Устройство для контроля логических блоков

(54) УСТРОЙСТВОКИХ БЛОКОВ к вычи ть испольеских блоасширениеей за счет ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ МУ СВйД=ТЕЛЬС(71) Всесоюзный научский институт электр(57) Изобретение относитс тельной технике и может б зовано для контроля логич ков. Цель изобретения - р функциональных возможност самоконтроля в процессе функционирования, Устройство содержит три счетчика 1,2,3, мультиплексор 4, формирователь 5 сигнатур, регистры 6,7,распределитель 8 импульсов, блок 9сравнения, блок 10 индикации, злемен11 индикации, блок 12 сумматоров помодулю два, два триггеры 13, 14, триэлемента И 15, 16,17, два элементаИЛИ 18,19, элемент И-ИЛИ 20, элементНЕ 2 1, элемент 22 задержки. Сущностьработы устройства заключается в том,что в процессе контроля логическогоблока при циклической подаче тестовыхвоздействий в двух смежных окнах"измерения реализуются различные алгоритмы формирования сигнатур и затем проверяется совпадение этих сигнатур, которое свидетельствует обисправности устройства. 1 ил.(3) состояний на его выходе появляетсясигнал переполнения, который поступа"ет на счетный вход счетчика 3. Этимже сигналом, устанавливается в нулевое состояние триггер 13, и нулевойпотенциал с его выхода поступает напервый вход элемента И 16, запрещаяпрохождение информации с выхода мультиплексора 4 на информационный входформирователя 5 сигнатур. В то жевремя синхросигналы на синхровходформирователя 5 сигнатур продолжаютпоступать. Это эквивалентно поступлению на его информационный вход последовательности "нулей",После прихода (2 -1)-го синхроимипульса сигьал с выхода переполнениясчетчика 3 поступает на счетный входсчетчика 2, изменяя состояние еговыходов и выбирая тем самым с помощьюмультиплексора 4 следующий информационный выход контролируемого блока.Одновременно этот же сигнал переполнения через элемент ИЛИ 19 устанавливает триггер 13 в единичное состоя.Ние, разрешая прохождение информациис выхода мультиплексора 4 через элемент И 16 иа информационный вход формирователя 5 сигнатур,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля логических блоков преимущественно в случаях, когда требуется повышенная достоверность контролирующего оборудования.Пелью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения самоконтроля в 10 процессе функционирования.На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля логических блоков.Устройство содержит трй счетчика 15 1-3, мультиплексор 4, формирователь 5 сигнатур, первый 6 и второй 7 регистры, распределитель 8 импульсов, блок 9 сравнения, блок 10 индикации, элемент 11 индикации, блок 12 сумма торов по модулю два, два триггера 13 и 14, три элемента И 15-17, два элемента ИЛИ 18 и 19, элемент И-ИЛИ 20, элемент НЕ 2 1, элемент 22 задерж"ки.25На чертеже также обозначены синхро" вход 23 устройства, вход 24 сброса, группа 25 информационных выходов для подключения входов контролируемого блока, группа 26 информационных вхо дов для подключения выходов контролируемого блока.Устройство работает следующим образом.ПО сиГналу исходного состояния 35 подаваемого на вход 24 "Сброс", устанавлиьаются в нулевое состояние счетчики 1-3, триггер 14 и формирователь 5 сигнатур. Триггер 13 устанавливается этим сигналом в единичное состоя ние.С приходом первого после сигнала сброса синхросигнала на вход 23 устройства начинается подсчет синхросигналов счетчиками 1-3. При этом раз рядными выходами счетчиков 1 осуществляется стимуляция контролируемого блока (для простоты рассматривается случай, когда все входы контролируемого блока являются совместимымии стимуляция осуществляется тривиальным двоичным кодом.Синхросигналы с входа 23 устройст-, ва через элемент И-ИЛИ 20, открытый разрешающим потенциалом на его четвертом входе с инверсного выхода триггера 14, поступает на синхровход формирователя 5 сигнатур. На информационный вход его поступают с выхода мультиплексора 4 через элемент И 16 сигналы с одного из выходов контролируемого логического блока.Разрядность счетчика 1 выбирается исходя из условия и, 3 ш (и, ( 16 для 16-разрядного анализатора), (1) где и, - разрядность счетчика 1,ш - количество входов контролируемого блока (ш ( 16) .Разрядность счетчика 3 выбирается исходя из условия где и - разрядность счетчика 3,М - разрядность формирователя 5сигнатур .Разрядность счетчика 2 выбираетсяследующим образом: где и г - разрядность счетчика 2,М - количество выходов контролируемого блока,После перебора счетчиком 1 (2 -1)1401462 Далее описанные циклы повт ряютсядо тех пор, пока сигналом с выходастаршего разряда счетчика 2 не будетпрекращено формирование сигнатуры в формирователе 5 сигнатур. При этом за 2 г (2 - 1) прошедших тактов на иньг иформационный вход формирователя 5 сигнатур поступает последовательность а,а мга 000 А=а а а 000 а а а 00. 1 1 гк2 ггг к2 -1 1 где К=2 Можно показать, что справедливо следующее равенство: м Я(А)= Х Я(А,),(5) где Б(А) - сигнатура последовательности А,8(А,) - частная сигнатура после 1довательностиА;=а;, а, ,а;в - знак сложения по модулюдва.На основании равенства (5) и осуществляется самоконтроль устройства.После окончания цикла формирования первой сигнатуры сигналом со сгаршего разрядного выхода счетчика 2 разрешается работа распределителя импульсов, который по четырем следующим друг от друга синхроимпульсам поочередно выдает на четырех своих выходах управляющие сигналы, которые обеспечива:от последовательную реализацию следующих функций: еравнение в блоке 9 сравнения сигнатуры, хранящейся в регистре 6, и суммы сигнатур с выхода блока 12 (в случае наличия на первом входе элемента И 17 разрешающего потенциала с прямого выхода триггера 14) запись в регистр 6 содержимого формирователя 5 сигнатур; обнуление регистра 7; обнуление формирователя 5.сигнатур.В первом "окне" измерения (и во всех последующих "окнах" с нечетным номером) нулевой потенциал с прямого выхода триггера 14 запрещает прохождение сигнала разрешения сравнения с выхода распределителя 8 импульсов на вход разрешения блока 9 сравнения.Далее, до переполнения счетчика 2, состояние формирователя 5 сигнатур и распределителя 8 импульсов остается неизменным.Сигнал с выхода переполнения счетчика 2 поступает на счетный вход триггера 14 и устанавливает его в единичное состояние. Начинается второе "окно" измерения, При этом начетвертый вход элемента И-ИЛИ 20 по ступает нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 14, и прохожцением синхросигналов от синхровхода23 устройства до синхрсвхода формирователя 5 сигнатур начинает управлять 20 по первому входу элемента И-ИЛИ 20триггер 13.После вьдачи сигнала с выхода переполнения счетчика 2 все счетчики1-3 устанавливаются в нулевое состоя ние, а триггер 13 - в единичное состояние (так как сигнал переполненияс выхода счетчика 3 поступает позже,чем сигнал переполнения с выходасчетчика 1). При этом при поступле- ЗО нии на вход 23 устройства синхросигналов он через элемент И-ИЛИ 20 по"ступают на синхровход формирователя5, а на его информационный вход поступает входная информация с выходамультиплексора 4 через элемент И 16,После того, как на информационныйвход формирователя 5 сигнатур будетподана частная информационная после"довательность А,=аа,г а сиг О нал с выхода переполнения счетчика1 устанавливает триггер 13 в нулевоесостояние, прекращая тем самым подачу на формирователь 5 сигнатур и информационной, и синхронизирующей по следовательностейЭтот же сигнал переполнения черезэлемент И 15 поступает на вход записи регистра 7, в который при этомзаписывается сумма по модулю двапредыдущего состояния регистра 7 (вданном случае, нуля) и частной сигна-,туры, сформированной в формирователе5 сигнатур. Этот же сигнал, пройдячерез элемент 22 задержки и элемент 55ИЛИ 18, обнуляет формирователь 5 сигнатур.Далее счетчики 1 и 3 продолжаютподсчитывать синхроимпульсы, поступающие на вход 23 устройства. Послепрохождения (2 ф)-го синхроимпульсавырабатывается сигнал переполнениясчетчика 3, Этот сигнал переключаетв следующее состояние счетчик 2, т.е,5с помощью мультиплексора 4 подключа"ет очередной выход контролируемогоблока к цепи контроля. Одновременносигнал переполнения с выхода счетчика 3 устанавливает в единичное состо яние триггер 13, разрешая прохождениена Формирователь 5 сигнатур информационной и синхронизирующей последовательностей. Цикл измерения повторяется, при этом н Формирователе 5 сигнатур Формируется сигнатура частнойинформационной последовательности -А =а ,а а.Далее в регистр 7 записываетсяА О+ А, формирователь 5 сигнатур в 20очередной раз обнуляется, т.е, подготавливается к Формированию сигнатурыочередной частной информационной последовательности.После того, как таким образом будут сформированы сигнатуры всех частных информационных последовательностей в регистре 7 будет храниться ве 9йвеличина Е Б(А;), При этом, как указа 1 30зывапось,в регистре б хранится эначе".ние сигцатуры Я(А), сформированноев первом "окне" измерения,Сигнал со старшего разрядного выхода счетчика 2 через элемент НЕ 21 запрещает дальнейшее прохождение импульсов записи и регистр 7 и сброса в Формирователь 5 с выхода элемента И 15. Этот же сигнал разрешает работу распределителя 8 импульсов, выдающего сигналы сравнения содержимого регистров 6 и 7, записи в регистр 6 содержимого формирователя 5 сигнатур, обнуления регистра 7 и формирователя 5 сигнатур . В случае несовпадения содерлямого регистров 6 и 7 элемент 11 индикации сигнализирует о наличии неисправности в схеме устройства, так как одинаковые сигнатуры, сформированные различными способами, оказались не равными между собой. Далее весь описанный выше цикл измерений повторяется. Полученная сигнатура индицируется блоком 10 индикации (цепь управления индикацией,ус-55 ловно не показана) и сравнивается оператором с эталонной сигнатурой контролируемого блока. По окончании второго "окна" измерения в регистр Ь записывается сигнатура последней частной информационной последовательности, т.е. ненужная информация. Однако это несущественно ввиду того, что в следующем "окне" измерения сравнение содержимого регистров 6 и 7 не производится из-за наличия нулевого запрещающего потенциала на прямом выходе триггера 14. Во всех же "окнах" измерения с четными номерами производится сравнение в полном соответствии с равенством (5).Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в смежных "окнах" измерения формировать одну,и ту же сигнатуру входной информационной последовательности двумя различными способами с последующим их сравнением. Несовпадение полученных таким образом сигнатур свидетельствует о наличии неисправности в схеме устройства. Процедура самоконтроля осуще ствляется непосредственно в процессе работы.Формула изобретенияУстройство для контроля логических блоков, содержащее первый и второй счетчики, мультиплексор, формирователь сигнатур, первый регистр, блок сравнения, распределитель импульсов, первый элемент ИЛИ, блок индикации и элемент индикации, причем синхровход устройства подключен к синхровходу распределителя импульсов и к счетному входу первого счетчика,.группа разрядных выходов которого является группой информационных выходов устройства для подключения входов контролируемого блока, вход сброса устройства подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входамсброса первого и второго счетчиков, группа разрядных выходов второго счетчика соединена с группой адресных входов мультиплексора, старший разряд груп-. пы адресных входов мультиплексора соединен с входом управления окном измерения формирователя сигнатур и. с входом запуска рвспределителя импульсов, группа информационных входов мультиплексора является группой информационных входов устройства для подключения выходов контролируемого блока, первый выход распределителя импульсов соединен с вторым входом14014 Составитель И.Сафронова ехРед Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко Редактор Н.Лазаренко Заказ 2785/47 Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса формирователя сигнатур, группа выходов которого соединена с группой информационных входов первого регистра, группа выходов которого соединена с группой входов блока индикации и первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого соединен с вхо дом элемента индикации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения самоконтроля в процессе функционирования, оно дополнительно содержит третий счетчик второй регистр, блок сумматоров по модулю два, два триггера, три элемента И, второй элемент ИЛИ, элемент И-ИЛИ, . элемент НЕ и элемент задержки, причем счетный вход третьего счетчика объединен с нулевым входом первого триггера, первым входом первого элемента И и подключен к выходу переполнения первого счетчика, вход сброса третьего счетчика объединен с нулевым входом второго триггера, вторым входом второго элемента ИЛИ и подключен к входу сброса устройства, выход переполнения третьего счетчика соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом второго триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с единичным входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами второго элемента И и элемента И-ИЛИ, второй вход и выход второго элемента И подключены к выходу мультиплексора и информационному входуформирователя сигнатур соответственно, второй и третий входы элементаИ-ИЛИ объединены и подключены к синхровходу устройства, четвертый входи выход элемента И-ИЛИ подключены кинверсному выходу второго триггераи синхровходу формирователя сигнатурсоответственно, прямой выход второготриггера соединен с вторым входомпервого элемента И и первым входомтретьего элемента И, вход и выходэлемента НЕ подключены к старшему разряду группы адресных входов мультиплексора и третьему входу первогоэлемента И соответственно, выход первого элемента И соединен с входомзаписи второго регистра и через элемент задержки - с третьим входом первого элемента ИЛИ, группа информационных входов второго регистра объединена с второй группой информационных входов блока сравнения и подключена к группе выходов блока сумматоров по модулю два, первая и втораягруппы входов которого соединены сгруппами выходов формирователя сигнатур и второго регистра соответственно, второй, третий и четвертыйвыходы распределителя импульсов соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И, входом записи первого регистра и входом сбросавторого регистра, выход третьего эле"мента И соединен с входом разрешенияблока сравнения,