Устройство для контроля интегральных схем

(19) ( 7 4601 131 28 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ служит для пов я устройства к хем путем опер отказавшего за ральной схемы. нтро тив- исист. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретениения быстродействиля интегральных сного определениямого выхода интег юл. У 8В.И.Монахов,(088.8)идетельство СССР1 К 31/28, 1978етельство СССР01 К 31/28, 1982.ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНТЕГройство содержит мультиплексор 1,счетчик 2, селектор 5 импульсов подлительности и элемент ИЛИ 11. Введение блока 3 постоянной памяти, блока 4 сравнения Р-триггера 6, элементов НЕ 7 и 8, элементов И 9, 10 и12. 1 12.1 с и образование новыхфункциональных связей позволяет сразу после выявления отказа на входе13. с зависимой импульсной последовательностью перейти к проверке наличия импульсов на входе 13.1 ( ( О,из которых формируются импульсы навходе 13 В описании приведенпример реализации селектора 5 импульсов по длительности. 1 з,п, ф-лы,2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для обеспечения встроенного контроля матричных интеграль 5ных микросхем (ИС), реализованных,например, на базовых матричных кристаллах (вентильных матрицах).Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства путем оперативного определения отказавшего зависимого выхода интегральной схемы.На фиг. 1 приведена, схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - схема селектора импульсов по длителъности,Устройство (фиг,1) содержит мультиплексор 1, счетчик 2, блок 3 постоянной памяти (БНП), блок 4 сравнения, селектор 5 импульсов по длительности, В-триггер 6, первый 7 ивторой 8 элементы НЕ, первый 9 и второй 10 элементы И, элемент ИЛИ 11,третьи элементы И 12. 1-12.Е, первые13,1-13.п, второй 14 и третий 15 25входы,.первый 16 и вторые 17.1-17.1 свыходы, элемент 18 задержки.Селектор 5 импульсов но длительности (фиг,2) содержит генератор 19импульсов, первый 20 и второй 21 элементы И-НЕ, ЕЯ-триггер 22 и счетчик 23Информационные входы мультиплексора 1 соединены с первыми входами13.1-13.п устройства, а адресные входы - с информационными выходами счетчика 2, счетный вход которого соединен с выходом мультиплексора 1, и спервым входом селектора 5 импульсовпо длительности, соединенного вторым 4 Овходом с вторым входом 14 устройстваи с установочным входом В-триггера6 и с входом первого элемента НЕ 7,соединенного выходом с установочным.входом счетчика 2, соединенного управляющим входом с выходом селектора5 импульсов по длительности, с синхровходом В-триггера 6 и с,входомвторого элемента НЕ 8, соединенноговыходом с первыми входами первого 9и второго 10 элементов И, соединенных выходами с соответствующими входами элемента ИЛИ 11, соединенноговыходом с первым выходом 16 устройства и с первыми входами третьих элементов И 12,1-12,К, выходы которыхсоединены с соответствующими вторымивыходами 17.1-17.1 с устройства, а вторые входы - с соответствующими выходами счетчика 2 и через элемент 18задержки с соответствующими входамиблока 3 постоянной памяти, соединенного выходами с соответствующимиинформационными входами .счетчика 2 ис первыми входами блока 4 сравнения,соединенного вторыми входами с выходами элемента 18 задержки, выходом -с вторым входом первого элемента И 9,соединенного третьим входом с инверсным выходом В-триггера б, прямой выход которого соединен с вторым вхо"дом второго элемента И 10, а информационный вход - с шиной логическойединицы устройства, третий вход селектора 5 импульсов по длительностисоединен с третьим входом 15 устройства.Генератор 19 импульсов селектора5 импульсов по длительности соединенвыходом с первым входом первого элемента И-НЕ 20, соединенного выходомсо счетным входом счетчика 23, соединенного выходом переноса с выходомблока, установочным входом - с выходом второго элемента И-НЕ 21, соединенного первым входом с первымвходом блока, второй вход которогосоединен с вторым входом второго элемента И-НЕ 21 и с первым установочным входом КЯ-триггера 22, соединенного выходом с вторым входом первогоэлемента И-НЕ 20, вторым установочнымвходом КЗ-триггера 22 - с третьимвходом блока,Устройство работает следующим образом,Контролю подлежат импульсные последовательности, поступающие на входы 13,1-13,п устройства. Контрользаключается в выявлении полногопропадания импульсов на одном из входов 13.1 устройства, с указаниемправильного адреса этого входа. Импульсные последовательности, поступающие на входы 131-13.п устройства, могут быть зависимыми или независимыми.Характеристики импульсов в импульсньас последовательностях, поступающие на входы 13,1-13,п устройства, могут быть различны. Период,частота, фаза, длительность импульсов, поступающих на любой вход 13.дустройства, могут быть переменными,а соотношение фаз, частот, длительностей импульсов между последовательностями, поступающими на любыедва входа 13. и 13. 1 устройства,могут быть произвольными, те. конт-.ролируются асинхронные,:апериодические, синхронные и периодические последовательности импульсов на входах513.1-13 .и устройства.Перед контролем наличия последовательностей импульсов на входах13.1-13,п устройства, на его вход14 подается отрицательный импульсначальной установки, который устанавливает через элемент НЕ 7 счетчик 2в нулевое состояние, селектор 5 импульсов по длительности - в состояние с высоким уровнем на выходе.Р-триггер б - в состояние с низкимуровнем на выходе,Высокий уровень на выходе селектора 5 импульсов по длительности(фиг.2) образуется за счет того, чтоимпульс начальной установки с входа14 устройства проходит на вход элемента И-НЕ 21, на выходе которогоформируется высокий уРовень, устанав ливающий счетчик 23 в нулевое состояние,.при этом на его выходе переноса устанавливается высокий уровень.Одновременно импульс начальной установки поступает на 8-вход КБ-триггеЗОра 22, который высоким уровнем сосвоего выхода разрешает прохождениеимпульсов генератора 19 импульсов наС-вход счетчика 23. После окончанияпрохождения импульса начальной установки на входе 14 счетчик 23 начинает подсчет импульсов, поступающих наего С-вход генератора 19 импульсов,а устройство находится в режиме ожи дания прихода импульса на его вход13.140Если этот импульс приходит черезвремя меньшее, чем время переполнениясчетчика 23, необходимое для Формирования отрицательного импульса перноса на его выходе, то он проходит,45инвертируясь, на вход мультиплексора1, так как со счетчика 2 на мультиплексор 1 задается нулевой адрес(0000), соответствующий коммутациивхода 13. 1 на выход мультинлексора 1. 50Отрицательный импульс с выхода мультиплексора 1, соответствующий первому положительному импульсу на входе13.1 устройстваинвертируется элементом И-НЕ 21, поступает на установочный вход счетчика 23, сбрасываяего высоким уровнем в нуль, и подготавливает таким образом селектор 5 импульсов к контролю наличия импульсов на входе 13.2 устройства, Передний Фронт отрицательного импульса с выхода мультиплексора 1 подготавливает счетчик 2 по С-входу (Фиг.1) к переключению, По заднему (положительному) фронту этого импульса осуществляется добавление в счетчик 2 единицы и разрешается повторное заполнение счетчика 23 (Фиг.2) импульсами от генератора 19, так как снимается высокий уровень с К-входа счетчика 23, После этого устройство переходит в режим ожидания поступления импульсов на его вход 13.2В случае наличия импульсной последовательности на входе 13.2 первый ее импульс добавляет в счетчик 2 единицу и устанавливает счетчик 23 в нуль, в результате чего устройство переходит к контролю импульсной последовательности на входе 13,3, В случае годности объектаконтроля, т,е. когда на всех входах 13.1-13,п имеются импульсные последовательности,устройства обеспечиваетпоследовательный во времени опроссостояний на входах 13.1-13.п и далеециклически 13.1-13.п и т.д. Коэффициент пересчета счетчика 2 выбирается равным и. Частота импульсов генератора 19 и разрядность счетчика 23выбираются таким образом, чтобы время Т заполнения счетчика 23 и формирования импульсов переноса на его выходе переноса было больше или равномаксимально возможному интервалу Тмежду импульсами во всех импульсных последовательностях, поступающих на все входы 13.1-13.п,В этом случае, если импульсная последовательность на данном входе,например входе 13,п, является эависимой от импульсной последовательности на входе 13,1 и в момент опроса входа 13.п устройства через время Т, отсчитываемое от заднего Фронта импульса на входе 13,пустройства, импульс на входе 13.п отсутствует, то счетчик 23 не будет сброшен в нуль, так как необходимый для сброса счетчика 23 импульс на входе 13.п отсутствует. При этом на выходе переноса счетчика 23 и выходе селектора 5 формируется отрицательный импульс переноса, йередний фронт которого поступает на Ч-вход счетчика 2 иразрешает перепись в счетчик 2 двоичного кода, считываемого в моментопроса входа 13.п устройства из блока 3 постоянной памяти (по адресу и, задаваемому со счетчика 2) и поступающего на Э-входы счетчика 2.В ячейке памяти блока 3 постоянной памяти, имеющей адрес и, соответствующей входу 13.п устройства, записан адрес входа устройства (например, код 000 адреса входа 10 13. 1), на который поступает импульсная последовательность, являющаяся исходной (эадающей) относительно зависимой от нее импульсной последовательности на входе 13 .п. Поэтому по переднему Фронту первого отрицательного импульса переноса с выхода селектора 5 импульсов код 000 адреса входа 13.1 записывается в счет" чик 2. Передний фронт этого первого 20 отрицательного импульса переноса с выхода селектора 5 импульсов подготавливает также 0-триггер 6 к переключению по его С-входу. Однако переключение О-триггера 6 происходит 25 только по заднему Фронту первого отрицательного импульса переноса с выхода селектора 5 импульсов по длительности, поэтому проинвертированный элементом НЕ 8 импульс переноса не проходит через элементы И 10 и ИЛИ 11 на вход 16 устройства, и сигнал неисправности на выходе .16 устройства не формируется.Следовательно, в случае отказа объекта контроля, выражающегося в "пропадании" зависимой импульсной последовательности на входе 13.п, устройство не Фиксирует отказ, а ав" томатически переходит к .поиску предполагаемой первопричины отказа, которой в рассматриваемом примере, является "пропадание" последовательности на входе 13.1 устройства. При .этом устройство переходит в режим ожидания поступления импульса на вход 13.1, поскольку в счетчике 2 записан код 0000, который поступа ет на адресные .входы мультиплексора .1, контролирующего вход 13.1 устройства.(с инверсией) на свой выход.После формирования первого импульса переноса счетчик 23 в селекторе 5 импульсов по длительности обнулен и цикл заполнения счетчика 23 от генератора 19 импульсов повторяется, 55В том случае, если на входе 13, 1 импульсная последовательность отсутствует, селектор 5 импульсов по длительности формирует на своем выходе(через время 2 Т после импульса навходе 13.п) второй отрицательныйимпульс переноса, который инвертируется элементом НЕ 8 и проходит черезэлементы И 10 и ИЛИ 11 на выход 16устройства, сигнализируя о неисправности объекта контроля. Положительный импульс с выхода ИЛИ 11 стробирует элементы И 12.1-12.Ы, через которые код (0000) номера входа 13.1на котором отсутствует задающая импульсная последовательность, со счетчика 2 поступает на выходы 17.1-17.1 сустройства, что позволяет определитьномер отказавшей импульсной последовательности,Поскольку счетчик 23 в селекторе5 импульсов по длительности заполняется периодически, то импульс переноса, опрашивающий элементы И 12.1-12.1 сна его выходе переноса также формируется периодически, что приводит кпериодической выдаче кода о номереотказавшей последовательности иа вы-,ходи 17.1-17.1 с устройства,В том случае, если после переходаот контроля входа 13.п к контролювхода 13,1 устройства окажется, чтоиа входе 13.1 импульсная последовательность присутствует (т.е. причиной отсутствия зависимой импульснойпоследовательности на входе 13.п устройства является отказ по другомувходу устройства), первый импульс,поступающий на вход 131 устройства,добавит единицу в счетчик 2 и устройство перейдет к контролю импульсной последовательности на входе 13.2.Эта последовательность является зависимой от последовательности на входе13,1, и в ячейке памяти блока 3 постоянной памяти, соответствующей входу 13.2, записан код 0000 адресавхода 13.1. Поэтому устройство послеобнаружения отказа на входе 13,2переходит к контролю входа 13, 1 и обратно, т.е.контроль зацикливаетсямежду входами 13.1 и 13.2. Каждыйцикл импульс переноса с выхода селектора 5 импульсов по длительности инвертируется элементом НЕ 8 и проходит через элементы И 10 и ИЛИ 11,стробируя выдачу кода (0001) отказавшего входа 13.2 на выходы 17.1-17.1 сстройства через элементы И 121-12.1 с,результате реализации описанногона примере трех входов 13,1, 13.2и 13 и устройства алгоритма его работы в случае обнаружения отказа на его произвольном входе 13.д, выявляется вход 13.1 отказ по которому является первичным, т.е. осуществля 5 ется локализация первопричины отказа.В том случае, если импульсная последовательность, поступающая на вход 13.1 устройства, является неза висимой (и опрашивается мультиплексором с помощью адреса 1, записанного в счетчике 2), и соответствующей -й ячейке памяти блока 3 постоянной памяти записывается код номера в двоичном коде. Так как коды на выходе блока 3 и счетчика 2 в этом случае совпадают, блок 4 выдает на элемент И 9 положительный потенциал, разрешающий прохождение импульса от элемента 8 на элементы И 12.1-12,1 через элемент ИЛИ 11. На выходе 17.1- 17 Л устройства будет выдан код номера д отказавшего входа.Поскольку счетчик 23 селектора 5 25 импульсов по длительности заполняется периодически, то и импульс переноса с выхода селектора 5 импульсов поступает периодически. После переключения В-триггера б в состояние с высоким уровнем на прямом и низким уровнем на инверсном выходе импульсы переноса, инвертированные элементом НЕ 8, проходят на выход элемента ИЛИ 11 через элемент И 10 и обеспечивают циклическую выдачу кода номера д на выходе 17.1-17,1 с устройства.При обнаружении отказа по входу 13.1 для прекращения постоянной выдачи кода неисправного входа на выход устройства на вход 15 подается сиг 40 нал, и после этого производится устранение (ремонт) этого отказа. После устранения неисправности переход к работе осуществляется общей установкой устройства в исходное состояние по входу 14, при этом 0-триггер 6 устанавливается в нуль, и только после этого устройство может пе-. рейти к поиску неисправностей но другим входам,50Элемент 18 задержки во всей режимах работы устройства обеспечивает задержку поступления нового адреса на блок 3 постоянной памяти из счетчика 2 на интервал времени, равный 55 длительности отрицательного импульса переноса на выходе селектора 5, Это необходимо для того, чтобы исключить многократную запись информации иэ блока 3 в счетчик 2 за время импульса переноса.Таким образом, за счет введения блока 3 постоянной памяти, блока 4 сравнения, 0-триггера б, элементов И 9, 1 О и 12 и новых связей устройство сразу после выявления отказа на входе 13, с зависимой импульсной последовательностью переходит к проверке наличия импульсов на входе 13. (1 ( 1) 1 из которых формируются импульсы на входе 13.д.Формула и э обретения1Устройство для контроля интегральных схем, содержащее мультиплексор, информационные входы которого соединены с первыми входами устройства, адресные входы в . с информационными выходами счетчика, элемент ИЛИ, селектор импульсов по длительности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, путем оперативного определения отказавшего зависимого выхода интегральной схемы, в него введены блок постоянной памяти, блок сравнения, элемент задержки О-триггер, первый и второй, элементы НЕ, первый, второй и третьи элементы И, причем выход мультиплексора соединен со счетным входом счетчика и с первым входом селектора импульсов по длительности, соединенного вторымвходом с вторым входом устройства и с установочным входом 0-триггера и входом первого элемента НЕ, соединенного выходом с установочным входом счетчика, соединенного управляющим входом с выходом селектора импульсов по длительности, с синхровходом 0-триггера и входом второго элемента НЕ, соединенного выходом с первыми входами первого и второго элементов И, соединенных выходами с соответствующими входами элемента ИЛИ, соединенного,выходом с первым выходом устройства и первыми входами третьих элементов И, выходы которых соединены с соответствующими вторыми выходами устройства, а вторые входы - с соответствующими выходами счетчика и через элемент задержки - с соответствующими входами блока постоянной памяти, соединенного выходами с соответствующими информационными входами1 счетчика и первыми входами блока1377785 10 Составитель А.Водопьянов Техред Л,Сердюкова Кор тор В. Бутяг Редактор Е.Копча Заказ 868/42 Тираж 772ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ одписное оектная, 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,сравнения, соединенного вторыми входами с выходами элемента задержки, выходом - с вторым входом первого элемента И соединенного третьим вхо 15 дом с инверсным выходом 0-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а информационный вход - с шиной логической единицы устройства, третий вход 1 О селектора импульсов по длительности соединен с третьим входом устройства.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е. е с я тем, что селектор импульсов по длительности содержит генератор импульсов, соединенныйвыходом с первым входом первого элемента И-НЕ, соединенного выходом сосчетным входом счетчика, соединенного выходом переноса с выходом блока,установочным входом - с выходом второго элемента И-НЕ, соединенногопервым входом с первым входом блока,второй, вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ ипервым установочным входом КЯ-триггера, соединенного выходом с вторымвходом первого элемента И-НЕ, вторым установочным входом КБ-триггера - с третьим входом блока.