Генератор тестовых воздействий

(72) О Д (53) (56) В 46 и 4 иетиколоки иульуппу элеи, генера" ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4206927/24-2406.03.8723.11,88. Бюл. Яф 43Киевский научно-исследовательи конструкторский институт перного оборудованияА.А.Каданский, В.Н.Королев,уккас и В.П,Оидоренко681.325 (088.8)Авторское свидетельство СССР211, кл, С 06 Р 1/02, 1975.торское свидетельство СССР743, кл. С 06 Г 1/02, 1980.(57) Генератор относится кавтоматического контроляки цифровых объектов пристве и техническом обспужЦель изобретения - повьвпедействия. Генератор содержиной регистр, первую группуИ 2, блок 3 регистров иасратор 4, регистры 5,6, арлогическое устройство 7,типлексоров 8,9, вторую грментов И 10, блок 11 памя редстваи иагности" про и 9 вод нии.быстро-, выходлементов девиФ", дов, выход 18, Генератор 12 псевдо случайных кодов содержит регистр сдви га и сумматор по модулю два. Блок 13управления содержит блок памяти мик рокоманд, счетчик, регистр,.микро" .команд, дешифратор микрокоманд, ре"гистр адреса, формирователь стробиру 2вий, содержит блок 21 памяти, счетчик22 и регистр 23 микрокоманд, дешифра"тор 24 микрокоманд, регистр 25 адреса, формирователь 26 стробирующих5 сигналов, узел 27 синхронизации, так"товый генератор 28счетчик 29 тактов, триггер 30 пуска и буферный регистр 31.АДУ 7 представляет собой универ 10 сальное арифметико-логическое устройство и может быть реализовано по известной схеме,Генератор работает следующим образом.Перед началом генерации производится загрузка данных, необходимыхдля Формирования испытательных последовательностей, в блок 11 памяти через буферный регистр 15, при этом20 адреса загружемых ячеек блока 11 памяти принимаются в регистр 25 черезбуферный регистр 31, Через этот жерегистр с входа 16 в блок 21 памятимикрокоманд загружается микропрограмма, определяющая последовательностьопераций генератора в каждом такте,с использованием для задания адресов,блока 21 памяти счетчика 22, в счетчик 29 тактов - общая длина (в так 30 35 триггер 30 пуска, который включаеттактовый генератор 28. В процессеработы происходит выборка микрокомандиз блока 21 памяти. Прочитанная микрокоманда принимается в регистр 23 1Изобретение относится к вычисли,тельной технике, в частности.к сред, ствам автоматической проверки цифровых объектов, и может быть использовано для функционального контроля процессоров, контроллеров, запоминаю,щих устройств и прочих блоков и уз;лов ЭВИ, а также других средств циф,ровой техники при их производстве и техническом обслуживании.Цель изобретения - повышение быстродействия генератора.На Фиг.1 представлена структурная ,схема предЛагаемого генератора, на фиг,2 - схема генератора псевдослучайных кодов; на фиг.З - схема, блока управления, на фиг.4 - временная диаграмма работы генератора; на Фиг.5- формат микрокоманд блока управления.Генератор (Фиг 1) тестовых воздействий содержит выходной регистр 1, первую группу элементов И 2, блок 3 регистров маски, дешифратор 4, регистры 5 и 6, арифметико-логическое устройство (АЛУ) 7, второй 8 и первый 9 блоки мультиплексоров., вторую группу элементов И 10, блок 11 памяти, генератор 12 псевдослучайных кодов, блок 13 управления, буферные регист." ры 14 и 15, первую 16 и вторую 17 группы входов и выходы 18 генератора тестовых воздействий.Генератор псевдослучайных кодов (фиг.2) содержит регистр 19 сдвига и сумматор 20 по модулю 2.Блок 13 управления (фиг.З), предназначенный для подачи управляющих и стробирующих сигналов на остальные блоки генератора тестовых воэдейст-,. ющих сигналов, узел синхронизации, тактовый генератор, счетчик тактов, триггер пуска, буферный регистр. Цель изобретения достигается за счет введения (ш) регистров масок, образующих блок 3 регистров масок, дешифратора 4, групп элементов И 2,10, блоков мультиплексоров 8,9, регистров5, 6, буферных регистров 14, 15. 1 э.п. ф-лыу 5 ило тах) испытательной последовательности, в счетчик 22 " начальный адресмикропрограммы в блоке 21 памяти.После завершения ввода начинаетсяпроцесс генерации, для чего вводится9564 Во время первой фазы в течение Ятактов возможна запись значений последовательности иэ блока 11 памяти,в соответствующие разряды выходногорегистра 1, что дает возможность по давать на объект диагностированияразличные Я-тактные детерминированныесигналы. Вторая фаза состоит из Ь)тактов, в каждом из которых происхо"дит запись полученного в конце первой фазы псевдослучайного кода с регистра 5 в соответствующие разрядывыходного регистра 1, Каждая микроко"манда записи в выходной регистр 1 з 143 микрокоманд часть ее поступает далее на дешифратор 24 микрокоманд, ав счетчике 22 в зто время формируется адрес следующей микрокоманды, т.е,выполнение текущей команды совмещается с чтением следующей. Каждая микрокоманда содержит поле адреса блока 11, памяти, который принимается из блока 21 памяти в регистр 25 адреса блока 1 1 памяти, поле кода операции АЛУ 7, поле кода выбора одного из регистров 3. 1-3.ш маски, поле управления вторым 8 и первым 9 блоками мультиплексоров и управляющие разряды, с помощью которых задается выдача стробирующих сигналов в блоки генератора тестовых воздействий, Эти сигналы вырабатываются формирователем 26 под действием импульсов тактового генератора 28. Сигналы для внутрен- . них узлов блока синхронизации вырабатываются узлом 27. При выполнении микрокоманд переходов новое значение счетчика 22 формируется путем передачи в него адреса из регистра 23 (при естественном следовании микро- команд содержимое счетчика 22 формируется увеличением на единицу его предыдущего состояния) . В каждом такте происходит уменьшение на единицу содержимого счетчика 29 тактов, по достижении им нулевого значения, т.е. по окончании формирования всей испытательной последовательности, счет. чик 29 выдает сигнал, сбрасывающий триггер 30 пуска, который блокирует тактовый генератор 28.,и, следовательно, останавливает генератор Тестовых воздействий. Сброс триггера ЗО возможен до окончания формирования испыта" тельной последовательности сигналом, поступающим извне через буферный регистр 31.После пуска процесс генерации испытательной последовательности происходит следующим образом. В начале в каждый из регистров блока 3 регистров маски записывается содержимое одной из ячеек области памяти блока 11, в которой записаны маски. Эта область памяти имеет следующее содержимое; в (ш)-й ячейке каждого -го разряда генератора, входящего в группу, для которой формируется псевдо- циклический код, записан один сигнал, разрешающий запись в выходной регистр 1, и остальные запрещающие сигналы, причем номера ячеек, в которых записаны разрешающие сигналы, для какдого1-го разряда группы отличаются другот друга, в последней, ш-й ячейкеразрешающие сигналы записаны в техразрядах генератора, по которым будет производится выдача детерминированных сигналов. Эта часть микропрограммы выполняется один раз на всю 10 испытательную последовательность независимо от ее. длины. Затем начинается собственно Формирование испытательной последовательности, получаемой в результате многократного циклц ческого повторения второй части микропрограммы. Цикл рабсты генераторасостоит из двух фаэ." Фазы полученияпсевдослучайного кода с заданными вераятностямн единиц илн нулей вкаждом -м разряде и Фазы Формирования псевдоциклического кода на выходах генератора. В каждом такте первой фазы, выполняемой за (3+1) тактов, происходит последовательное об ращение к ячейкам блока 11 памяти,формирование очередного псевдослучайного кода в генераторе 12 псевдо-случайных кодов и накопление в первомрегистре 5 диэъюккции, получаемойна АПУ 7, их логический произведений,получаемых с помошью второй группы. элементов И 10. При этом вероятностьсохранения нулевого значения во втокром регистре 5 равна Р , где Р=0,5 -вероятность появления нуля в псевдо- ЗБслучайной последовательности, К8 -количество единиц в последовательности из блока 11 памяти. Лля получениязначений вероятностей, равных (1-Р ), 40в последнем (5+1)-м такте выполняУется операция сложения по модулю 2содержююого регистра 5 с единичнымизначениями соответствующих последовательностей из блока 11 памяти.14395 10 15 20 25 оперирует со своим регистром 31-3.шмаски, Запись происходит только в теразряды выходного регистра 1, входыразрешения записи которых размаскированы содержимым выбранного регистрамаски, код которого содержится в микрокоманде и подается на дешифратор4. Таким образом, в течение одного цикла происходит изменение сигналов на всех выходах генератора, входящихв группу, для которой Формируетсяпсевдоциклический код. Абсолютноебыстродействие генератора (быстродействие по одному выходу) определяетсядлительностью одного цикла, равной(Б+ш) тактов, а относительное быстродействие (быстродействие по соседнимвыходам в группе) определяется длительностью одного такта. У прототипапри Формировании аналогичной последовательности прибавляется один тактв начале первой Фазы - для занесениямаски, разрешающей запись в выходкойрегистр детерминированных сигналовиз соответствующей области памятиблока 11 в регистр маски, и (ш)тактов во второй Фазе - для занесения соответствующих масок в регистрмаски перед каждым тактом записипсевдослучайного кода в выходкой регистр, т,е. длительность одного цикла больше на ш тактов и равна (Б+2 ш) так" тов, изменение сигналов на соседних выходах в группе происходит через35 один такт, Таким образом, абсолютное быстродействие предлагаемого генераБ+2 штора в - раз вышее, чем у прототиБ+впа, а относительное выше вдвое.При необходимости сочетания в рамках одной испытательной последовательности различных сигналов, например для совмещения Формированияпсевдослучайных (псевдоциклических) по"-. следовательностей кодов и циклически посторяющихся детерминированных сигналов с выдачей произвольных тестов, предлагаемый генератор также имеет преимущество в быстродействии. Микропрограмму для такой последовательности можно представить как совокупность отдельных микропрограмм для каждого типа сигналов, микрокоманды которых чередуются, При этом каждая отдельная55 микропрограмма оперирует со своими регистрами маски (без перекрытий).Предлагаемый генератор тестовых воздействий имеет возможность не толь 64 6ко подавать сигналы на объект диагностирования, но и принимать его реакции в регистр 5 через второй блок 8 мультиплексоров. Эти реакции могут быть записаны в блок 11 памяти для последующего анализа, а также использоваться в качестве операндов АЛУ 7, например, для сравнения с эталонными значениями, хранимыми в блоке 11 йамяти, .для определения факта изменения сигнала на каком-либо выходе объекта диагностирования (в этом случае реакция, принятая в регистр 5, передается в регистр 6, а в первый принимается новая реакция, затем на АПУ 7 происходит сравнение) и т.п.Наличие внутренней магистрали данных генератора (связывающей блок 11 памяти, входы выходного регистра 1, блока 3 регистров маски и регистра 6), регистров 5 и 6, второго и первого 9 блоков мультиплексоров позволяет в одном такте выдавать на входы объекта (через выходной регистр) тестовое воздействие, принимать эталонные значения выходных реакций во второй регистр и действительные реакции в первый регистр. При соединении соответственно выходов 18 генератора. с входами 17 (в реальной контрольной аппаратуре на основе предлагаемого генератора эта связь через буферы имеет место) предлагаемый генератор может осуществлять эффективный самоконтроль. Формула изобретения1Генератор тестовых воздействий, содержащий выходной регистр, первый регистр масок, арифметико-логическое устройство, блок памяти, генератор псевдослучайных кодов, блок управления, причем выход выходного регистра подключен к выходу генератора, информационный вход выходного регистра и информационный вход первого регистра масок подключены к шине данных блока памяти, входы синхронизации первого регистра масок, входы управления арифметика-логического устройства, генератора псевдослучайных кодов и вход адреса блока памяти подключены к соответствующим выходам стробов управления и клдов операции и адреса блока управления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены шрегистров масок, образующих блок2. Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем что блок управления15 содержит блок памяти микрокоманд,счетчик, регистр микрокоманд, дешифратор микрокоманд, регистр адреса,формирователь стробирующих сигналовузел синхронизации, тактовый генера 20 тор, счетчик тактов, триггер пуска,буферный регистр, причем вход начальной загрузки блока подключен к входубуферного регистра, выход которогоподключен к информационным входам ре 25 гистра адреса, блока памяти микрокоманд, счетчика, счетчика тактов ивходу установки триггера пуска, выходкоторого подключен к входу тактовогогенератора, выход которого подключенЗ 0 к входам узла синхронизации и формирователя стробирующих инмпульсов, управляющие входы которых, вход дешифратора микрокоманд, вход кода адресаперехода счетчика подключены к соответствующим разрядам выхода регистра35микрокоманд, информационный вход которого подключен к выходу блока памяти микрокоманд, вход синхронизациикоторого, входы синхронизации регист 40 ра микрокоманду регистра адреса у счетчика и счетчика тактов подключены ксоответствующим выходам узла синхронизации, выход регистра адреса под-.ключен к выходу адреса блока управле 45 ния, вход регистра адреса подключенк выходу поля адреса блока памятимикрокоманд, вход управления адресомперехода счетчика подключен к входу;управления переходом блока, выходы50О.формирователя стробирующих сигналов,регистра микрокоманд и дешифратораподключены соответственно к выходамстробов управления, кода операциии стробирования приема масок блока55управления выход переполнения счетчика тактов подключен к входу сбросатриггера пуска,143 , регистров масок, дешифратор, две группы элементов И, два регистра, два буферных регистра, две группы мультиплексоров, причем управляющий вход поразрядного приема выходного регистра подключен к выходу элементов И первой группы, первые входы которых подключены к поразрядно объединенным выходам регистров масок блока, вторые входы элементов И первой группы подключены к выходу стробирования выдачи информации блока управления, выходы стробирования приема масок которого подключены к соответствующим входам шрегистров масок блока, информационные входы которых подключены к шине данных блока памяти, входы разрешения чтения ш регистров масок подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход . которого подключен к выходу поля кода выбора одного из регистров масок блока управления, выход генератора псевдослучайных кодов подключен к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к шине данных блока памяти, выходы элементов И второй группы подключены к первому информационному входу первого блока мультиплексоров, второй информационный вход которого подключен к шине данных блока памяти, управляющие входы первого и второго блоков мультиплексоров подклю. чены к выходу соответствующих разрядов поля управления выбором источника данных блока управления, выход первого блока мультиплексоров подключен к входам первого регистра, вы" ход которого подключен к входу первого операнда арифметико-логического устройства, вход второго операнда которого и вход первого буферного регистра подключены к выходу второго регистра, информационный выход арифметико-логического устройства подключен к первому информационному входу второго блока мультиплексоров, второй информационный вход которого подключен к входу информации объекта диагностирования генератора, вход синхронизации второго регистра и входы синхронизации первого буферного регистра и первого регистра подключены к соответствующим выходам управляющих стробов блока управления, выходы первого и второго буферных регистров подключены к шине данных бло"ка памяти, вхоц второго буферного регистра и вход начальной загрузки информации блока управления подключенык входу исходных данных генератора,вход управления переходом блока управления подключен к выходу результата сравнения арифметико-логическогоустройства.1439564 Р ЛЮГ Д 40 Г ИГ ЮИ УЮ СбГ Составитель С.КурошТехред А.Кравчук Корректор И.Муска Редактор О.Юрковецкая Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5