Устройство для контроля цифровых объектов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Совз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 005064лЪ р/гф(22) Заявлено 02.10,81 (21) 3342335/18-24 С Об Г 11/30 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет РЗ УДК 6 81, 325(54 ЯСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ, ЦИФРОВЫХ ОБЬЕК Наиболее близким по технической сущно ройство, содержащее сдвига, блок индикац гер, четыре усилнтел та И, представляющее ный анализатор23. изобретениюи является устатор, регистр входной триги два элеменобой сигнатурстсумм Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровых объектов и поиска в них неисправных компонентов (блоков, ТЭЗов, микросхем. 5и т,д.).Известно устройство для контроляцифровых объектов 1,Известное устройство обеспечивает кодирование сигналов, снимаемыхавтоматически только с некоторогозаранее определенного и ограниченного перечня контрольных точек объекта,Поэтому оно не может быть использовано для диагностики с точностью до15типового элемента замены в цифровыхобъектах, построенных на элементнойбазе со средней и низкой степеньюинтеграции, диагностика которых требует анализа относительно большого ине всегда предсказуемого перечня контрольных точек,Недостатком известного устройства является его ограниченное быстродействие, так как оценка основанана одноканальном поконтактном съемеи кодировании двоичных последователь"костей, причем двоичные последовательности цифрового объекта кодируются поочередно, вначале на одном егоконтакте, затем на другом и т.д.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.,.Указанная цель достигается тем,что в устройство для контроля цифровых объектов, содержащее четыре усилителя, выходы которых подключены кпервым входам первого и второго элементов И и к входам установки в единицу и в ноль первого триггера соответственно, входы первого, третьегои четвертого усилителей являются первым, вторым и третьим входами устройства соответственно, неинвертирующийвыход первого триггера соединен свторыми входами первого и второгоэлементов И, выходы которых подключены соответственно к первым входамсумматора по модулю два и сдвиговогорегистра, группа выходов которогоподключена к группе входов сумматорапо модулю два, выход которого соеди 1005064нен со вторым входом сдвигового регистра, выход которого подключен к входу блока индикации, введены второй триггер, элемент ИЛИ элемент задержки, третий 4 лемент И, клавиатура, формирователь адреса, группа формирователей адреса, коммутатор, первый и второй ключи и генератор импульсоввыход которого через первый ключ соединен с установочным выходом устройства, с установочными входами формирователя адреса и формирователей адреса группы, с установочным входом сдвигового регистра и с входами установки в ноль первого и второго триггеров, выход ге нератора импульсов через второй ключ соединен с первым входом элемента ИЛИ, с входом установки в единицу второго триггера и с первыми управляющими входами формирователя 70 адреса и формирователей адреса группы, выходы клавиатуры соответственно соединены с вторыми управляющими входами формирователя адреса и формирователей адреса группы, адресные 25 выходы которых подключены к соответствующим адресным входам коммутатора, информационные входы которого явля- ются группой входов устройства, а его выход подключен к входу второго уси- ЗО лителя, первый и второй управляющие выходы последнего формирователя адреса группы соединены соответственно с третьим управляющим входом формирователя адреса и с вторым входом устанодки в ноль второго триггера, первый и второй управляющие выходы каждого предыдущего формирователя адреса группы соединены соответственно с третьим и четвертым входами каждого последующего формирователя адреса группы. Выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И и с третьим управляющим входом первого формирователя адреса группы, четвертый управ ляющий вход которого является четвертым входом устройства и подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого через элемент задержки подключен к второму входу третьего эле-. 50 мента И, выход которого является управляющим выходом устройства.Кроме того .каждый формирователь адреса группы содержит четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой 55 элементы И и третий триггер, вход установки в единицу которого соединен с выходом четвертого элемента И, входы которого являются первым и вторым управляющими входами формирователя, 60 установочный вход которого подключен к первому входу установки в ноль третьего триггера, второй вход установки в ноль которого подключен к выходу пятого элемента И, неинверти рукщий и инвертирующий выходы третьего триггера соединены с первымивходами пятого,седьмого и шестого,восьмого элементов И соответственно, вторые входы седьмого, восьмогои пятого, шестого элементов И подключены к третьему и четвертому управляющим входам формирователя соотетственно, выходы шестого, восьмогои седьмого элементов И являются вторыми первым управляющими и адресным выходами формирователя соответственно.Формирователь адреса содержит де"витый и десятый элементы И и четвер- .тый триггер, вход установки в единицу которого подключен к выходу девятого элемента И, входы которогоявляются соответственно первым ивторым управляющими. входами формирователя, установочный вход которого подключен к входу установки в нольчетвертого триггера, выход которогосоединен с первым входом десятогоэлемента И, второй вход и выход которого являются третьим управляющимвходом и адресным выходом формирователя соответственно,На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит сумматор 1 помодулю два, сдвиговый регистр 2,первый и второй элементы И 3 и 4,блок 5 индикации, первый триггер 6,усилители 7,8,9 и 10, группу формирователей 111-11 (и) адреса, Формирователь 11 и адреса, клавиатуру12, ключи 13 и 14, генератор 15 импульсов,второй триггер 16, элементИЛИ 17, элемент 18 задержки, третийэлемент И 19, коммутатор 20 третьитриггеры 21.1-21(и -1), четвертыйтриггер 21 и , четвертые 22.1-22(и),пятые 23,1-23(и) , шестые 24.124 (и) , седьмые 25.1-25(и) ивосьмые 26.1-26(и) элементы И, девятый и десятый элементы И 27 и 28,,объект 29 контроля,Устройство работает следующим образом.Возбуждение цифрового объекта 29контроля осуществляется с помощьювстроенного в него стимулятора, Устройство допускает использование ивнешнего стимулятора. Для ускоренияпроцесса кодирования техническогосостояния объекта (следовательно,для ускорения процесса контроля илипоиска неисправных компонентов объекта) устройство обеспечивает возможность интегрального кодирования длясовокупностей контактов, число которых при одновременном кодированиине более 13 .Для автосъема двоичных реакций снекоторой совокупностью контактовобъекта 29 информационные входы коммутатора 20 соединяют (напрнмер, сЧВйомощью разъема) с соответствующей группой выходов данного объекта, включающей в себя указанную совокупность контактов. Кроме того, к перво- . му и второму входам объекта 29 подключаются выходы устройства, соответ ствующие установке исходного состояния, объекта и пуску стимулятора., . Первый, второй, третий и четвертый выходы объекта 29 контроля подключаются к соответствующим входам устройО ства. фСтарт" фСтоп", фСинхронизация" и "Конец стимуляции". Затем на клавиатуре 12 замыкаются ключи, соответствующие заданной еовокупности контактов объекта 29, .для которых 15 необходимо получить интегральное общее) значение оценки технического состояния. Далее включением ключа 13 импульсами генератора 15 устанавливаются в исходное (нулевое) состоя- у) ние триггеры 21.1-21(в), 21,л 6,16, сдвиговый регистр 2 и объект 29 контроля. Затем включается ключ 14, В результате этого импульсами генератора 15 через ключ 14 и элементы 25 И 22 и 27 переключаются в единицу те из триггеров 21, которым соответствуют замкнутые кличи клавиатуры 12 и открытые элементы И 22 и 27,Одновременно с этим через первый входЗОустанавливается в единичное состояние триггер 16, е выхода которогоединичный сигнал разрешения поступает на элементы И 25.1, 26.1,19.Выбор контакта объекта 29 осу- З 5ществляется следующим образом.Если триггер 21.1 находится в состоянии единицы, то на выходе элементов 23.1, 24.1, 26.1 И присутствуетнулевой потенциал.а на выходе эле Омента 25.1 И - единичный, который .поступит иа соответствующий адресныйвход коммутатора 20. При этом соот, ветствующий контакт объекта 29 связан с выходом коммутатора 20 и далее через усилитель 8 с первым входом элемента И 4. До момента поступ-ления на второй вход объекта 29 сигнала фПуск" стимулятор выключен и,следовательно, двоичные реакции навыходе объекта отсутствуют. Сигнал 50фПуск" с выхода ключа 14 поступаетна второй вход объекта 29 через элементы ИЛИ 17, задержки 18 и И 19. Домомента появления сигнала "Пуск" навтором входе объекта 29 должен всегда завершаться Процесс выбора и коммутации контакта. Именно поэтому ис.пользуется элемент 18 задержки,По сигналу "Пуск", поступившемуна второй вход объекта 29, начинается 60возбуждение объекта. С первого выхода объекта 29 через усилитель 9 напервый вход триггера 6 поступаетсигнал "Старт", который устанавливаеттриггер 6 в состояние единицы. При 65 этом с выхода этого триггера на входы элементов П 3 и 4 поступает открЫ- вающий их сигнал разрешения. Одновременно с этим в результате возбуждения объекта 29 на его рабочих контактах (в том числе и на выбранном) разворачивается во времени совершенноопределенный процесс - двоичная последовательность сигналов цифрового объекта. Двоичная последовательность, соответствующая выбранному контакту, поступает с выхода коммутатора 20 через усилитель 8 и элемент И 3. на вход сумматора 1. По завершении процесса кодирования с второго выхода объекта 29 через усилитель 10 на второй вход триггера 6 поступает сигнал "Стоп", обеспечивающнй переброс триггера 6 в нулевое состояние. При этом закрываются элементы И 3 и 4.Таким образом, в интервале возбуждения объекта между сигналами Старт" и "Стоп" усиливается и ограничивается двоичная последовательность выбранного контакта объекта. Аналогичным образом усиливаются и ограничиваются сигналы синхронизации, поступающие с третьего выхода объекта 29 через усилитель 7 и открытыйэлемент И 4 на первый вход сдвигового регистра 2, Ограниченная двоичная последовательность, поступающая через элемент И 4 на вход сумматора 1, суммируется по модулю два со значениями разрядов сдвигового регистра 2, поступающими с его группы выходов на соответствующую группу входов сумматора 1 через цепи обратной связи. По,сигналам синхронизации (тактирующие импульсы), поступающим на первый вход сдвигового регистра 2, его содержимое сдвигается по каждому импульсу на один разряд от.младших разрядов к старшим, и при этом в младший разряд сдвигового регистра 2 записывается результат. сумчирования, поступающий с выхода сумматора 1 на второй вход сдвигового регистра 2. По сигналу "Стопф прекращаются прием информации в младший разряд сдвигового регистра 2 и сдвиги информации.По завершении процесса стимуляции объекта 29 с его четвертого выхода выдается сигнал фКонец стимуляции" (в частном случае сигналы "Стопф и "Конец стимуляции" могут быть объединены),.с помощью которого автоматически осуществляется выбор (коммутация очередного контакта из заданной совокупности контактов.Этот сигнал поступает на вторые входы элементов И 23.1, 24.1 и ИЛИ 17.Пусть, например, на клавиатуре 12 были-замкнуты первый и второй ключи и обработка двоичной последовательности первого выбранного контакта группы выходов объекта 29 конт 1005064роля уже завершилась Тогда по импульсу "конец стимуляции" через открытый элемент И 23.1 триггер 21.1 переключается в нулевое состояние.При этом единичный потенциал управления, выдаваемый на адресный 5 вход коммутатора 20 с выхода элемента И 25.1, изменяется на нулевой потенциал.На соответствующий адресный вход коммутатора 20 выдается единичный 1 О .потенциал управления, сформированный элементом И 26.1 первого формирователя 11.1 и элементом И 25.2 второго формирователя 11.2 адреса группы. В результате этого через соответствую щий адресный вход коммутатора 20 с его выходом соединяется (очередной) заданный контакт объекта. После завершения перекоммутации контактов по импульсу "Конец стимуляции"через вто О рой вход элемента ИЛИ 17 через элемент 18 задержки, через открытый элемент И 19 и через второй вход объекта 29 контроля осуществляется повторный пуск стимулятора объекта. При 5 этом как и для предыдущего контакта, усиливается, ограничивается и обрабатывается двоичная последовательность текущего (в данном случае второго) контакта объекта 29. ЗОС точки зрения работы сумматора 1 и сдвигового регистра 2 осуществляется один единый процесс обработки некоторой общей двоичной последовательности, составленной последовательно из двоичных последовательностей поочередно коммутируемых контактов объекта 29 контроля.После завершения обработки двоичной последовательности, снимаемой 4 О с второго контакта объекта 29 контроля, вновь вырабатывается сигнал "Конец стимуляции", который через открытый элемент И 24.1 первого формирователя 111 и элемент И 23.215 формирователя 11.2 адреса группы переключает в нулевое состояние триггер 21.2 второго формирователя 11.2. В результате этого единичный потенциал управления, выдаваемый на адресные входы коммутатора 20 с выхода элемен-, та И 25.2 формирователя 11.2 адреса группы, изменяется на нулевой потенциал. На адресную группу выходов коммутатора 20 не выдается очередной единичный потенциал управления, так как пб условию данного примера на клавиатуре 12 замыкаются только два первых числа. После завершения перекоммутации контактов по импульсу "Конец. стимуляции", соответствующе- бО му завершению обработки двоичной последовательности второго контакта, через второй вход элемента ИЛИ 17, через элемент 18 задержки, через открытый элемент И 19 и через второй вход объекта 29 контроля осуществляется очередной пуск стимулятора (вданном примере последний холостойпуск).В результате завершения холостойработы стимулятора вырабатываетсясоответствующий импульс "Конец стимуляции", который, пройдя последовательно через элемент И 24.1 формирователя 11,1 и через аналогичные элементы И последующих формирователей 11.211(п), поступает на вход триггера16 и переключает его в состояние нуля. При этом на входе элемента И 19сигнал разрешения меняется на сигналзапрета. Поэтому задержанный импульс"Конец стимуляции", пройдя через второй вход элемента ИЛИ 17 и элемент18 задержки, не проходит через элемент И 19 и не осуществляет очередного пуска стимулятора. Процесс обработки всех заданных на клавиатуре12 контактов объекта завершается.Содержимое сдвигового регистра 2результат кодирования двоичных последовательностей всех заданных контактовобъекта 29 контроля - поступает с выхода сдвигового регистра 2 на блок 5индикации, где и высвечивается соответствующее ключевое слово,При любой другой комбинации нажатых ключей клавиатуры 12 устройствоработает как в описанном примере.Использование устройства позволяет ускорить и упростить процедуруоценки технического состояния цифровых объектов при их входном, выходном и эксплуатационном контроле, присдаче их по техническим условиям,при их отделке и поиске в них неисправных компонентов.Устройство. может быть также использовано и в контактных процедурах контроля и поиска неисправныхкомпонентов, например, с использованием уже имеющихся контактных "деревьев" локализации неисправностей.При этом на клавиатуре нажимают только один ключ. Формула изобретения1. Устройство для контроля цифровых объектов, содержащее четыре усилителя, выходы которых подключены к первым входам первого и второго элементов И и к входам установки в единицу и в ноль первого триггера соответственно, входы первого, третьего и четвертого усилителей являются первым, вторым и третьим входами устройства. соответственно, неинвертирующий выход первого триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первымвходам сумматора по модулю два и сдвигового регистра, группа выходов которого подключена к группе входов сумматора по модулю два, выход которого соединен с вторьм входом сдвигового регистра, выход которого подключен к входу блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй триггер, элемент ИЛИ, элемент задержки, 0 третий элемент.И, клавиатуру, формирователь адреса, группу формирователей адреса, коммутатор, первый и второй ключи и генератор импульсов, .выход которого через первый ключ со единен с установочным выходом устройства, с установочными входами формирователя адреса и Формирователей адреса группы, с установочным входом сдвигового регистра и с входами ус тановки в ноль первого и второго триггеров, выход генератора импульсов через второй ключ соединен с первым входом элемента ИЛИ, с входом установки в единицу второго триггера и . 25 с первыми управляющими входами формирователя адреса и формирователей адреса группы, выходы клавиатуры сое.динены соответственно с вторыми управляющими входами Формирователя адреса и Формирователей адреса группы,. адресные выходы которых подключены к соответствующим адресным входам коммутатора, информационные входы которого являются группой входов уст ройства, а его выход подключен к входу второго усилителя, первый и второй управляющие выходы последнего Формирователя адреса группы соединены соответственно с третьим управляющим 6 ходом Формирователя адреса и с вторым входом установки в ноль второго триггера, первый и второй управляющие выходы каждого предыдущего Формирователя адреса группы соединены, соответственно с третьим и четвертым 45 входами каждого последующего Формирователя адреса группы, выход второгб триггера соединен с первым входом третьего элемента И и с .третьим управляющим входом первого формировате ля адреса группы, четвертый управляющий вход которого является четвертым входом устройства и подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого через элемент задержки под- ключен к второму входу третьего элемента,И, выход которого является управляющим выходом устройства.2. Устройство по п. 1 о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждый формирователь адреса группы содержит четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И и третий триггер, вхоц установки в единицу которого соединен с выходом четвертого элемента И, входы которого являются первым и вторым управляющими входами формирователя, установочный вход которого подключен к первому входу установки в ноль третьего триггера, второй вход установки в ноль. которого подключен к выходу пятого .элемента И, неинвертирующий .и инвертирующий выходы третьего триггера соедииены с первыми входами пятого,. седьмого и шестого, восьмого элементовИ соответственно, вторые входыседьмого, восьмого и пятого, шестого элементов И подключены к третьему и четвертсму управляющим входам формирователя соответственно, выходы шестого, восЬмого и седьмого элементов Иявляются вторым и первым управляющими и адресными выходами Формирователя соответственно. 3. Устройство по п, 1, о т л и -ч а ющ е е с я тем, что.формирова тель адреса содержит девятый и десятый элементы И и четвертый триггер,вход, установки в единицу которого подключен к выходу девятого элемента И входы которого являются соотРветственно первым и вторым управляющими входами формирователя, установочный вход которого подключен к входу установки в нОль четвертого триггера, выход которого соединен с первым входом десятого элемента И, второй вход и выход которого являются третьим управляющим входом и адресным выходом формирователя соответственно,Источники информации,принятые "о внимание при экспертизе 1 Патент СПИ В 3573751,.кл. 340-1725, опублик, 1971. 2, Патент СВВ 9 3976864,кл. 235-153, опублик,. 1976 (прототип),.1005064 Составитель В. РудневРедактор Л. Алексеенко Техред А.Бабинец Корректор Е, Рожка 01 б ПодписноССР а д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 Патент",иал Тираж 704 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 3035, Москва, Ж, Раущск