Устройство для контроля логических схем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЯИАЛИСТ 1 ЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 6 У 11/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ехнический нности и хо ство СССР 00, 1974во СССР /16, 1981РОЛЯ ЛОГИся к обпаст ной техники ОСУДЛРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Калининградский тинститут рыбной промышлзяйства(57) Изобретение относиавтоматики и вычислител ЯО 381517 А и мб, использовано для контроля логических схем. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит генератор тестоврегистр теста 2, группу ЦАП 3, схемы сравнения 4,25, контролируемую схему 5, вычитатель 6, блок синхрониэа"ции 7, блок индикации 8, блок хранения эталона 9, регистр входов-выходов 1 О, коммутатор входов-выходов 11,шинные формирователи 6, регистр маски 17, генератор 18, группы элементов И 1921, группу счетчиков 20,группу формирователей импульсов, регистр эталонных временных интервалов 24, группу элементов задержки 2 Ь, с4 илИзобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для контроля логических схем.Цель изобретения - повышение дос 5товерности контроля.На фиг.1 показана схема устройства для контроля; на фиг,2 - схема блока управления; на фиг,3 - временнаядиаграмма работы устройства; на фиг.4 -0временная диаграмма работы блока управления.Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 тестов, регистр 2 теста,группу цифроаналоговых преобразователей Э, вторую схему 4 сравнения,контролируемую схему 5,вычитатель 6,блок 7 синхронизации, блок 8 индикации, блок 9 хранения эталонов, регистр 10 входов-выходов, коммутатор 11 входов-выходов, элементы 12-14с третьим состоянием, элемент ИЛИНЕ 15, шинные формирователи 16, регистр 17 маски, генератор 18 синхроимпульсов, первую группу элементов 25И 19, группу счетчиков 20, вторуюгруппу элементов И 21, группу формирователей импульсов образованную изгруппы элементов НЕ 22 и группы дифференцирующих элементов 23,регистр 24 30эталонных временных интервалов, первую схему 25 сравнения, группу элементов 26 задержки,Блок управления (фиг.2) содержитэлемент 27 задержки, элемент И 28,элемент НЕ 29, счетчик 30, элементНЕ 3, элемент ИЛИ-НЕ 32, элементИ 33, триггер 34, элемент ИЛИ-НЕ 35,семь элементов НЕ 36, кнопка 37 начальной установки, дешифратор 38, 40дифференцирующий элемент 39,Генератор тестов предназначен длявведения информации, необходимой дляанализа схемы 5. Регистр 2 предназначен для хранения и выдачи на бло" 45ки 3 и 4 необходимой информации вдискретной форме для анализа схемы 5,Группа цифро-аналоговых преобразователей 3 предназначена для преобразования информации, поступающейс регистра 2 в дискретной форме, ивыдачи ее в виде сигналов в аналоговой форме через коммутатор 11 на контролируемук схему 5 или входы вычитателя 6 и формирователи 16.Схема 4 сравнения предназначенадля сравнения сигналов в дисКретнойформе, поступающих с вычитателя 6 ирегистра 2, с которого задается эталонный результат, а также выдачи результатов сравнения в блоки 7 и 8.Вычитатель 6 предназначен для анализа сигналов в аналоговой форме,поступающих с коммутатора 11, путемсравнения их с эталонами верхних инижних параметров, поступающими сблока 9 хранения эталонов, а такжепреобразования сигналов аналоговойформы, поступающих с выходов коммутатора 11, в сигналы дискретной формы, выдаваемые в схему 4 сравнения,Блок 7 синхронизации вырабатывает управляющие сигналы и синхронизирует работу всего устройства в зависимости от сигналов, поступающих нанего с блоков 1,4,и 25, Блок 8 индикации предназначен для индикации результатов сравнения. Блок 9 храненияэталонов предназначен для храненияверхних и нижних пределов параметровв соответствии с требованиями, предъявляемыми к параметрам контролируемой схемы 5.Регистр 10 предназначен для хранения и выдачи на коммутатор 1 информации о входах-выходах схемы 5,Коммутатор 11 предназначен для коммутации входов-выходов схемы объекта 5, Если на управляющие входы коммутатора 11 проходит код (01) с выходов регистра 10, элемент 12 открывается, а элементы 13 и 14 закрываются, Контрольные сигналы с выходарегистра 2 через преобразователь 3,поступают на вход контролируемой схемы 5, Если на управляющие входы коммутатора приходит соответствующаякомбинация (10) с выхода регистра 10,элементы 12 и 13 закрыты и открытэлемент 14, Сигнал данного выходаконтролируемой схемы поступает черезэлемент 14 на вход вычитателя 6 иформирователи 16,Если на управляющие входы коммутатора 11 приходит соответствующаякомбинация (00), выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 15 открывает элемент 13,а управляющие сигналы регистра 10 закрывают элементы 12 и 4, Тестовыесигналы с выхода регистра 2 черезпреобразователь 3 поступают на преобразователь 6 и формирователи 16 иобеспечивается пассивный режим коммутации устройства с контролируемымобъектом, что позволяет достигнутьлогической гибкости, возможности контроля параметров логической схемы позаданным пределам, оперативности пе"рестройки устройства при смене объекта контроля и перехода в режим самоконтроля,Формирователь предназначен дляпре 5образования различных сигналов вуровни сигналов транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).Регистр 17 маски предназначен дляхранения и выдачи информации, управляющей прохождением импульсов с генератора 18 через элементы И 19. Приналичии на входе элемента И 19 разрешающего сигнала с регистра 17 в течение времени присутствия на другомвходе элемента И 19 единичного информационного сигнала с соответствующего выхода формирователя 16 на входсоответствующего счетчика 20 проходят импульсы стабильной частоты генератора 18. Число этих импульсов, проходящих на вход того или иного счетчика, определяет длительность соответствующего информационного сигнала, 25Группа элементов И 21, группа элементов НЕ 22 и группа дифференцирующих элементов 23 обеспечивают прохождение сигналов со счетчиков на схему 25 сравнения лишь после окончаниясчета. Сигналом, разрешающим прохождение сигналов с какого-либо счетчика через соответствующие элементыИ 21, является производная заднегофронта единичного информационногосигнала с соответствующего выхода фор 3мирователя 16, сброс счетчика осуществляется той же производной заднегофронта информационного сигнала с некоторым запаздыванием, обеспечиваемым соответствующим элементом 26 задержки.Регистр 24 предназначен для хранения и выдачи на схему 25 необходимойинформации по временным характеристикам сигналов в дискретной формедля анализа схем объекта,Схема 25 сравнения временных интервалов предназначена для сравнениясигналов в дискретной форме, поступающих с группы счетчиков 20 черезгруппу элементов И 21 и регистра 24,а также выдачи результата сравненияв блоки 7 и 8.На фиг.З приведены временные диаграммы сигналов, поясняющие принцип55работы устройства,Программа проверки объекта и тестирования устройства, в качестве носителя которой выбрана перфолента,начинается с кода "Начало программы",после которого следует код, определяющий режим коммутации каждого входного-выходного узла, при котором выходы регистра 2 подключаются через группу элементов коммутатора 11 к входам вычитателя 6 и формирователей 16.Далееследует подпрограмма тестового контроля устройства, состоящая из Зп+3строк, где п - максимальное числоконтактов подключения анализируемойсхемы.Каждые три строки подпрограммы соответствуют определенному каналутракта контроля, а записанная в них.информация соответствует коду тогосигнала с определенными параметрами,которым необходимо произвести контроль канала. При проверке устройстваконтролируются все каналы прохождения информации, 0 правильности работы устройства свидетельствуют сигналы, поступающие со схем 4 и 25 сравнения на блок 7, который выдает нагенератор 3 синхросигнал, по которому формируется следующий тестовыйнабор, В случае какой-либо неисправности со схемы 4 и/или 25 на блоки 7и 8 поступает сигнал "Неисправностьустройства", по которому блок 7 прекращает дальнейший ввод тестов, блок 8высвечивает табло Неготовность атакже указывает адрес неисправностиустройства, после чего неисправностьустраняется оператором и цикл проверки повторяется. Если программа контроля устройства прошла успешно, сперфоленты по сигналу блока 7 в генератор 1 поступает код "Конец подпрограммы контроля устройства , соответствующий сигнал генератора 1 вблоке 7 вызывает формирование командвозврата в исходное состояние всехблоков устройства, после чего на выходных шинах регистра 10 с генератора 1 устанавливается код, который переводит коммутатор в режим Контрольобъекта , причем узлы коммутатора,соответствующие входам контролируемого объекта, настраиваются на выводконтрольной информации из устройствана объект контроля, а узлы, соответствующие выходам схемь, устанавливаются в состояние Ввод на соответствую.,их входах формирователей 16 устанавливаются требуелыс значения уставок, 381517Далее производится контроль объекта. Информация трех строк подпрограммы считывается из генератора 1 в регистры 2, 24 и 17. При этом в каждом5 разряде регистра 2 формируется кодовая информация, задающая сигнал с необходимыми амплитудными и временными параметрами по каждому контакту контролируемой схемы 5, в разрядах регистра 24 формируются кодовые комбинации, задающие сигналы с требуемым временным параметром по тем контактам с контролируемого объекта, по которым необходим контроль временных характеристик, сигналов, на соответствующих выходах регистра 17 устанавливаются единичные уровни напряжения, Содержимое регистра 2 по команде из блока 7, вырабатываемой так же, как 20 и в процессе контроля устройства,по коду считывания строки преобразуется в аналоговую форму через преобразователь 3 и поступает через коммутатор 11 на контролируемую схему 5. Эта же ин Формация с регистра 2 поступает в схему 4 сравнения, Блок 7 осуществляет опрос контролируемой схемы 5 по всем контактам.Сигнал в аналоговой форме поступа ет от контакта через коммутатор 11, вычитатель 6 и формирователи 16, В вычитателе 6 сигнал анализируется по величине сравнения с эталонами верхнего и нижнего пределов анализируе 35 мой амплитуды, Результат преобразуется в дискретную форму и по команде блока 7 подается на схему 4 сравнения, где сравнивается с сигналами,поступающими с регистра 2, Результат 40 сравнения подается в блоки 7 и 8, В формироваТелях 16 коммутаторов уровня сигналов преобразуются в уровни ТТЛ и поступают на вторые входы трехвходовых элементов И. Через те элементы, 45 на первом и втором входах которых присутствуют единичные уровни, на входы соответствующих счетчиков 20 .проходят импульсы с генератора 18. Поступление импульсов на входы счет 50 чиков прекращается с окончанием действия соответствующих единичных сигналов с выходов формирователей навторые входы элементов И 19, Такимобразом, в счетчиках 20 оказываются55записанными числа, характеризующиедлительность сигналов на соответствующих выходах контролируемого объекта.Элементы НЕ 22 и дифференцирующие элементы 23 из заднего фронта единичных сигналов с выходов формирователей 16 формируют импульсы, которыеразрешают прохождение сигнапов с выходов счетчиков 20 через элементы 21на схему 25 сравнения временных интервалов, где эти сигналы сравниваются с сигналами, поступающими с регистра 24, Результат сравнения подается вблоки 7 и 8, Если анализируемая схема по данной подпрограмме работает нормально, блок 7 вырабатываетсигнал для считывания следующей программы, и цикл повторяется, По окончании всей программы проверок блок 7вырабатывает сигнал о годности контролируемой схемы 5, который поступает в блок 8 индикации и высвечиваеттабло "Годен",В случае несоответствия логического Функционирования либо заданных амплитудных и/или временных параметровпроверяемой схемы 5 в соответствии спрограммой, блок 7 вырабатывает сигнал, останавливающий дальнейшую проверку объекта. Этот сигнал поступаетв блок 8 индикации, который высвечивает табло Брак, а также указываетадрес неисправности контролируемойсхемы, Это позволяет включить в устройство диагностику отказовПри необходимости дальнейшая проверка контролируемой схемы осуществляется ручным запуском у тройства.Блок работает следующим образом,Перед началом работы кратковременным нажатием кнопки элементы с памятью устанавливаются в исходное состояние: счетчик 30 - в начальное состояние, триггер 34 - в единичное состояние.Синхроимпульсы с генератора тестовпоступают на вход элемента задержки,который служит для задержки синхроимпульсов относительно соответствующих информационных сигналов на время,необходимое для окончания переходныхпроцессов в блоках, на которые поступают информационные сигналы,Единичный сигнал с прямого выходатриггера 34 разрешает прохождениесинхроимпульсов с выхода элемента задержки через элемент И 28, счетный вход счетчика 30, Сигналы с выхода счетчика поступают на входы дешифратора 38Счетчик с дешифратором вы" полняют функции распределителя импульсов. Сигналы с выходов дешифратоФ о р м у л а и 3 о б Р е т е н и Я 45 Устройство для контроля логических схем, содержащее генератор тестов, первую схему сравнения, блок шинных формирователей, коммутатор входов-выходов, генератор синхроимпульсов, регистр входов-выходов регистр теста и блок синхронизации,причем первый выход блока синхронизации соединен с входом синхронизации гене" ратора тестов, о т л и ч а ю щ е е -55 с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, устройство содержит блок хранения эталона, регистр 50 ра инвертируются элементами НЕ 36 всоответствии с временной диаграммой,приведенной на фиг,4 и последовательно управляют работой блоков 10,2,3,6,16,48.Нулевой импульс с выхода дешифратора 38 поступает на вход сброса триггера 34 и устанавливает его в состояни е 0 , При этом происходит останов 0к а генератора 1 тестов и блокируетсяпрохождени е импульсов через элемент И( э то повышает помехоустойчивость схемы ) .Если результаты контроля и ри д анном входном наборе положительные( ампли т уда и в р еме н ны е и ар ам е тры выходных сигналов укладываются в э аданные про б елы 1, то на выходах блоков 4и 2 5 сравнения устанавливаются единичные уровни сигналов . Н а этом циклконтроля с одним набором входных си гн алов э ак ан чив а е т ся , и разрешаетсядальнейшая проверка ,Следующий цикл проверки начинаетс я с поступления единичных сигналовс выходов бл ок о в 4 и 2 5 сравнения навходы элемента И 3 3При этом е ди ничный сигнал с выхода этого элемента ,диффер ен цир уяс ь цепочкой 3 9 , поступает н а вход элемента ИЛИ-НЕ 3 5 , и улевой импульс с выхода которого поступает на единичный вход три г гера 3 1 , устанавливая е го в единичноесостояние . Этот сигнал запускает г е 35нератор 1 и разрешает прохождениезадержанных синхроимпульсов на входсчетчика.В дальнейшем работа устройствааналогична описанной выше, 40Если результат контроля в какомлибо цикле отрицательный, то устройство прекращает работу. маски, группу формирователей импульсов, группу элементов задержки, две группы элементов И, вторую схему сравнения, регистр эталонных временных интервалов, группу счетчиков, блок индикации, вычитатель,руппу цифроаналоговых преобразователей,причем выход генератора синхроимпульсовсоединен с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены со счетными входами счетчиков группы, группы разрядных выходов которых соединены с группами входов соответствующих элементов И второй группы, входы которых соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов группы и через соответствующие элементы задержки группы - с- входами сброса соответствуюших счетчиков группы, счетные входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами регистра маски, информационные входы которого соединены с выходами признака маски генератора тестов, выходы задания эталонного временного кода которого соединены с информационными входами регистра эталонных временных интервалов, группа выходов которого соединена с первой группой входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами элементов И второй группы, выходыРавно и Неравно первой схемь сравнения соединены с первым входом блокировки блока синхронизац.и и с первым информационным входом блока индикации соответственно, третьи входы элементов И первой группы соединены с выходами блока шинных формирователей и входами соответствующих формирователей импульсов группы, информационные входы блока шинных формирователей соединены с выходами коммутатора входов-выходов и с первой группой информационных входов вычитателя, вторая группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока хранения эталона, адресные входы которого соединены с вьг ходами признака адреса генератора тестов, выход признака начала контроля которого соединен с входом пуска блока синхронизации, второй вход блокировки блока синхронизации соединен с выходом Равно второй схемы сравнения, выход "Неравнокоторой соеди 1381517 Онен с вторым информационным входомблока индикации, вход синхронизациикоторого соединен с вторым выходомблока синхронизации, третий выход которого соединен с синхровходом вычитателя, группа выходов которого соединена с первой группой информационныхвходов второй схемы сравнения, втораягруппа информационных входов которой 10соединена с группой выходов признакаэталона регистра тестов, информационные входы которого соединены с выходами признака теста генератора тестов, выходы признака входов-выходов 15которого соединены с информационнымивходами регистра входов-выходов, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора входов-выходов, информационные входы которогосоединены с выходами соответствующихцифроаналоговых преобразователей группы, стробирующие входы которых объединены с четвертым выходом блока синхронизации, пятый выход которого соединен с синхровходом второй схемысравнения, шестой выход блока синхронизации соединен с синхровходом регистра входов-выходов, седьмой выходблока синхронизации соединен с синхровходом блока шинных формирователей,восьмой выход блока синхронизации соединен с синхровходом регистра теста, входыгвыходы коммутатора входоввыходов являются входами-выходамиустройства для подключения к входамвыходам контролируемой логическойсхемы.