Автоматизированная система контроля параметров электронных схем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8015009 54 С 05 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У 124 л,РЗ(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТ РОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ (57) Изобретение относится к систеиам контроля и может быть испольэоно для контроля узлов радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей.системы, Система содержит блок1 синхронизации, блоки 3 и 4 регистров входной и регистров выходной инФормации соответственно, блок 5 регистров адреса, блок 7 стимули рующих сигналов, блок 8 измерителей входных сигналов, блок10 управления режимами, блок 12 задания эталонных сигналов, блок 13ввода-вывода, управляющую вычислительную машину 2, коммутаторы 6, 11,15 и пульт 14 оператора, Изобретениеобеспечивает контроль как параллельных, так и последовательных кодов,поступающих с электронных схем. 11 нл.1500996 ЗюД тор М.Василь Кор КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составитель В.Ворон.Редактор А.Маковская Текред И,Ходанич аказ 4865/42 Тираж 788БЮПЩ Государственного комитета но изобретения113035, Москва, Я, Раушская Подписно и открытиям пр аб., д. 4/5Изобретение относится к автоматизированным системам контроля и можст быть использовано для контроляцифроаналоговых, аналого-циФровых,цифровых и аналоговых узлов радиоэлектронной аппаратуры,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей системыза счет обеспечения возможности использования системы для контроляпоследовательных цифровых кодов.На фиг1 приведена схема автоматизированной системы контроля параметров электронных схем; на фиг,2-11 - 15схемы отдельных блоков, входящих всистему контроля,На схемах представлены блоксинхронизации, управляющая вычислительная машина (уВМ)2, блок 3 регист ров входной информации, блок 4 ре- .гистров выходной информации, блок 5 регистров адреса, первый коммутатор ,6, блок 7 стимулирующих сигналов, блок 8 измерителей входных сигналов, объект 9 контроля, блок 10 управления режимами, второй коммутатор 11, блок 12 задания эталонных сигналов, блок 13 ввода/вывода, пульт 14 оператора, третий коммутатор 15.Блок 1 (фиг.2) состоит из и+1 одинаковых формирователей 16 управляющих сигналов (количество формирователей зависит от количества использованных в системе стандартных изме-,. 35 рительных приборов, входящих в блоки 7 и 8, а также от разрядности регистров в блоках 3 и 4, разрядности информационноч шины управляющей 30 вычислительной машины), каждый из 40 которых содержит дешифратор 17, элемент ИЛИ 18 и узел 19 сигнала под-. тверждения, включающий элементы И 20, резисторы 21 и конденсаторы 22. Блок 1 содержит также элемент 23 ЗАПРЕТ. 45Блок 3 (фиг,3) содержит и одинаковых 16-разрядных регистров, каждый .из которых состоит из шести 4-разрядных статических, регистров 24 и устройств 25 согласования.Блок 4 (фиг.4) содержит два устройства 26 хранения цифровой информации, каждое из которых состоит из и одинаковых 16-разрядных регистров,состоящих из четырех 4-разрядных Ре гистров 27 сдвига и устройства 28 со гла со вания.В блок 5 (Фиг.5) входят элемент И 29, регистры 30, устройство 31 согласования и узел 32 сигнала подтверждения,Первый коммутатор 6 (фиг.6) состоит из релейных блоков 33, в состав,которых входят реле 34 и 35, реле36, соединителей 37, реле 38 - 40,объединенных в релейные блоки 41.Блоки 7 и 8 (фиг.7) представляютсобой набор стандартных измерительных приборов с цифровым дистанционным управлением, например вольтметр42, частотомер 43 и осциллограф 44.Блок 10 (фиг.8, 9) состоит из одинаковых формирователей 45, каждый изкоторых включает элемент ИЛИ 46, элемент ЗАПРЕТ 47, элемент И 48, устройство 49 формирования вектора прерывания и элемент ИЛИ 50. Формирователи,45 включены последовательно посхеме дейзицепочки. В состав блока10 входят также двоично-десятичныйсчетчик 51, устройства 52 и 53 срав-нения и узел 54 формирования импуль-.са синхронизации осциллографа, включающий элементы И 55, резистор 56 иконденсатор 57.На Фиг. 10 показана схема блокаэталонных сигналов, состоящего изгенератора 58 импульсов с управляемымделителем 59 частоты, управляемогоаттенюатора 60, источника 61 питанияс управляемым делителем 62 напряже.- .ния.Третий коммутатор (фиг,11) включает четыре релейных ключа 63.Блок 1 предназначен для формирования сигналов управления (упр. 11упр.8 И+), необходимых для записиинформации в блоки 3 и 4, для считывания контрольных кодов с блоков 3-5,одля управления формирователями век-торов прерывания блока 1 О, для организации прерывания, для запуска приборов, входящих в блоки 7 и 8.Дешифраторы 17 дешифрируют младшиеразряды адреса, поступающие из блока5, и выдают управляющие сигналы(упр. 11упр.8 ) на блоки 3,л4, 7, 8, 10 и на второй коммутатор11. Старшие разряды адреса дешифрируются в буферном блоке (не показан)и служат для выбора номера формирователей 16,Сигналы сопровождения информациии типа обмена поступают из УВМ 2.Первый сигнал свидетельствует о достоверности выдаваемой информации, авторой - определяет, какая информация51015 40 45 50 5 150находится в данный момент на магистрали (адрес или данные). В ответ насигнал узел 19 формирует и выдаетв УВМ 2 сигнал, который оповещаетУВМ 2 о том, что соответствующие сигналы управления сформированы.УВМ 2 предназначена для управления работой системы.Блок 3 служит для записи и хранения текущих кодов цифровых сигналов,подаваемых на объект контроля, а также цифровых кодов, управляющих работой первого коммутатора б, блоков 7,8, 12; блока 4 и третьего коммутатора 15. Запись информации в блок 3осуществляется с адресно-информационной шины УВМ (О15 р ШАД) черезбуферные усилители (не показаны)под действием сигналов управленияУпр.11Упр,тк Упр.1(п+1), поступающих с блока 1.Блок 4 предназначен для приемаи выдачи на УВМ и-разрядного парал.- лельного кода объекта контроля илидля приема и преобразования ви-разрядные параллельные цифровыекоды двух п-разрядных последовательных кодов объекта контроля и выдачиих. на УВМ, а также для приема и выдачи на УВМ цифровых кодов, соответствующих параметрам объекта контро"ля, измеренных блоком 8.Блок 5 предназначен для храненияадресных кодов, если адресная шинаУВМ совмещена с шиной данных. Записьинформации в регистр адреса осуществляется по сигналам, поступающим отУВМ.Блок 10 предназначен для переводаработы УВМ 2 на программу обработкирежима, набранного на пульте 14, длявыхода УВМ 2 на программу самоконтроля во время измерения параметровблоком 8, для Формирования синхроимпульса синхронизации осциллографав режиме зацикливания участка прогРраммы контроля,Рассмотрим работу блока 10. Пустьотпульта 14 поступил внешний запросна прерывание, соответствующий какому-либо режиму работы системы, Этотсигнал, пройдя через все формирователи 45, поступает в УВМ, В ответна этот сигнал УВМ 2 выдает сигнал,который, пройдя через последовательно включенные формирователи 45, доходит до того Формирователя, на которыйпоступил сигнал внешнего запроса.0996 6 Дальнейшее распространение этого сигнала блокируется сигналом запроса, поступающим с выхода элемента ИЛИ 50 данного формирователя 45 на запрещающий вход элемента 47. Зти сигналы (запрос и разрешение) через элемент И 48 активизируют устройство 49 Формирования векторов прерываний, кото" рое при условии, что линия свободна (сигнал Занято отсутствует), выдает в УВМ сигнал "Прерывание" и вектор прерывания.Вектор прерывания представляет собой адрес ячейки памяти УВМ с началом программы, соответствующей режиму, заданному на пульте 14, В шифраторах всех устройств 49 жестко "зашито" по два вектора прерываний (для 20 организации модификации режимов). Номер вектора выбирается с помощью сигнала управления, поступающего от бло"ка 1. Интерфейсные сигналы, напримерЗанято", подаются по стандартной 25 схеме организации обмена между УВМ 2и внешними устройствами. После приема прерываний УВМ 2 приступает к вы-.полнению программы, соответствующейзаданному режиму. Как только будут 30 проведены все подготовительные операции, по сигналу управления от блока1 один из измерительных приборов начнет измерение соответствующего параметра объекта. Время измерения во 35много раз превышает время обработкиинформации в УВМ 2, поэтому во времяизмерения УВМ 2 может заниматься решением других задач, например управлять самоконтролем системы или подготовкой новых измерений,. Для этогосигнал управления запуском измери- .тельного прибора от блока 1 подаетсятакже на соответствующий Формирователь 45 и формирует запрос на .прерывание. По пол чении разрешения отУВМ 2 формируется вектор прерывания,и УВМ 2 переходит к управлению процессом самоконтроля или подготовкойпоследующих измерений. Как только измерительный прибор закончит измер":.ние, он выдает сигнал об окончанииизмерения, который поступает в цепьвнешнего запроса соответствующего формирователя 45. Формирователи,связанные с блоком 8 измерителей,имеют более высокйй приоритет, чемформирователи, связанные с пультом14, поэтому по окончании элементарного акта обмена УВМ 2 возвращаетсяк выполнению основной программы, т.е.принимает информацию от измерительного прибора, обрабатывает ее, выдает в случае необходимости резуль 5тат, переходит к выполению следующего набора программы,Для организации режимов "Остановна заданном наборе", "Зацикливаниеучастка программы", а также для10синхронизации осциллографа любым набором в режиме "Зациклинивание" вблок 10 входит двоично-десятичныйсчетчик 51 наборов.На .устройство 53 с переключателяпульта 14 подается двоично-десятичный код номера набора, с которого необходимо осуществлять возврат к нужному набору программы. Как толькотекущий номер набора в счетчике 51совпадет с номером, набранным напульте 14 оператора, устройство 53выдает сигнал запроса, поступающий влинию формирователя 45 (фиг.8). Далее осуществляется стандартная процедура формирования прерывания, УВМ2 переходит к обработке режима эациклинивания. При этом счетчик 51 посигналу управления, подаваемому навход от блока 1, записывает номернабора, с которого необходимо начать повторение программы. Далеесчетчик 51 осуществляет двоично-десятичный счет по сигналу, подаваемомуот блока 1, и считает вновь до тогоже набора и т.д, При этом, как толь 35ко текущий номер набора в счетчике51 совпадает с номером, набраннымна пульте 14, устройство 52 и узел54 вырабатывают синхроимпульс, кото-,.рым можнб синхронизировать осциллограф 44, входящий в блок 8. Такимобразом, на экране осциллографа можно наблюдать устойчивую картину, выделяя любое место программы. Аналогично реализуется режим "Останов назаданном наборе". Здесь также осуществляется переход к подпрограмме,, результатом выполнения которой является останов.50 Блок 12 предназначен для организации самоконтроля системы.Источник 61 питания с управляемым делителем 62 напряжения,предназначены для проверки вольтметра 42 посто 55 янного тока. В блок могут входить и другие датчики в зависимости от сос. тава блока 8. В процессе эксплуатации системыблок 12 периодически проверяется.Устройство работает следующим образом.Информация, хранимая в запоминающем устройстве УВМ 2, в соответствиис программой контроля, хранимой тамже, передается на информационныевходы. коммутатора 6, куда записывается по сигналам управления от УВМ,поступающим на управляющие входыблока 5,Информация с выхода блока 5 поступает на входы блока 1, где дешифрируется. По управляющим сигналам с выходов блока 1 информация записывается в блок 3, предназначенный для выдачи цифровых сигналов через первыйкоммутатор 6 на объект 9 контролядля задания рабочих режимов блока 7,выбора пределов и характера измерений блока 8, управления первым коммутатором 6, для выбора режима работыблока 12, управления режимом работыблока 4 регистров выходной информации.Цифровые данные с выхода объекта9 контроля через первый коммутатор6 и третий коммутатор 15 поступаютсоответственно на первый и четвертыевходы блока 4, с выхода которого онипоступают в УВМ 2 для обработки в со"ответствии с программой контроля.Блок 7 через первый коммутатор6 выдает необходимые аналоговые,сигналы на аналоговые входы объекта19 контроля, Ответные сигналы с анало"говых выходов объекта 9 контроля через первый коммутатор 6 поступают наизмерительные входы блока 8, где измеряются в соответствии с программойконтроля. В блоке 8 результаты измерений преобразуются в цифровую формуи с его первых выходов поступают навторые входы блока 4, с выходов которого передаются в УВМ 2 для обработки.Блок 1 вырабатывает в соответствиис программой управляющие сигналы,предназначенные для синхронной работывсех блоков системы.Блок 10 предназначен для организации следующих режимов работы системы: 1) автоматическая одноразоваяпроверка с фиксацией результатов проверки на выходном устройстве беэ останова при наличии сбоев в объектеконтроля; 2) то же, с остановом пос 1500996 10ле каждого сбоя; 3) пошаговый режимработы .с остановом после каждогоэлементарного цикла измерений; 4) ав-,томатическая одноразовая проверка с5остановом на любом заданном наборепрограммы контроля; 5) автоматичес.кая многоразовая проверка путем зацикливания любого участка программыконтроля 6) режим корректировкипрограммы; 7) режим самоконтролясистемы,По сигналам с пульта 14 и блока1 блок 10 формирует и выдаетна управляющие входы УВМ 2 сигнал 15запроса на прерывание, и при получении разрешения от УВМ 2 выдает внее вектор прерывания.Вектор прерывания предоставляетсобой адрес ячейки памяти в УВМ 2 20с началом программы, соответствующей заданному режиму, и выдаетсятолько той ячейке, в которую поступил запрос от внешнего абонента. Если запросы поступили от нескольких 25абонентов, то обрабатывается запросот абонента с более высоким приоритетом. В блоке имеется несколько резервных ячеек формирования векторовпрерывания, что позволяет вводить новые режимы работы или новые измерительные приборы. Входящая в составблока управления режимами схема сравнения с формирователем формируетсинхроимпульс, как только текущийномер программы станет равным номеру,заданному оператором с пульта, Вторая схема сравнения формирует сигнал"Конечный набор" (как только текущийномер набора станет равным номеру 40заданному оператором). При зацикливании участка программы по сигналу"Конечный набор" происходит переходсистемы на отработку данного режима.В счетчик наборов записывается новое значение номера набора, с которого начнется выполнение программызацикливания; в Таким образом, программа,будет многократно повторяться отнабора, записанного в счетчик наборов по прерыванию, и до конечногонабора, заданного на пульте оператора.Второй коммутатор 11 предназначендля осуществления самоконтроля сис 55темы во время выполнения основнойпрограммы контроля объекта. Такой1режим возможен потому, что время измерения параметров сигналов блоком 8 велико пр сравнению с машиннымциклом УВМ. Поэтому во время измерения выходного сигнала блоком 8 УВМ2 осуществляет программу контроля отдельных блоков системы и их связей.По сигналу с блока 1 на началоизмерения блок 10 формирует запросна прерывание и по получении от УВГ 12 разрешения выдает в УВМ 2 векторпрерывания, вызывая тем самым выполнение одной из подпрограмм самоконтроля. УВГ 1 2 выдает контрольные кодына блоки 3 и 5. С выходов этих блоковконтрольные коды поступают на соответствующие входы второго коммутатора 11, с выхода которого выдаютсяв определенной последовательности вУВМ 2 для обработки. Если УВМ 2 зафиксирует несоответствие какого-либокода, принятого с выхода коммутатора11, с эталонным, хранящимся в памятиУВМ 2, происходит останов работысистемы, и на устройство отображениявыводится информация об отказавшемблоке,После окончания измерения блок 8выдает специальный сигнал, поступающий на вторые входы блока 1 О. Поэтому сигналу блок 10 формирует необходимые сигналы для возврата УВМ квыполнению основной программы,Блок 12 эталонных сигналов предназначен для полной проверки работоспособности системы в режиме самоконтроля. Он выдает ряд эталонныхпостоянных, переменных и импульсныхнапряжений, которые в соответствиис программой через первый коммутатор6 поступают на соответствующие измерительные входы блока 8, Измеренныепараметры эталонных сигналов черезблок 4 передаются в УВМ 2, где сравнивают с эталонным значением этих параметров. Для проверки работоспособности блока 7 его выходы через комиутатор 6 связаны с измерительными входами блока 8. Процесс контроля аналогичен описанному выше. Для осуществления полного контроля коммутатора 6 необходимо перемкнуть перемычками соответствующие входывыходы коммутатора (первые выходы с третьии входами и вторые выходы с четвертыми входами).Таким образом, контролем охватывается вся аппаратная ч;с ть системы, 1500996 12что значительно повышает достовер"ность проводимых ею измерений.Формула из обре тения5Автоматизированная система контро"ля параметрдв электронных схем, содержащая пульт оператора, блок вводавывода, блок регистраторов адреса,блок управления режимами, блок синхронизации, состоящий их элементаЗАПРЕТ и и формирователей управляющихсигналов, каждый из которых содержитдешифратор, элемент ИЛИ, узел задания сигналов подтверждения, выходкоторого соединен с выходом формирователя управляющих сигналов, а вход -с выходом элемента ИЛИ, входы которого связаны с выходами дешифратора 20служащими управляющими входами формирователя управляющих сигналов, вхо. ды дешифратора подключены к входаммладших разрядов адреса, выбора и1разрешения формирования формирователя управляющих сигналов, входы младших разрядов адреса всех формирователей управляющих сигналов, соединенные между собой поразрядно, и входывыбора формирователя управляющихсигналов связаны с первыми входамиблока синхронизации, а входы разрешения .формирования через элементЗАПРЕТ - с вторыми входами блокасинхронизации, управляющие выходыформирователей управляющих сигналов -с первыми выходами блока синхрониза"Фции, а выходы подтверждения - с вторым выходом блока синхронизации,блох регистров входной информации,состоящий из и устройств согласования и и 16-разрядных регистров,информационные, объединенные поразрядно, и управляющие входы которыхсоединены соответственно с первымиинформационными и вторыми управляющими входами блока регистров входной информации, а выходы - с входамисоответствующего устройства сбгласования, выходы каждого из которыхсвязаны с первыми выходами блока регистров входной информации, блок задания эталонных сигналов, блок регистров выходной информации состоящий из двух устройств согласованияи двух одинаковых и"разрядных устройств хранения цифровой информации,информационные параллельные входыпервого из которых подключены к пер-: вым информационным входам блока регистров выходной информации, второго - к третьим инфррмационным входам блока регистров выходной информации, управляющие входы записи параллельной цифровой информации обоихустройств хранения цифровой информации соединены с управляющими входами блока регистров выходной информа-. ции, а выходы " с входами своих устройств согласования, входы разрешения считывания информации которых связаны с третьими информационными входами блока регистров выходной информации, а выходы, объединенные поразрядно, с выходами блока регистров выходной информации, блок стимулирующих сигналов, блок измерителей вкодных сигналов, первый и второй коммутаторы и управляющую вычислительную машину, первые информационные выходы которой соединены с первыми информационными входами блока регистров адреса и с первыми информационными входами блока регистров вход-, ной информации, первые информационныевходы - с информационными выходамиблока регистров выходной информацйи,с выходами второго коммутатора и спервыми информационными выходами блока управления режимами, вторые информационные входы и Выходы управля-ющей вычислительной машины связаны с вторыми информационными выходами и входами блока регистров адреса и спервыми выходами и входами блока синхронизации, вторые выходы которого подключены к управляющим входам второго коммутатора, к первым управляющим входам блока управления режимами, к первым входам блока стимулирующих сигналов, к первым входам блока измерителей входных .сигналов, к вторым информационным входам блока регистров входной информации и к вторым информационным входам блока ре" гистров выходной информации, управляющие входы которого связаны с первыми выходами блока регистров входной информации, которые также связаны с первыми информационными входами первого коммутатора и вторыми входами блока стимулирующих сигналов, выходы которого подключены к вторым информационным вхолам первого коммуататора, первые выходы которого связаны с выходами цифровых сигналов системы, вторые выходы - с выходами аналоговых сигналов системы, третьи информационные входы - с входами цифровых сигналов системы, четвертыеинформационные входы - с входами ана 5логовых сигналов системы, а третьи выходы соединены с третьими входами блокаизмерителей входных сигналов, вторыевыходы которого связаны с вторыми управ-.ляющими входами блока управления режимами, третьи управляющие входы которого"подключены к выходам пульта оператора, четвертые управляющие входы ивторые управляющие выходы - соответственно к управляющим выходам и уп-.равляющим входам управляющей вычислительной машины, третьи информационные входы и третьи информационныевыходы управляющей вычислительноймашины связаны с входами и выходамиблока ввода-вывода, вторые выходыблока регистров входной информациисоединены с первыми информационнымивходами второго коммутатора, с входами блока задания эталонных сигналов, 25. с управляющими входами первого коммутатора, пятые информационные входыкоторого связаны с выходом блока задания эталонных сигналов, а четвертые выходы - с первыми информационными входами блока регистров выходнойинформации, выходы блока регистровадреса подключены к вторым информационнфм входам второго коммутатора и кпервым входам блока синхронизации,35четвертый вход блока измерителейвходных сигналов соединен с третьимуправляющим выходом блока управлениярежимами, о т л и ч а ю щ а я с ятем что с целью расширения функци 40ональных возможностей системы засчет контроля последовательных цифровых кодов, в нее введен третий .коммутатор, содержащий четыре ключа, упраьляющие входы каждого из 45которых соединены с управляющими .входами третьего коммутатора, информационные входы - с информационными входами третьего коммутатора,а информационные выходы подключены.к выходам третьего коммутатора, вблок синхронизации введен и+1 -й формирователь управляющих сигналов,вход разрешения формирования которо", го соединен с выходом элемента ЗАЛРЕТ, входы младших регистров адреса и выбора формирователя управляющих сигналов связаны с первыми входами блока синхронизации, а выход подтверждения - с вторым выходом блока синхронизации, в блок регистров входной информации введены согласующее устройство и два 4-разрядных регистра, управляющий .и информационный входы которых соединены соответственно с третьим информационным и с первыми информационными входами блока регистров входной информации, а выходы - с входами соответствующего согласующего устройства, два первых выхода которого связаны соответственно с третььим и четвертым выходами блока регистров входной информации, а четыре выхода - с вторыми выходами блока регистров входной информации, а в блоке регистров выходной информации каждое из устройств хранения цифровой информации выполнено на регистрах сдвига, стробирующие входы которых и информационные входы первых регистров обоих устройств соединены с четвертыми информационными входами блока регистров выходной информации, входы и-го регистра - со старшими выходными разрядами своего (и-)-го регистра, а управляющие входы обоих устройств связаны с пятым информационным и шестым информационным входами блока регистров выходной информации соответственно, третий выход блока синхронизации подключен к управляющему входу блока регистров входной информации, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым информационным и шестым информационным входами блока регистров выходной информации,а вторые выходы - с управляющими входами третьего коммутатора, информационные входы которого связаны с входами циф ровых сигналовсистемы, а выхоцы - с четвертыми информационными входами блока регистров выходной информации .