Устройство для контроля микроэвм

логовых ключей, блок 7 регистров,цифровой коммутатор 18, схему сравнения 19, блоки элементов И 20-21, эле.мент ИЛИ 2, контролируемую микроЭВМ;23, Вход "Пуск" 24, индикатор 25,регистр 26.Для контроля в реапьном масштабевремени по контрольным примерам целевой программы, занесенной в микроЭВМ 23,В Режиме "Ввод" на ее цифро-,вые и аналоговые Входы необходимоподавать входные воздействия (цифровые и аналоговые соответственно),а в режиме "Вывод" надо снимать цифро вую и аналоговую информацию, Сопоставляя выходную информацию, поступающуюс микроЭВМ после обработки ею входныхтестовых воздействий, с эталоннымизначениями, можно судить о правильности функционирования или неисправности контролируемой микроЭВМ,Блоки устройства, обеспечивающие:съем и подачу информации на входы",выходы микроЭВМ 23, подключаются к 25ним с помощью ключей и коммутаторов.Для обеспечения контроля микроЭВМ ссовмещенными входами-выходами, входные воздействия на них поступают через блок 10 ключей и блок аналоговыхключей 16,. Эти ключи находятся всостоянии "Обрыв" при отсутствии признака "Ввод" с выхода микроЭВМ 23, Приналичии признака "Ввод" блок ключей 10передает цифровые воздействия с выхода блока 8 на входы-выходы микроЭВМ,а блок аналоговых ключей -16 -аналоговые входные воздействия, Аналоговые воздействия вырабатываютсяблоком ЦАЛ 12 и с помощью аналогового коммутатора 14 через ключи 16 подключаются на контролируемые в даннойпроверке входы-выходы микроЭВМ, Применение коммутатора 14 необходимо по"тому что число аналогоВых ВходОВ Вы 45ходов микроЭВМ превышает число ЦАП,В каждой проверке входные аналоговыевоздействия подаются на часть входоввыходов микроЭВМ 23,Аналоговый коммутатор 15 служитдля подключения входов АЦП 13 к контролируемым входам-выходам микроЭВМ,поскольку их количество может значительно превышать число АЦП, ЧерезЦифРОВОЙ коммутатор 18 информация 55,в регистр 4 может записываться либос выхода регистра 5, либо свыхода блока АЦП 13. При настройке и контроле аналого-циФровых преобразователеи,входящих в микроЭВМ 23,результат преобразования представлен в цифровой Форме, с входов-выхо-.дов микроЭВМ считывается в регистр 5,а с него через цифровой коммутатор18 - в регистр 4, Если настраиваютсяи контролируются цифроаналоговыепреобразователи микроЭВМ 23, то еевыходные сигналы имеют аналоговуюФорму. Они преобразуются в коды блоком АЦП 13, из которого через коммутатор 18 переписываются в регистр 4,Контроль микроЭВМ производитсяследующим образом,Исходную информацию, необходимуюдля контроля микроЭВМ 23, заносят впервый 8 и второй 9 блоки памяти спомощью блока ввода-вывода 1, В первый блок 8 памяти с второго информационного выхода блока ввода-вывода1 заносятся значения цифровых ианалоговых (в цифровой Форме - кодах) входных тестовых воздействий,которые при контроле микроЭВМ 23 подаются на ее входы-выходы, Крометестовых воздействий, в блок 8 памяти заносятся коды, записываемые врегистр 7 при предварительной настройке (перед началом проверки параметров) аналоговых узлов микроЭВМ, кодыуправления аналоговыми коммутаторами14,15, блоком АЦП 13, цифровым коммутатором 8, блоком 16 аналоговых ключей, регистрами 17 последовательногоприближения а также признаки пр авильности выходной информации с микроЭВМпри каждом обращении к ее входам-вы"ходам и признак конца контроля. Призаписи информации во второй блок 9памяти из блока ввода-вывода 1 навход установки счетчика 3 и далее -с его выхода на адресный вход блока 9 памяти - поступает адресзаписываемой информации, Одновременно с блока ввода-вывода 1 на ин 1 юрмационный вход блока 9 памяти подается записываемое значение определяющего разряда, который, как и в прототипе,характеризует правильную дли-тельность между обращениями микроЭВМ 23 к входам-выходам, Сигнал свхода ".Пуск" 24 поступает на входы"Сброс" первого 2 и второго 3 счетчиков, регистра 4 и блока ввода-вывода 1 для сброса результатов предшествующего контроля. Поокончании сигнала на входе "Пуск"24 происходит запуск микроЭВМ 23, 5787 6которая начинает выполнять целевую програлсчу, Контроль информации на цифровых и аналоговыхвходах-выходах микроЭВМ 23 может производиться как одновременно, так ипоследовательно во времени, Управлениережимами работы (" Ввод" или "Вывод" )осуществляется микроЭВМ 23 по ее выходным сигналам - признакам "Ввод"я "Вывод". Элемент И 11 выполняетроль фиксатора возможной неисправности микроЭВМ 23, при которой она выдает одновременно два признака: по выходам "Ввод" и "Вывод", ЭлементИ 1 передает признак неисправностив блок ввода-вывода , где фиксируются и отображаются все возможные неисправности микроЭВМ 23. Ло сигналупризнака "Вывод", поступающему изконтролируемоймикроЭВМ 23 на синхровход регистра 5, в него производится запись информации с цифровых выходов микроЭВМ - результат .обработки цифровых и аналоговых входных тестовых воздействий. С выдачей признака "Вывод" или по сигналу с третьеговыхода блока 8 памяти через блок 20элементов запускаются АЦП блока 13,входы которых через аналоговый коммутатор 15 подключены к контролируемыманалоговым выходам микроЭВМ, Результаты аналого-цифрового преобразования аналоговых выходных сигналовмикроЭВМ 23 из блока АЦП 3 через цифровой коммутатор 18 записываютсяв регистр 4. Счетчик 2 через элемент ИЛИ 22 подсчитывает суммарноечисло запросов ввода-вывода микроЭВМи сигналов с регистров 17 последовательного приближения "Завершение преобразования", характеризующих окончание очередного этапа настройки аналоговых узлов микроЭВМ, Выходы счетчика 2, регистров 4 и 5 соединены садресными входами блока 8 памяти.По сигналу запроса ввода-вывода измикроЭВМ 23, поступаюшему на вход"Чтение" блока 8 памяти, по сформированному таким образом адресу происходит считывание информации с первого выхода на входы блока ключей 1 О -.входных цифровых воздействий длярежима "Ввод", С третьего вы"хода блока 8 памяти в регистр 6 записывается информация, которая послепреобразования в блоке ЦАП 12 опреде.ляет входные аналоговые воздействия,а управляющие разряды производят переключения аналоговых коммутаторов14 и 15, В выбранной ячейке блока 8памяти, кроме тестовой и управляющей информации, содержится значениеопределяющего разряда, которое посту.пает с второго выхода блока 8 памятив блокввода-вывода информации,Если по адресу, сформированному с выходов счетчика 2 и регистров 4,5, считанное значение определяющего разряда равно единице, то эта ситуация характеризует правильную работу микроЭВМ 23.В случае прихода невернойинформации с выходов регистров 5и/или 4 (т.е. с цифровых выходовмикроЭВМ 23 и неверных результатовпреобразования информации аналоговыми узлами микроЭБМ),не соответствую щей эталонной таблице тестов, происходит считывание нулевого значенияопределяющего разряда и блок вводавывода .1 фиксирует неисправность микроЭВМ, При появлении признака "Ввод"производится считывание из блока 8:памяти через блок 10 ключей входных цифровых воздействий и подача свыходов блока ЦАП 12 через аналоговый коммутатор 14 и блок 16 аналоговых ключей аналоговых воздействий навходы микроЭВМ 23, Дпя обеспеченияконтроля микроЭВМ с совмещенными входами-выходами блок 10 ключей и блок16 аналоговых ключей находятся в состоянии "Обрыв" при отсутствии признака "Ввод" с выхода микроЭВМ 23. Теаналоговые ключи блока 16, которыедолжны постоянно в течение проверкиподавать аналоговые сигналы на входымикроЭВМ 23 (например опорные и регулировочные сигналы), включены управляющими сигналами с выхода блока 8памяти через блок 2 элементов И.Длительность цикла обращения к 45входам-выходам микроЭВМ 23 подсчитывает счетчик 3 по импульсам, поступающим с его тактового выхода. Совпадение значения циклов с эталонным про"веряется блоком 9 памяти, на вход"Чтение" которого поступает сигналс выхода запроса ввода-вывода микроЭВМ 23,По адресу, поступающему вблок .9 памяти с выхода счетчика 3,в блок ввода-выводасчитывается значение определяющего разряда, х рак теризующего правильную длительность,между обращениями микроЭВМ 23. При считывании нулевого значения. опре,целяющего разряд в блоке ввода-выво 157871 да 1, Фиксируется неисправность мик- роЭВМ. Особенность контроля аналоговых узлов микроЭВМ 23 состоит в том, что перед проверкой параметров прово-, дится настройка этих узлов, например .настройка опорных напряжений и направлений смещения цифроаналоговых преобразователей. Режим настройки за"ается очередным сигналом запроса 1 О ввода-вывода микроЭВМ 23, по которому с третьего информационного выхода блока 8 памяти поступает сигнал"Пуск" в блок регистров 17 последовательного приближения под управлением которых производится настройка всех аналоговых узлов, С этого же выхода блока 8 памяти через блок эле.ьментов И 21 выдаются управляющие сигналы на блок аналоговых ключей 16, 2 О через блок элементов И 20 - на блок АЦП 13, а также на цифровой коммутатор 18, аналоговые коммутаторы 14,15., В регистр 6 записываются коды, определяющие на входах микроЭВМ 23 анало.25 говые напряжения, при которых прово";: дится настройка, а в регистр 7 зано-.сятся коды настройки, по которым ведется подстройка аналоговых узлов, С первого выхода блока 8 памяти через 3 О блок 1 О ключей в микроЭВМ 23 заносится информация, необходимая для настройки, Например, при установке внешнего опорного напряжения цифроаналогового преобразователя, входящего в микроЭВМ 23, выход ЦАП из блока 12, задающего опорное напряжение, через аналоговый коммутатор 14 и блок аналоговых ключей 16 подключается к входу микроЭВМ, на котором надо 40 установить опорное напряжение, Поскольку опорное напряжение подается на вход микроЭВМ 23 при последующем ее контроле, соответствующий ключ в блоке 16 включается через блок 21 45 управляющим, сигналом из блока 8 памяти, В регистр микроЭВМ 23, управляющий работой ее цифроаналогового преобразователя, и в регистр 7 записывается один и тот же код, по которому будет проводиться настройка опорного напряжения (например, код полной шкалы 1111), В ходе настройки блок регистров 17 последовательного приближения в соответствии с алгоритмом последовательного приближения вырабатывает коды, которые поступают в блок ЦАП 12 и преобразуются в аналоговое напряжение. Выработанное аналоговое 6 8напряжение с аналогового выхода 1,ЛП 12через аналоговый коммутатор 4 иблок 16 аналоговых ключей подаетсяна вход микроЭВМ 23,эацаюций опорноенапряжение, Выходной аналоговый сигнал ЦАП микроЭВМ 23 с ее выхода через аналоговый коммутатор 15 подаетсяна аналоговый вход блока АЦП 13, в ко -тором преобразуется в цифровую форму,Полученный код через цифровой коммутатор 18 записывается в регистр 4, Значение .этого кода в схеме сравнения19 сопоставляется со значением коданастройки, хранящимся в регистре 7.Результат сравнения с выхода схемысравнения 19 передается на вход дан,ных регистра 17 последовательногоприближения, который на основанииэтого сигнала вырабатывает на цифровом выходе код слеДующего шага последовательного приближения, Послеокончания всех шагов последовательного приближения блок 17 регистровпоследовательного приближения вырабатывает сигнал "Завершение преобразования" который через элемент ИЛИ 22поступает на счетный вход счетчика 2,формирующего на первом адресномвходе блока 8 памяти зону адресовследующей тестовой проверки, Найденное значение опорного напряженияподается на вход микроЭВМ 23 в течение последующего контроля,Если настройка выполнена неправильно, то после ее окончания с выхода цифро-аналогового преобразователя микроЭВМ 23 поступает аналоговыйсигнал, отличающийся от заданногозначения более чем на допустимое отклонение, После преобразования этогосигнала блокам АЦП 13 в регистр 4будет записан код, отличающийся отточного значения, которое хранится врегистре 7, более чем на допустимуюпогрешность, Поэтому при следующемпосле окончания настройки сигналезапроса авода-вывода микроЭВМ 23 поадресу, сформированному с выходов регистров 4,5 и счетчика 2, из блока 8памяти в блок ввода-вывода 1 будетсчитано нулевое значение определяющего разряда, фиксирующее ошибочный результат настройки, При настройке аналого-цифровых преобразователей, входящих в микроЭВМ 23, по признаку "Вы-.вод", который поступает на синхровходрегистра 5, в него записывается цифровая информация с выходов мик,9 15787роЭВМ 23 - результат аналого-цифровой обработки сигналов, поступающих на входы микроЭВМ 23. Чер ез цифровой коммутатор 18 р езультат обработки записываетсяв регистр 4, с выхода которого в схеме 19 сравнения сопоставляется с кодом настройки, хранящимся врегистре 7, Результат сравнения передается на вход данных блока регистров17 последовательного приближения, спомощью которого через блок ЦАП 12,аналоговый коммутатор 14 и блок 18аналоговых ключей организована настройка ЛЦП микроЭВМ 23 аналогично настройке ЦАП, Возможна организациянастройки аналоговых узлов с использованием только аналоговых сигналовввода-вывода микроЭВМ 23, При этом 2 Она микроЭВМ 23 из блока ЦЛП 12 подают входные аналоговые воздействия,а результаты их аналого-циФровой обработки снимают с аналоговых выходовмикроЭВМ, Результаты обработки преобразуются в блоке ЛЦП 13 в цифровойкод на основании сравнения в схемесравнения 19 полученного кода с заданньм в регистре 7 значением, блокрегистров последовательного приближения 17 выполняет настройку аналоговыхузлов микроЭВМ 23,После настройки аналоговых узловмикроЭВМ 23 проводится контроль ихпараметров: погрешностей преобразователей, диапазонов аналоговых входныхвыходных сигналов, нелинейностей амплитудных характеристик или вида зависимости функционального преобразования, времен преобразований,Таким образом, в устройстве обеспечивается контроль микроЭВМ 23 в реальном масштабе времени путем подачина ее входы цифровых и аналоговыхвоздействий и съема с выходов цифро 45вой и аналоговой информации, являющейся результатом обработки входныхвоздействий, Органиэация контроляпозволяет провести проверку микроЭВМс совмещенными и/или раздельнымивходами-выходами. После окончаниявсех тестовых проверок по очередному запросу ввода-вывода, поступающему из микроЭВМ 23 в блок 8 памяти, сего второго выхода в блок 1 вводавывода считывается и фиксируетсяпризнак конца контроля, Если в ходеконтроля в блок 1 ввода-вывода из блоков 8 и 9 памяти не поступило ни од 16 10ного нулевого значения определяющих разрядов, то микроЭВМ 23 функционирует правильно, Если в блоке 1 ввода-вывода зафиксировано нулевое значение определяющего разряда, то по номеру теста, в котором получено это значение, можно определить неработоспособный узел микроЭВМ 23.Формула и э о б р е т е н и яУстройство для контроля микроЭВМ, содержащее блок ввода-вывода информации, два счетчика, два регистра, индикатор, два блока памяти, блок ключей, элемент И, причем вход "Пуск" устройства соединен с входами "Сброс" первого и второго счетчиков, блока ввода- вывода информации первого регистра и является выходом устройства для под" ключения микроЭВМ, первый выход блока ввода-вывода соединен с входом установки второго счетчика и информационным входом первого блока памяти, а второй выход блока ввода-вывода информации - с входом ввода информации второго блока памяти, первый информационный выход которого через блок ключей подключен к входам-выходам уст.ройства для подключения микроЭВМ и информационному входу второго регистра, адресный вход первого блока памяти соединен с выходом второго счетчика, счетный вход которого подключен к тактовому входу устройства для подключения микроЭВМ, вход "Чтение" первого блока памяти соединен с входом "Запрос ввода-вывода" устройства для подключения микроЭВМ, вход признака "Ввод" которого подключен к первому входу элемента И и управляющему входу блока ключей, вход признака "Вь- вод" устройства для подключения мик- роЭВМ соединен с вторым входом элемента И и синхровходом второго регистра, информационный выход первого блока памяти и второй информационный выход второго блока памяти подключены к соответствующим информационным входам первого регистра, выходы первого счетчика и второго регистра подкпючены к соответствующим адресным входам второго блока памяти, вход "Чтение" которого соединен с входом запроса ввода-вывода устройства для подключения микроЭВМ, выход элемента И соединан с входом управления записью первого регистра, вы 11 15 ход которого соединен с,входом индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения контроля микроЭВИ как с цифровыми, так и с аналоговыми входами- выходами, введены три регистра, блок цифроаналоговых преобразователей, блок аналого-цифровых преобразователей, два аналоговых коммутатора, блок аналоговых ключей, блок регистров, цифровой коммутатор, схема сравнения, элемент ИЛИ и два блока элементов И, причем вход "Пуск" уст-; ройства соединен с входами "Сброс" третьего, четвертого и пятого регистров, выход третьего регистра подключен к третьему адресному входу вто"рого блока памяти третий информационный выход которого подключен к управляющим входам цифрового коммутатора, первого и второго аналоговых коммутаторов, к информационным входам четвертого и пятого регистров, к входу "Пуск" блока регистров, к первым входам первого и второго блоков элементов И, информационный вход третьего регистра соединен с выходом цифрового коммутатора, выходы второго регистра и блока аналого-циФровых преобразователей соединены с соответствущцими информационными входами 78716, 1 гцифрового коммутатора, первый и второй входы схемы сравнения подключенысоответственно к выходам третьего ичетвертого регистров, выход схемысравнения подключен к входу данных .блока регистров, цифровой выход которого соединен с первым информационным входом блока цифроаналоговых преобразователей, выход "Завершение преобразования" блока регистров соединен.с первым входом элемента ИЛИ, выходпятого регистра соединен с. вторым информационным входом блока цифроаналоговых преобразователей, аналоговыйвыход которого через первый аналоговый коммутатор и блок аналоговых ключей подключен к входам-выходам уст.ройства для подключения микроЭВМ, .рО которые через второй аналоговый коммутатор подключены. также к анапоговому входу блока аналого-цифровых преобразователей, вторые входы первогои второго блоков элементов И и эле мента ИЛИ соединены соответственно свыходами "Вывод", "Ввод" и "ЗапрОсввода-вывода" устройства для подключения микроЭВИ, а выходы этихблоков соединены соответственно с ЗО ,вхоцом "Пуск" блока аналого-цифровых преобразователей, управляющимвходом блока аналоговых ключей и счет-,ным входом первого счетчика.Тираж 569 Заказ 9 писно ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор л. Гагарина, 101 ВНИИПИ Государственно 11303