Устройство для диагностики цифровых блоков

(22) Заявлено 241280 (2) Зггмл/18-гЮс присоединением заявки Ио РЦМ Кп з 6 Об р 11/ОО Государственный иомитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания :1 ЯВ 8 г . гА. И. Сороколетов и В.Г, йьянков(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХБЛОКОВ Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано для контроля асинхронных цифровых устройств.Известно устройство дляфконтроля .переходных процессов в асинхронных.логических блоках, содержащее триг."гер, элементы И, ЙЛИ 11, Недостат-;ком устройства является низкая досто"верность контроля,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому технико-эко-номическому эффекту является устрой:".ство для диагностики синхронныхсигналов, содержащее блок управления,регистр и счетчик тактов, блок срав .нения и первый триггер, причем выхо-.ды счетчика тактов н регистра тактов .соединены соответственно с первыми:вторым входамн блока сравнения,выход блока сравнения соединен сВхо-,дом блока уйравления, выход .коЪорогб .соединен с входом диагностируемого.цифрового устройства 2 .Недостатком устройства. являетсяограниченная область применения иэ-за отсутствия воэможности диагностики асинхронных блоков.Цель изобретения - расюирениеобласти применения за счет обеспечйф:,ния воэможности диагностики асинхронных.циФровых блоков.1 поставленная цель достигается тем,что.в устройство, содержащее регистртактов, блок сравнения, счетчик тактов,: йервйй: триггер; таймер, причемвыход регистра Фактов подключен .кпервому входу блока сравнения, второй.1 О вход которого нодюючен к вмходу "СчЕтЧИКа таКтОЬ; ВВОД ПЕРВОГО тРИГ 4гера подюючев. к первым входам диаг .:ностируемого бМока и таймера,. вторйв. вкопан которых:обьединены .и .яалавтсявходе запуска устройства, выход ф таймера:яэааетоя выходом устройства,первцй.вход,рааастра тактов являетсвходсвю.задаем нокера контрольнойточка устройства,.введены второйтриггер, два элемента И, преобразователь параллельного кода в носледова".тельнйй,: йричем первый вход второго,триггера является входом эадания еди ницы устройства, вторые входы регист-;ра фактоВ и второго триггера объеди иены и явлаются,установочным входом .устройства, выход второго триггераподключен к первому входу первого .элемента И, второй вход которого подключеи, к выходу блока сравнения, ин- .ЗО; версный выход первого элемента Йподключен к первому входу второгоэлемента И, второй вход которого яв-"ляется тактовым входом устройства,выход второго элемента И подключенк входу счетчика тактов, выход которого подключен к первому входу преобразователя параллельного кода впоследовательный, второй вход которо го подключен к выходу диагностируемого блока, выход преобразователя параллельного кода в последовательный 0подключен к входу первого триггера.На чертеже представлена блок-схема устройства для диагностики цифровых блоков.Схема устройства содержит первыйэлемент И 1, второй элемент И 2,.диагностируемый блок 3, первый триггер 4, регистр 5 тактов, блок 6 сравнения, счетчик 7 тактов, преобразователь 8 параллельного кода в последовательный, второй триггер 9, таймер10, вход 11 запуска устройства, вход12 задания номера контрольной точкиустройства, вход 13 задания единицы,установочный вход 14 устройства,тактовый вход 15 устройства выход 16устройства.При организации автоматическойдиагностики цифровых блоков оСобенную сложность представляет диагностика асинхронных сигналов, хотя бы одноз 0из состояний которых изменяется вразличные моменты времени после запуска операции. Источником асинхронности могут быть как внутренние сигналы устройства, так и сигналы, поступающие от других устройств. При общем сбросе устройства внутренниеасинхронные сигналы устанавливаютсяв непредсказуемое состояние.Для эфФективной ручной и особенно 40автоматической диагностики в современных ЭВМ контролируется значительное количество точек, число которыхв крупных ЭВМ достигает десяти тысячи более, Передача такого большогомассива данных осуществляется в последовательном виде, для чего исполь"зуются введенные в некоторые .сериимикросхем элементы - мультиплексоры.На вход мультиплексора подаются сигналы, которые поступают с выхода взависимости от кода на его управляющих входах, Управление мультиплексорами осуществляется с помощью сигналоа от счетчика. "Пирамидальноеф соединение мультиплексоров позволяет 55осуществить преобразование состоянийконтролируемых точек (элементов) впоследовательный код,Указанный способ контроля за состоянием цифровых элементов устройст- Ива позволяет осуществить диагности"ку асинхронных сигналов. Из описанного принципа преобразования следует,что каждому значению счетчика соответствует появление значения определенного контролируемого элемента на выходе преобразователя параллельного кода в последовательный,Таким образом, Фиксируя значение счетчика, можно следить за изменением состояния любого контролируемого элемента.Устройство работает следующим образом.Контролируемый массив данных от диагностируемого блока 3 поступает на информационный вход преобразователя 8 параллельного кодав последовательный, на управляющий вход которого поступают сигналы от счетчика 7 тактов.Количество контролируемых точек в диагностируемом устройстве равно 4096, что определяет 4 уровня 8 входовых мультиплексоров в преобразователе 8 параллельного кода в последовательный. Количество уровней определяется как 1 одй, .где И - число контрольных точек, а - число входов мультиплексора. Для рассматриваемого устройства од 4096 = 4.Количество мультиплексоров определяется как сумма по каждому уровню: 4096 4096 4096 4096 М + е 8 88 8 ф 888 8"8 8 512 + 64 + 8 + 1 = 587Для преобразования в последователь-" ный код 4096 контрольных точек-необходим 12-разрядный счетчик тактов (по 3 разряда на каждой из 4-уровней).Процесс диагностики цифровых блоков включает 3 этапа.1. Через вход 12 задания номера контрольной точки на информационный вход регистра 5 тактов - О-входы триггеров регистра - подается 12-разрядный код, численное значение которого соответствует номеру одного из 4096 контролируемых сигналов. Одно- временно через вход 13 задания единицы подается сигнал на информационный (О-вход) второго триггера 9.2. Через вход 14 установки на упраляющйе входы (Ч-входы) триггеров регистра 5 тактов и второго триггера 9 поступает сигнал, по которому осуществляется занесение соответствующей информации в регистр 5 тактов и "1 ф во второй триггер 9.В момент совпадения кодов на счетчике 7 тактов и в регистре 5 тактов поступает сигнал с выхода блока 6 сравнения на вход второго элемента И 2, на другой вход которого подан раз, - решающий потенциал с выхода второго триггера 9. Инверсный выход второго элемента И 2 запрещает поступление импульсов на вход счетчика 7 тактов, на котором фиксируется принятый на959085 5регистр 5 тактов код. Таким образом,на выходе преобразователя 8 парал- .":лельного кода в последовательный находится значение выбранного контролируемого сигнала.3. Через вход 11 запуска устрой-.ства поступает сигнал, запускающийтаймер 10 и операцию в диагностируемом цифромом блоке 3. Если выбранныйконтролируемый элемент за время работы изменит свое исходное нулевоесостояние, это вызовет изменение сигнала на выходе преобразователя 8 параллельного кода в последовательный.Первый триггер 4 фиксирует это изменение, при этом с его выхода поступает сигнал в диагностируемый цифровойблок 3, по которому в нем останавливается синхронизация. Кроме того,этот же сигнал поступает на обнуляющий вход таймера 10. Если за контрольное время, определяемое таймером10, изменение состояния контролируемого элемента не произойдет, появление сигнала с таймера 10 через выход16 устройства означает, что контролируемый элемент неисправен,Использование устройства позволяет осуществить диагностику асинхронных цифровых блоков. мого блока и таймера, вторые входыкоторых объединены и являются входомзапуска устройства, выход таймераявляется выходом устройства, первыйвход регистра тактов является входомзадания номера контрольной точки устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения областиприменения за счет обеспечения воз" ;можности диагностики асинхронных циф 30 ровых блоков, в него введены второйтриггер, два элемента И, преобразователь параллельного кода в последовательный,.причем первый вход второготриггера является входом задания еди- - 15 ницы устройства, вторые входы регистра тактов и второго триггера объединены и .являются установочным входомустройства, выход второго триггераподключен к первому входу первогоэлемента И, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, инверсный выход первого элемента Иподключен к первому входувторогоэлемента И, второй вход которого является тактовым входом устройства,выход второго элемента И подключенк входу счетчика тактов, выход которого подключен к первому входу преобразователя параллельного кода впоследовательный, второй вход которого подключен к выходу диагностируемого блока, выход преобразователя параллельного кода в последовательный подключен к входу первоготриггера. формула изобретения Устройство для диагностики цифровых блоков, содержащее регистр тактов, блок сравнения, счетчик тактов, первый триггер, таймер, причем выход регистра тактов подключен к первоМУ . входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу счетчика тактов, выход первого триггера подключен к первым входам диагностируеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 526876, кл. 6 06 Г 3/04, 1976. 40 2. Авторское свидетельство СССР Р 669221, кл, 6 06 Г 11/00, 1979.959085018/66 Тираж 731 ВНИИПИ Гбсударственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауыская набно Эак дь 4 нал ППП "Патент", г. У)кгород, ул. Проектна Составитель А. ЗиньковаРедактор О.Колесникова Техред. З.Палий. Корректор А.Гриценко