Устройство для контроля печатных плат

(51) 4 6 06 К 11(00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР,(71) Смоленское специальное конструкторско-технологическое бюро систем программного управления(56) Шаккар П. М., Гупта Х. М. ТИИЭР, 1975, Р 4,Электроника, 1978, М 17, с, 19.Вуль В, А. и др. Оптические методы контроля в производстве печатных плат. - Зарубежная радиоэлектроника.1985, Р 3, с. 62, рис. 5.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХПЛАТ. (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроляпечатных плат, Цель изобретения - повышение надежности и быстродействияза счет автоматизации операций контроля. Устройство содержит блок. управления (БУ), блок считывания информации (БСИ) с узлом оптического считывания информации (УОСИ), подвижнымстолом с контролируемым объектом 1 ПС)и узлом синхронизации (УС), блок преобразования координат (БПК), первый 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дпя оптического считывания и контроля проводящего рисунка печатных плат801472929 А 1 блок памяти (БП), второй блок памяти (БП 2), блок анализа связности (БАС) элементов печатного монтажа. Блоки устройства вьполнены и соединены между собой таким образом, что образуют асинхронную конвейерную схему обработки информации о проводящем рисунке печатной платы (ПП) такую, что после каждого этапа обработки снижается объем хранимой информации и одновременно выделяется структура связей проводящего рисунка, Прн контроле ПП помещается на ПС БСИ, УОСИ осуществляет растровое оптическое считывание информации. БПК, синхронизируемый сигналами УС, формирует ко- йФ ординаты элементов изображения по каждой строке растра и записывает их в БП 1, откуда сформированная информация переписывается в БП 2, БАС попарно обрабатывает координаты элементов изображения текущей и предшествующей строк растра и формирует в БП 2 массив, описывающий структуры связей проводящего рисунка ПП. После окончания считывания и анализа связей элементов изображения растра всей ПП БАС выставляет в ЭВМ запрос на обслуживание, ЭВМ считывает из БП 2 массивсвязности, сравнивает его с эталонным 1 описанием и формирует протокол контроля. 8 ил. 2Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства за счет автоматизации операций контроля19 14729Адресный вход ОЗУ 39 подключен кшине адреса ВА, а информационныйвход - к шине данных ВВ. Команда "Запись/чтение" (ГК/ВЭ) определяет операцию Запись/чтение" для ОЗУ 39,и м 5При записи коммутатор 38 подключаетк входу выборки ОЗУ 39 строб записиСЖ, стробирующий запись информациис шиньг данных В 0 в ОЗУ 39, а при чтении - строб чтения СВЭ, стробирующийвыставление информации из ОЗУ 39 нашину данных ВП.Сигналы Ж/ВЭ, С 7 Ж, СВО, принадлежащие шине управления ВСО, форми- "15руются ЭВМ при вводе-выводе информации из устройства или блоком 5 приобработке информации, поступающей изПП,Блок 2 считывания информации работает следующим образом.ПП устанавливается на каретку 46.,После нажатия кнопки 10 "Пуск" в блоке 1 управления каретка 46 с помощьюмеханически связанного с ней привода48 перемещается под преобразователем43 светового потока, Сканер 41 обеспечивает развертку коллимированногосветового пучка с выхода осветителя40 в плоскости сканирования. 30Фокусирующий объектив 42, установ-.ленный так, что его фокальная плоскость совпадает с плоскостью изображения на поверхности ПП, фокусируетсветовой пучок с выхода сканера 4135в плоскости изображения. Таким образом, с помощью сканера 41, фокусирующего объектива 42 и преобразователя43 светового потока осуществляетсяформирование в плоскости изображениялинии сканирования, состоящей из последовательных изображений кружкарассеяния в плоскости изображения,Угол развертки светового пучка сканером 41 выбирается таким, чтобы линиясканирования пересекала первый 49 ивторой 50 фотодатчики. Промодулированный изображением проводящего рисунка ПП световой поток преобразуется преобразователем 43 светового путока в диффузно рассеянный поток иизмеряется фотоэлектронным умножителем 44. Аналоговый сигнал с выходафотоэлектронного умножителя 44 преобразуется АЦП 45 в двоичный код, явля"ющийся информационньм выходом блока2 считывания информации.Считывание информации со всейповерхности ПП осуществляется за счет 29 20отклонения сканирующего пучка в пределах линии сканирования (по координате Х) и за счет перемещения ПП, установленной на каретке 46, механически связанной с приводом 48 (координата У). Положение сканируемого пучка на линии сканирования непрерывно определяется угловым интерферометром 51, Выходной сигнал интерферометра 51 является синусоидальным сигналом, один период которого соответст-: вует повороту сканирующего зеркала сканера 41 на угол, определяемый кон" структивными характеристиками сканера 41 и углового интерферометра 51.Формирование синхроимпульсов, сопровождающих двоичный код даннцх, осуществляет формирователь 52 синхро- импульсов. При пересечении световым пучком входного окна фотодатчиков 49 и 50 он формирует синхросигнал:Я 1, длительность которого соответствует временИ прохождения светового пучка по строке сканирования. - отрезку линии сканирования, ограниченному фото-. датчиками 49 и 50, Кроме того, формирователь 52 синхроимпульсовпреобразует аналоговый сигнал с выхода углового.интерферометра 51 в цифровые синхроимпульсы М 1, определяющие положение светового пучка,на строке сканирования. Выходы формирователя 52 синхроимпульсов являются синхронизирующими выходами блока 2 считывания информации.По окончании сканирования всей стороны ПП каретка .46 осуществляет возврат в исходное положение до тех пор, пока на сработает датчик 47 ис ходного положения.Формула изобретенияУстройство для контроля печатных; плат,. содержащее блок считывания информации, блок преобразования координат, блок управления и первый блок памяти, информационный выход которого является выходом устройства и соединен с двунаправленной шиной передачи информационных, адресных и управляющих сигналов устройства, первый выход блока считывания информации подключен к первому информационному входу блока преобразования координат, выход которого соединен с первым информационным ,входом первого блока памяти, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цеВА,ВР, Во 442.1нне ире 0 инае Ф Ф ОрвгфяциаФ 2 147 лью повышения надежности и быстродействия, оно содержит блок анализа связности элементов печатного монтажа и второй блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом синхронизации блока считывания информации, вход которого подключен к синхронизирующему входу блока преобразования координат, второй выход блока считывания информации подключен к первому управляющему входу блока управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами первого блока памяти, третий уп 2929 22равляющий вход которого подключен квыходу блока анализа связности элементов печатного монтажа, управляющиивход которого соединен с третьим выходом блока управления, управляющийвход блока преобразования координатподключен к выходу первого блока памяти, причем соответствующие входы 10 и выходы блока управления, блока преобразования координат, блока анализасвязности элементов печатного монтажаи второго блока памяти соединены сдвунаправленной шиной передачи адресных, информационных и управляющихсигналов устройства.(8 О) Фаей Со ставитель Т. Ничипо ровичжнина Техред Л.Олийнык Корректор Н, Коро актор А,713/49 Тираж 667Государственного комитета и113035 Москва Жизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул. Гагарина, 10 аказНИИПИ зо РПодписноетениям и откская наб д тиям при ГКНТ СС4/5з 147На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг, 3 - функциональная схема блока управления; на фиг. 4 - функциональная схема блока преобразования координат; на фиг. 5 - функциональная схема первого блока памяти; на фиг. 6 - функциональная схема блока анализа связности элементов печатного монтажа; на Фиг, 7 - функциональная схема второго блока памяти; на фиг. 8 - компановочная схема блока считывания информации.Устройство для контроля печатных плат (фиг. 1) содержит блок 1 управления, блок 2 считывания ийформации, блок 3 преобразования координат, первый блок 4 памяти, блок 5 анализа связности элементов печатного монтажа и второй блок 6 памяти.Двунаправленная шина передачи инФормационных, адресных и управляющих сигналов состоит из шины адреса ВА, шины данных ВЭ и шины управления ВСО.Блок 1 управления (Фиг. 3) предназначен для управления приводом подвижного стола блока 2 оптического считывания информации при сканировании печатной платы (ПП) в процессе контроля, а также для формирования сигналов управления другими блоками устройства, Привод реализован на итактном ш-Фазном шаговом двигателе (не показан).Блок 1 управления содержит счетчик 7 с дешифратором адреса на входе, триггер 8, реверсивный счетчик 9, кнопку 10 "Пуск", одновибратор 11, элемент 2 ИИЛИ-ИЛИ 12 элемент 2 И 13, ПЗУ 14, генератор 15, ключи 16 управления приводом и коммутатор 17,Блок 3 преобразования координат (фиг, 4) предназначен для преобразования информации, поступающей построчно с ПП через блок 2 оптического считывания информации, в координаты объектов текущей строки Н, К и пег редачи этих координат в первый блок 4 памяти. Данные, поступающие на информационный вход блока 3 преобразования координат, представляют собой двухразрядный двоичный код: первый разряд - признак проводника Пр; второй разряд - признак отверстия От. Отсутствие обоих признаков соответствует диэлек трику. 2929Блок 3 преобразования координатсодержит триггер 18, счетчик 19, ре. -гистр 20 с дешифратором адреса навходе, одновибратор 21, счетчик 22 икомпаратор 23,Первый блок 4 памяти (Фиг. 5) со,держит элементы 2 И 24 и 25, элементЗИ 26, триггер 27, счетчик 28 и ОЗУ29.Блок 4 предназначен для сокращениявремени контроля путем распараллеливания процесса приема информации, поступающей с ПП, и процесса ее обработки.Блок 5 анализа связности элементов печатного монтажа (фиг. 6) предназначен для анализа связности контрольных точек посредством построчнойобработки информации, сформированнойво втором блоке 6 памяти. Результатом обработки является формированиево втором блоке 6 памяти массива кон. трольных точек (МКТ), в котором каж 25 дому номеру контрольной точки (11 КТ)ставится в соответствие наименьшийномер проводника, которому эта контрольная точка принадлежит,Блок 5 представляет собой спецпроцессор параллельного принципа действия и содержит ПЗУ 30, ОЗУ 31 со схемой сравнения на выходе, регистр 32признаков с дешифратором тактов навходе, многофункциональный счетчик3533, коммутатор 34 признаков ПЗУ 359тактов, генератор 36 синхросигналовс дешифратором тактов и регистр 37тактов.Второй блок 6 памяти (фиг. 7) со 40 стоит из коммутатора 38 и ОЗУ 39 ипредназначен для хранения массивапараметров контрольных точек (МПКТ),передаваемого из ЭВМ при подготовкеустройства к работе, а также для хранения массивов, формируемых в процессе обработки информации, поступающейс ПП,Блок считывания информации(фиг. 8) содержит узел оптическогосчитывания информации, состоящий из50 осветителя 40, сканера 41, Фокусирущце го объектива 42, прео бразов ателя43 светового потока, фотоэлектронного умножителя 44 и АЦП 45, подвижныйстол, состоящий из каретки 46; дат 55чика 47 исходного положения,и приво-,да 48, узел синхронизации, состоящий из первого и второго фотодатчиков 49 и 50 соответственно начала и конца4 строки сканирования, углового интерферометра 51 и формирователя 52 синхроимпульсов.Устройство работает следующим образом.Контроль качества проводящего рисунка ПП осуществляется путем сравнения массива эталонных контрольныхточек (МЭКТ), хранящегося в памятиЭВМ (не показана), с МКТ, сформированным в процессе контроля, описывающем какие контрольные точки (КТ) связаны между собой печатными проводниками проводящего рисунка ПП, и переданным для сравнения в ЭВМ.В качестве КТ рассматриваются центры монтажных и переходных отверстий,а также ламелей, Такой способ контроля позволяет обнаружить дефекты тпроводящего рисунка типа разрывов иперемычек. При этом минимальные размеры обнаруживаемых дефектов соответствуют разрешающей способности оптической системы узла оптического счи-,тывания информации, МЭКТ формируетсяиз описания ПП в системе автоматического проектирования ПП, а в случаеее отсутствия может составляться почертежу ПП,При подготовке устройства к работе ЭВМ передает в устройство АКТ имассив констант (МЕ). В МПКТ каждомуИКТ ставится в соответствие номерстроки растра (СКТ)в которой находится контрольная точка, и координатаконтрольной точки (К ), определяющая ее положение на строке растра.МПКТ передается во второй блок 6 па-мяти.МК передается следующим образом.В блок 1 управления вводится начальный "выезд", т. е, расстояние,на которое надо переместить ПП от исходного положения, чтобы первая строка сканирования переместилась на позицию контроля. Исходное положениеопределяется датчиком исходного положения, входящим в состав подвижногостола блока 2 считывания ийформации,В блок 3 преобразования координат задается расстояние от начала строки сканирования до условной линии, ограничивающей проводящий рисунок ПП вдоль оси механического перемещения, и длину строки сканирования. Начало строки сканирования определяется датчиком начала строки, входящим в состав узла 72929боптического считывания информацииблока 2 считывания информации.Во второй блок 6 памяти вводитсяколичество контрольных точек (ККТ) и5 количество строк растра (КС)По окончании приема МПКТ и МК устройство готово к контролю ПП, Контролируемая ПП помещается контролируемойстороной вверх на подвижный стол блока 2 считывания информации. С помощьюблока 1 управления формируется команда "Старт" (ЯТ), которая разрешаетработу первого блока 4 памяти и блока 5 анализа связности элементов печатного монтажа. Кроме того, по команде ЯТ блок 1 управления осуществляет начальный "выезд", перемещаяПП до первой строки сканирования,При этом блок 1 управления вырабатывает сигнал "Движение" (МОЧ)- (фиг. 2),запрещающий первому блоку 4 памятипринимать информацию из блока 3 фор"мирования координат,25 После снятия сигнала МОЧ и по сигиналу Начало строки сканирования"(Я 1) с выхода блока 2 считывания информации блок 3 преобразования координат начинает подсчитывать синхроимпульсы М 1. Каждый импульс М 1 соответ"ствует пройденному сканирующим лучомрасстоянию, равному одному шагу сканирования. Когда количество подсчитанных импульсов М 1 становится рав 35ньпч расстоянию от начала строки сканирования до условной линки, ограничивающей проводящий рисунок ПП вдольоси механического перемещения, блок3 преобразования координат начинаетпреобразовывать импульсы М 1 в координаты начала (Н-) и конца (К) каждого объекта изображения текущейстроки сканирования (под объектамиизображения понимают фрагменты изоб 45 ражения соответствующие проводникуили отверстию в пределах строки сканирования), сопровождая эти координаты стробом записи (СЗп).Это происходит следующим образом.В зависимости от оптическихсвойств участков поверхности ПП (диэлектрик, проводник, отверстие), покоторым проходит сканирующий луч,блок 2 считывания информации формиру 55ет двухразрядный двоичный код, который принимает значение О, если .участок соответствует диэлектрику;проводнику; 2 - отверстию; 3 - запрещенная комбинация,472929 8процесс подготовки данных о новойстроке растра, заключающийся в формировании координат объектов в первом блоке 4 памяти, и процесс анализа связности контрольных точек, эаклю 5чающийся в обработке координат объектов двух соседних строк, ранее перезаписанных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти в качестве МОТ и МОП, Такой подход позволяет значительно сократить время контроля,По окончании сканирования всей ПП,когда количество пройденных строкстановится равным КС, блок 5 формирует сигнал "Сброс" (БК), принадлежащийшине управления ВСО. В ответ на сигв. нал БК блок 1 управления снимает сигнал БТ, устанавливает сигнал ИОЧ иосуществляет возврат подвижного столав исходное положение, после чего снимает сигнал МОЧ. ЭВМ воспринимает полученный сигнал БК как запрос наобслуживание и по двунаправленноймагистрали осуществляет считываниеИКТ, сформированного на втором блоке6 памяти в результате анализа связности контрольных точек.3 О По окРнчании сравнивания ИКИЭКТ ЭВМ в случае обнаружения дефектов проводящего рисунка выдает нараспечатку информацию о тех контроль-,ных точках, которые либо связалисьтамежду собой в результате обнаружениямежду проводниками перемычки, либооторвались одна от другой в результа 5 те обнаружения разрыва.1ре- Сигналы БТ, МОЧ, ВА, АВВА, БК яв40 ляются основными сигналами управления.ен- Анализ связности контрольных точек основан на анализе связностиобъектов изображения текущей и пред 45 шествующей строк в темпе поступленияданных об очередной строке растра ианализе попадания контрольных точекка на эти объекты и заключается в поссти ледовательном выполнении следующих5 О действий:1. Выборка номера текущей строкиа Таким образом, блок 3 преобразовния координат в момент перехода изодной оптической среды в другую, чтсоответствует изменению двоичного кда с выхода блока 2 считывания инфомации, интерпретирует подсчитываемьимпульсы М 1 как Н и К и формируетстроб записи СЗп,Н и К записываются из блока 3преобразования координат в первыйблок 4 памяти по стробу записи СЗпи передаются по специально выделенной шине Н , К , СЗп,Когда количество подсчитанных импульсов М становится равным длинестроки, первый блок 4 памяти вырабатывает сигнал "Готовность. к перезписи" (КА), принадлежащий шине упраления ВСО, По сигналу ВА блок 1 управления формирует сигнал МОЧ и перемещает ПП на следующую строку сканирования. В ответ на сигнал ВА бло5 анализа связности элементов печатиного монтажа формирует сигнал Подтверждение готовности" (А 1 ЖА) и управляет перезаписью данных о строкерастра из первого блока 4 памяти вовторой блок 6 памяти по двунаправлнай магистрали, В результате перезписи во втором блоке 6 памяти форм. руется массив объектов текущей стрки (МОТ). По окончании перезаписипервый блок 4 памяти снимает сигнаВА и после снятия сигнала МОЧ рабаблока 3 преобразования координат ипервого блока 4 памяти повторяетсяВ ответ на снятие сигнала КА блокснимает сигнал АНКА и переходит вжим анализа связности контрольныхточек по алгоритму, записанному вПЗУ блока 5 анализа связности элемтов печатного монтажа.При поступлении данных, описыващих объекты следующей строки растрони перезаписываются в качестве МОно уже в другую область второго блка 6 памяти. Данные, записанные вчестве МОТ в ранее выделенной облавторого блока 6 памяти, рассматривются в качестве массива объектовпредшествующей строки (МОП). При анлизе связности контрольных точек вобработке одновременно участвуют операнды двух соседних строк, одна, изкоторых называется текущей, а другая - предшествующей.Наличие двух блоков памяти даетвозможность совместить во времени 2, Если номер текущей строки меньше количества строк растра ТКС 4 КС, то переход к п. 3, иначе конец алгоритма анализа связности контрольных точек, формирование в ЭВМ запроса на обслуживание;)47293. Выборка номера строки контрольной точки СКТ;4. Если номер текущей строки равенномеру строки контрольной точки ТКС=5= СКТ, то выборка координаты конт- лрольяой точки К, иначе переход кМтфи. 5;5. Если объектов, непроанализированных в текущей и предшествующейстроках, больше нет, то переход ки. 6, иначе переход к п. 7;6. Если контрольные точки в текущей строке есть, то переход к и, 12,иначе переход к следующей строке пои; 1;7. Если объекты, непроаналиэированные в текущей строке, есть, то переход к и. 9, иначе переход к п. 8;. 8. Если объекты, непроанализиро - 20ванные в предшеств,ющей строке, есть,то переход к и. 10, иначе переход кп. 11;9. Выборка иэ массивов объекта те"кущей, строки (МОТ) координат объекта 2текущей строки Нт, К .1 О. Выборка из массивов объектапредшествующей строки (МОП) координат объекта предшествующей строки Нп,Кр, 3011, Анализ связности объектов текущей и предшествующей строк.Критерием связнссти двух объектовтекущей и предшествующей строк является условие, когда координаты одногообъекта проецируются на координатыЗб,другого объекта,Если два проводника сливаются водин проводник, то в месте слиянияпроводников объект текущей строкиоказывается связанным с двумя объектами предшествующей строки, принадлежащими разным проводникам. Для того, чтобы проанализировать подобнуюситуацию, когда путем слияния связываются разные проводники, во второмблоке 6 памяти формируется массивсвязности проводников (ИСВ),. которыйописывает, какие проводники связаныдруг с другом. С этой целью вводятсядва понятия: номер проводника БПР иномер связи ЮСВ. В МСВ каждому номеру проводника ставится в соответствие его номер связи.Если в обработке находится объект55текущей строки, который не связан нис одним иэ объектов предшествующейстроки, то ему присваивается очередной порядковый номер проводника, на чиная с единицы, и номер связи, рав- ный номеру проводника.В случае, когда объект текущей строки связан с объектом предшествущцей строки и ИПРтНСВ, то выполняется операция присвоения, которая заключается в следующем:если ЫПР ) БСВ, то в качестве нотвого номера проводника и нового номера связи объекту текущей строки присваивается НПРт = БСВ и БСВ тБСВ;если ЮПР ( БСВ, то в качестве нового номера связи объекту предшествуюцей строки присваивается БСВ, КП .Присвоение объекту текущей строки номера проводника заключается в записи в МОТ номера проводника по адресу, равному порядковому номеру объекта в строке.Присвоение объекту номера связи заключается в записи в МСВ номера связи по адресу, равному номеру проводника объекта,По окончании, анализа связности объекта текущей строки с объектом предшествующей строки осуществляется переход к п. 12.12. Анализ попадания контрольной точки на объект текущей строки.Критерием попадания контрольной точки является условие, когда координата контрольной точки К т проецируется на отрезок, определяемый координатаИи рассматриваемого объекта текущей строки Н Кт. Если контрольная точка, принадлежащая текущей строке растра, не попала ни .на один из объектов текущей строки, то ей присваивается номер проводника, равный нулю, что характеризуетее как оторвавшуюся от проводящего рисунка контролируемой стороны ПП.Если контрольная точка попала на объект текущей строки, то ей присваивается номер проводника, равный наименьшему номеру связи из МСВ, соот-. ветствувзций номеру проводника объекта, на который эта контрольная точка попала,Присвоение контрольной точке номера проводника заключается в записи в ИКТ номера проводника по адресу, равному порядковому номеру контрольной точкиПосле анализа попадания контрольной точки на объект текущей строки, если количество проанализированных12 2929 11147контрольных точек стало равно заданному количеству контрольных точек(ККТ), то переход к выборке координат следующего объекта текущей строки по и. 5, в противном случае осуществляется .выборка координат следующей контрольной точки по и3,Описанные действия производятсядля всех контрольных точек проводящего рисунка контролируемой стороныПП, в результате чего в МКТ каждойконтрольной точке ставится в соответствие минимальный номер связи проводника, которому эта контрольная точкапринадлежит.Таким образом, устройство обеспечивает выполнение следующих функций:фиксация контролируемой ПП,в заданном положении;прием из ЭВМ информации, настраивающей устройство на контроль конкретного типа ПП;оптическое растровое считываниеизображения проводящего рисунка ПП ипреобразование аналогового сигналакаждой строки растра в цифровую форму;формирование синхроимпульсов, сопровождающих считываемую информацию;формирование координат, описываюшдх положение объектов изображенияна каждой строке растра;анализ связности контрольных точек в темпе поступления данных построкам растра;передача в ЭВМ МКТ по контролируемой стороне ПП.ЭВМ обеспечивает выполнение следующих функций:передача в устройство МПКТ и МК;прием из устройства МКТ;,сравнение МКТ с МЭКТ и формирование на основе сравнения протоколаконтроля;Гвыводы протокола контроля;формирование и хранение эталонныхописаний по каждому типу контролируемых ПП, а именно МПКТ, МК, МЭКТ длякаждой стороны ПП,При предварительной подготовкеустройства к работе ЭВМ, обращаясьпо адресу блока 1 управления, который дешифируется входным дешифратором адреса счетчика 7, выставляет нашину данных ВР данные о начальном"выезде", сопровождая их стробом СМВПолученные данные записываются всчетчик 7. В исходном положении подвижногостола, которое определяется датчикомисходного положения, входящим в состав блока 2 считывания информации,5триггер 8 вырабатывает сигнал вперед/наз ад" (ВП/НЗ), соответствунзцийуровню логической единицы, Этот сигнал определяет режим счета реверсивного счетчика 9 как счет с нарастающим итогом (вперед).При нажатии оператором кнопки 10"Пуск" элемент 13 формирует сигналБТ, который проходит на выхдд элемента 1 2 в виде сигнала МОЧ, разрешающего работу генератора 1,5, Импульсы свыхода генератора 15 поступают насчетный вход счетчика 7 и через коммутатор 17 на счетный вход реверсивного счетчика 9. Счетчик 7 уменьшает свое содержимое, а реверсивныйсчетчик 9 увеличивает свое содержи.мое на единицу по каждому импульсу свыхода генератора 15. Количество раз 25 рядов и реверсивного счетчика 9 соответствует количеству тактов управления шагового двигателя и определяетадрес ПЗУ 14, в котором предваритеЛьно "зашита" программа включения фазЗ 0 шагового, двигателя, Поэтому количество выходных разрядов ПЗУ 14 соответствует количеству фаз, Таким образом,в зависимости от номера тактаПЗУ 14включает посредством ключей 16 управ 35 ления ту или иную комбинацию шагового двигателя привода подвижного стола.Нулевое состояние счетчика 7 соответствует перемещению подвижного сто 40 ла на расстояние, равное начальному"выезду". При этом сигнал переносас выхода счетчика 7 блокирует его работу по счетному входу, переключаетвходы коммутатора 17 и разрешает ра 45 боту одновибратора 11.По окончании записи данных об объектах строки растра из блока 3 преобразования координат в первый блок 4памяти в момент перехода в режим перезаписи этих данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памятипо сигналу ВА одновибратор 11 Вырабатывает одиночный импульс, которыйпроходит на выход элемента 12 в видесигнала МОЧ и через коммутатор 17 насчетный вход реверсивного счетчика 9.В результате подвижный стол перемещает ПП на следующую строку растрапо каждому сигналу ВА,14 2929 5 10 15 20 В режиме контроля при поступлениисигнала записи (Зп) с выхода первогоблока 4 памяти по синхросигналу Б 1,начало которого соответствует моменту прохождения луча через датчик начала строки сканирования, счетчик 19уменьшает свое содержимое на единицупо каждому синхроимпульсу МТ. Нулевое состояние счетчика 19 соответствует пройденному лучом расстоянию отначала строки сканирования до условной линии, ограничивающей проводящийрисунок ПП вдоль оси механическогоФ, перемещения. При этом сигнал переносас выхода счетчика 19 блокирует егоработу по счетному входу и разрешаетработу триггера 18 и счетчика 22 поустановочным входам,13 147По окончании контроля стороны ПП по сигналу БК триггер 8 устанавливает сигнал ВП/НЗ, соответствующий уровню логического нуля. По этому сигналу реверсивный счетчик 9 меняет направление счета, что соответствует перемещению подвижного стола назад в исходное положение, элемент 13 снимает сигнал БТ, элемент 12 вырабатывает сигнал МОЧ, блокируется сигнал переноса с выхода счетчика 7, генератор 15 подключается через коммутатор 17 к счетному входу реверсивного счетчика 9.Таким образом, подвижный стол перемещается назад до тех пор, пока не сработает датчик исходного положения, в результате чего триггер 8 снова устанавливается в положение "Вперед", что соответствует исходному состоянию схемы блока 1 управления.При предварительной подготовке устройства к работе ЭВМ, обращаясь по адресу блока 3 преобразования координат, который дешифрируется входным дешифратором адреса регистра 20, последовательно выставляет на шину данных ВЭ данные о расстоянии от начала строки до. условной линии, ограничивающей проводящий рисунок ПП вдоль оси механического перемещения, и длине строки, сопровождая их стробом С 1 Ж. Полученные данные записываются в регистр 20. Данные о расстоянии от начала строки сканирования до условной линии перезаписываются в счетчик 19, .а данные о длине строки поступают на один из входов компаратора 23. 25 30 35 40 45 50 55 В моменты изменения двоичного ко-. да на информационном входе блока 3 преобразования координат, что фиксируется триггером 18, одновибратор 21 формирует строб записи (СЗп),Счетчик 22 увеличивает свое содержимое на единицу по каждому синхроимпульсу М 1, фиксируя координату положения луча вдоль строки сканирования. В моменты изменения двоичного кода пройденное лучом вдоль строки сканирования расстояние интерпретируется как координаты объектов текущей строки Нти ККогда пройденное лучом расстояние становится равным длине строки, компаратор 23 формирует сигнал ЕВА, по которому первый блок 4 памяти снимает сигнал Зп, и блох 3 преобразования координат возвращается в исходное состояниеПервый блок 4 памяти сначала записьвает координаты объектов текущей строки Ни К , поступающие из блока 3 преобразования координат, а затем по окончании обработки предшествующей строки перезаписьвает эту информацию во второй блок 6 памяти в виде массива объектов текущей строки (МОТ).Так как процесс записи данных об объектах строки сканирования происходит/одновременно с обработкой двух предшествующих строк, когда информация передается по шине данных ВЭ, для перезаписи данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти выделяется внутренняя шина данных Н, К, СЗп.При поступлении сигнала БТ и по окончании сигнала МОЧ с выхода блоха 1 управления после перемещения ПП на позицию контроля элемент 26 вырабатывает сигнал Зп. В режиме записи данных о координатах объектов строкисканирования Н и Кт, поступающие по внутренней шине данных с выхода блока 3 преобразования координат, записываются в ОЗУ 29 по стробам СЗп.Счетчик 28 увеличивает свое состояние на единицу по каждому сигналу СЗп,;подсчитывая, количество объектов в строке сканирования, которое используется в качестве адреса ОЗУ 29.По окончании режима записи по сигналу ЕВА с выхода блока 3 формирования координат триггер 27 вырабатывает сигнал ЕА, по которому снимается сигнал Зп. При поступлении ответного292916адреса ВА по сигналам группы ЕА и нашину данных по сигналам группы ЕИЗ.,Запись/чтение в ОЗУ 31 определяетсякомандой ГВ/Ю. Запись в порты производится по сигналам группы ЕМВ, причем в течение такта ПЗУ 30 управле"ния может выдать сигнал разрешениязаписи только на один из портов, приэтом другой выполняет операцию чтенияЗапись стробируется сигналомСИВ, а чтение - сигналом С 1 Ш с выхода генератора 36 синхросигналов. Порты имеют выход на схему сравнения, вкоторой происходит сравнение реквизитов, поступающих по шине данных ВП всоответствующий порт. В зависимостиот номера такта Х, который дешифрируется входным дешифратором тактов регистра 32 признаков, результат сравнения (, = , Ъ записывается в регистр32 признаков по сигналу ИЖ. Аналогично в зависимости от номера тактаХ коммутатор 34 признаков подключает 26 к адресному входу ПЗУ 35 тактов соответствующую часть признаков с выхода регистра 32 признаков. ПЗУ 35 тактов формирует номер следующего тактаХ, который по сигналу СЩ записывает- ЗО ся в регистр 37 тактов.В первый порт ОЗУ 31 записываютсяследующие реквизиты;15 147сигнала АИВА с выхода блока 5 по сигналу с выхода элемента 25 ОЗУ 29 переводится в режим чтения, Строб чтения СВП, проходящий через элемент 24на вход выборки ОЗУ 29, стробируетвыставление информации на шину данныхВР. Счетчик 28 уменьшает свое содержимое на единицу по каждому сигналуСВЭ. Нулевое состояние счетчика 28соответствует окончанию режима перезаписи данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти, Приэтом сигнал переноса с выхода счетчи. ка 28 устанавливает триггер 2 в исходное состояние, при котором снимается сигнал ВА.После перемещения ПП на следующуюстроку растра работа первого блока 4памяти повторяется.По окончании контроля стороны ППпо снятию сигнала ЯТ первый блок 4памяти возвращается в исходное состояние,Блок 5 анализа связности элементов печатного монтажа работает потактам Х, чередование которых обусловлено алгоритмом анализа связностиконтрольных точек, "зашитым" в ПЗУЗОуправления и ПЗУ 35 тактов. В каждомтакте выполняется определенный наборопераций, например выборка реквизитаиз второго блока 6 памяти в ОЗУ 31,либо перезапись реквизита, полученного в результате обработки в данномгактев обратном направлении, сравнение хранимых в ОЗУ 31 реквизитов споследующей записью результата срав- .нения в регистр 32 признаков, продвижение на единицу вперед или назадмногофункционального счетчика 33.В зависимости от номера такта Х,поступающего на адресный вход ПЗУ 30управления, на его выходе формируютсяследующие управляющие воздействия:сигналы группы разрешения счета ЕС;сигналы группы разрешения записиБКфсигналы группы разрешения выходана шину адреса ЕА;сигналы группы разрешения выходана шину данных ЕЭ;две группы внутренних адресов А 1и А 2, поступающих на вход ОЗУ 31;команда "Запись/чтение" ОИ/ВЭ)ОЗУ 31 состоит из двух портов.Каждый порт управляется по внутренним адресам А 1 и А 2 соответственнои имеет возможность выхода на шину ТКС - номер текущей строки;К- координата контрольной точН- координата начала объектапредшествующей строки;К - координата конца объектай40 предшествующей строки;КО - количество объектов в текущей строке;ККТ - количество контрольных точекПП конкретного типа;НСВТ(11 СВ) - номер связи объектапредшествующей строки или номер связиконтрольной точки.Во второй порт ОЗУ 31 записываются следующие реквизиты:КС - количество строк растра;СКТ - номер строки контрольнойточки;Н- координата начала объектатекущей строки;К- координата конца объектапредшествующей строки;БПР (ИПР) - номер проводникаобъекта текущей строки или номер проводника контрольной точки17 1472929 45 БПР - номер проводника объекта предшествующей строки.В регистре 32 признаков формируются следующие признаки:ТКС = КС - номер текущей строки5 равен количеству строк растра (для определения окончания сканирования стороны ПП);ТКС = СКТ - номер текущей строки равен номеру строки контрольной точки (для определения перехода к выборке координаты контрольной точки К, );К с Н,; К ,. К - координата контрольной точки меньше координаты на чала или больше координаты конца объекта текущей строки (для определения непопадания контрольной точки на объект текущей строки);Н К; К (Н,.; КяК - коор-, 20 дината начала объекта предшествующей , строки больше координаты конца объекта текущей строки, координата конца объекта предшествующей строки меньше, координаты начала или меньше 25 координаты конца объекта текущей строки (для определения связности объектов);БСВ БПР, Г 1 СВ = Г 1 ПР., - номер связи объекта предшествующей строки 30 больше или равен номеру проводника объекта текущей строки (для присвоения номера проводника при определении связности объектов);ЯСВ ( Г 1 ПРноме р связи конт рольной точки равен номеру проводника контрольной точки (дпя определения наименьшего номера проводника, на котором расположена контрольная точка); 40Т = 1 - координаты объекта текущей строки выбраны;П = 1 - координаты объекта предшествующей строки выбраны; ПР1 - номер проводника выбран; СКТ = 1 - номер строки контрольной точки выбран;ПС = 1 - номер проводника объекту текущей строки присвоен.Многофункциональный счетчик 33 состоит из пяти портовпорт 1 - счетчик объектов текущей строки (СчТ);.55порт 2 - счетчик объектов предшествующей строки (СчП);порт 3 - счетчик контрольных точек (СчКТ); 18порт 4 - счетчик строк (СчС);порт 5 - счетчик проводников(СчПР).Информационный вход счетчиков под.ключен к шине данных ВП. Запись информации в счетчиках происходит посигналам группы ЕЖ и стробируетсясигналом СУК,Каждый счетчик имеет возможностьвыхода на шину адреса ВА по сигналамгруппы ЕА и на шину данных ВЭ посигналам группы ЕЭ, а также сдвигавперед или назад, что определяетсясигналом группы ЕС и стробируется сигналом СВЭ.СчТ при перезаписи информации обобъектах в строке растра из первогоблока 4 памяти во второй блок 6 памяти считает с нарастающим итогом(вперед), а при анализе связностиво время выборки объектов текущейстроки считает в обратном направлении(назад) .СчП и СчКТ считают только назад,СчС и СчПР - только вперед..3При переходе на новую строку растра СчС увеличивает свое содержимоена единицу. При этом массив объектовтекущей строки (МОТ) становится (сточки зрения дальнейшей обработки)массивом объектов предшествующейстроки (МОП), и зона памяти второгоблока 6 памяти, ранее занятая МОП,готова к приему информации об объектах новой текущей строки растра изпервого блока 4 памяти.Работа блока 5 связности элементов печатного монтажа разрешаетсясигналом ЗТ. В зависимости от номератакта Х, который дешифрируется входным дешифратором тактов генератора 36синхросигналов, вырабатываются стробзаписи СЮК, строб чтения СЮ; в такте,в котором происходит перезапись данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти, вырабатывается ,сигнал ИВА; а в такте, который оп-.ределяет окончание алгоритма анализасвязности контрольных точек, формируется сигнал ЯК. По сбросу сигнала ЯТс выхода блока 1 управления блок 5возвращается в исходное состояние,После установки ПП другой стороной(при контроле двухсторонних ПП) инажатии оператором кнопки 10 "Пуск"в блоке 1 управления работа блока 5анализа связности повторяется,