Устройство для контроля и диагностирования цифровых узлов

Номер патента: 1755207

Авторы: Лебедь, Особов

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 552 151)5 6 01 Й 3/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР м ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИаи36 ЧЕЙККЯ 1ТЕКА ВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬ и конструктут средств уры и издеольприбор" ССР988. носится к автоматичежет быть использовано вности изделий цифро"(71) Научно-исследовательскийторско-технологический инстконтроля электронной аппаралий электронной техники "Конт(56) Авторское свидетельство СЬЬ 980027, кл. О 01 В 31/28, 19Авторское свидетельство СМ 1415211, кл. 6 01 Я 31/28, 1 Изобретение отскому контролю и модля проверки исправой техники.Известно устройство для контроля и диагностирования электронных узлов содержащее генератор слов, электронно-вы, числительный блок, запоминающий блок.Недостаток известного устройства - невысокая достоверность контроля.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля и диагностирования электронных узлов, содержащее генератор слов, электронно-вычислительный блок, запоминающий блок, блок свертки, блок сравнения, делитель частоты, счетчик адреса, блок управления и мультиплексор, причем шины данных и управления генератора слов соединены с соответствующими шинами элей- ронно-вычислительного блока, выход синхронизации генератора слов соединен с(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ (57) Сущность изобретения: устройство содержит генератор тестовых воздействии 1, выходной узел (2), коммутатор (3),.объект контроля (4), измеритель сопротивления (5), блок свертки (6), блок сравнения (7), запоминающий блок (8), счетчик адреса (9), счетчик сбоев (10), блок управления (11), мультиплексор (12), входы-выходы шины данных ЭВМ (13), выход шины адреса ЭВМ (14), выход шины управления ЭВМ(15); вход прерывания ЭВМ (16) с соответствующими связями, 1 з.п,ф-лы, 4 ил. входом делителя частоты и с входом синхронизации блока свертки, выходы каналов генератора слов соединены со входами обьекта диагностирования, выходы которого соединены с информационными входами блока свертки, выходы блока свертки соединены с первой группой информационных входов блока сравнения, а выходы запоминающего блока - с его второй группой, выход делителя частоты соединен с первым входом блока управлейия и с входом синхронизации блока сравнения, выход которого соединен с входом прерывания электронно-вычислительного блока и с вторым входом блока управления, первый и второй выходы блока управления соединены с входами "Счетный вход " и "Сброс" счетчика адреса соответственно, третий и четвертый выходы блока уп равления соединены с входами "Направление передачи" и "Выбор микросхемы" мультиплексора соответственно, пятый и шестой выходы блока, ул.Гагарина, 101 аз 2890 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/55 10 15 20 2530 35 40 50 Проявление любого из перечисленных факторов значительно снижает достоверность результатов контроля.Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля за счет управления соединены с входами "Выбор микросхемы" и "Разрешение записи" запоминающего блока соответственно, выход счетчика адреса соединен с адресным входом запоминающего блока и информационным входом мультиплексора, выход которого соединен с входом данных запоминающего блока, шина данных электронно-вычислительного блока сравнения с входом данных мультиплексора, а шины управления и адреса электронно-вычислительного блока соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока управления.Недостатком известного устройства является низкая достоверность результатов контроля в силу следующих причин,Неработоспособность (выход из строя любого узла или связи в процессе контроля) самого устройства контроля и диагностированияможет привести к тому, что работоспособный объект диагностирования будет отнесен к категории "Брак".При контроле современных объектов контроля (как правило выполненных с использованием микропроцессоров, БИС и СБИС) приходится оперировать с большим объемом тестовой информации (до нескольких Мбайт), и возникший сбой во время "перекачки" информации из памяти ЭВМ во внутренние регистры (ОЗУ) устройства контроля и диагностирования, дальнейших пересылок внутри блоков устройства, может привести к тому, что работоспособный объект диагностирования будет отнесен к категории "Брак" или ошибка функционирования объекта диагностирования будет индентифицирована неверно,Для контроля современных объектов диагностирования необходимо, чтобы устройство контроля и диагностирования имело большое количество каналов доступа к контрольным точкам объекта диагностирования от нескольких сотен до нескольких тысяч. Доступ, как правило, осуществляется путем механического сочленения, которое является самой ненадежной частью устрой-. ства. Пропадание контакта хотя бы в одной точке также может привести к тому, что работоспособный объект диагностирования будет отнесен к категории "Брак". либо ошибка функционирования объекта диагностирования будет идентифицирована неверно. обеспечения самоконтроля устройства а процессе контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор слов, блок управления, мультиплексор, запоминающий блок, счетчик адреса, блок свертки, блок сравнения, вход-выход шины данных ЭВМ, выход шины адреса ЭВМ, выход шины управления ЭВМ, вход прерывания ЭВМ, причем первый и второй входы блока управления соответственно соединены с выходами шин управления и адреса ЭВМ, вход двунаправленной шины мультиплексора соединен с входом-выходом шины данных ЭВМ, а управляющая шина мультиплексора - с первым выхбдом блока управления, второй выход которого соединен со счетным входом счетчика адреса, выход которого соединен с адресным входом запоминающего блока и первым информационным входом .мультиплексора, выход шины данных которого соединен с информационным входом запоминающего блока, выход которого соединен с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходом блока свертки, а выход - с третьим входом блока управления, дополнительно введены измеритель сопротивления, коммутатор, выходной узел, счетчик сбоев, причем информационный вход измерителя сопротивления соединен с первой группой входов коммутатора, с информационным входом генератора слов и с выходом шины данных мультиплексора, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с информационными выходами измерителя сопротивления, блока управления, счетчика сбоев, и с первым информационным выходом выходногоузла, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами генератора слов, первый и второй управляющиевыходы которого соответственно соединены с четвертым и пятым входами блока управления, а группа информационных выходов соединена с группой информационных входов выходного узла, группа каналов которого соединена со второй группойвходов коммутатора, группа выходов которого соединена с контактами объекта диагностирования, а измерительные выходы - с измерительными входами измерителя сопротивления, управляющий вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, а управляющий выход - с шестым входом блока управления, восьмой выход которого соединен со счетным входом счетчика сбоев и с управляющим входом выход1755207 10 15 20 25 30 35 40 55 ного узла, второй информационный выход которого соединен с группой входов блока свертки, а управляющий выход - с седьмым входом блока Управления, девятый и десятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами запоминающего блока, выход блока сравнения соединен с управляющим входом счетчика сбоев, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора и входом прерывания ЭВМ.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для контроля и диагностирования цифровых блоков; на фиг. 2 - функциональная схема одного канала выходного узла; на фиг. 3 - функциональная схема блока управления; на фиг. 4 - функциональная схема генератора слов.Устройство содержит генератор 1 тестовых воздействий, выходной узел 2, коммутатор 3, объект 4 диагностирования, измеритель 5 сопротивления, блок 6 свертки, блок 7 сравнения, запоминающий блок 8, счетчик 9 адреса, счетчик 10 сбоев, блок 11 управления, мультиплексор 12, вход-выход 13 шины данных ЭВМ, выход 14 шины адреса ЭВМ, выход 15 шины управления ЭВМ, вход 16 прерывания ЭВМ Первый и второй входы блока 11 управления соответственно соединены с выходом 15 шины управления и выходом 14 шины адреса ЭВМ, вход двунаправленной шины мультиплексора 12 соединен с входом-выходом 13 шины данных ЭВМ, управляющая шина мультиплексора 12 соединена с первым выходом блока 11 управления, второй выход которого соединен со счетным входом счетчика 9 адреса, выход которого соединен с адресным входом запоминающего блока 8 и первым информационным входом мультиплексора 12, выход шины данных которого соединен с информационными входами запоминающего блока 8, генератора 1 45 тестовых воздействий, измерителя 5 сопротивления и первой группой входов коммутатора 3. Выход запоминающего блока 8 соединен с первой группой входов блока 7 сравнения, вторая группа входов которого 50 соединена с выходом блока 6 свертки, а выход - с третьим входом блока 11 управления и с управляющим входом счетчика 10 сбоее, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы мультиплексора 12 соединены соотсетственно с инфоомационными выходами измерителя 5 сопротивления, блока 11 управления, счетчика 10 сбоев и с первыминформационным выходом выходного узла 2, Третий. четвертый, пятый и шестой выходы блока 11 управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами генератора 1 тестовых воздействий, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно с четвертым и пятым входами блока 11 управления, а группа информационных выходов генератора 1 слоев соединена с группой информационных входов выходного узла 2, группа каналов которого соединена со второй группой входов коммутатора 3, Группа выходов коммутатора 3 соединена с контактами объекта 4 диагностирования, а измерительные выходы коммутатора 3 - с измерительными входами измерителя 5 сопротивления. Управляющий вход измерителя 5 сопротивления соединен с седьмым выходом блока 11 управления, а управляющий выход - с шестым входом блока 11 управления, восьмой выход которого соединен со счетным входом счетчика 10 сбоев и с управляющим входом выходного узла 2, второй информационный выход которого соединенс группой входов блока 6 свертки, а управляющий выход - с Седьмым входом блока 11 управления,Девятый и десятый выходы блока 11 управления соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами запоминающего. блока 8, одиннадцатый и двенадцатый. выходы блока 11 управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора 3 и входом 16 прерывания ЭВМ, Сигналы приведения в исходное состояние (сброс) счетчиков, регистров,триггеров устройства условно не пОказаны. Выходной узел 2 состоит из и каналов,где и - число контролируемых контактов(входов, выходов, двунаправленных выводов) объекта 4 диагностирования. Для одного канала выходной узел 2 содержит (фиг, 2): элемент НЕ 17, первый и второй элементы И - соответственно 18, 19, первый, второй и третий О-триггеры - соответственно 20, 21 и 22, третий и четвертый элемент И - соответственно 23, 24, первый и второй ключи - соответственно 25, 26, компаратор 27 логического нуля, компаратор 28 логической единицы, пятый элемент И 29, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30, первый и второй элементы сравнения - соответственно 31, 32, элемент ИЛИ 33, инвертирующий усилитель 34 с открытым коллектором, четвертый О-триггер 35,Блок 11 управления (фиг. 3) содержит первый элемент И 36, элемент КЕ 37, регистр 38 адресе, первый, второй, третий и четвертый триггеры - соответственно 3942, дешифратор 43 адреса, генератор 44 так40 50 55 товых импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ - соответственно 45 - 48, второй. третий, четвертый, пятый и шестой элементы И - соответственно 49 - 53, пятый элемент ИЛИ 54,Генератор 1 тестовых воздействий (фиг.4) содержит элемент ИЛИ-НЕ 55, дешифратор 56, элемент НЕ 57, счетчик 58 адреса, группу 50 элементов ИЛИ-НЕ, группу 60 элементов памяти.Устройство работает следующим образом,На этапе подготовки к проведению контроля ЭВМ производит запись информации в генератор 1 тестовых воздействий, а в запоминающий блок 8 - данных, соответствующих результату свертки данных в генераторе 1 слов. Количество ячеек в запоминающем блоке 8 равно количеству ячеек хранения информации в генераторе 1 тестовых воздействий, и каждая ячейка запоминающего блока 8 содержит сжатые данные, соответствующие результату сжатия информации в ячейке генератора слов, имеющей идентичный адрес. При загрузке генератора 1 тестовых воздействий адрес ячейки информации определяется внутренним для генератора 1 тестовых воздействия счетчиком адреса, подсчитывающим записываемые слова, разрядность которых равна разрядности шины данных ЭВМ, При загрузке запоминающего блока 8 адрес подсчитывается на счетчике 9 адреса,На первом этапе контроля устройство проверяет наличие электрического контакта всех контактов объекта 4 диагностирования с устройством, с цепью избежания недостоверного результата контроля из-за отсутствия контакта устройства с обьектом 4 диагностирования. Для того, чтобы убедиться в том, что все контакты объекта 4 диагностирования подключены к устройству, достаточно измерить прямое и обратное сопротивление между каждым сигнальным контактом обьекта 4 диагностирования.и его питающим(подкпюченным к шине питания) контактом. Если оба эти сопротивления равны "бесконечности", это значит, что соответствующий контакт объекта 4 диагностирования не подключился к устройству.Поэтому при выполнении первого этайа контрОля в коммутатор 3 посылается управляющее слово, обеспечивающее отключение овсех контактов объекта 4 диагностирования от группы каналов выходного узла 2 и подключающее 1-й контакт обьекта 4 диагностирования к первому измерительному входу измерителя 5 сопротивления, а (и+1)-й контакт объекта 4 диагностирования (подключенный к шине 5 10 15 20 25 30 35 питания) - ко второму измерительному входу измерителя 5 сопротивления, Затем в измеритель 5 сопротивления посылается управляющее слово, сопровождаемое сигналом с выхода 7 блока 11 управления, являющееся командой на проведение измерения сопротивления в соответствующем диапазоне. По окончании измерения иэ измерителя 5 сопротивления на шестой вход блока 11 управления поступает сигнал "Конец измерения", по которому блок 11 управления вырабатывает сигнал прерывания программы в ЭВМ, ЭВМ, получив сигнал прерывания, считывает регистр состояния блока 11 управления (единица с выхода триггера 39), а затем считываЬт результат измерения из измерителя 5 сопротивления. Если измеренное сопротивление не равно "бесконечности", то из ЭВМ в коммутатор 3 посылается управляющее слово, подключа-. ющее второй контакт объекта диагностирования к первому измерительному входу измерителя 5 сопротивления, а (и+1) -й контакт - ко второму измерительному входу, Измерение сопротивления происходит аналогично вышеописанному, Если при вышеописанном измерении прямого сопротивления между первым и (и+1)-м контактами объекта 4 диагностирования оказалось, что оно равно "бесконечности", то в коммутатор 3 посылается управляющее слово, подключающее первый контакт объекта 4 диагностирования ко второму измерительному входу измерителя 5 сопротивления. а (и+1) -й контакт к первому измерительному входу измерителя 5 сопротивления. Таким образом обеспечивается измерение обратного сопротивления между первым и (и+1)-м контактами объекта 4 диагностирования. Само измерение сопротивпения производится аналогично вышеописанному, и если обратное сопротивпение также оказывается равным "бесконечности", то ЭВМ выдает сообщение об отсутствии электрической связи первого контакта объекта диагностирования с устройством, если же обратное сопротивление отлично от "бесконечности", то устройство переходит к проверке контактирования следующего контакта сбъекта диагностирования,Если в результате проверки контактирования оказалось, что все контакты объекта 4 диагностирования имеют электрический контакт с устройством, ЭВМ выдает в коммутатор 3 управляющее слово, обеспечиваюп подключение контактов Объекта 4диагностирования к группе каналов выходного узла 2, На этом первый этап контролязаканчивается,На втором этапе контроля ЭВМ выдаеткоманду "Пуск", в результате которой напервый управляющий вход генератора 1 тестовых воздействий поступает сигнал "Пускгенератора 1 слов", а на первый управляющий вход запоминающего блока 8 - сигнал"Выборка ОЗУ". Данные сигналы обеспечивают режим работы соответствующих блоков устройства. На управляющий входвыходного узла 2 и счетный вход счетчика 10сбоев поступают тактовые импульсы Т 1, начетвертый управляющий вход генератора 1слов поступают тактовые импульсы Т 2, Насчетный вход счетчика 9 адреса поступаютсчетные импульсы, синхронизированные стактовыми импульсами Т 2.При поступлении в генератор 1 слов сигнала "Пуск" из него выбирается содержимоеячейки памяти с нулевым адресом и по пеъреднему фронту импульса Т 1 заносится втриггеры 20 или 21 и в триггеры 22 выходного узла 2, Одновременно содержимое ячейки с нулевым адресом из запоминающегоблока 8 поступает на первую группу входовблока сравнения 7.Информация с выходов триггеров 20-22всех каналов выходного узла 2 поступает навход блока 6 свертки. Одновременно (в общем случае) данная информация с триггером 20 и 21 через ключи 25 и 26 поступаетна входы объекта 4 диагностирования и стриггеров 21 и 22 - на входы элементовсравнения 31 и 32. Объект 4 диагностирования отрабатывает поступившие на его входы тестовые воздействия, и его реакциичерез компараторы 27 и 28 и элементы 29,30 поступают на вторые входы элементовсравнения 31 и 32, Одновременно свернутая информация с выходов блока 6 сверткипоступает на вторую группу входов блока 7сравнения, Результат сравнения с выходаблока 7 сравнения поступает на третий входблока 11 управления и на управляющийвход счетчика 10 сбоев, а результат сравнения с выходов элементов 31 и 32 сравнения,через элемент 33 ИЛИ поступает на входчетвертого О- триггера 35 и через усилитблЬ34 на седьмой вход блока 11 управления,Задним фронтом импульса Т 1 результаты работы устройства за текущий такт контроля фиксируются: на триггере Збвыходного узла 2 - результат сравненияконтролируемой и эталонной реакций в конкретном канале, на триггере 40 блока 11управления - обобщенный результат срав- нения контролируемой и эталонной реакции по всем и каналам (ошибка объекта 4диагностирования), на триггере 41 блока 11 управления и на счетчике 10 сбоев - результат сравнения результата сжатия тестовых воздействий. с их эталонным значением,хранимым в запоминающем блоке 8. Если в текущем такте контроля сигналы на выходах вышеперечисленных элементов и блока сравнения равны "нулю" (т,е. несравнение, отсутствует) то триггеры 35, 40, 41 остаются 10 в "нулевом" состоянии, и по синхроимпульсу Т 2 из генератора 1 тестовых воздействий и запоминающего блока 8 извлекается содержимое ячеек памяти с адресом,равным "единйце", Очередной такт контроля произ 15 водится аналогично вышеописанному, Если при отработке текущего такта контроля сигнал на выходе блока 7 сравнения окажется равным "единице", это означает, что при передачах информации по внутренним ши 20 нам устройства или при формировании тестнаборов в выходном узле 2 произошел сбой, который фиксируется по заднему фронту импульса Т 1 в триггере 41 на счетчике 10 сбоев. При занесении на триггер 41 25"единицы", блок 11 управления прекращэет выработку синхроимпульсов Т 1 и Т 2 и выдает в ЭВМ сигнал прерывания, по которому ЭВМ читает регистр состояния (единицу " на триггере 41), затем читает 30 содержимое второго счетчика 10, По содержанию счетчика 10 программа принимает решение: если содержимое счетчика 10 сбоев равно "единице" или "двум" программа, не сбрасывая второй счетчик 10, перезагружает генератор 1 слов и запоминающий блок 8, и вновь запускает программу контроля (ее второй этап), Если содержимое второго счетчика 10 больше двух, программа выдает сообщение об отказе устройства. ТаЕсли при отработке текущего такта контроля на управляющем выходе выходного узла 2 возникает сигнал ошибки объекта 4 диагностирования ("ноль" на управляющем выходе выходного узла 2), то по заднему фронту импульса Т 1 в триггер 40 заносится 50 "единица", По "единичному" состоянию триггера 40 блок 11 управления прекращает выработку тактовых импульсов Т 1, Т 2 и выдает в ЭВМ сигнал прерывания, по которому ЭВМ читает регистр состояния("единица" с выхода триггера 40), затем читает содержимое регистра результата (содержимое всех триггеров 35 выходного узла 2) и, на основании полученной информации, выдает сообщения о неправильно сработавших контактах объекта 4 диагностирования,40 ким образом устраняется возможность получения недостоверного результата контроля из-за сбоев или неисправности устройства,а также при наличии программных моделей, более точные координаты неисправности в объекте 4 диагностирования,Отработка последующих тактов программы контроля производится аналогичноописанному до тех пор, пока на пятый входблока 11 управления не поступит из генератора 1 слов признак окончания тестовой последовательности, по которому в блоке 11управления.взводится в "единицу" триггер42, прекращается выработка тактовых импульсов 11, 12 и вырабатывается сигналпрерывания в ЭВМ, ЭВМ читает содержимоерегистра состояния (выход триггера 42="1")и выдает сообщение о койце программы.контроля,Выходной узел 2 работает следующимобразом.В исходном состоянии триггеры 20-22сброшены, (цепи сброса условно не показаны), элементы И 23, 24 закрыты, соответственно заперты транзисторные ключи 25, 26,и выходы каналов находятся в высокоимпедэнсном состоянии,При отработке программы контроля вкаждом такте контроля на О-входы триггеров 20, 21 каждого канала из гейератора 1слов поступает информация о йаправлениипередачи информации (Ч) в данном канале. (в данном и последующих тактах) либо информация о логическом уровне тестовоговоздействия в текущем такте(О 1), Если приэтом на вход элементов НЕ 17 и И 18 поступает из генератора 1 слов "единица" (признак вектора коммутации), то по переднемуфронту тактового импульса Т 1 0-триггер 20устанавливается в состояние, соответствующее состоянию его О-входа, а состояниеО-триггера 21 не изменяется., Если же навходе элементов НЕ 17 и И 18 "логическийноль", то изменяет свое состояние О-триггер 21, а неизменным остается состояниеО-триггера 20, Одновременно с изменениемсостояния О-триггеров 20 или 21 изменяется состояние О-триггера 22, в соответствиис состоянием его О-входа, на который поступает информация О 2.Если О-триггер 20 установлен в "единицу", то в зависимости от состояния О-триггера 21 открывается либо транзисторныйключ 25 (при "единичном" состоянии Ртриггера 21), либо транзисторный ключ 26,и через коммутатор 3 по данному каналувыходного узла 2 на объект 4 диагностирования выдается воздействие в уровне "1"либо "0" соответственно, Одновременно этивоздействия поступают на вход компараторов 27, 28. Компараторы 27, 28 и элементыИ 29, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30 вырабатывают:.од состояния контакта объекта 4 ди агностирования, на который подано воздействие по данному каналу. Этот код наэлементах сравнения 31, 32 сравнивается с его эталонным состоянием, зафиксированным на Р-трйггерах 21 и 22.Если данный вход объекта 4 диагностирования работает правильно(т.е, не замкнут на соседние цепи или шины), то уровень тестового воздействия не искажается и на10 выходе элемента ИЛИ 33 сигнал несравне 15203035 4045 5055 ния не появляется, Если вход объекта 4 диагностирования неисправен (перегружен), то логический "уровень" на контакте не будет соответствовать выдаваемому, и на выходе элемента ИЛИ 33 появится сигналнесравнения, который через усилитель 34 с открытым коллектором поступает в блок 11 управления, а по заднему фронту тактового импульса Т 1 фиксируется на О-триггере 35,Если в текущем такте контроля 0-триггер 20 установлен в "ноль", то ключи 25 и 26 закрыты, воздействие на объект 4 диагностирования по данному каналу не выдается, и канай проводит анализ состояния выходного (в данном такте) контакта объекта 4 диагностирования. Анализ происходитна элементах 27 - 33 аналогично описанному, Результат анализа также фиксируется на О-триггере 35, а сигнал несравнения черезусилитель 34 с открытым коллектором поступает в блок 11 управления,Блок 11 управления работает следующим образом,Входы синхронизации адреса, синхронизации ввода информации в ЭВМ (сигнал "Чтение" ) и синхронизации вывода информации из ЭВМ (сигнал "Запись" ) являются выходом 15 шины управления ЭВМ и подключены соответственно к управляющему входу регистра 38 адреса, к первому входу.шестого элемента И,53 и к первым входамвторого 49, третьего 40, четвертого 51, пятого 52 элементов И. Вход в блок 11 управления сигнала "Сброс" из шины 15 управленияЭВМ условно не показан, Выход сигнала синхройизации обмена. -информацией (сигнэл "Ответ" ) из блока 11 управления в шину 15 управления ЭВМ условно не показан,Первый 30, второй 40, третий 41 и четвертый 42 триггеры образуют регистр состояния устройства, нэ котором фиксируются признаки (причины) прерывания (останова) программы контрбля, Триггеры 39-42 сбрасываются в исходное состояние после прочтения регистра состояния в ЭВМ, Сброспроисходит по завершении операции "Ввод регистра состояния" (например заднимфронтом сигнала "Чтение" с адресом обращения к регистру состояния), Цепи (связи) иэлементы выработки сигнала сброса триггеров 39-42 условно не показаны, Выходы регистра состояния подключейы к третьему информационному входу мультиплексора 12 и через второй элемент ИЛ И 46- ко входу 16 прерывания ЭВМ,Регистр 38 адреса предназначен для. хранения кода адреса блоков устройства вадресной сетке ЭВМ. Дешифратор 43 адреса предназначен для выработки признака 10обращения ЭВМ к конкретному блоку уст-ройства, то есть наличие "единицы" на первом - девятом выходах дешифратора 43 адреса соответствует обращению к генератору 1 слов, запоминающему блоку 8, ком(триггерам 39, 40, 41, 41) блока 11 управления. При этом четвертый, шестой, седьмой,восьмой и девятый выходы дешифратора 43 и выход шестого элемента И 53 образуют первый выход блока 11 управления, соединенный с управляющей шиной мультиплексора 12. 25 Если разрядность информационноговыхода какого-либо блока (регистра) превышает разрядность шины данных ЭВМ, то обращение (например, к регистру результата выходного узла 2) может осуществлятьсяпо нескольким адресам. В этом случае шеС той выход дешифратора должен состоять из нескольких шин, поступающих на элемент ИЛИ 47 и первый выход блока 11 управле ния, Адрес блока или регистра устройства в адресной сетке,ЭВМ поступает на второй вход блока 11 управления и фиксируется в регистре 38 адреса сигналом "Синхрониза-ция адреса", поступающим по управляющей 40 шине 15 на первый вход блока 11 управления. В зависимости от содержимого регистра 38 адреса на выходах дешифратора 43 адреса вырабатываются перечисленные Если производится запись в какой-либо 50 блок или регистр устройства, то адреС сби ровождается (фиг, 3) сигналом синхронизации вывода информации из ЭВМ (сигнал "Запись" ). По сигналу "Запись" на выходах элементов И 49-52 формируются сигналысинхронизации записи информации в соот ветствующий блок (регистр) устройства илипуск измерителя 5 сопротивления,Если производится считывание информации в ЭВМ иэ какого-либо блока (регистра) устройства, то адрес сопровождается при описании состава блока 11 управления 45признаки обращения к блокам и регистрамустройства. сигналом синхронизации ввода информации в ЭВМ (сигнал "Чтение" ).При вводе информации в ЭВМ сигналы (признаки) обращения к тем блокам, из которых предусматривается считывайие информации, поступают на первый выходблока 11 управления (в управляющую шинумультиплексора 12),одновременно эти сигналы через элемент ИЛИ 47 поступают на вход элемента И 53. В исходном состояниина выходе элемента И 53 вырабатывается сигнал "нулевого" уровня, который поступает на управляющую шину мультйплексора12 и задает направление передачи: от входа-выхода 13 шины данных ЭВМ в шинумультиплексора 12. При поступлении в блок 11 управления сигнала "Чтение" на выходеэлемента И 53 формируется сигнал "единичного" уровня, изменяющий направление передачи информации через мультиплексор: информация передается от одного из информационных входов мультиплексора 12 на вход-выход 13 шины данных ЭВМ, Номер информационного входа мультиплексора 12, подключаемого к входу-выходу 13 шины данных ЭВМ, определяется сигналами с выходов дешифратора 43 адреса, поступающими через первый выход блока 11 управления на управляющуа шину мультиплексора 12,Генератор 44 тактовых импульсов вырабатывает синхроимпульсы Т 1, Т 2. Запуск генератора 41 тактовых импульсов производится по сигналу с пятого выхода дешифратора 43 адреса, а останов - при установке в "единицу" одного из триггеров 40-42.На элементе ИЛИ 48 формируется сигнал "Выбор ОЗУ", поступающий в запоминающий блок 8 при загрузке информацииили в режимеконтроля. На элементе ИЛИ54 формируется счетный импульс счетчика 9адреса при загрузке запоминающего блока8(по сигналу "Запись в запоминающий блок8") и контроле объекта 4 диагностирования( по тактовому импульсу Т 2).Генератор 1 тестовых воздействий работает следующим образом,Группа 60 элементов памяти содержитячеек памяти, где - максимальная длинатестовой последовательности. Разрядностьслов, хранимых в ячейках: 2 п+3, где и - количество контролируемых контактов объекта 4 диагностирования (количество каналоввыходного узла 2). В разрядах с 1-го по и-й:хранится либо вектор коммутации М, указывающий направление передачи информации по каналам выходного узла 2, либопервая часть вектора данных (01), указывающая логический уровень (лог. "0" или лог,"1") выдаваемого на обьект 4 диагностирования в текущем такте воздействия, илиожидаемой реакции объекта 4 диагностирования. Информация из разрядов (1-и) информационного слова в ходе контролязаносится в зависимости от состояния(2 п+1)-го разряда информационного словалибо на триггер 20, либо на триггер 21 выходного узла 2,В разрядах с (и - 1) по 2 п хранится вторая часть вектора данных 02, хранящая признак высокоимпедансного состоянияконтролируемого контакта объекта 4 диагностирования, В разряде 2 п+1 хранитсяпризнак вектора коммутации, Если в данном разряде записана "единица", то содержимое разрядов (и+1) данной ячейки в ходеконтроля записывается в триггеры 020 выходного узла 2, а если в нем записан "ноль" -то в триггеры 021 выходного узла 2.В разряде (2 п+2) хранится признак запрета сравнения в данном такте реакцииобъекта 4 диагностирования с ее эталонным(ожидаемым) значением, хранимым в триггерах 021, 022 выходного узла 2. Если вданном разряде записана "единица", то останов устройства по ошибке объекта 4 диагностирования запрещен. в противиомсвучае - разрешен. Запрет сравнения останова бывает необходим в моменты сменывектора коммутации и в случаях задержкиотработки воздействия в объекте 4 диагно-стирования,Выходы разрядов с первого по (2 п+1)образуют группу информационных выходов. генератора 1 слов, соединенную с группойинформационных входов выходного узла 2..Выход разряда (2 п+2) образует первыйуправляющий выход генератора 1 слов, соединенный с четвертым входом блока 11управления.По второму управляющему выходу генератора 1 тестовых воздействий в блок 11управления выдается признак окончаниятестовой последовательности (программыконтроля). Данный признак формируется,сдомощью (2 п+3)-го разряда памяти, Количе. ство младших разрядов счетчика 58 адресаравно од 2. Количество старших разрядов2 и+3счетчика 58 адреса равноод 2, где Кразрядность двунаправленной шины данных ЗВМ,В режиме загрузки памяти выходы дешифратора 56 стробируются сигналом совторого входа генератора 1 тестовых воздействий, и выбор микросхем памяти группы 60 осуществляется в соответствии содержимым старших разрядов счетчика 58едреса. В режиме контроля по сигналу нанервом входе генератора 1 тестовых воз 10 15 20 35 40 нения. вторая группа входов которого50 соединена.с выходом блока свертки, а выход 25 30 действий(Пуск Гс) выбираются одновременно все элементы памяти группы 60,В режиме загрузки памяти на счетчике 58 адреса подсчитывается число сигналовна входе 3 генератора 1 тестовых воздействий, а в режиме контроля число сигналов нэ входе 4 (Т 2).Таким образом, заявленное устройство повышает достоверность результата контроля эа счет исключения влияния на достоверность контроля таких факторов как: сбой во время "перекачки" информации из памяти ЭВМ во внутренние регистры и ОЗУ устройства или во время пересылок информации внутри блоков устройства; неработоспособность (выход из строя любого узлаили связи в процессе контроля) самого устройства контроля; отсутствие контакта устройства с объектом диагностирования,Кроме того, предлагаемое устройство вотличие от прототипа обеспечивает контроль объектов с двунаправленными выводами. Формула изобретения 1. Устройство для контроля и диагностирования цифровых узлов, содержащее генератор тестовых воздействий, блок управления, мультиплексор, запоминающий блок, счетчик адреса, блок свертки, блок сравнения, вход-выход шины данных ЭВМ, выход шины адреса ЭВМ, выход шины управления ЗВМ, вход прерывания ЭВМ,причем первый и второй входы блока управления соответственно соединены с выходами шин управления и адреса ЗВМ, вход двунаправленной шины мультиплексора соединен с входом-выходом шины данных ЗВМ, управляющая шина мультиплексора - с первым выходом блока. управления, второй выход которого соединен со счетным входом счетчика адреса, выход 1 которого соединен с адресным входом запоминающего блока и первым информационным входом мультиплексора, выход шины данных которого соединен с информационным входом запоминающего блока, выход которого соединен с первой группой входов блока сравс третьим входом блока управления, о т - л и ча ю.щеес я тем, что, с целью повышения дОстоверности результатов контроля эа счет обеспечения самоконтроля устройства в процессе контроля, в него введены блок измерителя сопротивлений, коммутатор, выходной узел, счетчик сбоев, причем информационный вход измерителя сопротивления соединен с первой группой входов коммутатора, с информационным входом10 20 25 30 35 40 45 генератора тестовых воздействий с выходом шины данных мультиплексора, второй, третий четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с информационными выходами измерителя сопротивления, блока управления, счетчика сбоев и первым информационным выходом выходного узла, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами генератора тестовых воздействий, первый и второй управляющие выходы которогО соответственно соединены с четвертым и пятым входам блока управления, а группа 15информационных выходов соединена с группой информационных входов выходного узла, группа каналов которого соединена с группой входов-выходов коммутатора, группа входов-выходов которого соединена с контактами объекта диагностирования, а измерительные входы-выходы - с измерительными входами-выходами измерителя сопротивления, управляющий вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, а управляющий выход с шестым входом блока управления, восьмой выход которого соединен со счетным входом счетчика сбоев и с управляющим входом выходного узла, вторые информационные выходы которого соединены с группой входов блока свертки, а управляющий выход - с седьмым входом блока управления, девятый и десятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами запоминающего блока, выход блока сравнения соединен с управляющим входом счетчика сбоев, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены соответственно с управляющим входом коммута- тора и входом прерывания ЭВМ,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что выходной узел состоит из и каналов, каждый из которых содержит злемент НЕ, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый и второй ключи, первый и второй компараторы, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы сравнения, элемент ИЛИ, инвертирующий усилитель с открытым коллектором, причем информационные входы первого и второго триггеров соединены с первым информационным входом канала выходного узла, информационный вход третьего триггера соединен с вторым информационным входом канала выходного узла, вход элемента НЕ и первый вход первого элемента И соединены с третьим информационным входом канала выходного узла, выход элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с входами синхронизации третьего и четвертого триггеров и с управляющим входом выходного узла, входы синхронизации первого и второго триггеров соединены соответственно с.выходами первого и второго элементов И, прямой выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера и первым входом первого элемента сравнения, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом второго элемента сравнения, первый и второй входы четвертого элемента И соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго триггеров, а выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, коммутируемые входы которых соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами источника питания, а выходы соединены между собой, с выходом канала и входами первого и второго компараторов, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами пятого элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов сравнения соответственно соединены с выходом пятого элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ , ИЛИ, а выходы соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом четвертого триггера и входом инвертирующего усилителя с открытым коллектором, выход которого является управляющим выходом канала выходного узла, выход четвертого триггера является первым информационным выходом канала выходного узла, а выход третьего триггера совместно с прямыми выходами первого и второго триггеров образуют второй информационный выход канала выходного узла,

Смотреть

Заявка

4774368, 26.12.1989

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ И ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ "КОНТРОЛЬПРИБОР"

ЛЕБЕДЬ ЛЕВ ЛЬВОВИЧ, ОСОБОВ МИХАИЛ ИЗРАИЛЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 31/26, G01R 31/318

Метки: диагностирования, узлов, цифровых

Опубликовано: 15.08.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/12-1755207-ustrojjstvo-dlya-kontrolya-i-diagnostirovaniya-cifrovykh-uzlov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для контроля и диагностирования цифровых узлов</a>

Похожие патенты