Устройство для функционального контроля линейных цифровых блоков

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 3154 И 9) И 1) 6 Г 11/26 БВЕТЕН ИСАНИ КА 4439449/2410,06.8828.02,91. Бюл.Рязанский радиот(56)У 116 хнический инЯф 14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ00 изОБРетениям и (лнРытияПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В.А.Линьков, Г.А.Филин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГОКОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис-,пользовано для функционального контроля двоичных линейных цифровыхсистем. Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможно,стей устройства за счет обеспечения Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для функционального контроля двоичных линейных цифровых систем.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности контроля линейных цифровых блоков с произвольным количеством входов и выходов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для функционального контроля линейных цифровых блоков на фиг. 2 " структурная возможности контроля линейных цифровых блоков с произвольным количеством входов и выходов. С этойцелью в устройство, содержащее генератор тестов, накапливающий сумматор по модулю два, блок памяти,первый и второй элементы задержки,элемент ИЛИ, триггер, блок сравнения сигнатур, формирователь сигнатур, счетчик и блок индикации,введены группы иэ и Формирователейсигнатур (где н - число входов контролир.емого линейного цифровогоблока), группа иэ и Е-входовых накапливающих сумматоров по модулюдва (где 1 - количество разрядовформирователя сигнатур), группа из,Е и-входовых сумматоров по модулюдва и а-входовый сумматор по модулю два (где ш - число выходовконтролируемого линейного цифрового блока). 4 ил. схема многоканальной линейной цифровой системы, на фиг. 3 - функциональная схема накапливающего сумма"тора по модулю два на Фиг. 4функциональная схема формирователясигнатур,Устройство (Фиг.1) содержит группу из и формирователей 1 сигнатур,группу из и Е"входовых накапливающих сумматоров 2 по модулю два, группу из Е и-входовых сумматоров 3 помодулю два, формирователь 4 сигнаттур, накапливающий сумматор 5 помодулю дйа, ш-входовый сумматор 6 помодулю два, блок 7 сравнения сиг3 16315натур, блок 8 памяти, двоичный счетчик 9, элемент ИЛИ 10, первый и второй элементы 11 н 12 задержки, триггер 13 О-типа, блок 14 индикации,объект 15 диагностирования имеет груп"пу из 1 информационных входов 16группы из и Формирователей 1 сигнатур,руппу из щ входов 17 а-входового сумматора 6 по модулю два, груп пу из и выходов 18, (и+1)-й выход 19 и (и+2)-й выход 20 блока памяти, синхровход 21 и вход 22 сброса контролируемого блока и генератор 23 тестов, 15С группы выходов генератора 23 входная информация объекта 15 диагностирования поступает на информационные входы Формирователей 1 сигнатур группы, выходы которых подключены соответственно к входам .накапливающих сумматоров 2 по модулю два группы, -е Ц = 1, к) выходы сумматоров 2 группы соединены с входами 3-го и-входового сумматора 3 по мо дулю два группы, выходы которого подключены к входам блока 7 сравнения. Выходная информация объекта диагностирования поступает на ш-входовый сумматор 6 по модулю два, выход которого соединен с входом Формирователя 4 сигнатур. Выходы Формирователя 4 сигнатур соединены с входами накапливающего сумматора 5 по модулю два, выходы которого подключены к входу блока 7, выход которого соединен с Э-входом триггера 13, выход которого подключен к входу блока 14 индикации. Синхронизирующий вход 21 устройства соединен с синхроводами объекта 15 диагностирования, группы из и Формирователей 1 сигнатур, формирователя 4 сигнатур, группы из п накапливающих сумматоров 2 по модулю два, накапливающего 45 сумматора 5 по модулю два, двоичного счетчика 9, Выход счетчика 9 соединен с адресным входом блока 8 памяти (и+2)-й выход 20 которого через элемент 11 задержки соединен со стробирующим входом блока 7 и с С-входом50 триггера 13, (и+1)-й выход 19 блока8 соединен с первым сумматором 5, агруппа из и выходов 18 блока 8 соединена с входами соответствующих сумма" торов 2 группы. Выход элемента 11задержки через элемент 12 задержки, подключен к первому входу элемента 10, другой вход которого, а также, р,еоЙ) и а(с 1) з. = 0,3,олиномы степени 1. гд степени 1 с Осходной инфорй системы, а ни не более 1, ой последоваЕсли Х(Й) мн п), соответств мации линейной У И) - мног очле соответствующии тельности, тоогочлующийшифровн степ выход ХИ)ЛИ) = 7(й)(2 Обозначение через Х,И),= 1,п и У И), 3 = 1,а соответственно выходные и входные последовательности многоканальной линейной цифровой системы, а через 7 " (Й) выходные последовательности одноканальных линейных цифровых систем с передаточными Функциями 3 И), многоканальную линейную цифровую систему можно описать системой уравнений:, (и + (О =,(о, а й) + гай)++щИ) =И)1 я(ф) гю( )я( ) ( ли (2) известно; И)Д И) + Х й) Д,г, (Д)+,. х(а) д, И) = т,(а)ф,вход 22 сброса объекта диагностирования соединен с входами начальной установки формирователей 1 сигнатур группы, формирователя 4 сигнатур, счетчика 9, накапливающего сумматора 5 по модулю два, накапливающих сумматоров 2 по модулю два группы.Устройство строится по следующему принципу.Любая многоканальная линейная цифровая система может быть представлена совокупностью отдельных передаточных функций 27 Л," (й), 3. = 1 и,1,ш), показывающих зависимость 1-й выходной последовательности от х-й входной последовательности много:канальной цифровой системы (фиг,2).Передаточная Функция 1-мерной одноканальной линейной цифровой системы записывается в виде:+ ХИ)д(а) " ,И). Сложив левые и правые части системы уравнений;:)х) г( )х,(а)(д(а) + д,г(а)д,(а) + хг(г 1(а) + 1 ггИ)++дг(а+хн(а) (1 н (а) пг (а)(а хИ) х 2(а)хм(а)Представив 3;, И) (1 = 1,п, 1 = 1,п в виде (1) й а) ьрИ) ья( ) + Ьй ) +х,(й)(,И) +,щ(а)а,.И)ага) агг гф(ь м (а) + ьп (а)+ + ьф(х(а) + у (а)т,(а) .Выражения в скобках приводят к общимзнаменателямЬ 5ь ц (а) П а", (а)+ ь, (а) П а, (а)ь (а)а, (а)Н, ц Я ,(х) , (1х И) 1 И мЬ +ЬЪП а (а)Ь И)И)п а, (й)+ Ь И) 1 а, (й)Ь (а)Д аЯ 1ф ;+г ,ф- т,(а) + к (а) к,(а) .него левую и правую части Спагаемые левой части приводят кобщему знаменателю и домножают на ФИа(й) + Х (аЯ, Ьгф И 1 П1ЬИ и и) а ИД П а (а)+-1 з) Н 14Р(й) = Г Ц а,", (а)1 а1где с 1(И) и Р(а) - полиномы степении ь 1 в = ;, которые могут быть най= (т,(а) + т (а)у (а к163154515т. иа(Х 8 = 0 7) + ят.авиа(Х, В = ОЯ) ят.яиай(Хп,= О,Я) --25 фяз.авиа(т 5,= ОО)тпгде 7 =с У И) нейных цифровых блоков, описываемых1-передаточными Функциями общего вида,Тогда Функционирование устройописывается логическим уравнениемства для Функционального контроля лио 0С яциа (с,)пюд 2 +С яддиас (;)шой 2сЯ"где ят.апай;, т. = 1,й - состояния -х вующая импульсу "Сравнение", постуформирователей сигнатур из группы из 45 лающему на блок 7.и формирователей 1 сигнатур Устройство работает следующим обяЦиа 1 - состояние Формировате- разом.ля 4 сигнатур. Первоначально формирователь 4В общем случае информация в блок 8 сигнатур и группа из и Формироватепамяти вводится следующим образом. лей 1 сигнатур, сумматор 5 и группа.50По первым Я - Я - 1 адресам по . из и сумматоров 2, счетчик 9 и объектвсем выходам программируются нули. С 15 контроля, представляющий много(Я - Я)-го адреса по 0-й по (и+1)-му канальную цифровую систему, по цепивыходу 19 и группе из и выходов 20 внешнего сброса устанавливаются в нупрограммируются соответственно коэф- левое исходное состояние. После этофициенты полиномов Р(с 1) и С(с 1) с = го формирователь 4 сигнатур готов к1,й (в порядке убывания степеней),. приему поступающей на его информациПо с 1-му адресу по (и+2)-му выходу 20 онный вход суммы по модулю два выпрограммируется единица, соответст- ходньпс,последовательностей У;(й),Х,(а)С, И) + Х,(а)С,И)+.,Рассмотрим многочленПй) " П(с 1)СИ),Г,где С(с) и +с 1 сц И) = йа)(,у,а+).Раскроем скобки+ ц(й)а(4)Так как формирователь сигнатур,используемый для получения сигнатурдвоичных последовательностей тожепредставляет собой линейную цифровуюсистему и для него выполняется принцип суперпозиции, то сигнатура последовательности, соответствующеймногочлену, равна сумме по модулюдва сигнатур последовательностей,членов формулы (4).Все эти необходимые сигнатурыможно получить на одном сигнатурном регистре по мере поступленияинформации П(д), Фиксируя их коэффициенты ; полинома, подаваемыми впорядке убывания степеней..+ Х (с 1) С (с 1) =,: У, (с 1) Р(Й) .1=1Сумматоры 2 и 5 (Фиг.3) представляют собой группу из ЗК-триггеров 24,Формирователи 1 и 4 сигнатур(фиг,4) представляют собой сдвиговый регистр 25 с обратными связямии сумматор 23 по модулю два, на котором суммируются по модулю 2 входная двоичная последовательность с1разрядами обратной связи сдвиговогорегистра.Информационным входом Формирова теля сигнатур служит Один из входов 15сумматора по модулю два.Если обозначить сигнатуру последовательности, соответствующую (4),через яЦиаС (Б 5, Я = О, 0), где Я - 20 длина последовательности, а состояние Формирователя сигнатуры в момент Е, - через яапа (С,), то ят.диаС(Б, Б = О,ф25 0=ЯПодобные (4) многочлены представляют из себя слагаемые левой частиь 1631545 10 Формула из обре т ения1 = 1,щ контролируемого линейного цифрового блока, а каждый 3-й формирователь 1 сигнатур группы готов к приему поступающей на его информационный вход 1 Х(с 1), 3 = 1, и входной информации контролируемого линейного цифрового блока.Начиная с (О - )-го такта блок 8 памяти по группе из и-го и (п+1)- го выходов начинает выдавать сигналы "Строб 18" и "Строб 19", соответствующие коэффициентам С к Р;,= О,Яф, 1 с = 1,й, поступающим на стробирующие входы 4 накапливающих сумматоров 2 по модулю два. Через 0 тактов получают сигнатуры,Оравные суммам, .Р зд 8 паС(С,)щод 2ог 1иС, эдипа(1,)щод 2, 1 с = 1,й=Ясоответственно.С приходом О-го тактового импульса блок 8 памяти по (и+2)-му выходу 20 выдает сигнал "Сравнение", который через элемент 11 задержки поступает на управляющий вход блока 7 сравнения сигнатур, разрешая сравнение сигнатур, полученных в К-разрядном накапливающем сумматоре 2 по модулю два и и группе из К и-входбвых сумматоров по модулю два (таким образом осуществляется проверка равенства (6)В случае их неравенства блок 7сравнения сигнатур выдает сигнал неисправности контролируемой многоканальной линейной цифровой системы,который через триггер 13 поступает наблок 14 индикации. Импульсом "сравнение" через элемент 12 задержки,элемент 10 осуществляется сброс устройства в нулевое состояние, послечего оно готово к приему следующего слова данных. Элемент 11 задержки служит для того, чтобы управляющий сигнал "Сравнение" поступил наблок 7 сравнения сигнатур с некоторой задержкой относительно сигналов,поступающих на остальные входы бло"ка 7 сравнения сигнатур, что повышает надежность выполнения сравнения,Элемент 12 задержки служит для осуществления задержки обнуления блоков 4, 5 и 9 и группы из и блоков1 и 2 на время выполнения операциисравнения в блоке 7 сравнения сигнатур,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 с 5 Устройство для функционального контроля линейных цифровых блоков, содержащее генератор тестов, накапливающий сумматор по модулю два, блок памяти, первый и второй элементы задержки, элемент ИЛИ, триггер, блок сравнения сигнатур, формирователь сигнатур, счетчик и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения контроля линейных цифровых блоков с произвольным количеством входов и выходов, в него введены группа из и формирователей сигнатур (где и - число входов контролируемого линейного цифрового блока), группа из и к-входовых накапливающих сумматоров по модулю два (где 1 - количество разрядов формирователя сигнатур), группа из Е и-входовых сумматоров по модулю два и щ-входовый сумматор по модулю два (где щ - число выходов контролируемого линейного цифрового блока), причем д-й вход щ-входового сумматора по модулю два (1 ( 1"щ) является входом устройства для подключения к 1-му выходу контролируемого блока, информационный вход, синхровход, вход сброса и 3-й разряд информационного выхода формирователя сигнатур (1 "- 1 .1) соединены соответственно с выходом щ-входового сумматора по модулю два, синхровходом устройства, выходом элемента ИЛИ и 3-м разрядом информационного входа накапливающего сумматора по модулю два, вход сброса и 3-й разряд информационного выхода которого подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ и 3 -му разряду первого информационного входа блока сравнения сигнатур, информационный вход 1-го фор- мирователя сигнатур группы (1 й 1 йп) является входом устройства для подключения к 1-му информационному входу контролируемого блока и подключен к 1-му выходу генератора тестов, синхровход, вход сброса и 3-й разряд информационного выхода 1-го формирователя сигнатур группы соедине ны соответственно с синхровходом устройства, выходом элемента ИЛИ и 3-м разрядом информационного входа 1-го К-входового накапливающего сумматора по модулю два, вход сбро 16315 са, тактовый вход и 1-й разряд информационного выхода которого подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ 1-му информационному выхоУ5 ду блока памяти и 1-му разряду информационного входа 1-го п-входового сумматора по модулю два группы, выход которого соединен с 1-м разрядом второго информационного входа блока сравнения сигнатур, первый вход и выход элемента ИЛИ подключены соответственно к входу начальной установки устройства и входу сброса счетчика, синхровход и выход которого соединены соответственно с синхровходом устройства и адресным входом блока памяти (и+1)-й и (и+2)-й информационные выходы которого подклю 12чены соответственно к тактовому входу накапливающего сумматора по модулю два и входу первого элемента задержки, выход первого элемента загдержки соединен с управляющим входом блока сравнения сигнатур, синхровходом триггера и входом второго элемента задержки, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, информационный вход и выход триггера соединены соответственно с выходом блока сравнения сигнатур и входом блока индикации, а вход начальной установки и синхровход устройства являются также входами устройства для подключения к входу сброса и синхровходу контролируемого блока.роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг ул. Гагарина, 101 Заказ 547 Тираж 406 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР,113035Москва 5-35, Раушская наб., д. 4/5