Устройство для диагностики неисправностей логических блоков

) (11) 51) 4 С 06 Р 15/46 ВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ ор л л.,ССР1983ИКИ НЕ- ОВ л тели 6-8, ин, первый реигнатурногс торой ре- четчиков гер 19.водит по водов ци енциал сигна тчико ка 1 15 с мого блокалоком 5 упрого зонда 1 ает на конт вательность 1 енератор 4 тестов ируемый блок Э пос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Ростовское особо констское бюро(57) Изобретение относитсяконтрольно-измерительной те Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при регулировке, контроле и диагностике неисправностей цифровых,блоков на интегральных схемах.Целью изобретения является повышение достоверности контроля.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для диагностики не. исправностей логических блоков; на Фиг. 2 - функциональная схема блока управления;,на Фиг. 3 - функциональная схема блока счетчиков измерений; на фиг. 4 - Функциональная схема блока сигнатурного анализа.Устройство для диагностики неисправностей логических блоков (Фиг. 1) содержит контактный зонд 1, коммутатор 2, контролируемый блок Э, генератор 4 тестов, блок 5 управления,может быть использовано при регулировке, контрол и диагностике неисправностей цифровых блоков на интегральных схемах. Целью изобретения является повышени достоверности контроя. С этой целью в устройство, содержащее блок управления, генератор тестов, первый регистр данных, блок сигнатурного анализа, триггер, два элемента И, индикатор, контактный зонд и два дифференциальных усилителя, введены коммутатор, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, второй регистр данных, блок счетчиков измерений и третий дифференциальный усилитель. 1 з.п.ф-лы, 4 йл., 1 табл. дифференциальные усилидикатор 9, элемент НЕгистр 11 данных, блок 12анализа, элемент ИЛИ 13,гистр 14 данных, блок 15измерений, элемент И 16,элемент ИЛИ 18, элемент ИКонтактный зонд 1 проиключение контролируемых врового блока 3 через диффусилитель 8 к входам блотурного анализа и блокаизмерений,Коммутатор 2ческое подключен осуществляет автомати- дфопие выводов контролиру- ф адресу, задаваемомуния, к выходу контакт 1520548контрольных тестов в соответствии с адресом, определяемым блоком 5 управления. Генератор 4 выполнен в виде сменного перепрограммируемого запоми 5 кающего устройства, осуществляет преобразование последовательного двоичного кода, поступающего на него с выхода блока 5 управления,впоследовате" льность контрольноготеста,необходим для проверки объекта контроля (ОК) и выполнен в виде набора сменных перепрограммируемых модулей, в каждый из которых занесена информация с тестовыми воздействиями под конкретные типа ОК,В частности, при проверке ОК тестом типабегущая единица. таблица истинности для блока 4 выглядит следующим образом.Для других типов ОК контрольный 20 тест задается в соответствии с его внутренней логической структурой.Блок 5, предназначенный для управления режимами работы всего устройства и формирующий синхросигналы "Нача нец", "Выбор режима", содержит (фиг.2) тактовый гекератор 20, элемент И 21, триггер 22, элемент ИЛИ 23, счетчики 24 и 25, дешифраторы 26 и 27, элементы ИЛИ 28 и 29 и элемент ИЛИ 30, кнопки 31 и 32, переключатели 33 и 34 режимов работы.Дифференциальные усилители Ь и 8 и элемент И 19 осуществляют допусковый контроль уровня в контролируемой точке, переключаемой через зонд 1 на первый (положительный) вход усилителя 6 н первый (отрицательный) вход усилителя 8, На второй (отрицательный,40 вход усилителя 6 подается пороговое напряжение логической "1" в диапазоне + 0,1+ 9,9 В, а на второй (положительный) вход усилителя 8 подается пороговое напряжение логического 0к 45 в диапазоке + 0,1,.+ 9,9 В.Дифференциальный усилитель 7 осуществляет контроль на наличие контакта с контролируемой точкой, для чего на его первый (отрицательный) вход50 подается напряжение смещения -0,1 В,а на второй (положительный) вход, связанный с контактным зондом, подается ток смещения такой, чтобы в отсутствие контакта между зондом 1 и контролируемой точкой блока 3 там присутствовал потенциал -0,2 В, Выход усилителя 7, а также элемента 19 через элемент 13 фиксирует ка индикаторе 9 состояние "Обрыв цепи" и "Брак уровня соответственно. Эти же сигналы через элемент 18 устанавливают триггер 17 в положение, запрещающее через элемент 16 вывод результатов в регистры 11 и 14 с блока 12 сигнатурного анализа и блока 15 счетчиков измерений соответственно, Элемент НЕ 10 производит выбор подачи информации с регистров 11 и 14 через элемент 13 на индикатор 9Блок 15 (фиг. 3) состоит из формирователя интервала и частоты измерения, выполненного на счетчике 35, триггера 36 начала преобразования, элемента И-НЕ 37, первого 38, второго 39 и третьего 40 элементов И, элемента ИЛИ 41, триггера 42 синхронизации, счетчика 43 результата измерения, четвертого 44 и пятого 45 элементов И,Блок 12 сигнатурного анализа (фиг. 4) содержит сдвиговый регистр 46 и сумматор 47 по модулю два, первый вход которого подключен к выходу усилителя Ь. Ыестнадцать выходов регистра 46 соединены с входами регистра 11. Кроме того, выходы седьмого, девятого, двенадцатого и шестнадцатого разрядов регистра 46 соединены с группой входов сумматора 4, а его выход соединен с информационным входом регистра 46. Входы синхронизации и начальной установки которого соединены с выходами блока 5 управления.Устройство работает следующим образом.В режиме сигнатуркого анализа переключатель 33 находится в верхнем положении, а переключатель 34 выбора функций - в замкнутом положении, что определяет однократное считывание входной последовательности с выбранной точки контролируемого блока. Нажатием кнопки 32 блока 5 управления устройство переводится в исходное состояние, а после нажатия кнопки 31 начинает цикл работы. При этом триггер 22 разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора 20 через элемент 21 на вход счетчика 24 адресов тестовых воздействий и далее через дешифратор 26, элемент 28, элементы 29 и 30 вырабатываются синхросигналы "Начало, "Сдвиг", "Выбор режима""Конец".Входная последовательность с контролируемой точки блока 3 через зонд 1поступает на входы дифференциальныхусилителей 6 - 8. В случае отсутствияконтакта напряжение отрицательногосмещения фиксирует на выходе усилителя 7 сигнал "1, В случае поступле 5ния на вход зонда уровней сигналов,не соответствующих выбранным пороговым значениям логической 1 и логического О, задаваемым в диапазоне+0,1+9,9 В, на выходе усилителей6 и 8 соответственно фиксируются сигналы "1", при поступлении которыхна вход элемента 19 последний совместно с сигналом, снимаемым с выходаусилителя 7, отображается через элемент 13 на индикаторе 9, Это позволяет оперативно определять неисправности типа "Брак уровня" и "Обрыв цепи".По сигналу "Начало" блока 5 управления происходит обнуление блока 12 20сигнатурного анализа, блока 15 счетчиков измерений и триггера 17, разрешающего прохождение сигнала "Конец" через элемент 16 с блока 5 управления, который начинает выдавать 25адреса на генератор 4 тестов, стимулирующий входные контакты контролируемого блока 3. Входная последовательность, снимаемая с контрольныхточек блока 3, поступает через зонд 1на вход дифференциального усилителя6, сравнивается с пороговым значением и внодится на информационный входблока 12 сигнатурного анализа, навход сдвига которого в это время поступают с блока 5 управления импуль 35сы "Сдвиг", записывающие входную последовательность,По окончании цикла контроля результат из блока 12 переписывается в ре 1гистр 11 сигналом Конец , поступающим через элемент 16 с блока. 5 управления и далее полученная сигнатураотображается на индикаторе 9. В случае, если в пРоцесс контРоля между 45сигналами "Начало" и "Конец" появляются сигналы ошибок типа "Брак уровня" или "Обрыв цепи", то они отображаются на индикаторе 9, а также, проходя через элемент 18, устанавливаюттриггер 17 в положение, запрещающеепрохождение сигнала "Конец" черезэлемент 16, результат контроля в этомслучае не переписывается из блока 12сигнатурного анализа и регистр 11.При работе устройства в режимефункциональных измерений переключателем 34 устанавливается выбранная функция, выдающая режим работы блока 15. При этом сигнал с ечзхода элемента 30запрещает вывод информации с регистра 11 и разрешает вывод информациис регистра 14.;Сигналом "такт" с выхода генератора 20 производится формирование сетки частот в блоке 15, используемых нразличных режимах функциональных измерений.Если разрешен режим измерения частоты сигналом с входа Г, то при поступлении сигнала "Начало на входблока обнуляется значение счетчика 43результата, а по заднему фронту сигнала "Начало" триггер 36 устанавливает на первом входе элемента 39 логическую "1". При этом со счетчика 35через элемент 38 и далее через элемент 41 импульс интервала счета поступает через элемент 39 на входтриггера 42 и на выходе элемента 45появляется сигнал логической " 1",который разрешает прохождение импульсов с линии "Вход черезэлемент 44 на вход счетчика 43результата и запрещает прохождениеследующего сигнала "Начало" до окончания преобразования. Ио заднему фронту импульса интервала измерения, задаваемого счетчиком 37, триггер 42синхронизации запрещает формированиенового цикла измерения до прихода сигнала "Начало",Таким образом, н результате описанного цикла измерення счетчик 43 результата содержит измеренное значениечастоты, которое через регистр 14 иэлемент 13 вынодится на индикатор 9.Если разрешен режим измерения периода сигналом с входа Т, то работаблока 15 производится аналогичным образом за исключением того, что интервал счета задается внешним сигналомс линии "Вход" через элемент 40, ачастота заполнения поступает со счетчика 35 через элемент 37 на вход элемента 44 и далее на счетчик 43 результатаПри работе блока 15 н режиме счета числа импульсов сигнал с входа Мразрешает прохождение входных импульсов на вход счетчик" 43 результатана все время между сы налами "Начало",При работе устройстьа н режимеснятия суммарной сигнатуры переключатель 33 находится в нижнем положении, а переключатель всех узлов устройства производится аналогичным сиг 1520548натурному анализу образом с той лишь разницей, что входной сигнал с выходных контактов блока 3 поступает на вход зонда 1 через коммутатор 2, управление которым производится счетчиком 25 контактов и дешифратором 27 блока 5 управления. Работа устройства в этом режиме проходит таким образом, что сигнал "Начало" формируется элементом 29 только при нулевом адресе счетчика 25 контактов, и в дальнейшем при переходе на очередной контакт посигналу "Конец", поступающему на счет ный вход счетчика 25, происходит последовательное подключение зонда 1 через коммутатор 2 ко всем выходным контактам блока 3 с одновременной выдачей тестовых воздействий и сжатием поступающей информации без обнуления блока 12 сигнатурного анализа при переходе к очередному контакту блока 3.Последний адрес дешифратора 27 через элемент 23 сбрасывает триггер 22 в исходное состояние, и на индикато ре 9 отображается суммарная сигнатура всего блока 3. По соответствию или отличию последней от эталонной информации принимают решение об исправности контролируемого блока. 30Формула изобретения1. Устройство для диагностики неисправностей логических блоков, содержащее блок управления, генератор35 тестов, первый регистр данных, блок сигнатурного анализа, триггер, два элемента И, индикатор, контактный зонд и два дифференциальных усилителя, причем вход пуска генератора тестов соединен с первым выходом блока управления, а выход генератора тестов является выходом устройства для подключения к входу контролируемого блока, второй и третий выходы блока управления подключены соответственно к синхроводу первого регистра данных и входу сдвига блока сигнатурного анализа, четвертый выход блока управления соединен с входами начальной установки блока сигнатурного анализа и триггера, первый и второй входы и выход первого элемента И подключены соответственно к выходу триггера, пятому выходу блока управления и входу записи первого регистра данных, первый вывод контактного зонда соединен с первыми входами первого и второго дифференциальных усилителей, вторые входы которых подключены соответственно к шине задания единичного порога и шине задания нулевого порога, выход первого дефференциального усилителя соединен с первым входом второго элемента И, информационным входом сигнатурного анализа, выход которого подключен к информационному входу первого регистра данных, а выход второго дифференциального усилителя соединен с вторым входом второго элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно содержит коммутатор, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, второй регистр данных, блок счетчиков измерений и третий дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к шине порога уровня обрыва цепи, второй вход третьего дифференциального усилителя соединен с первым выводом контактного зонда и дополнительно подключен к шине задания тока смещения,первый и второй входы и выход первогоэлемента ИЛИ соединены соответственнос выходом третьего дифференциальногоусилителя, выходом второго элементаИ и синхроводом триггера, первый,второй, третий и четвертый входы ивыход второго элемента ИЛИ подключенысоответственно к выходу третьего диф"ференциального усилителя, выходу второго элемента И, выходу первого регистра данных, выходу второго регистра данных и входу индикатора, выходпервого элемента И соединен с входомзаписи второго регистра данных, входи выход элемента НН подключены соответственно к второму выходу блокауправления и синхроводу второго регистра данных, информационный входкоторого соединен с выходом блокасчетчиков измерений, вход начальнойустановки, тактовый вход и информационный вход которого подключены соответственно к четвертому и шестому выходам блока управления и выходу первого дифференциального усилителя,седьмой выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора,информационные входы которого являются входами устройстяа для подключенияк выходам контролируемого блока, а выход коммутатора подключен к второмувыводу контактного зонда,2. Устройство по п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления15205 чЯ 25 ах 0000 0000 0000 0000 0001 0010 0100 1000 0000 ООО 001 010 011 ,,100101110 111 111 0 0 О 0 0 О 0 О 1 0001 0010 0100 1000 0000 0000 О 00 0 О О 0 О О О О О 0 О 0 0 О 0 0 0 1 содержит тактовый генератор, элемент И. триггер, четыре элемента ИЛИ, два счетчика, два дешифратора, кнопку пуска, кнопку сброса и два переключате 5 ля, при этом первый и второй выходы тактового генератора соединены соответственно с шестым выходом блока и первым входом элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу триггера и счетному входу первого счетчика, синхровод триггера соединен с выходом кнопки пуска, первый вход и выход первого элемента ИЛИ подключены соответствен5 но к выходу кнопки сброса и входам начальной установки триггера и первого и второго счетчиков, выходы первого и второго счетчиков соединены с входами соответственно первого и вто рого дешифраторов, кроме того, выход первого счетчика подключен к первому выходу блока, первые выходы первого и второго дешифраторов соединены соответственно с первым и вторым контактами первого переключателя, входи выход второго элемента Ш 1 И подключены соответственно к второму выходупервого дешифратора и третьему выходу блока, третий выход первого дешифратора соединен с тактовым входомвторого счетчика и пятым выходом блока, первый и второй входы и выходтретьего элемента Ш 1 И подключены соответственно к первому выходу первого дешифратора, третьему контакту первого переключателя и четвертому выходу блока, первые контакты второгопереключателя соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые контактыподключены к шестому выходу блока ивходам четвертого элемента ИПИ, выходкоторого соединен с вторым выходом блока, а второй и третий выходывторого дешифратора подключены соответственно к седьмому выходу блока ивторому входу первого элемента ИЛИ.1520548 ИаХ На 515 Составитель Г.Виталиеведактор В.Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор В и Подпис Тираж 6 Заказ 6760/ тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 НИИП Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат Патент , г. УжгороИ 1 осударственного ко 113035, Ио