Устройство для тестового контроля цифровых узлов цифровой вычислительной машины

ии ц"и д,=т сь; О П ефз Советскиа Социалистических Реснубяик) ЗаявЛено 080475 (21) 2124775/18-24 с присоединением23) Приоритет вки ЭЙ Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 050878 Бюллетень ЭЬ 29 ваиия описания 27,06,78 681,326.7(71) Заявите стРОЙстВО для тестОВОГО кОнтРОля циФРОВых ЗЛОВ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ (ЦВМ) Изобретение относится к области электронной вычислительной техники и автоматики, в частности к устройствам тестового контроля электронных логических схем, построенных на цифровых элементах. Оно может быть использовано как для контроля в процессе производства, так и для профилактического контроля конструктивно съемных узлов ЦВМ, специализирован ных управляющих систем и средствпромышленной автоматики.Известно устройство для тестового контроля цифровых узлов ЦВМ, содер" жащее блок памяти, регистры входной 18 и выходной тестовой информации, подключенные через блок ввода тестов к блоку памяти, блок сопряжения, соединяющий регистр входной тестовой информации со входами контролируемого ф узла, блок сравнения, первые входы которого соединены с регистром выходной тестовой информации, а вторые - с выходами контролируемого уз- ла Я.Известное устройство реализует принцип формирования входнойи выходной тестовой информации в автономных регистрах. При этом назначение, ячеек памяти регистров однозначно ойреде-,лено системой,их связей с другими операционными элементами устройстваВ результате этого ячейки памяти одного регистра используются для хра" нения только входных тестовых сигналов, другого - для хранения только выходных тестовых сигналов, Область применения устройства контроля, построенного по такому принципу, ограничена цифровыми узлами, у которых входы и выходы расположены на заранее отведенных контактах контактного поля для внешних связей, т.е. узлами с упорядоченным расположением входов и выходов. При подключении к устррйству контроля узла такого типа его входы, соединяются с регистром входной информации, а выходы - с блоком сравнения. Для того чтобы с помощью этого устройства проверить узел с неупорядоченньм расположением входов и выходов, нужно иметь соединительное устройство, которое эа счет специальной раскладки проводов, соединяющих устройство контроля и узел, упорядочивает внешние связи узла.Так как для каждого узла характерен индивидуальный вариант расположения входов и выходов, в состав устройства контроля должно быть вклЮченостолько соединительных устройств,сколько узлов оно проверяет.Наиболее близким техническим решением к Изобретению является, устройство для тестового контроля цифровыхузлов цВМ, содержащйв, блок памяти,блок,".ввода регистр тестов, схемысравнения, индикаторы .и формирователи входных сигналов 2 Выходы блока памяти через блок ввода соединенысо входами регистра тестов, а выходы,схем сравнения - со входами соответствующих индикаторов.Устройство реализует принцип формирования входной и выходной информа;ции в одном регистре. Каждая ячейка,памяти регистра тестов может выпол- цнять две функции:а) хранить код входного тестовогосигнала,б) хранить код выходного тестовогосигнала:, 20При этом входная и выходная тестовая информация в регистре неупорядо-.чивается в днегруппы, а распределяется всоответствии, с функциональними режимами каналов, подключенныхк ячейкам памяти. Функциональный режим канала задается переключателем.Если при стыковке цифрового узла сустройством контроля, например,к пер-вому каналу подключается входной койтакт,то переключателем задается такой режим работы,при котором каналпосылает на вход контролируемого узла тот сигнал,код которого записан вячейку памяти регистра тестов, подключенную к первому каналу. Если кпервому каналу подключается выходнойконтакт цифрового узла, то переключателем задается режим, при которомканал принимает сигнал с выхода цифрового узла на схему сравнения и40сравнивает его с выходным тестовжсигналом, который поступает иэ тойже ячейки памяти. Остальные каналыработают аналогично.Таким.образом,в этом устройстве 45можно осуществлять привязку как входной, так и .выходной: тестовой инфор-,мации к любому контакту внешнегоконтактного поля контролируемогоузла. В техническом отношении вместо 50перекоммутации проводов, соединяющихустройство контроля и контролируемыйузел, это делается перестановкой кодов в тестовых програьяах, что позволяет исключить из состава устройства 55специальное соединительное.оборудование и расширить область его,;прйменения в два раза по сравнению с устройством Я ,.Устройство 2 может быть использовано для контроля цифровых узлов,электрические схемы которых построе-ны на элементах только родственныхсерий, т.е. по одному принципу, например по.принципу транзиофдрно-транзисторной логнки (ТТЛ). Элементы серий, построенных по принципу резисторно"транзисторной или диоднотранзисторной логики, из-за большого различия электрических параметров, не родственны элементам Т 1 Л и не родственны между собой. Использование известного устройства для контроля узлов, схемы которых построены на элементах неродственных серий невозможно, так как это требует изменения уровней сигналов, вырабатываемых формирователями входных н выходных сигналов, регулирования нагрузочной способности этих формирователей и изменения порогов срабатывания у схем сравнения.Целью изобретения является расширение области применения устройства.Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены регистр управления, блок опорно напряжений, дешифраторы .и переключа-;. тели. Выходы блока ввода соединены со входами регистра управления, выходы которого соединены с перньви входами соответствующих формирователей вход- ных сигналов и дешифраторов. Выходы регистра тестов соединены со вторыми входами соответстнующих, дешифраторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих переключателей. Выходы блока опорных напряжений соединены со вторыми входами,переключателей, ныходй которых соединены с первыми входами соответствующих схем сравнения. Выходы формирователей входных сигналов соединены со входами и выходами контролируемых узлов и со вторыми входами соответствующих схем сравнения, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих формирователей входных сигналов." Такое устройство позволяет контролировать цифровые узлы ЦВМ, построенные на основе микросхем любой серии. При этом расположение входов и выходов на контактном поле для внешних связей у каждого узла может быть произвольным.На чертеже представлена функциональная схема устройства для тестового контроля цифровых узлов ЦВМ.Устройство содержит блок памяти 1, предназначенный для хранения тес=. товой программы, блок ввода 2, через который передается информация из блока памяти в регистр тестов 3 или регистр упранления 4, дешифраторы 5, управляющие работой переключателей б, которые служат для подключения напряжений, вырабатываемых блоком опорных напряжений 7, к схемам сраннения 8, формирователи.входных сигналон 9 и индикаторы 10. Выходы формирователей входных сигналов соединены с . контролируемым узлом 11.Один разряд регистра тестов 3 и один разряд регистра управления 4, выходы которых подключены ко входам дешифратра. 5,соединенного через переключатель б со входом схемы сравнения 8, выходы которой подключены к формирователю 9 и индикато-ру 10, образуют один канал. Устгайство содержит С каналов.Перед контролем из блока памяти 1 через блок ввода 2 одно информационное слово поступает в регистр управления 4 и запоминается в нем. Затем из блока памяти 1 тестовое слово поступает в регистр тестов 3 и запоминается в нем. Рассмотрим ра". боту устройства на примере одного канала, например первого, так как все каналы устройства Функционируют .аналогично.Если первый внешний контакт контролируемого узла-входной, то в процессе контроля первый канал устройства контроля функционирует как источник входных тестовых оигналов. Этот режим работы канала задается кодом, который записывается в первый.разряд регистра,4, Сигнал Оф из первого разряда регистра 4, который соответствует данному режиму канала, переключает Формирователь 9 в режим линейного усилителя напря-, жения. 0 5 Выходной сигнал Формирователя 9 по ступает на вход контролируемого узла ипо цепи 1 обратной связи на один иэ входов схемы сравнения 8. В этом режиме Формирователь входных сигналов совместно со схемой сравнения превращаются в стабилизатор напряжения, опорное напряжение на который поступает с выхода переключателя б на второй вход схемы сравнения 8.Опорное напряжение задается следующим образом. Из блока 7 на однугруппу входов переключателя бпоступают четыре опооных напряжения, соответствующих уровням входных и выходных сигналов цифровых элементов (на чертеже не показаны),на базе которых построен контролируемый узел, На 45 вторую группу входов переключателя . б поступают сигналы с выходов дешифратора 5. Ко входам Йешифратора 5 подключены два разряда: один - йз регистра 3; второй - иэ регистра 4. 50 Разряды регистров 3 и 4 в зависимости от хранящейся в них информации, могут Формировать на входах дешифратора четыре кодовых комбинации 100 ф,01 ",ф 10 е , ф 11 ф . В старшем разряде каждой комбинации закодирована информация о том, к какой группе относится сигнал,:закодированный в мпадшем разряде. В младшем разряде закодировано логическое значение тестового сигнала. Сочетание кодов в обоих разрядах, например ф 0011 означает 1 входной Оф, комбинация 101 -фвходную 1, сочетание ф 10 - выходной 0, сочетание ф 11.- выходную 1, Кодовые комбинации расшифровывает дешифратор 5, Выходной сигнал дешифратора включает на выходе переключателя б опорное напряжение в соответствии с кодовой комбинацией на входах дешифратора.При работе канала в режиме источника входных тестовых сигналов на. вход дешифратора 5 поступают толькодве кодовых комбинации 00 и 01 ф,Соответственно на выходе переключателя б появляются опорные напряжения фвходной 0 ф и фвходная 1 ф, Опорные напряжения, усиленные по мощности, повторяются на выходе формирователя 9 и передаются на вход контролируемого узла.Если первый внешний контакт. контролируемого узла-выходной, то в процессе контроля первый канал выполняет функцию проверки выходных сигналов узла и работает следующим образом. Сигнал 1 ф 1 из первого разряда регистра 4 переключает Формирователь 9 в режим, при котором его передаточная функция становится равной О, В результате прекращается обратная связь через формирователь 9 выхода схемы сравнения 8 с ее входом,и прекращается стабилизация напряжения навыходе Формирователя, При этом выход Формирователя становится электрически нейтральным и не оказывает искажающего влияния на выходной сигнал контролируемого узла, поступающий в канал. По цепи обратной связи выходной сигнал контролируемого узла поступает на вход схемы сравнения 8, где сравнивается с опорным напряжением, поступающим с переключателя б. Переключатель б в зависимости от кодозой комбинации на входах дешифратора подает на второй вход схемы сравнения одно из двух напряжений, соответствующих выходному О или ф 1 выходной 11 ф, Выходной сигнал схемы сравнения используется для управления индикатором 10. Если выходной сигнал контролируемого узла не совпадает с тестовым выходньм сигналом, который поступает иэ регистра 3, то схема сравнения включает индикатор. Схема сравнения 8 управляет индикатором и в случае, когда канал работает в режиме источника входных тестовых сигналов. При этом на обоих входах схемы сравнения присутствуют одинаковые сигналы, поэтому она регистрирует совпадение сигналов и индикатор находится в выключенном состоянии. Включение индикатора возможно только при наличии неисправности в самом канале. Это позволяет использовать такой режим для самоконтроля канала.Поступление в регистр 3 следующих тестов пРиводит к переключению опорных напряжений на выходе переключателя 6. В результате тестовые сигналы, которыми оперирует канал, превращаются в сигналы с нормированнымиуровнями напряжений. Так как всеопорные напряжения регулируются, тотестовые сигналы можно получать слюбыми уровнями напряжений и, следовательнр, охватить весь спектруровней тестовых сигналов, которыйнеобходимо формировать устройству1 для контроля цифровых узлов, построенных на элементах различныхсерий. Описанный принцип позволяет построить универсальное устройство, которое может быть использовано для контроля цифровых, узлов, построенных на любых элементах транзисторно-тран зисторной, резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики, Настройка устройства на конкретный тип элементов занимает не более 2 мин. Таким образом, область применения предлагаемого устройства эна чительно расширена. 15 Возможностьрегулирования уровней напряжений тестовых сигналов позволяет проводить граничный контроль "цифровых узлов, т.е. контроль с имитацией наихудших допустимых уровней входных сигналов. В условиях реальной эксплуатации цифровых узлов уровни входных сигналов, как правило, соответствуют средним значениям, поэтому, если в результате контроля узлы оказываются работоспособными при наихудших входных сигналах, это гарантирует их работоспособность во всем диапазоне уровней входных сигналов. 40 Формула изобретенияУстройство для тестового контроля цифровых узлов цифровой вычислительной машины (ЦВМ), содержащее блок памяти, блок ввода, регистр тестов, схемы сравнения, индикаторы и формирователи входных сигналов, причем выходы блока памяти через блок ввода соединены со входами регистра тестов, выходы схем сравнения соединены со входами соответствующих индикаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в устройство введены регистр управления, блок опорных. напряжений, дешифраторы и переключатели, выходы блока ввода соединены со входами регистра управления, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих формирователей входных сигналов и дешифраторов; выходы регистра тестов соединены со вторыми входами соответ-. ствующих дешифраторов, выходы которыхсоединены с первыми входами соответствующих переключателей; выходы блока опорных напряжений соединены со вто " рымн входами переключателей, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих схем сравнения; выходы формирователей входных сигналов соединены со: входами и выходами контролируемых узлов и со вторыми входами соответствующих схем сравнения, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих формирователей входных сигналов.Источники информации, принятые во внимание при эксперТизе1 Диагностика неисправностей вычислительных машин. М., Наука 1965, сь 115-1322, Авторское свидетельство СССР Р 330526, кл. 906 Р 11/04, 1971618742 Составитель В.СоколовРедактор Л.Утехина Техред Э,Чужик Корректор М.Демчик 262/41 Я Госу За 113035, Мо лиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Тираж 826 твенного комитета Совет по делам изобретений сква, Ж, Раушская .на