Многофункциональный логический зонд

Союз Советск ихСоциапистичесиихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)Приоритет оударатисииый канити СССР ио аелаи изабретеи и открытий.10,82. Бюллетень Рй 4 а опубликования описания 02. 11. 82 72) Авторы изобретения Е.Д, Баран и Е.Н. Иирошнико Новосибирский электротехнический институт(5 Й) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ 30 зонд не обеспестоверность исроля, т.е. известнчивает достаточнуюпытаний,е- ногоИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при наладке, контроле и диагностике циФровых устройств, выполненных на интегральных микросхемах.Известен логический зонд, содержащий входной повторитель, пороговые устройства, дешиФратор, многоэлементный индикатор, элементы И, элемент ИЛ 1 ждущий мультивибратор, формирователь коротких импульсов, генераторы втекаюцего и вытекающего тока нагрузки и ВБ триггеры 11 .Однако этот зонд обладает ограни- ценными Функциональными возможностями В частности, он не,обеспечивает самоконтроль в случае отсутствия контакта между входом зонда и проверяемым выводом схемы. Кроме того, в режиме изменения состояния контролируемого устройства известное устройство ор" мирует сигнал, который может вызвать неоднозначную реакцию обьекта контНаиболее близким техническим ршением к предлагаемому является мФункциональный логический зонд, содержащий Формирователи импульсов, компараторы, дешиФратор, многоэлемент" 1 оный индикатор, повторитель. С помощью известного зонда можноизменить состояние элементов проверяемого устройства без нарушения их связей путем засыпки в проверяемую точку устройства зондирующего импульсатока. При этом полярность импульсоввыбирается автоматически и всегдапротивоположна состоянию в проверяемой точке. Возможна работа зонда и в 20режиме синхронного зондирования, когда зондирующий импульс тока Формируется в момент прихода импульса на входсинхронизации зонда2 .3 970280Однако длительность зондирующегоимпульса тока, Формируемого этим зон:дом, постоянна и определяется постоянной времени времязадающей цепи четвертого Формирователя импульсов. Этот 1Факт является существенным недостатком зонда при синхронном зондировании, когда проверяемое устройство содержит логические элементы с различным быстродействием. Например, в микро"ЭОИ нЭлектроника С 5-21" используются микросхемы, быстродействие которых отличается более чем на порядок,Для микросхем одной серии длительность Фронта составляет 60 нс, а максимальная частота 3 МГц. Для микросхем другой серии эти параметры равнысоответственно 5 нс и 30 ИГц. Еслидлительность зондирующего импульсатока равна половине периода максимальной частоты наиболее быстродействующих микросхем, то при синхронном зондировании менее быстродействующихмикросхем длительности зондирующегоимпульса будет недостаточно для изменения их состояния. Если же длительность зондирующего импульса равнаполовине периода максимальной частотыменее быстродействующих микросхем,то при синхронном зондировании более 30быстродействующих микросхем зондирующий импульс будет формироваться не накаждый синхроимпульс, что приведет кнеправильному зондированию,Из изложенного следует, что недо- ,статком известного зонда являются ограниченные Функциональные возможности. теля импульсов, соединенного первыми вторым входами с выходами первогои второго компараторов соответственно,введены первый, второй и третий Дтриггеры, причем выходы первого ивторого З-триггеров соединены с соответствующими четвертым и пятым входами дешифратора и с входами первогои второго Формирователей импульсов соответственно, выход третьегоЗ"триггера соединен с шестым входом дешифратора, инверсный Й,-вход - с К-входа"ми первого и второго р-триггеров и свыходом четвертого Формирователя импульсов, С-вход через третий Формирователь импульсов с выходом второгоЭ-триггера,Э-вход " с З-входом второЦель изобретения - расширение Функциональных возможностей известного зонда.. Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональный логический зонд, содержащий первый и второй Формирователи импульсов, соединенные выходами непосредственно с первым. входом зонда, через повторитель - с первыми входами первого и второго компараторов, соединенных входами синхронизации с вторым входом зонда и с первым входом элемента И, соединенно- О го вторым входом через кнопку с общей шиной зонда, третий формирователь импульсов, мнолоэлементный индикатор, соединенный входами с выходами дешифратора, соединенного первым, вторым и третьим входами соответственно с выходами первого и второго компараторов и с выходом четвертого Формироваго Э"триггера, с инверсными-входом первого 0-триггера и с выходом первого компаратора, С-входы первого и второго триггеров соединены с выходом злелента И.На чертеже приведена блок-схема логического зонда.Логический зонд содержит первый 1 и второй 2 Формирователи импульсов, повторитель 3, кнопку 1, первый 5 и второй б компараторы, элемент И 7, третий 8 и четвертый 9 Формирователи импульсов, первый 10, второй 11 и третий 12 З -триггеры, дешифратор 13и многоэлементный индикатор 11,Зонд работает следующим образом. Исследуемый сигнал через входной повторитель 3, обеспечивающий согласование импендансов и защиту элементов зонда от повышенного напряжения, подается на синхронные компараторы 5 и 6, При отключенном входе синхронизации компараторы 5 и б открыты и осуществляют сравнение исследуемогосигнала е заданными уровнями логического "0" я логической "1". Изменениевходного сигнала, вызывающее изменение состояний компараторов 5 и б,обеспечивает запуск формирователя 9импульсов, выполняющего функции расширителя импульсов для визуальногонаблюдения импульсных сигналов. Триггеры 10 и 11 осуществляют запоминание состояния входа зонда пои нажатии кнопки 4, сигнал от которой через нормально открытый элемент И 7 подается на С-входы этих триггеров. Причем триггер 10 установится в "1", если на входе зонда присутствует сиг-. нал логического "0", а триггер 11 устанавливается в1", если на входе5 .9702зонда сигнал логического "0" отсутствуетПри установке триггера 10 или 11)в состояние "1" запускается формирователь 1 импульсов тока или 2) и при5отсутствии короткого замыкания контролируемого вывода с одной из шин пита"ния обеспечивает инвертирование сиги:"ла логического "0" (или "1 н) на входезонда, что, в своа очередь, повлечет оза собой изменение состояния компараторов 5 и 6 и запуск йормирователя 9импульсов, который по Я.-входу установит в исходное состояние триггер 10или 11) . Возврат триггера 1 О (или 11) 5в исходное состояние обеспечивает прекращение Формирования импульсов токаформирователем 1 импульсов или 2).Длительность зондирующего импульсатока на входе зонда определяетсяпостоянной времени цепи, подключеннойк входу зонда и временем задержкиэлементов самого зонда, Однако времязадержки элементов зонда постояннои может быть достаточно малым. Следовательно, длительность зондирующегоимпульса выбирается автоматически взависимости от постоянной времени исследуемой цепи,При подключении входа зонда к шине"Общий" ( или "Питание" ) Формирователь 1или 2) импульсов тока не может изменить состояние входа и, следовательно, триггер 10 или 11)остается в состоянии логической "1", з 5что свидетельствует о коротком замыкании входа зонда с шиной "Общий"1 или "Питание" ). При этом возвраттриггера 10 1 или 11) и, соответственно, отключение формирователей 11 или 2) импульсов тока произойдетпосле отключения зонда от шины "Общий" 1 или "Питание" ).Контроль наличия электрическогоконтакта между входом зонда и проверя" 5емым элементом осуществляется с помошью тоиггеоэ 12, путем сравнения длительности реакции схемы зонда на импульс, Формируемый формирователем импульсов тока 2, и длительности образцового импульса, который формируетсяФормирователем 8 импульсов. При отключенном входе зонда постоянная вре-.мени входной цепи велика и длитель"ность реакции схемы зонда превышает55длительность образцового импульса,поэтому триггер 12 установится в состояние "1", что соответствует отсутствию электрического контакта между 80 6входом зонда и проверяемым элемен"том. Триггер 12 возвращается в исходное состояние по окончании импуль"са, формируемого на выходе формирователя 9 импульсов.Дешифратор 13 обеспечивает формиювание на многоэлементном индикаторе символов в соответствии с принятой мнемоникой.Работа зонда в синхронном режимеаналогична работе в асинхронном режиме. Отличие заключается лишь в том,что изменение состояний компараторов 5и 6 и триггеров 10 и 11, а следовательно, и йормирование зондирующегоимпульса тока происходит в момент йрихода положительного фронта синхроимпульса. При этом длительность зондирующего импульса тока определяетсяпостоянной времени цепи, подключеннойк входу зонда и поэтому не превышаетминимальной. длительности импульса синхронизации исследуемой цепи,Таким образом, введение Э-тригге- "ров 10-12 и новые связи позволяют ав-,томатически выбирать длительностьзондирующих импульсов, что расширяетфункциональные возможности зонда.Формула изобретенияМногофункциональный.логический зонд, содержащий первый и второй формирователи импульсов, соединенные выхода" ми непосредственно с первым входом зон", да, .через повторитель - с первыми входами первого и второго компараторов, соединенных входами синхронизации с вторым входом зонда и с первым входом элемента И, соединенного вторым входом через кнопку с общей шиной.зонда, третий шормирователЬ импульсов, многоэлементный индикатор, соединенный входами с выходами дешифратора, соединенного первым, вторым и третьим входами соответствено с выходами первого и второго компараторов и с выходом -етвертого формирователя импульсов, соединенного первым и вторым входами с выходами первого и второго компараторов соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воз" можностей зонда, в него введены первый, второй и третий О-триггеры, ,причем выходы первого и второго О-триггеров соединены с соответствующими четвертым и пятым входами дешифратора иУ 970280 8с входами первого и второго Формирова" и с выходом первого компаратора, Стелей импульсов соответственно, выход входы первого и второго триггеров сотретьего О-триггера соединен с шес- единены с выходом элемента И.тым .входом дешифратора, инверсный Источники информации,Р-вход - с Й-входами первого и второ- з принятые во внимание при экспертизего О-триггеров и с выходом четверто" 1, Авторское свидетельство СССРго шормирователя импульсов, С"вход Нф 729533, кл. О 01 Й 31/28, 1980.через третий формирователь импульоов 2. Баран Е.Д., Иирошников Е.Н. Инос выходом второго О-триггера, О-вход - гофункциональный логический зонд,с О-входом второго О-триггера, с ин "Электронная. промышленностьфф, 1980версным О-входом первого р-триггера У 6, с, Й (прототип),Тираж И Государств делам изобр Москва Ж"3 тетееттЛеетеская на ее тете т ород, у тель В. ДворкиД.Бабинец 711нноготенийаг, Уж Корректор Н. Корол ПодписноеССР