Устройство для обучения проектированию логических узлов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51) 5 С 09 В 19/О ГОС ПО И ПРИ АРСТВЕННЫЙ НЗОБРЕТБНИЯМ ИГКНТ СССР МИТЕТ ОТНРЫТИЯМ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1449990, кл . С 09 В 19/ОО, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ(57) Изобретение относится к техническим средствам обучения и можетиспользоваться для макетирования логической структуры проектируемыхустройств. Цель, изобретения - расши 801619332 А 1 рение дидактических возможностейустройства, Устройство содержит генераторы 1, формирователи 2 последовательности импульсов, преобразователи3 кодов, клавишные регистры 4, подключаемые к изучаемым цифровым элементам 5, индикаторы 6, коммутатортриггеры 9, элементы И 10, элементыИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и счетчик 11. Устройство позволяет тренировать навыки-.оектирования, сборки и отладкисредств сжатия диагностической информации, средств обнаружения и локализации ошибок в цифровой. информации,позволяет изучать процессы обнаружа.ния ошибок в двоичных последовательностях. 2 ил,Изобретение относится к техническим средствам обучения и может бытьиспользовано при макетировании логической структуры проектируемых цифро 5вых устройств,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства,.На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема счетчика.Устройство для обучения проектированию логических структур (фиг.1)содержит генераторы 1, формирователи2 последовательности импульсов, преобразователи 3 кодов, клавишные регистры 4, изучаемые цифровые элементы5, индикаторы 6, коммутатор 7, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, триггеры 9,элементы И 10, счетчик 11,Счетчик 11 (фиг,2) содержит узел 2 О12 коммутации, элемент ИЛИ-НЕ 13,.сумматор 14 по модулю "два", два элемента И 15 и 16, триггер 17, элементыИЛИ 18.Узел 12 обеспечивает подключение 25к первым входам сумматора 14 и элементов 18 либо сигнала логического "О",либо сигнала с выхода элемента И 16,Коммутатор 7 сконструирован помодульному принципу и содержит двауровня конструктивных модулей: первыйуровень - ячейка, второй - панель.В состав тренажера входят четыре панели, вставляемые в проем стола, Каждая панель представляет собой каркасс тремя вертикальными перегородками,разделяющими лицевую плоскость панелина четыре части - вертикальные ряды,в которые устанавливаются ячейки ло"гических элементов. В устройстве могут использоваться ячейки различныхтипоразмеров, различное сочетаниекоторых позволяет заполнить весьвертикальный ряд панели. Индикаторы6 входят в состав соответствующихячеек,Генератор 1 вырабатывает импульсыположительной и отрицательной полярностей, В режиме одиночных импульсовОна выходе генератора 1 после каждогонажатия кнопки "ГИ Один" в момент ееотпускания появляется одйн импульс,Одновременно инверсный сигнал появляется на инверсном выходе генератора1, В непрерывном режиме на выходахгенератора 1 присутствуют последовательности прямых и инверсных импульсов,Формирователь 2 предназначен для получения серии из трех импульсов, сдвинутых относительно фронта О/ 1 запускающего сигнала .Регистр 4 используется для задания значений операндов и управляющих сигналов, сохраняющих постоянное значение в течение нескольких циклов работы исследуемой схемы. Код на выходах регистра 4 задается нажатием клавиш, Прием информации в регистры 4 производится в течение единичного сигнала, подаваемого на их синхровход.Код на выходах преобразователя 3 также задается нажатием клавиш. Нажатие какой-либо клавиши приводит к1появлению на соответствующем выходе инверсного сигнала., совпадающего по времени с импульсным сигналом, поданным на вход С преобразователя 3. Значение сигнала на другом выходе равно в этом случае "1". При незакоюиутированном входе С преобразователь 3 выполняет функцию клавишного регистра, когда код на выходах повторяет код на соответствующих клавишах.Библиотека элементов 5 может состоять из одного элемента, напримериз элемента ЗИ-НЕ, может быть определена из личного опыта разработчика,состоять из схем, соответствующихкакой-либо серии или сериям микросхем, например серии К 155, можетсостоять из постоянной части, определенной каким-либо способом, и переменной, зависящей от специфическихособенностей проектируемых устройств.Коммутация элементов осуществляется при помощи соединительных шнуров,вставляемых в гнезда соответствующихячеек коммутатора 7.Устройство работает следующим образом.На этапе подготовки к работе производится разработка функциональныхсхем исследуемого устройства, схемдля его настройки и испытаний. Определяется состав необходимых ячеек,Генераторы 1, формирователи 2,преобразователи 3 используются дляпостроения схем синхронизации и на-чальной установки. При необходимостидля этих же целей могут использоваться некоторые из элементов 5,Ячейка с элементами 8, триггерами9, элементами 10 и счетчиком 11 служит для обнаружения и локализации2 6матора 14 подключается выход второготриггера 11, в случае использованиядевятиразрядного счетчика 11 и многочлена Х +Х + 1 - выход пятого триггера9 б17 и т.д. Вернемся к примеру, рассмотренному на фиг,2, Узел 12 обеспечивает подключение к первым входам сумматора 14 элементов 18 и 13 либо сигналов лог, "0", либо сигнала с выходаэлемента 16. Характер подключаемых:сигналов определяет коэффициент пересчета счетчика 11 и вид последовательности его переключений. Возможно.,подключение первых входов сумматора 14, элементов 18 и 13 к шинелог."1". Узел 12 может быть реализован, например, на четырех переключателях на три положения и одно направление, В зависимости от положения такого переключателя на соответствующийвыход узла 12 поступает либо "0",либо "1", либо сигнал с выхода элемента 16.Пусть, например, на всех выходахузла 12 постоянно присутствует сигналлог ."0" . Тогда счетчик 11 имеет максимальное число состояний, равное 16,а последовательность его переключенийимеет вид; ОООО, 0001; 1001, 01010011, 1000, 1101, 0111 101:". 0100,111 1100 1111 1110 о"10 О "Если на первом втором и четвертьквыходах узла 12 постоянно присутствует сигнал лог, "0", а к третьему выходу подключен выход элемента 16,счетчик 11 работает по модулю 13, апоследовательность его переключенийимеет вид 0000, 0011, 1000, 1101,0111, 1010, 0100, 1011, 1100, 1111,1110,. 0110, 0010.Устройство позволяет обучать проектированию, сборке и наладке устройств сжатия диа ностической информации, устройств обнаружения и локализации ошибок, а также дает возможность настраивать средства диагностирования на конкретный тип исследуемого устройства за счет обеспечениястатического и динамического переключения закона формирования контрольного кода. Формула из обретенияУстройство для обучения проектированию логических узлов, содержащее коммутатор, входы первой, второй, третьей.,и четвертой групп которого соединены с соответствующими .:выхода 5 161933 ошибок в проектируемом устройстве, которое собирается на элементах 5.Коммутатор 7 обеспечивает подключение к элементу 8 контрольных точек исследуемого устройства, входы сброса5 и тактовые входы триггеров 9 подключаются соответственно к шине сброса и шине синхронизации исследуемого устройства. Вход сброса счетчика 11 подключается к шине сброса устройства, тактовый вход счетчика к выходу одного из генераторов 1, работающих в одиночном режиме. Нажатием кнопки "ГИ Один" соответствующего генератора 15 1 (после установки всех элементов памяти в начальное состояние) в счетчик 1 заносится код, определяющий номера элементов, к входам которых подключается выход триггера 9, 20 т.е. задающий режим формирования контрольного кода в триггерах 9. Содержимое счетчика 11 высвечивается на соответствующих индикаторах 6, Последовательность сигналов с выхода 25 контрольной точки подается на вход элемента 8, сопровождающие ее тактовые импульсы на тактовые входы триггеров 9. После прохождения указанной последовательности па триггерах 9 образуется контрольный код, который высвечивается на соответствующих " дикаторах.6. На основании сравненн этого кода с эталонным делается вывод об отсутствии или наличии неисправностей в исследуемом устройстве,35 При наличии отлаженчого устройства путем внесения в него неисправностей возможно определение закона формирования контрольного кода, наиболее эффективного с точки зрения обнаружения неисправностей определенного типа.Другой возможный вариант использо- . вания счетчика 11 предполагает его работу от синхроимпульсов исследуемого устройства, что позволяет в каждом такте псевдослучайным образом менять характер обратных связей с выхода триггера 9 на входы элементов 8.50Рассмотрим подробнее работу счетчика 11. На фиг.2 рассмотрен случай, когда разрядность счетчика 11 равна 4, а образующий многочлен имеет вид ,Х" +Хэ+1, т,е. к четвертому входу сумматора 14 подключается выход третьего триггера 17. В случае использования пятиразрядного, счетчика 11 и много- члена Х+Х+1 к четвертому вхопд суь.1619332 Составитель В.КарловРедактор В.Бугренкова Техред М.Дидык Корректо атаи Заказ 51 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 ми генераторов, формирователей последовательности импульсов, преобразователей кодов и клавишных регистров соответственно, а выходы первой, второй и третьей групп - с соответствующими входами формирователей последовательности импульсов, преобразователей кодов и клавишных регистров соответственно, выходы четвертой группы и входы пятой группы коммутатора являются соответственно выходами и вхо, дами устройства для подключения к изучаемым элементам, и индикаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены элемент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, первый и второй триггеры, группа элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ группа триггеров, элементы И и счетчик, информационный и установочный входы которого соединены с первым и вторым выходами ком мутатора соответственно, выходы первой группы - с соответствующими входами первого индикатора, а выходы 5второй группы - с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых подключены к выходу триггера, входу второго индикатора и первому входу элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, а выходы элементов И соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, вторые входы и выходы которых подключены соответственно к выходам к информационным входам соответствующих триггеров, выходы триггеров группы соединены с входами соответствующих индикаторов группы, второй вход элемента ИСКЛЮЧАНЗЦЕЕ ИЛИ подключен к третьему выходу коммутатора., четвертый и пятый выходы которого соединены с синхровходами и установочными входами соответственно триггеров.