Устройство для генерации тестовых последовательностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 09 (1 И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент США У 4032763,кл, С 06 Р 1/00, опублик. 1977.2, Авторское свидетельство СССРФ 468231, кл. С 06 Р 1/02, 1973,3. Заявка Японии Р 50-266,кл. С 06 Р 11/00, 1975 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИТЕСТОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содер;жащее генератор тактовых импульсов,накопительный регистр, триггер и первый элемент И, причем вхоД генераторатактовых импульсов является входомзапуска устройства, выход накопительного регистра - выходом устройства,отличающееся тем, что;с целью расширения области примененияв устройство введены регистр сдвига,схема сравнения, счетчик, элементИЛИ, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, .причем первый выходгенератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу схемы сравнения, первый и второй информационныевходы которой связаны соответственнос выходом счетчика ипервым выходомрегистра сдвига, второй выход которого соединен с информационным входомнакопительного регистра, вход сдвигаи вход разрешения записи которого 4(51) С 06 Г 1/02; С 06-Есвязаны соответственно с выходами четвертого и пятого элементов И, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к второму и первому выходам генератора тактовых импульсов, вторые входы четвертого и пятого элементов И связаны с единичным выходом триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным входом триггера и выходом сравнения схемы сравнения, выход несравнения которой соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого связан с выходом первого эле-мента И, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого связан с третьим выходом генератора тактовых импульсов,.выход третьего элемента И соединен с входом разрешения записи регистра сдвига, вход сдвига которого связан с вторым выходом генератора тактовых импульсов, входы сброса регистра сдвига и счетчика являются входом начальной устайовки устройства, информационный вход регистра сдвига подключен к выходу счетчика, счетный вход которого связан с выходом второго элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым выходом генератора тактовых импульсов и первым входом третьего элемента И.1 1138Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики логических схем,Известны устройства для генерации псевдослучайных двоичных последовательностейо позволяющие генерировать большое количество несовпадающих двоичных наборов из и разрядов. В этих устройствах каждый очередной 1 О разряд последовательности определяется значением логической функции от некоторых ранее сформированных. разрядов этой же последовательности, Правило выбора этих разрядов основано 15 на свойствах неразложимых полиномов степени и .В состав устройств входит . Н-разрядный сдвиговый регистр с сумматором по модулю 2 в цепи обратной связи.1 1 и 2120Недостатком данных устройств являются трудности с организацией полных переборов нулей и единиц в и разрядах, Для различных М требуются свои комбинации разрядов, по которым генЕрируется очередной разряд последовательности, Это ограничивает функциональные возможности устройств. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является генератор тест-последовательности, в состав которого входятнакопительный регистр, имеющий цепи сдвига, выход которого является выходом устройства, триггер, элемент И и тактовый генератор, вход которого является входом устройства.Генерация тестовой последовательности в устройстве производится путем накопления ее на накопительном регистреиэ 2 +(ь) разрядов присое -одинением по одному биту, значение которого определяется состоянием ячейки памяти из 2 " разрядов по адресу, соответствующему состоянию ипред шествующих разрядов последовательности. Полученная тестовая последовательность содержит все возможные комбинации из ь нулей и единиц 33.В известном устройстве объем обо- ф рудования удваивается при увеличений и на единицу, что ограничивает длину генерируемой последовательности малымиЦелью изобретения является расши- зз рение области применения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для генерации 799тестовых импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, накопитель.ный регистр, триггер и первый элемент И, причем вход генератора такто" вых импульсов является входом запуска устройства, выход накопительного регистра - выходом устройства, введены регистр сдвига, схема сравнения, счетчик, элемент ИЛИ, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, причем первый выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу схемы сравнения, первый и второй информационные входы которой связаны соответственно с выходом счетчика и первым выходом регистра сдвига, второй выход которого соединен с информационным входом накопительного регистра, вход сдвига и вход разрешения записи которого связаны соответственно с выходами четвертого и пятого элементов И, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к второму и первому выходам генератора тактовых импульсов, вторые входы четвертого и пятого элементов И связаны с единичным выходом триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу первого элемента И,.второй вход которого соединен с единичным входом триггера и выходом сравнения схемы сравнения, выход несравнения которой соединен с первым входом элемента ИЛИ второй вход которого связан с выходом первого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого связан с третьим выходом генератора тактовых импульсов, выход третьего элемента И - с входом разрешения записи регистра сдвига, вход сдвига которого связан с вторым выходом генератора тактовых импульсов, входы сброса регистра сдвига и счетчика являются входом начальной установки устройства, информационный вход регистра сдвига подключен к выходу счетчика, счетный вход которого связан с выходом второго элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым выходом генератора тактовых импульсов и первым входом третьего элемента И.На фиг.1 изображена структурная схема устройства для генерации тестовых последовательностей; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства.3 11387Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2,регистр 3 сдвига, схема 4 сравнения, триггер 5, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 элементы И,элемент ИЛИ 1.1 и накопительный регистр 12, вход 13 начальной установки и вход 14 запуска.Устройство работает следующим образом. 0Счетчик 2 и регистр 3 устанавливают в .начальное состояние. Исходное состояние триггера 5 считаем нулевым. После подачи на.вход 14 устройства сигнала "Пуск" на первом, втором,15 третьем и четвертом выходах генератора 1 формируются соответственно сигналы 15 - 18 (фиг.2), синхронизирующие работу остальных блоков устройства, По сигналу 15, поступающему на20 первый вход регистра 3, происходит циклический сдвиг регистра 3 на один разряд (направление сдвига не имеет принципиального значения, но должно25 оставаться неизменным за все время работы устройства). По сигналу 16, поступающему на первый вход схемы 4 сравнения, происходит сравнение состояний счетчика 2 и регистра 3, поступающих соответственно на первый3и второй входы схемы 4 сравнения, Сдвиг регистра 3 и сравнение состоя-. ний счетчика 2 и регистра 3 происходит до тех пор, пока не появится один из сигналов 19 или 20 соответ- З 5 ственно на первом или втором выходах . схемы 4 сравнения.Появление сигнала 19, свидетельствующего о том, что содержимое счетчика 2 больше содержимого регистра 3, 40 влечет за собой появление сигнала 21 на выходе элемента ИЛИ 11, поступающего на вторые входы второго и третье го элементов И 7 и 8. После поступления на первые входы второго и третьего элементов И 7 и 8 соответственно сигналов 18 и 17 на выходах этих элементов И появляются сигналы 22 и 23 соответственно. По сигналу 22, поступающему на первый вход счетчи ка 2, происходит увеличение счетчика 2 на единицу, по сигналу 23, поступающему на второй вход регистра 3, происходит запись в регистр 3 поступающего на его третий вход содержи мого счетчика 2 Процесс сдвига регистра 3, сравнения состояний счетчика 2 и регистра 3 на схеме 4 сравнеВ 99 4 ния и, при появлении сигнала 19, увеличения счетчика 2 и записи его измененного состояния в регистр 3 продолжается до появления на втором выходе схемы 4 сравнения сигнала 20.Появление сигнала 20 свидетельствует о том, что содержимое счетчика 2 равно содержимому регистра 3, и поэтому состояние разрядов регистра 3 должно быть присоединено к тестовой последовательности, формируемой на накопительном регистре 12. По сигналу 20 триггер 5 устанавливается в единичное состояние, и на его единичном выходе появляется сигнал 24, поступающий на вторые входы четвертого и пятого элементов И 9 и 10.После поступления на первые входы ,четвертого и пятого элементов И 9 и10 соответственно сигналов 15 и 16 на выходах этих элементов И появляются сигналы 25 и 26 соответственно.По сигналу 25, поступающему на вход сдвига накопительного регистра 12, происходит сдвиг накопительного регистра 12 на один разряд, по сигналу 26, поступающему на вход разрешения записи накопительного регистра 12, происходит запись уа место крайнего сдвинутого разряда накопительногорегистра 12 состояния крайнего справа (в случае сдвигов регистра 3 влево) или крайнего слева (при сдвигевправо), разряда регистра 3, поступающего на первый вход накопительного регистра 12. Сдвиг накопительного регистра 12 и запись в него происходят параллельно сдвигу регистра 3 и срав нению состояний счетчика 2 .и регист-ра 3 на схеме 4 сравнения до тех пор,: пока на первом выходе схемы 4 сравнения повторно йе появится сигнал 20, по которому происходит сброс тиггера 5 и появление на его втором (ииверс" ном) выходе сигнала, который поступает на второй вход элемента И 6 ивлечет за собой пояЯтеиие иа выходахэлемента И 6, элемента ИЛИ 11, элементов И 7 и 8 соответственно сигналов 27, 21, 22 и 23, приводящих к изменению содержимого счетчика 2 и регистра 3.Тестовая последовательность становится готовой к использованию после осуществлениязаписей в накопительныйрегистр 12, где Ф - количество его разрядов. Тестовая последовательность, являющаяся циклической5 11 формируется полностью после осуществления 2 записей в накопительный регистр 12. В результате работы устройства при в = 6 и начальном состоянии счетчика 2 и регистра 3, равном 001011 генерируется следующая тестовая последовательность:00101 1 00110100111101 0101110110111111 0000001000011000101000111001, содержащая все 64 возможные комбинации нулей и единиц в шести разрядах.Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает следующими преимуществами: объем оборудова 38799ния, непосредственно участвующегов генерации тестовых последовательностей, вычисляется по формуле 3 н - 5что позволяет применять устройство 5 для больших и, обеспечивая тем самым широкие функциональные возможности в применении к различным типамустройств и высокую полноту тестиро-вания. По сравнению с устройствами 10 для генерации псевдослучайных двоичных последовательностей предлагаемоеустройство позволяет по единому правилу для любого и генерировать тестовые последовательности, содержа щие все возможные комбинации нулей иединиц в о разрядах.1138799 21 24 Составитель И. СафроновРедактор В. Данко Техред Л.Мартяшова 1орректор Е. Сирохма каз 10689/37 ираж 710 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 по303 т", г, Ужгород, ул. Проектна