Выходной узел тестера для функционального контроля логических блоков

(54) ВЫХОДНОЙ УЗЕЛ ТЕСТЕ РА КЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СКИХ БЛОКОВ(57) Сущность изобретения: уэе восемнадцать входных шин (1 ключей (19-26), три резистора ( мент 2 И-ИЛИ 30, два преобраз 32, два элемента. сравнения 33, мента И 35-37, элемент И-НЕ 38 щуп 40, выходные шины резу перегрузки 42 с соответствую ми,1 ил,ЛЯ ФУ ЛОГИЧ е объединение "И 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ РИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и испытания цифровых узлов и блоковЦелью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения контроля третьего состояйия вывода объекта контроля (ОК), контроля выхода ОК типа открытыйэмиттер и повышения достоверности за счет обеспечения динамически изменяемой нагрузки.Указанная цель достигается тем, что в выходной узел тестера, содержащий первый элемент И, один вход которого соединен с первой входной шиной, второй - с девятой входной шиной и вторым входом элемента И-НЕ, а выход подключен к первому входу первого элемейтасравнения, второй вход которого соединен с выходом . преобразователя, а выход подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого связан с десятой входной шиной, а выход - с 0-входом триггера, третий элемент И, первый вход которого связан со второй входной шиной и третьим входом элемента И-НЕ, третий вход" с выходом элемента И-НЕ и выходной шиной перегруз.ки, а выход подключен квходу управления первого ключа, С-и В-входы триггера соединены соответственно с третьей и четвертой входными шинами, выход соединен с первым входом элемента И-НЕ и выходной шиной результата, коммутатор, первый вход которого через первый резистор соединен с седьмой входной щийой, а выход - со щупом, пятую, шестую и восьмую входную шину, в отличие от прототипа содержит восемь входных шин, четыре ключа, элемент 2 И 2 ЙЛИ, резистор и второй элемент сравнения, причем восьмая входная шина соединена с входами уйравления второго, третьего, четвертого и пятого ключей, пятая и четырнадцатая входйые шины через второй и третий ключи, а шестая и семнадцатая через четвертый и пятый ключи соединены соответственно с первыми и третьими входами ,первого и второго преобразователей, пятнадцатая и шестнадцатая входные шины соединены через элемент 2 ИИЛИ со вторым инверсным входом первого преобразователя, выход которого через второй и третий резисторы соединен с вторым и третьим входом коммутатора, а через первый ключ совторым входом второго преобразователя и выходом коммутатора, первый, второй и третий входы управлениякоторого соединены с одиннадцатой, двенадцатой и тринадцатой.входными шинами, первый и второй вход второго элемента сравнения соединен30 но, "1" и "0" первой пары уровней, а шины 14, 1 соответственно "1" и "0" второй пары о уровней, которые определяются типом ОК,. На шину 7 подается питание - для нагрузки 27. На шине 8 устанавливается уровень ло гической "1" при"контроле выводов ОК спервой парой. уровней и "0" при контроле выводов ОК со второй парой уровней; Уровень логического "0" на шине 9 блокируетработу элемента И-НЕ 38, выдающего сиг нал перегрузки на шину 42, а также элементы И 35, через который на вход элемента 34 сравнения поступает эталонная тестовая информация с шины "1", выходной узел тестера в этом случае работает в режиме за писи логических состоянййконтролйруемого вывода ОК. Уровень логической "1" на шине 10 блокирует запись результата сравнения в триггер 39.Для подключения нагрузочных резисто ров 27-29 к выводу ОК, соединенному сощупом 40, необходимо подать уровень логической "1" на соответствующие шины 11, 12 или 13. При йаличии логической "1" на шине 16 на выход ОК через заранее выбранный 55 резистор 28 или 29 подается опорный уровень "1" одной из пар логическихуровней, если на шине:15 установлен логический "0"и опорный уровень "0", если на шине 15 установленуровеньлогической "1"(статическая нагрузка). При наличии логического "0" 102025 с первой и второй входными шинами, а выход соединен с четвертым входом элемента2 ИИЛИ, а восемнадцатая входная шинаподключена ко второму входу третьего элемента И.На чертеже представлена блок-схемавыходного узла тестера для функционального контроля логических узлов и блоков.Выходной узел тестера содержит с первой по восемнадцатуа входные шины 1-18, ключи 19, 20, 21, 22, 26, коммутатор на ключах 23-25, первый 27, второй 2 Й, третий 29резисторы, элемент 2 И-ИЛИ 30, первый 31. и второй 32 преобразователи, первый 33 ивторой 34 элементы сравнения, первый 35,второй 36, третий 37 элементы И, элемент И-НЕ 38, триггер 39, щуп 40, выходные шины результата 41 и перегрузки 42 с соответствующими связями.Шина 1 является информационной шйной, по которой поступает эталонная тестовая информация в аиде последовательностилогических "О" и "1". На шине 2 должна быть установлена логическая "1" при контролевхода и "0" при койтроле выхода ОК, По шине 3 поступает сигнал синхронизации; апо шине 4 - сигнал установки в "0" на соответствующий вход триггера 39, На шины 5 и 6 подаются опорные упоры; соответствен10 20 зом 25 3.0 35 50 55 на шине 16 на выход ОК через заранее выбранный резистор 28 или 29 подаются опорные уровни одной из пар уровней в противофазе эталонной тестовой информации, поступающей на шину 1, (динамическая нагрузка), если вывод ОК является выходом,Если выходОК является входом, то на щуп 40 через открытый ключ 26 поступает эталонная тестовая информация с шины 1,одной из пар опорных уровней.При наличии уровня логического "0" на шине 18 осуществляется контроль третьего состояния вывода ОК, в остальных случаях на ней устанавливается уровень логической"1", Щуп 40 осуществляет связь выводов ОК с выходным узлом тестера, По шинам результата 41 и перегрузки 42 во внешние устройства считываются результат контроля и наличие перегрузки Устройство работает следующим обраПри включении питания триггер 39 уС- танавливэется в йулевое состояние сигналом "Уст. 0" по шине 4, Работа выходного узла тестера определяется тестовой информацией (тестом) поступающей по входным шинам (1-3, 8-13, 15, 16, 18). Тест состоит из постоянной и переменной частей, В постоянную часть теста входит информация,поступающая по: шине 8 (выбор первой и второй пары уровней); шине 9 (считывание со. щупа 40 логических состояний ОК); шине 11 (подключенме к щупу 40 резистора 27); шине 12 (подключение к щупу 40 резистора 28); шине 13 (подключение к щупу 40 резистора 29); шине 15 (подключение нагрузочного резистора к лог, "1" или лог, "0"; шине 16 (подключение к щупу 40 статической или динамической нагрузки). 40 В переменную часть теста входит информация, поступающая по шине 1(эталонные воздействия на ОК и реакция с ОК); шине 2 (призйаки вход-выход ОК): шине 10(признак маскйрования вывода ОК); шине 18(признак третьего состояния вывода ОК), Кроме того, переменная часть теста сопровождается сигналом синхронизации,поступающим по шине 3. Все перечисленные шины подключены к программно-управляемому блоку.Выходной узел тестера работает в одном из трех режимов: контроль входа ОК; контроль выхода ОК; контроль третьего состояния выхода ОК,Режим-контроль входа ОК задается уровнем лог, "1" на шинах 2, 18 и уровнем лог. "0" на шине 16. При этом, учитывая; что триггер 39 находится в нулевом состоянии, через элемент И-НЕ 38 подготовлен элемент И 37, уровень лог. 1 с когорпг п пере водит ключ 26 в проводящее состояние. В данном режиме по шине 1 поступают воздействия, которые инвертируются на элементе 33 сравнения, так как на шине 2 присутствует лог, "1", и поступают на вход элементы 2 ИИЛИ 30, который г 1 одготовлен лог, "0" по шине 16, Воздействия с выхода элемента 2 ИИЛИ 30 поступают на инверсный вход преобразователя 31, Преобразователь 31 преобразовывает уровни напряжений ТТЛ-логики в произвольные уровни напряжения, определяемые ключами 19-22 и опорными напряжениями на шинах 5, 6, 14 и 17, Причем первая пара уровней 3 адается на шинах 5, 6, (шина 5 - опорный уровень лог, "1", шина 6 - опорный уровень лог, "0"). Вторая пара уровней задается на шинах 14, 17 (шина 14 - опорный уровейь лог. "1"; шина 17- опорный уровень лог, "0"). Выход первой или второй пары уровней осуществляется по шине 8. Так. наиример, если перйая пара уровней соответствует ТТЛ-логике, а вторая КМОП-логике, и вход ОК, подключенный к щупу 40 является входом КМОП-логики, то на шину 8 необходимо подать уровень лог. "0", при этом, сработают ключи 20, 21 и опорные уровни КМОП-логики: поступают на преобразователь 31. Если же вход ОК является входом ТТЛ-логики, то на шину 8 подается уровень лог, "1", и через клЮчи 19, 22 на преобразователь 31 поступают опорные уровни ТТЛ- логики. Проинвертированные второй раз воздействия с выхода преобразователя 31 через замкнутый ключ 26 и щуп 40 поступают на вход ОК. Кроме того, воздействия поступают на вход преобразователя 32, который преобразовывает уровни напряжений произвольной логики в уровни ТТЛ-логики, .К преобразователю 32 через ключи 20 - 22 подключеныте же самые опорные уровни, что и к преобразователю 31 (шины 14, 17). С выхода преобразователя 32 воздействия поступаютна вход элемента 34 сравнения. Далее работа будет зависеть от информации на шинах 9 и 10, При необходимости сравнения вОздействий на входе ОК с воздействиями, поступающими по шине 1, на шины 9, 10 подаются уровни лог. "1", при этом воздействия с шины 1 через подготовленный элемент И 35 поступают на второй вход элемента 34 сравнения, При отсутствии неисправности на входе ОК на выходе элемента 34 сравнения будет присутствовать уровень лог"0". Сопровождающий каждое воздействие сигнал .синхронизации по шине 3 запишет в триггер 39 лог, "0", в результате чего на шине 41 будет присутствовать уровень лог, "0", а нашине 42 - уровень лог. "1", что свидетельствует об исправном входе ОК. При наличии неисправности на входе ОК (замыкание на шины питания или соседние выводы, неверно установленные микросхемы или элементы) на выходе элемента сравнения 34 будет присутствовать лог, "0", которая по сигналу синхронизации нэ шине 3 запишется в триггер 39, в результате чего на шине 41 сформируется лог, "1", а на шине 42 - лог, "0", что будет соответствовать неисправному состоянию входа ОК, Уровень лог, "0" с выхода элемента И 38 заблокирует элемент И 37, в результате чего разомкнется клюц 26 и преобразователь 31 отключится от неисправного входа ОК.Если по какой-то причине контроль входа ОК не нужен, то в этом случае по шине 10 подается уровень лог, "Г, тем самым блокируется элемент И 36 и запись результата сравнения с элемента 34 в триггер 39 не происходит., Если необходимо с шины 41 снять диаграмму состояний входа ОК, то в этом случае на шину 9 подается уровень лог. "0", а на шину 10 - уровень лог. "1". При этом на элемент 34 сравнения с выхода элемента И 35 поступает уровень лог, "0", и подаваемые воздействия со входа ОК через преобразователь 32, элемент 34 сравнения, через элемент И 36 запишутся в триггер 39 и поступят с него на шину 41. В этом случае. элемент И 38 заблокирован нулевым сигналом с шины 9 и признак перегрузки йа шине 42 не формируется,Режим контроля-выхода ОК задается уровнем лог, "0" на шине 2 и уровнем лог. "1" на шине 18, В этом случае элемент И 37 будет заблокирован, в результате чего уровнем лог, "О" ключ 26 разомкнут. Работа выходного узла тестера в этом режиме зависит от типа выхода ОК, подключаемого к щупу 40, К щупу 40 ОК могут подключаться следующие типы выходов ОК: двутактный стандартный выход; открытый коллектор (сток); открытый эмиттер (исток); выход Э СЛ структуры.При подключении к щупу 40 двутактного выхода ОК контроль реакций ведется с подключением нагрузочного резистора 28 или 29, для чего на шины соответственно 12 или 13 подается уровень логической "1". Величина резисторов 28, 29 выбрана из условия обеспечения максимальной нагрузки самого маломощного выходного каскада соответственно ТТЛ, КМОП-схем, проверяемых на тесте, т.е. при проверке ТТЛ-схем подключается резистор 28, а при проверке КМОП-схем - резистор 29, При подключении к щупу 40 двутактного выхода ОК нэ шину 16 подается уровень логического "0", ному выше, с той лишь разницей, что элемент И,38 в этом случае заблокирован уровнем лог. "0" на шине 2, и контроль перегрузки по шине 42 не ведется, так как любая 20 неисправность в этом режиме не может при-вести к перегрузке выходного узла тестера,При подключении к щупу 40 выхода соткрытым коллектором (стоком) контроль реакций с выхода ОК ведется также с под ключением нагрузочных резисторов 28 или29, но в этом случае по шине 16 подается уровень лог, "1", в результате чего эталонные реакции с шины 1 и элемента сравнения 33 не проходят через элемент 2 ИИЛИ 30 30 на управление преобразователем 31, Управление. преобразователем 31, а следовательно и выбор уровня, к которому.подключается резистор 28 и 29, осуществляется в этом случае по шине 15, Поскольку 35 50 55 5 10 15 4 поэтому логический уровень шины 1 через элемент сравнения 33 и подготовленный элемент 2 ИИЛИ 30 поступает на преобразователь 31, где инвертируется, Выход ОК через щуп 40 через ключ 24 и резистор 28 или ключ 25 и резистор 29 подключится на выходной логический уровень преобразователя 31 в противофазе логическим уровням на шине 1 (эталонная информация), т,е, тем самым единичный выход ОК нагружается на ,лог, "0", а нулевой выход ОК нагружается на лог, "1". Сравнение реакций на выходе ОК с эталонными реакциями, поступающими по шине 1 производится аналогично сравнению воздействий на входах ОК, рассмотреноткрытый коллектор (сток), как правило,подсоединяется к уровню лог. "1". то на шину 15 необходимо задать уровень лог. "1",Данная нагрузка будет подключена к уровню лог. "1" на всем протяжении теста, Сравнение реакций на выходе ОК с эталонными реакциями, поступающими по шине 1 производится аналогично . сравнению воздействия на входах ОК, рассмотренйое выше. При подключении к щупу 40 выхода с открытым эмиттером (истоком) выходкой узел работает аналогицно подклюцению открытого коллектора (стока) с той лишь разницей, что по шине 15 в этом случае подается уровень лог. "0" и нагрузочные резисторы 28 или 29 подключаютсячерез преобразователь 31 к уровню лог, "О" При подключении.к щупу 40 яыхода ЭСЛ-структуры вместо резисторов 28 и 29 подключается резистор 27 по шине 11, Другой конец резистора 27 соединен с источником минус 2 В, В этом случае информация на шинах 15, 16 безразлицна, т.к. преобрэзователь 31 отключен от щупа 40 посредством ключей 24 - 26, Сравнение реакций на выходе ОК с эталонными реакциями, поступающими по шине 1, производится аналогично сравнению воздействий на входах ОК.Режим контроля третьего состояния выхода ОК задается уровнем лог, "1" на шине 2 и уровнем лог. "0" на шинах 16, 18. Уровень,5 лог. "0" на шине 18 блокирует элемент И 37, в результате. чего ключ 26 разомкнут. В предлагаемом устройстве метод контроля выхода ОК, находящегося в третьем состоянии, основан на поочередной подаче воз действий на данный выход ОК уровней лог, "1" и "0" через нагрузочные резисторы. Так, если выход ОК, подключенный к щупу 40, находится в третьем состоянии, то для его контроля по шине 1 подается сначала уро вень лог, "1", Этот уровень проинвертируется на элементе сравнения 33, пройдет элемент 2 ИИЛИ 30 и второй раз проин- .вертируется на преобразователе 31, в результате на выходе преобразователя 31 20 будет присутствовать, также уровень лог, "1". В зависимости от того, выход какой структуры (ТТЛ или КМОП) подключен к щупу 40, по винам 12 или 13 подаются разрешающие уровни, в результате чего 25 замыкается ключ 24 или 25, т,е. уровень лог."1" с выхода преобразователя 31 подается на выход ОК, находящийся в третьем состо- янии, или через резистор 28 или через резистор 29. Если выход ОК действительно 30 находится в третьем состоянии (исправное состояние выхода ОК), то на щупе 40 будет присутствовать уровень лог, "1", который . преобразуется на преобразователе 32 в уровень лог, "1" ТТЛ-логики и поступит на эле мент сравнения 34. На другой вход элемента сравнения 34 также поступит уровень лог, "1" с шины 1 через элемент И 35, В результате этого на выходе элементасравнения 34 формируется уровень лог. "0", 40 который по сигналу синхронизации с шины 3 запишется в триггер 39. На шинах 41, 42 в этом случае сформируются соответственно уровни лог, "0" и лог, "1", что соответствует исправному состоянию. Затем по шине 1 45 подается уровень лог, "0", который через элемент сравнения 33, элемент 2 ИИЛИ 30, преобразователь 31 и резисторы 28 или 29 подается на выход ОК. Если выход ОК в этом случае исправен, то на выходе элемен та сравнения 34 также будем иметь уровень лог, "0", который запишется в триггер 39, и на шинах 41, 42 также будем иметь соответственно уровни лог. "0" и лог. "1". При неисправном состоянии выхода ОК, если на его 55 выходе присутствует активный уровень лог,"1" или лог. "0", соответственно на втором шаге(подача уровня лог. "0" по шине 1) илина первом шаге (подача уровня лог. "1" по шине 1) на выходе элемента 34 сравнения сформируется уровень лог. "1", который по сигналу синхронизации на шине 3 запише- ся в триггер 39 и на шинах 41, 42 сформируются соответственно уровни лог. "1" и лог, "0", что соответствует неисправности, Сигнал перегрузки на шине 42 в этом случае не используется, так как ключ 26 разомкну и перегрузки выходного узла тестера не происходит.Формула изобретения Выходной узел тестера для функционального контроля логических блоков, содержащий первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, первый и второй преобразователи уровня, первый - четвертый ключи, О-триггер, первую - десятую входные шины, щуп, выходную шину перегрузки и выходную шину результата, первый и второй резисторы, элемент сравнения," первый вход первого элемента И соединен с первой входной шиной, второй вход - с девятой входной шиной и первым входом элемента И-НЕ, а выход подключен к первому входу первого элемента сравненйя, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя, а выход подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с десятой входной шиной, а выход - с О-входом триггера, первый вход третьего элемента И соединен с второй входной шиной и вторым входом элемента И-НЕ, второй вход - свыходом элемента И-НЕ и выходной шиной перегрузки, а выход четвертого элемента И подключен к входу управления ключа, С- и Я-входы О-триггера соединены соответственно с третьей и четвертой входными шинами, выход - с третьим входом элемента И-НЕ и выходной шиной результата, первый вход второго ключа через первый резистор соединен с седьмой шиной, а выход - с щупом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возмбжности контроля и микросхем с двунаправленными выводами и повышения достоверности контроля за счет подключения к обьекту контроля динамически изменяемой нагрузки, в него введены один надцатая . - восемнадцатаявходные шинь 1, элемент 2 И-ИЛЙ, второй элемент сравнения,и третий резистор, пятый - восьмой ключи, входы управления которых соединены с восьмой входной шиной, пятая и четырнадцатая входные шины через пятый и шестой ключи соединены соответственно с первыми входами первого и второго преобразователей, шестая и семнадцатая входные шины через седьмой и восьмой ключи соединены соответственно с вторыми входами первого и второго преобразователей,1749857 Составитель В,МасловТехред М.Моргентал Редактор О.Головач Корректор Н.Ревская Заказ 2595 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНСССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пятнадцатая и шестнадцатая входные шины соедйнены через элемент 2 И-ИЛИ с третьим входом второго преобразователя, выход которого через второй и третий резисторы соединен с входами третьего и четвертого ключей и через второй вход первого ключа с третьим входом второго преобразователя и выходами второго, третьего и четвертого ключей, входы управления которых соединены соответственно с одиннадцатой, двенадцатой и тринадцатой входными шинами, первый и второй вход второго элемента 5 сравнения соединен с первой и второй входными шинами, а выход - с четвертым входом элемента 2 И-ИЛИ, восемнадцатая входная шина подключена к третьему. входу третьего элемента И.10