Устройство для контроля и локализации неисправностей логических схем

)3 .,",ЬИЬ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ С ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЮ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 590744, кл. С 06 Р 11/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР Р 951311, кл. 0 06 Р 11/00, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем узел анализа содержит первый и второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, первый и второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является пер-вым входом узла анализа, второй вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с первым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является вторым входом узла анализа, вход "Сброс" устройства соединен с К - входами первого и второго триггеров узла анализа, 3 -вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего элемента ИМПЛИКАЦИЯ, единичные выходы первого и второго триггеров соединены с входами элемента И, выход которого являет"я выходом узла анализа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в устройство введены в -1) узлов анализа, и элементов индикации,п элементов ИЛИНЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого узла анализа. и со вторым входом о-го узла анализа, каждый 1-й информационный вход устройства (1 =2,3 и) соединен с первым входом 1-го и с вторым входом (1-1)-го узлов анализа, выход 1 -го узла анализа (1 =1,2 и) щб 2 соединен с первым входом -го, с вторым входом +1) -го элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход и-го узла анализа соединен с первым входом о -го, с вторым входом первого элементов ИЛИ- Я НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ ввел соединен с входом соответствующего элемента индикации, Я -входы первого и второго триггеров узлов анализа Я ;у начиная со второго, соединены с вхо- р е дом "Сброс" устройства, выход элемента и соединен с входом (и+1) -го Д элемента индикации. СР60 Изобретение относится к цифровым системам автоматики и вычислительной техники и может быть использонано для контроля и локализации неисправйостей логических схем этих систем.Известно устройство для анализа состояний логических узлов, содержащее регистр хранения состояний объекта, соединенный с входами поразрядных сумматоров по гпоб 2, выходы которых соединены с входами регистра результата, соединенного с блоком управления, а также дополнительно содержащее поразрядные узлы анализа изменения состояний объекта и узел Формирования кода адреса 1 3.Однако известное утройство ФиК- сирует только абсолютные изменения состояний объекта, что не позволяет контролировать логические связи между элементами испытуемого узла 20 данного объекта, проявляющиеся н процессе прохождения входной последовательности в изменении состояний элементов относительно друг друга. Кроме того, известное устройство не 25 может быть использовано в качестве самостоятельного диагностического устройства.Наиболее близким к изобретению является устройстно для анализа 30 состояний логических схем, содержащее элемент индикации, первый и второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, соединенные первыми входами с первым входом устройства, вторыми входами - с вторым входом устройства, выходамис соответствующими первыми входами первого и второго триггеров, соединенных выходами с первым и вторым входами элемента И соответственно, а также содержащее первый и второй 40 формирователи, элемент ИЛИ и счетчик соединенный выходами с входом элемента индикации, первым входом - с третьим входомустройства и с. вторыми входами первого и второго триггеров 45 вторым входом - с выходом элемента ИЛИ, соединенного первым и вторым входами через первый и второй формирователи соответственно с первым и нторым входами элемента И, соединенного третьим входом с третьим входом устройства, а выходом - с третьими входами первого и второго триггеров г.2 3.Недостатком известного устройства является отсутствие нозможности проверки групп логически связанных элементов испытуемой схемы.Цель изобретения - повышение производительности устройстна.Поставленная цель достигается тем, что н устройство для контроля и локализации неисправностей логических схем, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем узел анализа содержит тгервый и 65 второй элементы ИМПЛИКАЦИН, первыйи второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элементаИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входомвторого элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является первым нходом узла анализа, вто,рой вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ)соединен с первым входом второгоэлемента ИМПЛИКАЦИЯ и является вторым входом узла анализа, вход"Сброс" устройства соединен с бвходами первого и второго триггеровузла анализа, 8 -вход каждого изкоторых соединен с выходом соответствующего элемента ИМПЛИКАЦИР, единичные выходы первого и второго триг.герон соединены с входами элементовИ, выход которого является выходомузла анализа, введены (п -1) узлованализа,п элементов индикации, иэлемен ов ИЛИ-НЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входомпервого узла анализа. и с вторымвходом о -го узла анализа, каждый1 -й информационный вход устройстваб =2,3 п) соединен с первымвходом ) -го и с вторь.м входом (1-1 )-гоузлон анализа, выход )-го узла анализа Ц =1, 2 и -1) . Соединен спервым входом )-го, с вторым входом+1) -го элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И,выход г)-го узла анализа соединен спервым входом -го, с вторым входомпервого элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим :входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединенс входом соответствующего элемента"Сброс" устройства, выход элементаИ соединен с входом (гг +1) -го элемента индикации,На чертеже приведена блок в схеустройства.Устройство содержит (и) узлов1 анализа, иэлементов ИЛИ-НЕ 2, иэлементов 3 индикации, элемент И 4,гг информационных входов 5, а каждый узел анализа содержит Р 5 -триггеры 6 и 7, элементы ИМПЛИКАЦИЯ8 и 9 и элемент И 10,Б работе предлагаемого устройстваиспользуется то обстоятельство, чтов каждом состоянии логической схемы,определяемом текущим входным воздействием, устанавливаются логическиесвязи между элементами как находящимися на линии распространения сигналов от входов схемы к ее выходам,так и между элементами, в общемслучае электрически не связанными,Эти связи существуют в рамках данной входной последовательности изаключаются во взаимном относительном изменении логических уровнейна контрольных точках схемы. Последнее означает, что если в какой-либомомент времени выходные сигналыдвух. логических элементон были равны"0" или "1", то для того, чтобы логическая связь была зафиксирована,на входы схемы необходимо податьвходную кодовую комбинацию, котораявызовет одновременное инвертирование;выходных сигналов этих элементов(,"1" и "0" соответственно). Наборсоотношений описанного типа графи- .чески изображается в виде графа,содержащего вершины, изображающиеконтрольные точки проверяемой схемы,связанные ребрами, представляющимилогические связи, образующиеся впроверяемой схеме при подаче на еевходы некоторой последовательностикодовых комбинаций. Топологическаяструктура графа определяет структуруустройства диагностики для даннойсхемы, т,е, количество устройств,контроля для локализации неисправностей и количество входов каждогоиз них.Устройство работает следующимобразом.По шине "Сброс" подается сигнал,устанавлинакщий устройство н исходное состояние. Информационные входы5 устройства подключаются к выбранным контрольным точкам проверяемойсхемы, предварительно установленнойв исходное состояние, если она последонательностная. На входы проверяемой схемы подается последовательностькодовых комбинаций. В качестве входных кодовых комбинаций может служить некоторое подмножество множества входных переменных, используемых в режиме нормальной эксплуатациисхемы,В процессе работы при появлении,например, на. входе 5 устройстваконтроля сигнала логйческого "0", ана входе 5 - сигнала логической"1", срабатывает элемент ИМПЛИКАЦИЯ8 или 9 в зависимости от реализуемойим функции (,Л + Х чХ + Х,). :товызывает переброс в "1" триггера били 7, что означает появление комбинации "01" на этих входах. При инвертировании сигналов на входах5 и 5 устройства (т.е. при появлении комбинации "10") срабатываетдругой элемент ИМПЛИКАЦИЯ и связанный с ним триггер. Это же справедливо для остальных входов устройства.Входные кодовые комбинации, обеспечивающие эти переходы логическихуровней, являются тестовыми для проверки схемы в соответствующих контрольных точках.Логическая "1" на выходе второготриггера является вторым разрешающим сигналом на входе элемента И10, на выходе которого появляетсяПредлагаемое устройство может быть использовано для контроля и локализации неисправностей комбинационных и последовательных логических схем как при проектировании, так и в производственных условиях, Оно .,озволяет точно указать контакты испытуемой схемы, изменение логических уровней на которых не соответствует аналогичной величине заведемо исправной схемы гри прогонке одной и той же входной последовательности. 50 Объединение н блок нескольких таких устройств, каждое из которых выполнено в виде отдельного модуля, позволит организовать диагностическое устройство, обладающее большой гибкостью, широким диапазоном воз" 60 можных применений и обеспечинающее сигнал, снидетельствующий, что логические уровни на выходах элементовсхемы, к которым подсоединены нход5 и 5 устройства, иннертировалисьотносительно друг друга, т.е. логическая связь зафиксирована. Появление единичных сигналов на элементахИ 10 остальных узлов анализа приводит к срабатыванию элемента И 4 иподключенного к его выходу элемента3 индикации.Изменение логйческой функции,реализуемой каким-либо элементомпроверяемой схемы, вызывает распределение логических уровней на эле ментах, контролируемых данным устройством, отличающееся от распределения, зафиксированного для исправной схемы. Информация, получаннаяпри рассмотрении изменений состоя ний элементов относительно друг другапозволяет обнаружить и локализоватьнеисправный элемент. Если неисправность элемента проверяемой схемы,ныход которогс используется, напри мер, в качестве контрольной точки,к которой подключен вход 5, проявляется в константе "1" на этомэлементе, то взаимная инверсия сигналон на входах 5 1 -5 и 51 -5 не З 0 будет получена и единйчный сигнална .выходах элементов И 10 соответствующих узлов анализа не появится,а следовательно, не сработает элемент И 4 и связанный с ним элемент3 индикации. Это свидетельствуето наличии н испытуемой схеме неисправности, Вход устройства для контроляи локализации неисправностей, накотором проявилась неисправность,указывается свечением элемента 3 40 индикации, связанного через элементИЛИ-НЕ 2 с выходами несработавшихузлов анализа (н данном случае 11и 1 ). Элемент 3 индикации однозйачно укажет место проявления неисправ ,ности .Заказ 3256/33 Тираж 699 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д,4/5 Филиал .ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 реализацию практически любых комбинаций логических связей, существующих в реальных схемах. Количество модулей, составляющих такое устройство, моЖет меняться в зависимостиот сложности проверяемой схемы.