung, die die übertragung der Adressen, Datenmuster und der Prüfantwort steuert, besteht.

Das Verfahren zum Betrieb der genannten Prüfeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinheit zuerst die Datenleitung, die als Prüf- und Meldeleitung für die Prüfung der Verarbeitungseinheiten und als übertragungsleitung für Steuerinformation und Abfühldaten dient, auf Fehlerfreiheit überprüft wird, daß nach Sicherstellung der Datenleitung die einzelnen Verarbeitungseinheiten nacheinander adressiert werden, so daß von diesen _v zum Zeichen der Fehlerfreiheit in deren Antwortinformation deren Einheitenadresse zur Steuereinheit gemeldet werden, wobei auch die adressierte Verarbeitungseinheit durch weitere Ausgestaltung der Antwortinformation (Auffüllen der entsprechenden Bitpositionen) Auskunft über die Fehlerfreiheit der Datenleitung und der λ eigenen Schaltkreise gibt und daß schließlich im Falle von Adressenfehlern auf der Adressenleitung die den Paritätsfehler feststellende Verarbeitungseinheit die Antwortinformation mit der eigenen Einheitenadresse und dem entsprechenden Paritätsfehlerbit zur Steuereinheit zwecks Fehleranalyse überträgt.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Prüfeinrichtung und des Verfahrens zu deren Betrieb sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Prüfeinrichtung und das Verfahren zum Betrieb dieser Prüf-

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einrichtung gemäß der Erfindung besitzt den Vorteil einer sehr hohen Prüfleistung hinsichtlich der Art der durchzuführenden Fehlerprüfungen, die vollständig automatisiert sind. Vorteilhaft ist ferner die schnelle Lokalisierbarkeit eines Fehlers, insbesondere bei intermittierenden Fehlern im System.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer modularen elektronischen Datenverarbeitungsanlage, deren Sammelleitungssystem mit einer Einrichtung nach der Erfindung auf Fehler hin überprüfbar ist,

Fig. 2 ein ausführlicheres Blockschaltbild der Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 3 das Blockschaltbild desjenigen Teils der Prüfeinrichtung, der in jedem Veifarbeitungsmodul der modularen elektronischen Datenverarbeitungsanlage vorgesehen ist.

Wie das Blockschaltbild in Fig. 1 zeigt, besteht die modulare elektronische Datenverarbeitungsanlage aus einer Reihe von selbständigen Verarbeitungsmoduln Ul bis. ün, die über ein Ringleitungssystem RB bzw. RB¹ miteinander und mit der übergeordneten Steuerung CU verbunden sind. Diese modularen Verarbeitungseinheiten Ul bis Un können einen identischen Aufbau besitzen und sich lediglich durch das in ihren Speichern gespeicherte Mikroprogramm für die Durchführung jeweils anderer Funktionen, voneinander unterscheiden. Die übergeordnete Steuerung CU dient zur Steuerung gemeinsamer Funktionen, wie beispielsweise das Laden der jeweiligen Mikroprogramme oder des Kundenprogramms, der Durchführung der Fehlerdiagnose und der Steuerung des Vorranges bei Zugriffen zu dem Hauptspeicher, der sich beispielsweise in der Einheit CU befinden kann.

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Für die überwachung einer ordnungsgemäßen Kommunikation zwischen den einzelnen Verarbeitungsmoduln Ul bis -Un und zwischen diesen Moduln und der übergeordneten Steuerung CU sind besondere Vorkehrungen getroffen worden, deren Schaltkreisrealisierung schematisch in den Fign. 2 und 3 dargestellt sind. Mit Hilfe dieser Vorkehrungen können folgende Prüffunktionen durchgeführt werden:

A) Rückmeldung des adressierten Verarbeitungsmoduls

Der adressierte Verarbeitungsmodul beantwortet seine Selektion, indem er seine eigene Adresse zu der übergeordneten Steuerung CU zurücküberträgt. Dadurch wird erkannt:

1) eine Nichtadressierung,

2) eine Falschadressierung,

3) eine Mehrfachadressierung.

B) Prüfung der Datenringleitung und zwar:

1) im geschlossenen Ring und

2) zu jeder Einheit.

Hierdurch kann der Datentransportweg, der auch für die Fehlermeldungen von den Verarbeitungsmoduln zur übergeordneten Steuerung verwendet wird, auf seine Funktionsfähigkeit hin i überprüft werden.

C) Prüfung der Adressenleitung (Ll; Fig. 2)

Bei dieser Prüfung ist es so, daß der Verarbeitungsmodul, der als erster einen Adressen-Paritätsfehler erkennt, sich automatisch mit seiner, d.h. der ihm vorher zugeteilten Adresse bei der übergeordneten Steuerung CU meldet. Ferner schaltet dieser Modul die Adressenleitung ab und zwar mit korrekter Parität. Auf diese Weise wird erreicht, daß

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1) im Falle eines Adressenleitungsfehlers noch eine Rückmeldung erfolgen kann (würde nämlich auf der Adressenleitung weiterhin ein Paritätsfehler vorliegen, dann wäre es auch nicht mehr möglich einen Verarbeitungsmodul abzufragen) und

2) die Rückmeldung nur von dem Verarbeitungsmodul erfolgt, der als erster im Leitungssystem den Fehler erkannte.

Diese Funktionen werden im folgenden zusammen mit den erfindungsgemäßen Schaltkreisen erläutert. Wie die Fign. 1 und 2 zeigen, besteht die Sammelleitung RB, die sich nach dem letzten Verarbeitungsmodul Un nur noch als Datenleitung RB¹ fortsetzt, aus der Adressenleitung Ll, der Datenleitung RB¹ und aus einer Steuerleitung L2. Während sich die Adressenleitung Ll und die Steuerleitung L2 nur bis zum letzten Verarbeitungsmodul Un erstrecken, führt die Datenleitung RB¹ wieder zu der Steuereinheit CU, von der sie auch ihren Ausgang nimmt, zurück. Die Sammelleitung RB beginnt im Sendeteil 1 und endet im Empfangsteil 2 der Steuereinheit CU.

Fig. 2 zeigt den interessierenden Teil der Steuereinheit CU und hier insbesondere den Sendeten 1 und den Empfangsteil 2 ausführlicher. Ferner ist deutlich zu erkennen, daß' von dem letzten Verarbeitungsmodul Un nur die Datenleitung RB' als echte Ringleitung ausgebildet ist. Ferner ist zu erkennen, daß die Adressenleitung Ll in jedem Verarbeitungsmodul Ui mit einem Adressendecoder ADR-DEC verbunden ist. Die Datenleitung RB¹ gestattet, wie auch Fig. 2 zeigt, einen doppelt gerichteten Verkehr und zwar einmal in Richtung von der Steuereinheit CU zu den Verarbeitungsmoduln für die Durchführung von Steueraufgaben C und in der Richtung von den Verarbeitungsmoduln zu der Steuereinheit für die übertragung abgefühlter Daten, die ganz allgemein mit S bezeichnet sind. Die Informationsrichtung wird durch ein Signal des Steuergebers C-ST bestimmt, das über die S teuer leitung L2 zu den Verarbeitungsmoduln übertragen wird. Dieses Steuersignal

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ist in dem Verarbeitungsmodul Un in Fig. 2 mit S-ST bezeichnet.

Der Sendeteil 1 in der Steuereinheit CU besitzt ein Ringleitungsadressenregister RB ADR-REG, in dem die Adressenbits 0 bis 7 und ein Paritätsbit P gespeichert sind. Diese ingesamt neun Bits werden über die Adressenleitung Ll zu den Verarbeitungsmoduln Ui übertragen, wodurch der durch die Adressenbits bestimmte Verarbeitungsmodul ausgewählt wird. Ferner besitzt der Sendeteil 1 ein weiteres Register, das der Datenleitung RB¹ zugeordnet ist. Es ist seiner Funktion nach ein Datenausgangsregister und trägt die Bezeichnung RB¹ DO REG. Es ist für die Aufnahme von acht Datenbits ausgelegt. Wie bereits erwähnt wurde, ist dieses Register der Datenleitung RB' zugeordnet, die als Ringleitung wieder zu der Steuereinheit CU zurückführt. Die über die Datenleitung RB¹ übertragenen Daten werden im Empfangsteil 2 der Steuereinheit CU in das Dateneingangsregister RB¹ DI REG eingegeben. Der Steuer signalgeber C-ST im Sendeteil 1 der Steuereinheit CU besitzt als Ausgang eine Steuerleitung L2, die als Kettenleitung zu allen Verarbeitungsmoduln führt. Das Signal auf dieser Leitung dient zur Steuerung des doppelt gerichteten Verkehrs, einmal in der Richtung von der Steuereinheit zu den Verarbeitungsmoduln und zum anderen in der Richtung von den Verarbeitungsmoduln zur Steuereinheit.

Fig. 3 zeigt nun ausführlich die Steuerschaltung, die für die Durchführung der Prüfaufgaben in jedem Verarbeitungsmodul Ui in identischer Form vorgesehen ist. Insbesondere zeigt die Fig. die Steuerschaltung für den Verarbeitungsmodul U2, der sich in der Kette zwischen dem Verarbeitungsmodul Ul und U3 befindet.

Die über die Adressenleitung Ll von der Steuereinheit CU in dem Verarbeitungsmodul U2 ankommende Adresse wird zunächst in der Paritätsprufschaltung PCHl auf gültige Parität geprüft und im Adressenregister Ll-REG zwischengespeichert und in eine Einheitenadresse U-ADR mit den Bits O bis 3 und eine detaillierte

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- 8 Adresse D-ADR mit den Bits 4 bis 7 zerlegt.

Falls diese Einheit, d.h. der Verarbeitungsmodul U2 adressiert ist oder in ihr ein Adressenleitungsfehler erkannt wurde, schaltet sie über die UND-Schaltung Al die Adressenleitung mit korrekter Parität ab, wobei das Abschlußadressenmuster und das korrekte Paritätsbit von der Schaltung P-GEN erzeugt werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich nur der ausgewählte Verarbeitungsmodul U2 bei der Steuereinheit CU zurückmeldet. Diese Tatsache ist für die Bestimmung des Fehlerortes von ausschlaggebender Bedeutung .

Der Verarbeitungsmodul Ü2 vergleicht, um festzustellen, ob er adressiert wurde, mit Hilfe des Vergleichers COMP die Einheiten-^ oder Verarbeitungsmoduladresse U-ADR mit der von seinem Adressengenerator U2-ADR-GEN erzeugten eigenen Adresse. Wenn dieser Vergleicher COMP die Gleichheit der an seinen beiden Eingängen anliegenden Adressen feststellt, dann erzeugt er auf seiner Ausgangsleitung 30 ein Ausgangssignal, das über das ODER-Tor 02 und die Leitung 20 zu dem Inverter I übertragen wird. Das Ausgangssignal dieses Inverters sperrt dann über die Leitung 25 das UND-Tor Al, das als Schalter für die Übertragung der Adresseninformation zum nächsten Verarbeitungsmodul verwendet wird. Die Adressenleitung Ll ist daher in Richtung auf den nächsten Verarbeitungsmodul U3 gesperrt. Die acht Ausgangsleitungen des UND-Tores Al führen in diesem Fall ein Signal, das der binären Null entspricht. Der Mustergenerator P-GEN, der über die Leitung 20 ebenfalls von dem Ausgangssignal des ODER-Tores 02 angesteuert wird, erzeugt diese Ausgangsinformation mit korrektem Paritätsbit. Bei ungerader Parität entspricht dieses Bit der binären 1. Wenn bei Anpassungen an andere Systeme oder andere Technologien Probleme mit der Signal Polarität auftreten sollten, können diese invertiert werden, d.h. Signale mit hohem Pegel können durch solche mit niedrigem Pegel und umgekehrt ersetzt werden.

Auch wenn ein Paritätsfehler auf der Adressenleitung Ll von der Docket GE 971 012 309822/0574

- ν

Paritätsprüfschaltung PCHl erkannt wird, wird die Adressenleitung Ll mit korrekter Parität abgeschaltet. Bei einem Adressenfehler auf der Leitung Ll liefert die Paritätsprüfschaltung PCHl ein Ausgangssignal, das über die Leitungen 10 und 12 ebenfalls zu dem ODER-Tor 02 übertragen wird. Das Ausgangssignal dieses ODER-Tores führt in gleicher Weise zur Sperrung des ÜND-Tores Al, wie es vorher im Zusammenhang mit der Selektion eines Verarbeitungsmoduls erläutert wurde.

zuvor schon erwähnt wurde, erfolgt die Rückmeldung der adressierten Einheit oder der Einheit, die den Paritätsfehler auf der Adressenleitung Ll zuerst erkannte, über die Datenleitung RB¹. Um aber sicherzustellen, daß dieser übertragungsweg einwandfrei arbeitet, werden von der Steuereinheit CU nacheinander alle Verarbeitungsmoduln hinsichtlich mehrere Kriterien geprüft. Eingeleitet werden diese Prüfoperationen von der Steuereinheit Cü, indem eine Adresse auf die Adressenleitung Ll gegeben wird, die keinem Verarbeitungsmodul des Systems zugeordnet ist. Da diese ungültige Adresse, die beispielsweise die Adresse 0 mit einer korrekten Parität sein kann, auf die Adressenleitung Ll gegeben wird, können hierbei schon Paritätsfehler in den jeweiligen Paritätsprüfschaltungen PCHi festgestellt werden. Dieser Fall bleibt jedoch zunächst noch außer Betracht.

Dann werden im Datenausgangsregister RB' DO REG (Fig. 2) der Datenleitung in der Steuereinheit Cü nacheinander die folgenden Datenmuster bereitgestellt:

1) 0101 0100

2) 1010 1011

3) 1101 0101

Die Steuereinheit überträgt nun zunächst das erste Datenmuster auf die Datenleitung RB'. Da vereinbarungsgemäß kein Adressenfehler vorliegt, überträgt der erste Verarbeitungsmodul U> dieses Datenmuster über die Datenleitung RB¹ zu dem Verarbeitungsmodul

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U2. Wie Fig. 3 zeigt, wird dieses Datenmuster im Register RB¹-REG, das eingangsseitig mit der Datenleitung RB¹ verbunden ist, gespeichert. Der Ausgang dieses Registers ist mit den Leitungen 19 und 27 verbunden. Die Leitung 27 liefert während der Steuerphase, die durch Signale S-ST auf der_NSteuerleitung L2 definier ist, Steuerinformation C an den Verarbeitungsmodul U2. über die acht Bit breite Leitung 19 dagegen wird das im Register RB'-REG gespeicherte Bitmuster zu dem UND-Tor A2 übertragen. Dieses UND-Tor A2 gehört zu einem komplexeren Torschaltungsgebilde 24, das aus einer Reihe von UND-Toren, z.B. A2, A3, A4 ... besteht, deren Ausgänge mit den Eingängen des nachgeschalteten ODER-Tores 03 verbunden sind. Der acht Bit breite Ausgang dieses ODER-Tores stellt dann die Weiterführung der Datenleitung RB¹ dar, über die die abgefühlten Daten S während der Abfühlphase, die ebenfalls durch die Steuersignale S-ST*auf der Steuerleitung L2 definiert ist, übertragen werden.

Da auch der Verarbeitungsmodul U2 nicht selektiert ist, liegt am Ausgang 30 des Vergleichers COMP ein der binären 0 entsprechendes Signal. Dieses wird über das ODER-Tor 02 und die Leitung 20 zu dem Inverter I übertragen, der auf seiner Ausgangs leitung 25 ein der binären 1 entsprechendes Signal bereitstellt. Dieses Signal öffnet das UND-Tor A2, so daß das erste Prüfmuster, das von der Steuereinheit CU an die Datenleitung angelegt wurde, nunmehr über die Leitung 19, das UND-Tor A2 und das ODER-Tor 03 auf einen weiteren Teilabschnitt der Datenleitung RB¹ bis zum nächsten Verarbeitungsmodul U3 übertragen wird. Diese Vorgänge wiederholen sich der Reihe nach in allen an das System angeschlossenen Verarbeitungsmoduln Ul bis Un mit allen drei oben angegebenen Prüfmustern. Auf diese Weise kann die Datenleitung RB', bevor sie weitere Prüfmuster, -befehle und -ergebnisse überträgt, auf "offene" Leitung, "geerdete" Leitung und Leitungsnebenschluß geprüft werden.

Nachdem die Prüfung der Datenleitung RB¹ beendet ist, werden im Zuge der weiteren Prüfung der einzelnen Verarbeitungsmoduln Ul bis Un von der Steuereinheit CU die einzelnen Verarbeitungsmoduln

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der Reihe nach, adressiert. Hierzu wird über die Adressenleitung Ll die aus den beiden Teilen U-ADR und D-ADR bestehende Adresse von der Steuereinheit CU her übertragen. Die Moduladresse befindet sich, wie bereits erwähnt wurde, in dem Teil U-ADR. In dem Adressenteil D-ADR stellen die einzelnen Bits bestimmte Aufträge oder Befehle dar, die in einem Decodierer DEC entschlüsselt und von dem betreffenden Verarbeitungsmodul ausgeführt werden.

Wenn also der Verarbeitungsmodul U2 von der Steuereinheit CU ausgewählt wird, so setzt dieses voraus, daß das äquivalente UND-Tor Al in dem Verarbeitungsmodul Ul geöffnet ist und über die Leitung Ll die Adresse zu dem Verarbeitungsmodul U2 durchläßt. Dieser nun selektierte Verarbeitungsmodul trennt die Adressenleitung Ll in Richtung auf die übrigen Verarbeitungsmoduln U3 bis Un mit richtiger Parität ab. Über die Datenleitung RB' kommen ferner in Abständen die drei genannten Prüfmuster an und prüfen die angeschlossenen Leitungen im Verarbeitungsmodul in der gleichen Weise, wie es im Zusammenhang mit der Datenleitung RB¹ bereits erläutert wurde. Außerdem wird in der Paritätsschaltung PCH2 für jedes dieser Prüfmuster das Paritätsbit errechnet und über die Leitung 16 in die Bitposition 5 des Registers REP-REG eingegeben, in dem das Antwortbyte REP zusammengestellt wird. Diese Paritätsbiterrechnung erfolgt der Reihe nach für alle drei Prüfmuster. Wenn ein solches Antwortbyte, beispielsweise für das erste Prüfmuster, zusammengestellt wurde, dann wird es über die Datenleitung RB¹ zur Steuereinheit CU übertragen und dort analysiert. Danach folgt die Zusammenstellung und übertragung des zweiten Antwortbytes unter Zugrundelegung des zweiten Prüfmusters und schließlich die Zusammenstellung und Übertragung des dritten Antwortbytes unter Zugrundelegung des dritten Prüfmusters, wobei immer zwischen den Übertragungen die Datenleitung ohne Adressierung eines Moduls mit dem jeweiligen Prüfmuster allein für sich geprüft wird. Wenn die übertragung des Antwortbytes eines Verarbeitungsmoduls beendet ist, ruft die Steuereinheit CU den nächsten Verarbeitungsmodul, beispielsweise U3 auf und führt mit diesem die gleichen Prüfarbeiten durch. Dieses wird solange fortgesetzt, bis alle

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Verarbeitungsmoduln mit allen Prüfmustern überprüft sind.

Das im Register REP-REG zusammengestellte Antwortbyte REP besteht aus den Bits in den Positionen 0 bis 7, wobei die ersten vier die vierstellige Binäradresse des jeweiligen Verarbeitungsmoduls angeben. In die Bitposition 4 wird über die Leitung 10 ein Bit eingegeben, wenn die Paritätsprüfschaltung PCHl, die die Parität der Adresse auf der Adressenleitung Ll überprüft, einen Paritätsfehler feststellt. In die Bitposition 5 wird das jeweilige Paritätsbit der Paritätsschaltung PCH2 für ein Prüfmuster eingegeben. Die- Bitpositionen 6 und 7 werden über die Leitungen 17 und 18 von der Logikschaltung des Verarbeitungsmoduls beschickt, um beispielsweise einen Modulfehler oder eine Anforderung des Moduls anzugeben. Dieses Antwortbyte REP wird über die Leitung 22 zu dem UND-Tor A3 übertragen und über das ODER-Tor 03 auf die Datenleitung RB' gegeben, wenn der Decoder DEC, der die Teiladresse D-ADR entschlüsselt, ,oder die Paritätsprüfschaltung PCHl ein Ausgangesignal erzeugt, das der binären 1 entspricht. Außerdem muß für die Durchschaltung des Antwortbytes REP die betreffende Einheit selektiert worden sein, damit mit Hilfe des Ausgangssignals des Vergleichers COMP über die Leitung 30 und das ODER-Tor 02 und die Leitung 20 das Koinzidenzkriterium für das UND-Tor A3 an dessen Eingang erfüllt ist. Für den Fall, daß die Paritätsprüfschaltung PCHl einen Paritätsfehler in der Adresse entdeckt, auch wenn die Einheit nicht adressiert worden ist, wird das dritte noch fehlende Koinzidenzkriterium über die Leitung 12, das ODER-Tor 02 und die Leitung 20 an den Eingang des UND-Tores A3 weitergegeben. Hierdurch wird der Steuereinheit CU durch das Antwortbyte REP mitgeteilt, daß der betreffende Verarbeitungsmodul als erster im System einen Adressenfehler erkannt hat.

Im Falle von Adressenfehlern meldet sich die entsprechende Einheit automatisch mit ihrer eigenen Adresse und dem entsprechenden Bit für die Meldung von Adreßfehlern, das ist das Bit mit der Positionsnummer 4 im Register REP-REG. Diese automatische Rückmeldung ist notwendig, da die Steuereinheit im Falle eines Adreß-

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- 13 fehlers die einzelnen Einheiten nicht mehr erreichen kann.

Während der Abfühlphase, die, wie bereits erwähnt wurde, durch die Signale S-ST auf der Steuerleitung und deren Abzweigung in dem betreffenden Verarbeitungsmodul definiert ist, können andere, die Steuereinheit interessierende Daten über die Leitungen 28 und weitere UND-Tore A4 usw. über die Datenleitung RB¹ übertragen werden.

Bei einer wirtschaftlicheren, dafür aber auch langsameren Lösung der Prüfeinrichtung nach Fig. 3, die in jedem Verarbeitungsmodul vorgesehen ist, können das Adressenleitungsregister Ll-REG, das Prüfantwortregister REP-REG und das Datenleitungsregister RB'-REG ™ durch einen nicht dargestellten UND-Tor-Komplex ersetzt werden.

Dies ist deshalb möglich, weil die entsprechende Information bereits an anderen Stellen des Datenverarbeitungssystems in irgendeiner Form gespeichert ist. So ist beispielsweise die Adresseninformation in der Steuereinheit CU in Fig. 2 bereits in dem Register RB ADR-REG gespeichert. Das Prüfdatenmuster befindet sich beispielsweise in statischer Form in dem Register RB¹ DO-REG.

Auch die einzelnen Bits O bis 7 der Prüfantwort REP liegen in statischer Form vor. Die Einheitenadresse, beispielsweise U2-ADR liegt an der Leitung 15 am Ausgang des Einheitenadressengenerators { U2-ADR-GEN an. Damit sind bereits die Bits O bis 3 der Prüfantwort REP in statischer Form gespeichert. Auch das Ausgangssignal der Paritätsprüfschaltung PCHl, welches das Bit 4 bildet, liegt gespeichert vor. Das gleiche gilt für das Ausgangssignal der Paritätsschaltung PCH2, welches das Bit 5 der Prüfantwort REP liefert. Auch die übrigen Bits 6 und 7 liegen in der übrigen Logikschaltung LOG der Verarbeitungseinheit in gespeicherter Form vor.

Der genannte, jedoch nicht dargestellte UND-Tor-Komplex hat nun nur noch die Aufgabe, die erwähnten Signale zu einem bestimmten Zeitpunkt, der beispielsweise durch das Steuersignal S-ST defi-

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niert ist, zu übertragen, und zwar abhängig von der jeweiligen Funktion entweder von der Steuereinheit CU zu den Verarbeitungsmoduln Ui oder von den Verarbeitungsmoduln zu der Steuereinheit.

Der Geschwxndigkextsverlust bei der zuletzt genannten Ausführung der Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung rührt daher, daß beispielsweise die Steuereinheit CU eine bestimmte Einheitenadresse so lange in dem Register RB ADR-REG in Fig. 2 gespeichert halten muß, bis der Verkehr mit einem bestimmten Verarbeitungsmodul beendet ist. Bei der anderen Lösung kann jedoch unmittelbar nach übertragung einer Adresseninformation zu einem bestimmten Verarbeitungsmodul und der Speicherung dieser Adresse in dem Adressenleitungsregister Ll-REG, das genannte Adressenleitungsregister in der Steuereinheit bereits neu geladen werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(l. Einrichtung zur Fehlerprüfung und Fehlerlokalisierung in einem modularen Datenverarbeitungssystem, bei dem die einzelnen Verarbeitungseinheiten über ein Sammelleitungssystem miteinander und mit einer zentralen Steuerung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Verarbeitungseinheit (z.B. Ü2; Fig. 3) vorgesehene Prüfschaltung aus einem Prüfantwortregister (REP-REG) , aus einem Adressengenerator (U2-ADR-REG) zur Erzeugung der eigenen Einheitenadresse, aus einem Vergleicher (COMP) zum Vergleich der über die Adressenleitung (Ll) von der Steuer- ä einheit (CU; Fig. 1) übertragenen und im Adressenregister (Ll-REG) gespeicherten Adresse mit der eigenen Einheitenadresse, aus einem Mustergenerator (P-GEN) zum Abschluß der Adressenleitung mit einem gegebenen Bitmuster mit korrekter Parität, aus einer an sich bekannten Paritätsprüfschaltung (PCHl), die Paritätsfehler auf der Adressenleitung meldet, ferner aus einer an sich bekannten Paritätsschaltung (PCH2) , die aus dem Bitmuster auf der Datenleitung (RB¹) das korrekte Paritätsbit erzeugt, wobei die Ausgangsbits dieser Paritätsschaltungen (PCHl, PCH2) zusammen mit der erzeugten eigenen Einheitenadresse in das Prüfantwortregister für eine spätere übertragung eingegeben werden und schließlich aus einer Steuerschaltung (D-ADR, " DEC, 01, 02, I, Al, A2, A3), die die Prüfung und die übertragung der Adressen- und Datenmuster und der Prüfantwort steuert, besteht.
2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Datenleitung (RB¹; Fig. 3) ein Datenregister (RB'-IEG) zur Zwischenspeicherung von Prüfmustern und Steuerinformation (C) für die Verarbeitungseinheit (z.B. U2) vorgesehen ist.

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3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adressenregister (Ll-REG; Fig. 3) in einen Teil (U-ADR) für die Speicherung von Einheitenadressen und einen Teil (D-ADR) für die Speicherung von Steuerbefehlsinformationen unterteilt ist.
4. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbefehlsinformation, die sich in einem Teil (D-ADR; Fig. 3) des Adressenregisters (Ll-REG) befindet, in einem Decodierer (DEC) entschlüsselt wird, der, wenn seine Verarbeitungseinheit adressiert ist, durch ein bestimmtes Ausgangssignal über ein ODER-Tor (01) ein UND-Tor (A3) öffnet und über ein ODER-Tor (03) die Prüfantwort (REP) auf die Datenleitung (RB') überträgt.
5. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenleitung (RB¹; Fig. 3) als Ringleitung, die zur Steuereinheit (CU; Fig. 1) zurückführt, und daß die Adressenleitung (Ll) und die Steuerleitung (L2) als Kettenleitungen ausgebildet sind, die bis zur letzten Verarbeitungseinheit (Un) führen.
6. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der an sich bekannten Paritätsprüfschaltung (PCHl; Fig. 3) über ein ODER-Tor (01) und über ein ODER-Tor (02), auch wenn, die Verarbeitungseinheit nicht adressiert ist, ein UND-Tor (A3) öffnet, so daß die Prüfantwort (REP) über ein weiteres ODER-Tor (03) auf die Datenleitung (RB¹) und über diese zur Steuereinheit (CU) übertragen wird.
7. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein ODER-Tor (02; Fig. 3) ein Ausgangssignal liefert, wenn die Verarbeitungseinheit (z.B. 02) adressiert, ein Adressenfehler (PCHl)

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- 17 vorliegt oder diese beiden Ereignisse eingetreten sind.
8. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal eines ODER-Tores (02; Fig. 3) den Mustergenerator (P-GEN) einschaltet, der ein vorgegebenes Datenmuster mit korrekter Parität erzeugt und auf die, durch das im Inverter (I) invertierte Ausgangssignal des genannten ODER-Tores (02) gesperrte UND-Tor (Al) abgesperrte Adressenleitung (Ll) überträgt.
9. Prüfeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das invertierte Aus- ™ gangssignal eines ODER-Tores (02; Fig. 3) ferner ein UND-Tor (A2) öffnet, so daß über ein ODER-Tor (03) das im Datenleitungsregister (RB¹-REG) befindliche Datenmuster auf die Datenleitung (RB¹) übertragen wird.
10. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über weitere Leitungen (17, 18; Fig. 3) weitere · Information (LOG) aus der Verarbeitungsexnhext (z.B. U2) in das Prüfantwortregister (REP-REG) übertragen wird.
11. Prüfeinrichtung.nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Steuer- J einheit (CU; Fig. 1) über die Steuer leitung (L-2; Fig. 3) übertragenen Steuersignale (S-ST) die Steuerphase und die Abfühlphase definieren (doppelt gerichteter Verkehr) , während deren Dauer die über die Datenleitung (RB¹) übertragene Information jeweils Steuerdaten (C) mit der übertragungsrichtung von der Steuereinheit zu den Verarbeitungs einheiten (Ui) oder Abfühldaten (S) mit der übertragungsrichtung von den Verarbeitungseinheiten zur Steuereinheit sind.
12. Prüfeinrichtung nach einem oder, mehreren der Ansprüche 1 Docket GE 971 012 3 0 9 8 2 2/0574

bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Adressenregister (Ll-REG; Fig. 3), Datenleitungsregister (RB^1--REG) und Prüfantwortregister (REP-REG) als UND-Tore (nicht dargestellt) realisiert sind, die die anderen Stellen (z.B. RB ADR-REG, RB¹ DO-REG; Fig. 2 und PCHl, PCH2, ü2-ADR-GEN, LOG; Fig. "^ gespeicherte entsprechende Information (z.B. U-ADR, D-ADR, REP, C, S) auf ein Steuersignal· (S-ST) hin entweder über die Adressenleitung (Ll) und Datenleitung (RB¹) zur Verarbeitungseinheit (z.B. U2) oder über die Datenleitung zur Steuereinheit (CU) übertragen.
13. Verfahren zum Betrieb der in den Ansprüchen 1 bis 12 gekennzeichneten Prüfeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinheit (CU; Fig. 1) zuerst die Datenleitung (RB'; Fig. 3), die als Prüf- und Meldeleitung für die Prüfung der Verarbeitungseinheiten (Ul bis Un) und als Übertragungsleitung für Steuerinformation (C) und Abfühldaten (S) dient, auf Fehlerfreiheit überprüft wird, daß nach Sicherstellung des Datenweges (der Datenleitung) die einzelnen Verarbeitungseinheiten nacheinander adressiert werden, so daß von diesen zum Zeichen der Fehlerfreiheit in deren Antwortinformation (REP), deren Einheitenadressen zur Steuereinheit gemeldet werden, wobei auch gleichzeitig die adressierte Verarbeitungseinheit durch weitere Ausgestaltung der Antwortinformation (Auffüllen der entsprechenden Bitpositionen 4 bis 7) Auskunft über die Fehlerfreiheit der Datenleitung und der eigenen Schaltkreise gibt, und daß schließlich im Falle von Adressenfehlern auf der Adressenleitung (Ll) die den Paritätsfehler feststellende Verarbeitungseinheit die Antwortinformation mit der eigenen Einheitenadresse und mit dem entsprechenden Paritätsfehlerbit zur Steuereinheit zwecks Fehleranalyse überträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung und Fehlerlokalisierung der Datenleitung und zur Übertragung der Antwortinformation folgende Verfahrens-

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- 19 schritte durchgeführt werden:

1. Die Steuereinheit (CU; Fig. 1) überträgt über die Adressenleitung (Ll; Fig. 3) eine Adresse mit richtiger Parität, die aber keine Verarbeitungseinheit selektiert;

2. die Paritätsprüfschaltung (PCHl) prüft die Adresse auf der Adressenleitung (Ll) auf richtige Parität;

3. die Paritätsprüfschaltung stellt die korrekte Parität der Adresse fest;

4. die Steuereinheit setzt auf die Datenleitung (RB¹) ein erstes von mehreren Prüfmustern und prüft diese Leitung auf offene Leitung, geerdete Leitung und Leitungsnebenschluß;

5. dieses Muster wird in die Datenleitungsregister (RB¹-REG) aller Verarbeitungseinheiten (Ul bis Un) über alle geöffneten UND-Tore (a2), da keine Verarbeitungseinheit selektiert ist, eingegeben;

6. jede Verarbeitungseinheit erstellt in ihrer an sich bekannten Paritätsschaltung (PCH2) für das Prüfmuster das korrekte Paritätsbit und bringt es in die Antwortinformation (REP) ;

7. durch Adressenaufruf werden die Antwortinformationen aller Verarbeitungseinheiten in die Steuereinheit eingegeben und dort analysiert;

8. alle Verfahrensschritte 1 bis 7 werden sequentiell mit allen Prüfmustern durchgeführt.
15. Verfahren nach Anspruch 13„ dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung und Analyse von Adressenfehlern folgende

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Verfahrensschritte durchgeführt werden:

1. Die Steuereinheit (CU; Fig. 1) setzt zur Fehlerfeststellung und -lokalisierung eine Adresse mit korrekter Parität auf die Adressenleitung (Ll; Fig. 3);

2. im Fehlerfalle spricht die Paritätsprüfschaltung . (PCHl) an und erzeugt ein Ausgangssignal/ das als Adressenfehlerbit in die Antwortinformation (REP) eingegeben wird, und das über ODER-Tore (01, 02) die Übertragung der Antwortinformation über die Datenleitung (RB') zur Steuereinheit bewirkt.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Selektion und/oder des Feststeilens eines Adressenfehlers die betroffene Verarbeitungseinheit (z.B. U2; Fig. 3) mittels eines ÜND-Tores (Al) die Adressenleitung (Ll) auftrennt und mittels des Mustergenerators (P-GEN) ein bestimmtes Adressenmuster mit korrekter Parität an die Adressenleitung anlegt.

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