Устройство для контроля логических схем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИКФ(51) С 01 К 31 28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОБУСНОМУ СВИДЙТЕПЬСТВУ(56) 1. АвторскВ 875312, кл. С2. Назаров Нлогических устри системы управлс. 38-39. В 6 88.8)е свидетельство СССР1 К 31/28, 1981,Индикатор проверкийств. - "Приборыения", 1974, В 12,0 Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, содержащее элементотрицания равнозначности, один входкоторого соединен с щупом, другойвход - с выходом первого Д -триггера,а выход - с входом первого индикаторного элемента, С -вход первого3 -триггера соединен с щупом, а его3)-и Й-входы - с выходом первогогенератора импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностейустройства, в него дополнительновведены два 1) -триггера, два элемен.801140066 А та И, два элемента ИЛИ, счетчик, второй генератор импульсов, второй индикаторный элемент и гнездо, причемединичный вход второго 0 -триггера соединен с первым выходом второго генератора импульсов, единичный вход третьего 1) -триггера - с вторым выходом второго генератора импульсов, С -входы второго и трЕтьегоР -триггеров соединены с щупом,1) -входы второго и третьего 3 -триггеров соединены с нулевой шиной,а выходы - с первыми входами элементов И, второй вход первого элемен-.та И соединен с вторым выходом второго генератора импульсов, а второй Явход второго элемента И - с первымвыходом второго генератора импульсов,выходы элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, рвыходы которого соединены соответственно с входами второго индикаторного элемента и с входами второго ффэлемента ИЛИ, выход которого соеди- рффинен с гнездом. ЮИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано при регулировкецифровых устройств на интегральныхсхемах, в частности для контроля 5различных импульсных последовательностей,Известно. устройство для контроляпрямой последовательности тактовыхимпульсов,содеожащее схему ИЛИ,триг-. Огер со счетным входом, два ждущихмультивибратора, схему ИЛИ-НК иисполнительный орган, причем выходсхемы ИЛИ соединен со счетным входомтриггера, выходы которого соединены 15с входами ждущих мультивибраторов,выходы ждущих мультивибраторов соединены с входами схемы ИЛИ-НЕ, выход которой соединен с входом исполнительного органа 13.20Недостатком этого устройства является то, что оно может контролировать только тактовые импульсы с постоянным периодом следования и только одной частоты, не дает визуального представления о скважностн контролируемых импульсных сигналов.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для контроля логическихЗОсхем, содержащее эдемент отрицанияравнозначности, 3 -триггер, генератор импульсов, индикаторный элементи щун, причем первый вход элементаотрицания равнозначности соединен с35щупом, другой вход с выходом 3 -триггера, а выход - с входом индикаторногоэлемента, С-вход Э -триггера соединен с щупом, а его Э-и Р -входы -с выходом генератора импульсов,С помощью этого устройства можно ви-зуально контролировать наличие потенциальных и импульсных сигналов,причем по длительности вспышек ияркости свечения индикаторногоэлемента можно судить о скважностиконтролируемых импульсов 1 23Недостатком известного устройстваявляется то, что оно не позволяет контролировать кратковременное пропадание импульсных сигналов, вызванноеразличными неустойчивыми неисправностями, например, нарушением контактав цепях схемы, наличием кратковременных замыканий,появлениеммикротре-Ыщин в печатных платах и т.д.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности контроля кратковременного пропадания импульсных сигналов,Цель достигается тем, что в устройство для контроля логическихсхем, содержащее элемент отрицания равнозначности, один вход которого соединен со щупом, другой вход - с выходом первого Э -триггера, авыход - со входом первого индикаторного элемента, С-вход первого О -триггера соединен со щупом, а его 3- и-входы - с выходом первого генератора импульсов, дополнительно введены два Р -триггера, два элемента Иедва элемента ИЛИ, счетчик, второйиндикаторный элемент, гнездо, второй генератор импульсов, вырабатывающий две серии импульсов, сдвинутых во времени на пол-периода, причем единичный вход второго 2-триггера соединен с первым выходом второго генератора импульсов, единичный вход третьего 9 -триггера - с вторым выходом второго генератора импульсов, С-входы второго и третьего 3 -триггеров соединены со щупом, Э -входы второго и третьего Д -триггеров соединены с нулевой шиной, а выходы - с первыми входами элементов И, второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом второго генератора импульсов, а второй вход второго элемента И - с первым выходом второго генератора импульсов, выходы элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ выход которого соединен с входом счетчика, выходы которого соединены соответственно с входами второго индикаторного элемента и с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с гнездом. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит щуп 1, элемент 2 отрицания равнозначности, индикаторные элементы 3 и 4, 2 -триггер 5, первый генератор импуль" сов 6, В -триггеры 7 и 8, элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, двоичный счетчик импульсов 12, второй генератор импульсов 13, элемент ИЛИ 14, гнездо 15.Первый вход элемента 2 отрицания равнозначности соединен с щупом 1,1140066 4в нулевом состоянии, меньшую частьвремени в единичном, в соответствиис уровнем сигнала на 3 -входе, поступающим от генератора импульсов 6.Если в контролируемой точке корот- , 5кие (относительно периода повторения)положительные импульсы, то во времянахождения 2 -триггера 5 в нулевом 3, состоянии эти иьщульсы передаются1 О на выход элемента отрицания равно, значности 2, но короткие импульсы,поступающие на вход индикаторногоэлемента 3 не вызывают его свечения.Во время нахождения) -триггера 5 вединичном состоянии входная импульсная последовательность инвертируется элементом 2 отрицания разнозначности на выходе элемента 2 будетвысокий уровень, который кратковременно будет прерываться входнымиимпульсами. Индикаторный элемент 3при этом светится. Если длительность импульсов генератора 6 равна0,2 с с периодом 1 с, то индикатор ный элемент в течение 0,2 с будетсветиться, а в течение 0,8 с свечение отсутствует.Рассмотрим случай, когда будут.(контролироваться широкие положитель"ные импульсы, например, длительностью 1/3 периода. Во время нахождения Э -триггера 5 в нулевом состоянии зти импульсы проходят черезэлемент 2 отрицания равнозначности иподсвечивают индикаторный элемент 3,а во время нахождения 3 -триггера 5 в диничном состоянии входнаяимпульсная последовательность инвертируется на элементе 2, при этом яркость свечения индикаторного элемента увеличивается.Если в контролируемой точке длительность импульсов равна половине периода их следования, то индикаторный элемент тускло светится с постоянной яркостью. 3второй вход - с выходом первог 3 -триггера 5, а выход - с входом первого индикаторного элемента 3, С-вход первого Р -триггера 5 соединен с щупом 1, а его 9 - и Й -входы с выходом первого генератора импульсов 6, единичный вход второго В -триггера 7.соединен с первым выходом второго генератора импульсов 1 единичный вход третьего 2 -триггера 8 - с вторым выходом второго генератора импульсов 13, С-входы второго 7 и третьего 8 3 -триггеров соединены с щупом 1, В -входы второго 7 и третьего 8 2 -триггеров соединен с нулевой шиной, а выходы - с первыми входами элементов И 9 и 1 О, второй вход первого элемента И 9 соединен с вторым выходом. второго генератора импульсов 13, а второй вход второго элемента И 10 - с первым выходом второго генератора имйульсов 13, выходы элементов И 9 и 10 соединены с входами первого элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с входом счетчика 12, выходы которого соединены соответственно с входами второго индикаторного элемента 4 и с входами второго элемента ИЛИ 14 выкод которого соединен с гнездом.Генератор импульсов .6 вырабатывает импульсы инфранизкой частоты, например, с периодом 1 с и длительиостью импульса 0,2 с, Генератор импульсов 13 вырабатывает две серии импульсов, сдвинутые во времени на пол-периода с периодом в мили- секундном диапазоне времени, например 0,3 м с.Устройство работает следующим образомеПри подключении устройства через щуп 1 к контролируемой точке испытуемой логической схемы, находящейся в статическом состоянии, на вы ход элемента 2 отрицания .равнознач- . ности передается логическое состояние входного сигнала, так как 3 -триггер 5 находится в нулевом состоянии из-за наличия на его нуле 50 .вом входе импульсов от генератора импульсов 6. Ври этом при наличии на щупе высокого уровня индикационный зпемент светится, а при низком свечении отсутствует. При наличии в контролируемойточке импульсных сигналов большуючасть времени 33 -триггер 5 находится При наличии в контролируемой точке коротких отрицательных импульсов, индикаторный элемент в течение 0,8 с светится, а пауза - 0,2 с.Таким образом, по характеру свечения индикаторного элемента можно судить о скважности контролируемой импульсной последовательности.Работа схемы при наличиии неустойчивой неисправности, котораявызывает кратковременное пропадание импульсной последовательности.Р -Триг14 О 35 3геры 7 и 8 периодически устанавливаются в единичное состояние последовательностью импульсов, выра батываемых генератором импульсов 13, с периодом следования ,Т и сдвинутых во времени на пол-периода (фиг,2 и,6), На С-входы Э -триггеров 7 и 8 поступает входная импульсная последовательность с контролируемой точки схемы (фиг.2 В), которая сбрасывает эти 1 О триггеры. Временные диаграммы сигналов на выходах триггеров 7 и 8 показаны на фиг.2 , д . Через время, равное Т /2 после установки триггеров 7 и 8 в единичное состояние, производится контроль нахождения их в единичном состоянии. Если по каким- либо причинам входная импульсная по-. следовательность будет прервана на время, равное или большее времени 2 о И 2, то один из триггеров (фиг,2 д ) 7 и 8 (или оба, в зависимости от длительности прерывания импульсной последовательности) останется в единичном состоянии и при его опросе 25 на выходе элемента И появится сигнал (фиг.2 е ),. который через элемент ИЛИ 11 зафиксируется на счетчике 2. Минимальная длительность неустойчивых неисправностей, вызванных временным нарушением контакта в цепи, наличием непронаев, появлением микротрещин в печатных платах, появлением замыканий и т.д. находится обычно в милисекундном интервале времени, поэтому в этом же интер,вале должна быть и частота генератора 13. Иинимапьная частота контролируемых сигналов при этом может быть больше или равна 2/ Т . Счетчик 12 позволяет визуально контролировать Обб 6частоту и момент появления неустойчивой неисправности. Единичные выходы триггеров счетчика 12 объединены на элементе ИЛИ 14 и могут быть использованы для останова контролируемого устройства путем соединения гнезда 15 с входом триггера оста- нова контролируемого устройства,с входом блокировки частоты в контролируемом устройстве и т.д.Таким образом, можно зафиксировать контролируемое устройство в момент появления кратковременного случайного остановаПодвергая контролируемый узел механической нагрузке (путем установки на вибростенд, простукивания ТЭЗов, открывания-закрывания створок и т.д.) будет меняться частота появляения неисправности, по которой можно судить о месте и характере неисправности.Таким образом, дополнительное введение в схему двух 3 -триггеров второго генератора импульсов, двух элементов И, двух элементов ИЛИ, счетчика, второго индикаторного элемента и гнезда, позволяет контролировать не только импульсную последовательность тактовой частоты, но и любые другие импульсные последовательности (например, обмен информации с внешним устройством по интерфейсу), не имеющие перерывов следования больших Т/2. Возможность визуального наблюдения факта появления неисправности, частоты ее появления, возможность произвести оста-. нов по неисправности, позволяет определять место неустойчивых неисправностей.114006 бРиНПИ Заказ 258/35 Тиоаа 748 ПоПпасаоа Филиал ППП Патент , г.Уигород, улаПроектная, 4