Логический анализатор

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 151) 4 ГОСУДАРСТВЕНКЫй КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИЯ СТВ(71) Андроповский авиационный технологический институт(56) Соботка 3 Стари Я. Микропроцессорные системы. - М.: Энергоиэдат, 1981, с.438-441.Авторское свидетельство СССР У 111166, кл. С 06 Г 11/00, 1982. к вычисыть исровыхляетсяонтроля. ржитателя 19, д ля 9 к 11 ключат20, бл 13"янной иато низ мяОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относитслительной технике и можетпользовано для контроля циузлов. Целью изобретенияповышение информативностиЛогический анализатор содцифроаналоговых преобраэов2, три мультиплексора 3,счетчика 7 и 18, два переи 21, два шифратора 10отображения, три фильтрких частот, блок 16 пос14 ти, генератор 17 импульсов, элемент И 22 и токоограничивающий резистор 23. Контроль цифровых устройств сводится к получению на экране осцилло.графа одной из восьми типов диаграмм и их анализу. Диаграммы на экране осциллографа представляют собой набор цифр, расположенных в углах координатной сетки, Каждая цифра соответствует определенному значению сигналов в контрольных точках исследуемой схемы по отношению к комбинациям входных или выходных сигналов или внутреннему состоянию схемы. Для получения диаграммы используются два цифроаналоговых преобразователя (ЦАП). К входам ЦАП подключаются входные или выходные сигналы, или сигналы внутреннего состояния исследуемой схемы. Выходы ЦАП подключаются к входам горизонтального и вертикального отклонения луча осциллографа. Для опредепения значения сигналов в контрольныхточках исследуемой схемы используется канал подсчета луча, Выбор конкретных сигналов производится многоразрядным щупом. В устройстве предусмотрен одновременный анализ восьми, четырех, трех либо одной точки.В соответствии с этим возможны следующие варианты цифр на экране осциллографа. 00-РГ 1 0-Р; 0-7; 0-1, Дляотображения информации с контактовмногоразрядного щупа в виде цифр устройство содержит блок постоянной памяти (БПП). В БПП записана информация.по управлению подсветкой луча осциллографа и движением луча вблизи узлов координатной сетки. По характеру отображаемой диаграммы можно судить о правильности работы контролируемой схемы, а по искажению диаграммпроизводить диагностику неисправностей, 5 ил., 1 табл.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровых устройств,Цель изобретения - Повышение информативности контроля,На Фиг. изображена структурнаясхема логического анализатора; нафиг.2 - 4 - примеры диаграмм получаемых с помощью анализатора при контроле некоторых цифровых схем (наФиг;2 - диаграмма время-выход че-тырехразрядного двоичного счетчика;на фиг,3 - диаграмма вход-выход комбинационного преобразователя кода8-4-2-1 в код 2-4-2-1, на фиг,4диаграмма вход-выход для автоматаУилкса); на фиг,5 - формирование надиаграмме двух шестнадцатиричных цифр(1 байт) вблизи узлов координатнойсетки.Логический анализатор содержит первый 1 и второй 2 цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), первый 3 и второй4 мультиплексоры, Обозначены контро"лируемая схема 5 и группа 6 информационных выходов анализатора для подключения информационных входов конт 5 О 5 20 25 ролируемой схемы. Анализатор содержит также первый счетчик 7, вход 8 сброса, первый переключатель 9, первый шифратор 10, блок 11 отображения, многоразрядный шуп 12, первый 13, второй 14 и третий 15 Фильтры низких частот, блок 16 постоянной памяти, генератор 17 импульсов, второй счетчик 18, третий мультиплексор 19, второй шифратор 20, второй переключатель 21, элемент И 22 и токоограничивающий ре-, зистор 23.Логический анализатор работает следующим образомРежим работы задается переключателем 9,в соответствии с положением которого на выходе шифратора О Формируется код управления. Мультиплексор 3 пропускает на вход первого ЦАЛ 1 (в зависимости от режима) код выходного сигнала или код состояния группы контрольных точек контролируемой схемы 5, в соответствии с которым ЦАП 1 Формирует сигнал вертикальной развертки осциллографа 1. При этом мультиплексор 4 пропускает на вход второго ЦАП 2 код с выхоца первого счетчика 7 или код с группы ин.3формационных входов 6 устройства,или код группы контрольных точек схемы 5, или код выходного сигнала схемы 5, в соответствии с каждым из которых ЦАП 2 формирует сигнал горизонтальной развертки блока 11 отображения,Таким образом, в зависимости от режима на экране осциллографа могут отображаться различные диаграммы контролируемой схемы 5, представленные в таблице. При проведении анализа контролируемя схема 5 находится в рабочем режиме, На нее поступают рабочие входные сигналы, сигнал синхронизации и сигнал начальной установки, поступающий на К-вход, Выбирая определенные режимы отображения, оператор имеет возможность получать на блоке 11 требуемую диаграмму. По характеру отображаемой диаграммы можно судить о правильности работы контролируемой схемы, а также по искажению диаграммы производить диагностику неисправностей.Повышение информативности достигается путем отображения в узлах системы координат, определяемой выбранным режимом работы (см.табл,1) двоичных, восьмиричных, шестнадцатиричных или двух шестнадцатиричных цифр в зависимости от информации, поступающей на входы многоразрядного щупа 12, а также от положения переключателя 21, Положение переключателя 21 определяет какое количество контрольных точек схемы 5, которые будут подвергнуты одновременному диагностированию: В - одна точка; 0 - три точки; Н - четыре точки; 2 Н - восемь точек.В соответствии с этим возможны следующие варианты цифр на экране осциллографа 0-1, 0-7, О-Р, ОО-РР, Таким образом, каждая цифра или группа Цифр соответствует определенному значению сигналов в контрольных точках схемы 5,по отношению.к комбинациям входных или выходных сигналов.или внутреннему состоянию схемы 5.Для преобразования кода, поступающего с контактов многоразрядного щупа, в цифры на экране. осциллографа используется блок 16 постоянной памяти и фильтры 13"15 низких частот.В блоке 16 постоянной памяти запи- сана информация по управлению подсветкой луча осциллографа 11 и дви 11749 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жением луча вблизи узлов координатной сетки. Последовательная выдачасигналов управления лучом приводит кпоявлению на экране осциллографа 11очертания соответствующей цифры.Пример формирования двух цифр (код РА)показан на Фиг.5, где Х , У исигналы управления лучом, поступающие соответственно с первого, второго и третьего выходов блока постоянной памяти; Х- сигнал смещения между двумя соседними цифрами, поступающий через резистор 23 с выхода элемента И 22; Х, У - расстояние между соседними узлами координатной сетки,Коды с переключателя 21 и мультиплексора 19 задают ту область блока 16 постоянной памяти, где записаны сигналы управления лучом для отображения соответствующей цифры. Последовательная выдача этих сигналов обеспечивается за счет последовательного нарастания кода счетчика 18, поступающего на младшие разряды блока 16постоянной памяти, Фильтры 13 и 14 низких частот необходимы для сглаживания фронтов сигналов управления движением луча осциллографа и Формирования очертания цифры в виде, удобномдля восприятия (необходимые размерыи наклон),Сигнал логического нуля с выходаэлемента И 22 подключает старшие четыре разряда многоразрядного щупа 12к адресным входам блока постояннойпамяти и снимает смещение на горизонтальное отклонение луча осциллографа вблизи узлов координатной сетки, В результате обеспечивается Формирование изображения старшей цифрыслева от младшей (фиг,5). Величинасмещения между цифрами обеспечивается подбором резистора 23. Еслине требуется проводить анализа контрольных точек схемы (щуп не используется), в диаграммах отображаетсятолько одна цифра - ноль (фиг,2 и 3),Таким образом, по сравнению с известным устройством значительно повышается информативность контроля.Применение таких устройств дает значительный эффект при диагностике микропроцессорных систем, микропрограммных автоматов Уилкса, при контролемикросхем ПЗУ. При диагностике микропроцессорной системы, например, набазе микропроцессора КР 580 ИК 80 А мож но не только определить по каким адресам извлекаются команды, но и коды самих команд. При этом необходимо осуществить внешнюю синхронизацию ос 5 циллографа по сигналу микропроцессора М 1.Сравнивая диаграмму,полученную с реальной схемы, с эталонной, можно не только установить правильно ли функционирует схема, но и диагностировать неисправность. Это значительно снижает трудоемкость работ по анализу сложных вычислительных уст" ройств, а следовательно повышает производительность контроля. Формула изобретенияЛогический анализатор, содержа О щий дна цифроаналоговых преобразователи, два мультиплексора, перный счетчик, первый шифратор, первый переключатель, блок отображения и многоразрядный щуп, причем группы вы ходов первого и второго мультиплексорон соединены соответственно с груп пами входов первого и нторого цифроаналогового преобразователя, первые и вторые группы информационных ЗО нходон первого и второго мультиплексоров попарно объединены и образуют соответственно первую и вторую группы информационных входон анализатора для подключения группы ныходов и группы контрольных точек контролируемой схемы, третья группа информационных входов второго мультиплексора является третьей группой информационных входов анализатора для подключения информационных входов контролируемой схемы, группа разрядных выходов первого счетчика соединена с четвертойгруппой информационных входов второго мультиплексора, счетный вход первого счетчика соединен с входом синхронизации анализатора для подключения входа синхронизации контролируемой схемы, вход сброса первого счетчика соединен с входом сброса анализатора для подключения входа сброса контролируемой схемы, подвижный контакт первого переключателя подключен к шине нулевого потенциала анализатора .группа замыкающих кон 55 тактов первого переключателя соединена с группой входон первого шифратора, первый выход которого соединен с адресным входом первого мультиплексора, второй и третий выходы первогошифратора соединены с адресными входами второго мультиплексора, выходыпервого и второго цифроаналоговыхпреобразователей подключены соответственно к первому.и второму входамблока отображения, группа нходов многоразрядного щупа является четвертойгруппой информационных входон анализатора для подключения к контрольным точкам контролируемой схемы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения информативности контроля, анализатор содержит три фильтра низких частот, блок постояннойпамяти генератор импульсов, второйсчетчик, третий мультиплексор, второй шифратор, второй переключатель,элемент И и токоограничинающий резистор, причем первый ныход блока постоянной памяти через первый фильтрнизких частот подключен к входу горизонтальной развертки блока отображения, второй и третий выходы блокапостоянной. памяти через второй и тре"тий фильтры низких частот подключенык первому входу вертикальной развертки блока отображения четвертый выходблока постоянной памяти подключенк входу управления подсветкой блока отображения, выход генератораимпульсов соединен со счетным входомвторого счетчика, младшие разрядныевыходы которого соединены с младшимиадресными входами блока постояннойпамяти, вход сброса второго счетчикасоединен с входом сброса анализаторастарший разрядный выход второго счет"чика соединен со счетным входом первого счетчика и первым входом элемента И, группа выходов третьего мультиплексора соединена с группой адресных входов блока постоянной памяти,группа информационных входов третьего мультиплексора соединена с группойвыходов многоразрядного щупа, группавыходов второго шифратора соединенас группой старших адресных входонблока постоянной памяти, поднижныйконтакт второго переключателя соединен с шиной нулевого потенциала анализатора, группа замыкающих контактоввторого переключателя соединена сгруппой входов второго шифратора,второй вход элемента И соединен с четвертым замыкающим. контактом нторогопереключателя, выход элемента И соединен с адресно входом третьего муль1411749 Диаграмма контролируемой схемы 5 на экране осциллографа 11 аргумент/функция Код на выходешифратора 10 Положениепереключател 9+ 5 1 0 1 ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ С /ВНУТРЕННЕ СОСТОЯНИЕ 6 1 1 О ВХОД, КОД Х/ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ С7 1 1 1 ВРЕМЯ /ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ П р и м е ч а н и е, Режимы, отмеченные знаком +", эффективноиспользуют при большой размерности кодоввыходного сигнала и группы контрольных точек,причем младшие разряды кодов поступаютна второй мультиплексор 4, а старшие - напервый мультиплексор 3,61 23 467 УУАВсэ Х К Фаа 2типлексора и через токоограничивающийрезистор подключен к второму входу горизонтальной развертки блока отображения,)411749 СоставительТехред М.Дид тарчих Редактор П.Гер орректор В. Гирня Тираж 704 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Ра