Устройство для тестового диагностирования цифровых блоков

СОЮЗ СОВЕТСКИХииюлдепекРЕСПУБЛИН 80,О 1)5 С 06 Г 11/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ я к области ольно-измери" нее к системам я функциониролектронной апИзобретение относит вычислительной и контр тельной техники,конкре автоматического контро вания цифровых узлов э ляется расшнзможностей чения ко иным урная а стр иа ка стово бъект тестов оля, соел ко услов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1248061, кл. С 06 Р 11/00, 1985.Авторское свидетельство СССР У 1182541, кл. С 06 Р 15/46, С 01 К 31/28, 1985.Авторское свидетельство СССР У 1149265, кл. С 06 Г 11/26, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕСТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ (57) Изобретение относится к вычислиатуры,Целью изобретения я рение функциональных вройства за счет обе я объектов с асинх емом информации.На фиг. представле схема устройства для т ностирования цифровых фиг.2-4 блок формирова последовательностей, у блок задания начальных ответственно. тельной и контрольно-измерительнойтехнике, а более конкретно- к системам автоматического контроля функционирования цифровых узлов элект"ронной аппаратуры. Целью изобретенияявляется расширение функциональныхвоэможностей устройства за счет обеспечения контроля объектов с асинхронным приемом информации, С этой цельюв устройство, содержащее бпок формирования тестовых последовательностей,группу узлов контроля, блок синхронизации, блок задания начальных условий, регистр, блок индикации " элемент И-НЕ, введены два мультиплексора и дешифратор, 4 ил., 1 табл Устройство содержит ( фиг.1) блокформирования тестовых последонательностей, группу 2 узлов контроля,блок 3 синхронизации, блок 4 задания начальных условий, рег,.стр 5,блок 6 индикации, элемент И-НГ. 7,мультиплексоры 8 н 9 дешифратор 10и имеет вход 11 задания режима устройства. Сннхровход блока 1 соединенс первым выходом блока 3 синхронизации, второй информационный выходблока 1 соединен с вторым входомостанова блока 3 синхронизации. Входначальной установки и информационныйвход блока 1 соединены с соответствующими выходами блока 4 задания начальных условий, вход номера тестас выходами мультиплексора 8. ПервыйинФормационный выход блока 1 являетсявыходом устройства для подключениярбъекта контроля, второй выход блока 1 соединен с входом блока 4. Входы устройства для падлкючеция объекта5контроля образуют первые информационные входы узлов 2 контроля, вторые,третьи и четвертые информациацн 11 евходы которых раздельно соединены стретьими, четвертыми и пятью информационными выходами блока 1. Первыеинформационные выходы узлов 2 контроля соединены с входами элемецтг ИНЕ 7, выход которого соединен с входом блока 3 синхронизации. Четвертыйи пятый выходы блока 4 падключе 11 кинформационному и управляющел 1 у входаммультиплексора 8, шестой в 11 хад блока 4 подключен к управля 1 ощему входумультиплексора 9 и первому информационному входу де 111 фратора 10. Вторые информационные входы узлов 2 калпроля соединены с ицфармациоцць 1 м входам мультиплексора 9, выходы которого соединены с информационным .;зхадомрегистра 5 и вторым инфармацоцць 1входом дешифратора 10. Выход регистра 5 соединен с входом блока 6 индикации, а выход дешифратора 10 - с адресным входом мультиплексора 8. Т 11 етий выход блока 4 соединен с входаминачальной установки узлов 2 контролии регистра 5.Блок 1 формирования тестовых последовательностей служит для выраба гкиконтрольных сигналев с задгццым посредством блока 4 чередованием 11 оги -ческих "0" и "1" для диагноструемого объекта, а также для формированиясигналов для узлов 2 кантрс 1,ясигнала окончания проверяю 111 е 1 о тестадля блока 4,Блок 1 Формирования тестовых последовательностей (Ф 11 г,2) сас 1 Оит 45из блока 12 регистровой г 1 амяти 1 счетчика 13 импульсог. Блок 12 рогстравай памяти выполнен нг микросхемахК 132 РУБ, а счетчик 13 импу 11.сов - цмикросхемах К 155 ИГ 7.Группа узлов 2 контроля прдна.чена для обнаружения дефект 11 х Функциональных узлов в диагноструел 1 о 11объекте по результатам праха;лсц 11проверяющего теста, а также для оп 55ределеция в выявлецл 11 с дефсктцых узлах характера неисправности пр прохождении диагнострующега 1 ест: . Харак терцымц цепс пргвцастял 1 ягс 1 яются Константный ноль. "Константная еди- ница" или "Кратная неисправность". Количество узлов 2 контроля в группе определяется числом выводов диагцастируемых объектов.Функциональная схема одного из узлов 2 контроля представлена на:фиг,3. Каждый из узлов контроля состоит из цифрового компаратора 14, элемента НЕ 15, двух КВ-триггеров 16 и 17 и трех элементов И 18-20. Первый и второй входы цифрового кампаратора 4 образуют одноименные входы соответствующего узла 2 контроля, вход элемента НЕ 15 является третьим входам узла 2 контроля, первые объедисццые входы элементов И 18 и 19 образуют четвертый вход узла 2 контроля. Установочные (К) входы триггеров 16 и 7 образуют установочный вход узла 2 контроляВыход элемента И 20 образует первый выход, а выходы КБ- триггеров - второй выход узла 2 контроля, Выход цифрового компаратора 14 соединен с вторыми входами элементов И 18 и 19,вход элемента НЕ 15 соединен с третьим входам элемента 1 18, а выход - с третьим входом элемента И 19, Выход элемента И 18 соединен с 8-входом триггера 16, а выход элемента И 19 - с 8-входом триггера 17, Прямые выходы КЯ-триггеров 16 и 17 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента20.1;цфравой компаратар 14 предназначен для сравнения эталонной (ожидаемой) цфармации, наступающей из блока 12 регистровой памяти блока 1, с реально получаемой информацией, поступающей с диагностируемого объекг;, 11 амещенного в контактном блокс 3. Компаратор 14 выполнен на микросхемах серий 500 и 597, Элемент 1 Ж 15, КБ-триггеры 16 и 17 и элементы И 18-20 совместно служат для органиэации работы устройства в режиме диагностирования, т.е, для .выявления неисправностей Константный 1;ол 1 ", "Константная единицан или "Кратная цеисправцостьп при прохождец диагцастирующего теста. Элемент НЕ 15, КВ-григгеры 16 и 17 и элементы И 18-20 выполнены на микрокамах серии 155.Блок 3 синхронизации представляет собой управляемые генератор импульсов с кварцевой стабилизацией55 5 162288частоты, выполненный ча микросхемахсерии. 500. Внешнее управление устройством (пуск ) осуществляется через синхровход генератора. Управление генератором осуществляется подвум входаи от блока 1 формированиятестовых последовательностей и элемента И-НЕ 7 через трансляторы ТТЛЭСЛ К 500 ПУ 124). Выходы блока 3 синхронизации подключены к сицхровходублока(тактовые импульсы) и входублока 4 задания начальньос условий(окончание теста),Блок 4 задания начальных условийслужит для координации работы узлови блоков устройства для тестовогодиагностирования цифровых объектов.Блок 4 задания начальных условий(фиг.4) состоит из двух регистров 21 20и 22, двух дешифраторов 23 и 24 и буферных приемопередатчцков 25-29. Выход приЕмопередатчцка 28 образует.первый выход, а выходы группы буферных приемопередатчцков 27 - второй 25выход блока 4 (информационную шину) .Третий выход блока 4 образован выходом приемопередатчика 25, четвертыйвыход - выходом регистра 21, пять.йвыход - выходом приемопередатчц.а 29, 3 Оа шестой выход вьходом реги тра 2,вход приемопередатчика 26 явллегсявходом блока. Входы регцсгров 1 ц22дешифраторов 23-24 и приемопере датчика 27 образуют вход э"дания ре 35жима устройства. Регистр 21 являетсябуферным регистром, предназначеннымдля приема из программатора и кратк -временного хранения информации о ачальной установке гчетчцкацмцульсов и передачи этой информации ца указанный счетчик через муг.; .ц, ,ор 8,Регистр 22 служит для приема цэ программатора, храцецис и передачи информации о выборе диагностирующей 45программы в зависимости от результатапроисхождения пронеряюшей программы.Дпя каждого диагностируемого объектапредварительно при подготовке программы контроля определяются выходныесостояния узлов контроля, соответствующие определенным видам отказовопределенных узлов объекта, Этим состояниям соответствуют коды, заносимые в регистр 22, причем объем памяти и содержание регистра 22 определяют глубину диагностирования ц направление поиска отказавшего узлаобъекта, т.е. количество точек диаг 4 6ностировация. Выходная информация регистра 22 определяет номера и количество выходов узлов 2 контроля, подключаемых к входу дешифратора 10. Кроме того, она определяет значение выходного кода дешифратора О, задающего новый адрес счетчика 13, по которому начинается прохождение дополнительного диагностирующего теста, уточняющего вид неисправности, Чем выше требуемый уровень диагностирования,тем большее количество адресов должен формировать дешифратор 1 О, большую разрядность должен иметь счетчик 13, больший объем памяти должен иметь блок 2 регистровой памяти. А в соответствии с этим большее количество комбинаций следует передавать через мультиплексор 9 в блок 1 формирования тестовых последовательностей с выходов регистра 22. Регистрь: 2 и 22 выполнены на микросхемах К 155 ТМЗ,.Дешифратор 23 совместно с приемопередатчиком 25 служит для формирования иэ получаемых иэ программатора данных сигцала начальной установки ,эловкоцтрсля и регистра 5, а приемопередатчик 26 - для передачи в программатор сигнала окоцчагц- теса с в"ода блока 1. Дешифр,тт р 24 овмьстцо с приемпередатчцкам 28 исглжит для форм ровация иэ получаемых с выхода прсграмматоре данных сигнала раэрсикция записи ицформации в блок 12 памя ти и сигнала начальной устацовки счетчи. а 13 1 череэ мульти.чексор 8). Дешифргторы 23 и 24 вь 1- цол.вца микрос. семах К 55 ИД 3, буферцке прцемопс:редатчики 25-29 - ца микросхемах с эриц К 559.Регистр 5 является буферным регистром, предназначенным для кратко" временного хранения и передачи на входы блока 6 индикации и дешифратора 1 О информации результата контроля), поступающей ца его входы через муы типлексор 9 с выбранного посредством блока 4 узла 2 контроляРегистр 5 выполнен ца микросхемах К 155 ТМ 2Блок б индикации поедназцачец дл. отображения инфо,нации,получаемой с выходов регистра 5, ц выполнен на индикаторных диодах АЛ 307.Мультиплексор 8 совместно с дешифратором 1 О служит для выбора адреса начальцои установки счетчика 13 им 1622884пульсов блока 1, причем в зависимости от режима работы устройстяа (провеяющиР Нли диагностирующий тест)установка начального адреса счетчи 5ка 1.3 ос,шествляется или от блокаили от дееирратора 10 по результатампрохождения проверяющего теста. ультиплексор 8 и дешифратор 10 выполнены на микросхемах серии 155. 1 уеьтР- плексор 9 предназначен для выбораузла 2 контроля, необходимого длядиагностирования цифрового объектаи ееропускания информации о результатах контроля с выбранного узла нарегистр 5. ьУльг)е,ееесор 9 таксвыполнен ны 1 Нсросхе;ах серии 55.Устройство работает следующим образом.Из программаторе через буферные20приемопередатчики н блок 2 памятиблока 1 записывается программы контроля - инфор;сцня б условияк проведения контроля. Эта Р 1,)о )мацнясодержт в себ тест вую часть 25(адрес проверяемого функлио 1,1 ьнога узла в объекте дра ностироь нн), носиГналу разрешения записи Р 11 фо)лац.11 ) формируемому в )еоса 4 (Рз данных посред твом дешифратора 24 и приемопередатчика 28 , с выхода приемо"ер датчика 29 через мультиплексор 8 в счетчик 13 .: 1 осРт я начачьнй адрес прове,.яющег теста. По с,гн) "ал си; ронзацн 1 поступ,.ющим с е)ьх ,а 1 сна ратара ил:пульсов блок, 3 на нлс)ь счетчика3, пронахдцт с: тьанне РНфОрМаЕРН ИЗ бспоха 12 а . ти, ТЕО - вая часть информации послуаат на н: оды совета,еа ностирсвэн)я. )таломая 1 т - 11 а БхоНР)рвьх 1 с парат);: 1., ) )до , г е басне час ь - ,- 8-в ц . триггеров 11) и 17 ч .раз:, с- ы И 18 и 9 сэ. я СС)О-, ВЕТС "В1 н, А,раС 1 -.,. Ч,) С),НФС)- мации сб. 1:сч 1 ц эбор сцн "с 111. НЕ:КОсЬКИ:. ЗЛ )В 2 К, Н ) Ь 1,ВИгсимости от структуры об)с.; .он,о- ЛЯ И 11)Оцр 1" 1 Ы К)Тр)ЛЧТ яуссР в роцсдурс д )гно троь 1 ц;НРрсРво объекта. (1 ф)с вла;.,);. 1 р,тор 14сс выб);н ь: уз. в 2 )Суясете)1)1) г ";) ннение э и.,1, й нэля 11";)ас 1 1)р е а е 1 ц),о; уес мВЫОЦтв 1 )1, ), Р ЕЛ;СЫ другие входы компараторов 14, При несовпадении сравниваемых сигналов на выходе соответствующего компаратора 14 Формируется сигнал "1", который поступает на входы элементов И 18 и 19, Разрешающий сигнал, формируемый адресной частью информационного тестового слова в блоке 1, поступает на другие входы элементов И 18 и 19, а на их третьи входи с выхода блока 1 поступает эталонный сигнал (еа элемент И 18 - чепосредственно, а на элемент19 - через элемент НЕ 15), от значения которого зависит установка в единичное состояние триг.еров 16 и 7, Триггер 16 устанавливается в еди ецу при условии несовадения сигнао)з на входе компаратора 14 ,а его вьходе устанавливается "1") и урон эталонного сигнала. Единичное состояние сриггера 16 фиксирует неисправность "Константный ноль . Триггер 17 устанавливается в состояние)1 при услови наличия в диагностируемсм объекте неисправности "Кон стантн,я единица" и уровня 0 эта, с епого сигеаеа,1 ри одновременном ус 1,но);анни триггеров 16 и7 в сс оя ие на выхода элмента И 20 фсрмнруатся уровень "1", что соответстг т типу неисправности диагностируемог объекта Кратная неисправность", ри совпадении сигналов на входах комеар;:тора 14 а его выходе.танав.ьНается уровень 0, тркгге, ы 16 и 17 также находятся в нулевомсто ИРи, что нидетельствует обсутсьи дефекты ь циагностируемом ооъсссс, В "аблице отражс о сос;)яние тнс );); 16 и 17 но прял,ому выходу;. ген)ос.н эт характера неис-равв 1"агноструемого об". екта.,РСЗУЛЕ)аЬ даГН. СткроВаиня ПО адресам, поступалеим на вхоцы мультиелексора 9 и дешифраора О с выхода регР .:ра 22 блока 4, передаются с вь" со, ов у. ла 2 контроля через мульти- .1 ексор 9 в регистр .) и дешифратор 10 1 формация с выхода регистры 5 посупы.т н;. вход блока 6 индисаци, тобл.ающиР виды неиспраносте. д 1, гности;)уемого сбъе .та. Есличика 13 импульсов блока 1. При этомсчетчик 13 устанавливается в новоеначальное состояние, которое определяет начальный адрес следующего диагностирующего теста исследуемого функционального узла в объекте диагностирования, Процедура диагностированияпродолжается с целью уточнения местадефекта и типа неисправности. Еслизаданных в регистре 22 ожидаемых комбинаций сигналов на входах дешифратора 10 не установилось, то н;. еговыходах формируется вектор единичныхсигналов, подтверждаюших окончдниетеста. При этом счетчик 3 импульсов блока 1 не изменяет своего состояния и на его выходе формируетсясигнал окончания теста, который черезприемопередатчик 26 поступает в программатор, В результатс дидгностируемая схемд фиксируется кан годнаят.е, результат контроля - "Годен" ),Если при диагностировднии объектавсего его узлы окажутся дефектными,то на выходе элемента И-НЕ 7 формируется уровень "О , являющийся сигндломостанова. который поддется нд генератор импульсов синхрониздции блока 3, далее в блок 4 и через входзадания начальных условий - на программатор. По этому сиги,лу процедура диагностирования прекрдшдется(т.ерезультат контроля - "Врдк")формула изобретения Устройство для тестового диагностирования цифрсвых блоков, сопержащее блок формирования те.товых последовательностей, группу узлов контроля, блок синхронизации, блок задания начальных условий, регис"р, блок индикации и элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым входом оста- нова блока синхронизации, синхровход которого является синхровходом устройства, а выход регистра соедчнен с входом блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля объектов с асинхронным приемом информации, оно содержит два мультиплексора и дешифратор, выход которого подключен к адресному входу первого мультиплексора, первый информационныи выход блока формирования тестовых последовательностей является выходом устройства для подключения к"Кратная неисравнстьО О 55 входу объекта контроля, первые информационные входы узлов контроля группыобразуют вход устройства для подключения к выходу объекта контроля, входномера теста синхровход, вход начальной установки, информационныйвход, второй, третий, четвертый ипятый информационные выходы блокаформирования тестовых последовательностей соединены соответственно с выходом первого мультиплексора, первымвыходом блока синхронизации, первыми вторым выходами блока задания начальных условии и вторым входом останова блока синхронизации, вторыми,третьими и четвертыми информационнымйвходами узлов контроля группы, входыначальной уст,".ногки регистра и узловгоконтроля группы подключены к третьему выходу блока задания начальныхусловий, информационный и управляюший входы первого мультиплексора соединены соответственно с четвертым и25 пятым выходами блока зддания начальных условий, шестои выход которогоподключен к первому информационномувходу дешифраторд и упрашяецемувходу второгс му типлексора, в рвыеи вторые информационна.е выходы узогконтроля группы соедннеп состветственно . входдми ."немею д И-НЕ инФормационным входом второго ь льтиплсксорд, выход нторс:о мупь 1. лексо 35рд подключен к информационном. входурегистр, и второму информационномувходу дец ифраторд, д синхровход ивход задания режима блока задания начальных условий соединены сответст 4 О ценно с вторым выходом блока синхронизации и вхооч задания режимд устройства, 1622884еда роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Заказ ВНИИПИ 11Госуда Тиражвенного комитет113035, Москва,АфР 47 ИЩ ФФ Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС