Устройство для контроля цифровых узлов

(ь аВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРОВЫХ УЗЛОВ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля цифровых узлов, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и повышение надежности за счет новой организации устройства, Устройство содержит информационный вход 1, синхронизирующий вход 2, установочный вход 3, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 пороговые элементы, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 триггеры, элементы ИЛИ 12 и 13, элемент 14 совпадения, блоки индикации 15.1 и 15.2, дешифраторы 16 и 17, индикаторы 18 с со 1 ответствующими связями, 3 ил 1 табл.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при наладке, визуальномконтроле и диагностике цифровых устройств,Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и повышение надежности за счет новой организацииуст.ройства,На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 - таблица, иллюстрирующая отображаемую информациюна блоках индикации устройства.Устройство (фиг.1) содержит информационный вход 1, синхронизирующий вход 2,установочный вход 3, первый 4, второй 5,третий 6 и четвертый 7 пороговые элементы,первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый11 триггеры, два элемента ИЛИ 12 и 13,элемент 14 совпадения, два блока 15,1 и15.2 индикации, дешифраторы 16 и 17, ин. дикаторы 18 с соответствующими связями,В таблице (фиг,2 и 3) сопзт "0" и сопя1" означает, что при контроле исследуемойсхемы в точках подключения входов 1 и 2устройства постоянно присутствуют уровни"Лог.О" и "Лог,1". При этом отображаютсясимволы, соответствующие логическимуровням на входах 1 и 2 устройства (в случаесопзт "0" отображается символ "0", а в случае сопи "1" - символ "1").Устройство работает следующим обраПороговые элементы 4 - 7 находятся висходном состоянии, когда их входы никудане подключены или на них присутствуютнапряжения. больше допустимого уровня"Лог.О" или меньше допустимого уровня"Лог,1", Пороговые элементы 4 и 6 срабатывают только в случае, если на их входахпоявляется напряжение больше допустимого уровня "Лог.1", и на их выходах устанавливается уровень "Лог.О". Пороговыеэлементы 5 и 7 срабатываюттолько в случае,если на их входах появляется напряжениеменьше допустимого уровня "Лог.1", и на ихвыходах устанавливается уровень "Лог,О",Б исходном состоянии входы 1 и 2 отключены, на входе 3, подключенном к Я-входам триггеров 8 - 11, присутствует уровень"Лог.1", на выходах пороговых элементов 4 -7 уровень "Лог,1", Так как на С-входах триггеров 8 - 11 присутствуют уровни "Лог,1",поступающие с выходов элементов 4 - 7, тона инверсных выходах триггеров 8 - 11 может быть или уровень "Лог,1", или уровень"Лог,О", которые поступают на соответствующие входы элементов ИЛИ 12 и 13, Приэтом хотя бы на одном из двух или на обо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 входах соответственных элементов ИЛИ 12 и 13 присутствует уровень "Лог,1", то на выходе соответствующего элемента ИЛИ 12 или 13 имеется уровень "Лог,1", а если на обоих входах элементов ИЛИ 12 и 13 имеется уровень "Лог,О", то на выходе элемента ИЛИ 12 и 13 - уровень "Лог.О". Таким образом, на входах 1 - 3 первой и второй группы входов элемента 14 совпадения возможно присутствие двух кодовых комбинаций 111 или 101, при этом, если на первой и второй группе входов элемента 14 совпадения кодовые комбинации одинаковые, то на его выходе есть уровень "Лог,1", а при несовпадении кодовых комбинаций на выходе элемента 14 совпадения - уровень "Лог,О". Следовательно, в исходном состоянии на входах 1 - 4 первого 15.1 и второго 15,2 блоков индикации возможно присутствие одной из четырех кодовых комбинаций 1111, 1110, 1011 и 1010, которые, поступая на адресные входы дешифраторов 16 и 17 блоков 15.1 и 15,2 индикации, дешифрируются и выдают управляющие сигналы, запрещающие отображение информации на сегментах индикаторов 18 этих блоков.Ввиду того, что роль информационного и синхронизирующего входов может исполнять любой из входов 1 или 2 устройства, для удобства рассмотрения работы устройства принимают вход 1 устройства за информационный, а вход 2 за синхронизирующий, Для контроля исследуемых сигналов после подключения информационного и синхронизирующих входов или одного из них к контролируемым точкам цифровых устройств перед каждым исследованием сигнала на вход 3 устройства подается кратковременный отрицательный перепад, который поступая на установочныее 5-входы триггеров 8 - 11, устанавливает на их инверсных выходах уровень "Лог,О",При подключении входа 1 или 2 к какой- либо точке проверяемой схемы, в которой имеется уровень напряжения меньше допустимого уровня "Лог.О", на выходе порогового элемента 5 или 7 появляется срез сигнала, т.е, перепад с уровня "Лог,1" на "Лог,О", и устанавливается уровень "Лог,О", поступающий на С-вход триггера 9 или 11, не вызывая изменения его состояния, В результате на входах элемента ИЛИ 12 или 13 имеются уровни "Лог,О", поэтому на его выходе есть уровень "Лог,О", Следовательно, на выходах 1 - 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 100,При подключении входа 1 или 2 к какой- либо точке проверяемой схемы, в которой имеется уровень напряжения больше допу 1636811стимого уровня "Лог.1", на выходе порогового элемента 4 или 6 появляется срез сигнала и устанавливается уровень "Лог.0"; поступающий на С-вход триггера 8 или 10, не вызывая изменения его состояния. В результате на входах элемента ИЛИ 12 или 13 имеются уровни "Лог,0", поэтому на его выходе есть уровень "Лог.0", Следовательно, на входах 1 - 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 001.При подключении входа 1 или 2 к какой- либо точке проверяемой схемы, в которой контролируется фронт сигнала, т,е, перепад с уровня "Лог.0" на "Лог.1", на выходе порогового элемента 5 или 7 появляется фронт сигнала, поступающий на С-вход триггера 9 или 11, который переключает его и на его инверсном выходе появляется уровень "Лог,1". Уровень "Лог.1" поступает на второй вход элемента ИЛИ 12 или 13. Следовательно, на его выходе есть уровень "Лог.1". Таким образом, на входах 1 - 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 011.При подключении входа 1 или 2 к какой- либо точке проверяемой схемы, в которой контролируется срез сигнала, на выходе порогового элемента 4 или 6 появляется фронт сигнала, поступающий на С-вход триггера 8 или 10, который переключает его и на его инверсном выходе появляется уровень "Лог,1", Уровень "Лог.1" поступает на первый вход элемента ИЛИ 12 или 13, Следовательно, на его выходе имеется уровень "Лот,1". Таким образом, на входах 1 - 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 110,В случаях совпадения контролируемых сигналов на входах.1 и 2 устройства, т.е, на первой и второй группе входов элемента 14 совпадения кодовые комбинации одинаковы, то на его выходе имеется уровень "Лог.1", а при несовпадении контролируемых сигналов, т.е, когда.на первой и второй группе входов элемента 14 совпадения кодовые комбинации не совпадают, то на его выходе имеется уровень "Лог.0", Следовательно, при контроле сигналов на входах 1 - 4 первого 15.1 и второго 15,2 блоков индикации возможно появление кодовых комбинаций 1001, 1000, 0011, 0010, 0111, 0110, 1101 и 1100, которые поступают на адресные входы дешифраторов 16 и 17 блоков 15.1 и 15,2 индикации, где дешифрируются и выдаются управляющие сигналы на сегменты индикатора 18 блоков 15.1 и 15,2 индикации, 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 Дешифратор блоков 15. 1 и 15,2 индикации работает согласно таблице истинности,Таким образом, при работе устройствана входах 1 - 4 блоков 15,1 и 15,2 индикации появляются кодовые комбинации, соОтветствующие режимам:Отключенные входы 1111, 1110, 1011,1010Отображение символа "0" 1001Отображение символа "0" с точкой 1000 Отображение символа "1" 0011Отображение символа "1" с точкой 0010 Отображение символа "Г 0111Отображение символа "Г с точкой 0110 Отображение символа "Г 1101Отображение символа "Г с точкой 1100 Режим отключенных входов свидетельствует о том, что вход 1(2) устройства отключен; подключен к цепи, в которой обрыв напряжение больше уровня "Лог,0" или меньше уровня "Лог.1".Режим отображения символов "0" и "0"с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства уровня "Лог,0",Режим отображения символов "1" и "1"с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства уровня "Лог.1".Режим отображения символов "Г и "Гс точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства фронта сигнала.Режим отображения символов "Г и "1 "с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства среза сигнала.Все режимы отображения символов сточкой свидетельствуют о несовпадении контролируемых сигналов на входах 1 и 2 устроиствьКодовые комбинации режимов, поступающие на адресные входы дешифраторов 16 и 17 блоков 15.1 и 15,2 индикации, дешифрируются и коммутируют соответствующие сегменты индикатора 18 этих блоков, т.е, при кодовых комбинациях 1111, 1110, 1011, 1010 - сегменты погашены; 1001 светятся сегменты,л В, 6 и Е; 1000 - светятся сегменты А, В, О, Е и Н; 0011 - светится сегмент А; 0010 - светятся сегменты А и Н;0111 - светятся сегменты А и В; 0110 - светятся сегменты А, В, и Н; 1101 - светятся сегменты 6 и Е: 1100 - светятся сегменты 6, Е и Н.Если входы 1 и 2 устройства отключены;подключены к цепям, в которых обрыв, напряжение больше уровня "Лог.0" или меньше уровня "Лог;1". то после подачи отрицательного импульса с входа 3 устройства на установочные Я-входы триггеров 8 - 11 на соответствующих входах блоков 15,1 и 15,2 индикации имеется кодовая комбинация 1011, при которой сегменты индикато 1636811ров 18 блоков 15.1 и 15,2 погашены (фиг.2, й.1),При подключении входа 1 к какой-либо точке проверяемой схемы, в которой имеется уровень напряжения меньше допустимого уровня "Лог,О", на входах блока 15,1 индикации устанавливается кодовая комбинация соответственно их входам - 1000, а на входах блока 15,2 индикации имеется кодовая комбинация соответственно их входам - 1011. Поэтому на индикаторе 18 блока 15.1 высвечивается символ "0" и сегмент Н (точки), а на индикаторе 18 блока 15.2 высвечивается сегмент Н (фиг.2, Ь 2).Если вход 1 подключить к какой-либо точке проверяемой схемы, где имеется уровень напряжения больше допустимого уровня "Лог.1", то на индикаторе 18 блока 15,1 высвечивается символ "1" и сегмент Н, а на индикаторе 18 блока 15.2 - сегмент Н (фиг,2, ВЗ).Если вход 1 подключить к какой-либо точке проверяемой схемы для контроля одиночного положительного импульса, на входах блока 15.1 индикации поочередно устанавливаются кодовые комбинации соответственно их входам - 1000; 0110; 1100, а на входах блока 15.2 индикации - кодовая комбинация соответственно их входам 1011. В результате на индикаторе 18 блока 15,2 светится сегмент Н, На индикаторе 18 блока 15.1 наблюдается в начальный момент символ "0", потом символ "Г, а затем символ "Г". При этом сегмент Н светится на протяжении всего контроля. Яркость и длительность свечения символа "Г зависит от длительности положительного импульса, Чем больше его длительность, тем ярче и дольше он светится, т,е, возможна приблизительная оценка длительности импульса, Более короткое время свечения символа "Г по сравнению с временем свечения символа "Г также характеризует то, что на вход 1 устройства приходит положительный импульс (фиг.2, М 4),Если вход 1 подключить к какой-либо точке проверяемой схемы для контроля одиночного импульса отрицательной полярности, то на индикаторе 18 блока 15,2 светится сегмент Н, а на индикаторе 18 блока 15,1 наблюдается в начальный момент символ "1", потом символ "1 ", а затем символ "Г, При этом сегмент Н светится на протяжении всего контроля, Яркость и длительность свечения символа "Г зависит от длительности отрицательного импульса и чем больше егодлительность, тем ярче и дольше он светится, т.е, возможна приблизительная оценка длительности импульса, Более короткое время свечения символа "Г по сравнению40 "Лог,О", в третьем случае на входе 1 - уровень "Лог,О", а на входе 2 - уровень "Лог.1". 45 50 55 10 15 20 25 30 с временем свечения символа "Г", также характеризует то, что на вход 1 устройства приходит отрицательный импульс (фиг,2, М 5).При подключении входа 1 к какой-либо точке проверяемой схемы для контроля непрерывнойй последовательности положительных и отрицательных импульсов равной длительности на индикаторе 18 блока 15.2 высвечивается сегмент Н, а на индикаторе 18 блока 15,1 - символ Н и наблюдается в начальный момент символ "0", потом символ "Г, а затем символ "Г, или символ "1", потом символ "Г, а затем символ "Г". Таким образом, независимо от того, что находится на входе 1, уровень "Лог,О" или "Лог,1", на индикаторе 18 блока 15.1 наблюдается единая динамическая картина, состоящая из символа "Г и "Г, поочередно высвечивающихся с одинаковой яркостью, так как длительности положительных и отрицательных импульсов равны (фиг,2, М 6),Для контроля сигналов в двух точках проверяемой схемы к этим точкам подключаются входы 1 и 2 устройства, При этом в зависимости от поступающей на входы информации на индикаторах 18 блоков 15.1 и 15.2 отображается соответствующая входам информация. Если на входы 1 и 2 устройства приходят несовпадающие последовательности положительных и отрицательных импульсов, причем длительность положительных импульсов больше длительности отрицательных импульсов, то в начале в первом случае на входах 1 и 2 устройства могут быть уровни "Лог,1", во втором случае на входе 1 - уровень "Лог.1", а на входе 2 - уровень В зависимости от этих случаев на индикаторах 18 вначале кратковременно отображаются: в первом случае на обоих индикаторах символы "1", точки не высвечиваются; во втором случае на индикаторе 18 блока 15.1 символ "1", а на индикаторе 18 блока 15,2 символ "0"; в третьем случае на индикаторе 18 блока 15.1 символ "О", а на индикаторе 18 блока 15.2 символ "1". Во втором и третьем случаях на обоих индикаторах 18 высвечиваются точки, Далее на индикаторах 18 отображаются символы в следующей последовательности: в первом случае на обоих индикаторах отображаются символы "Г, за ними символы "Г; во втором случае на индикаторе 18 блока 15,1 отображается символ ".", за ним символ "Г", а на индикаторе 18 блока 15.2 символ "Г, за ним символ "Г; в третьем случае на индикаторе 18 блока15,1 отображается символ "Г, за ним символ "Г, а на индикаторе 18 блока 15.2 символ "Г, за ним символ "Г".Во всех этих случаях на обоих индикаторах наблюдается единая динамическая кар тина, состоящая из символов "Г и "Г с горящей точкой, причем символ "Г высвечивается дольше и ярче, нежели символ "Г фиг,З, 3 Ф 20).10Если на входы 1 и 2 устройства приходятразнополирные импульсы (на вход 1 положительный, а на вход 2 отрицательный), товначале на входе 1 устройства уровень"Лог,1", то на индикаторе 18 блока 15.1 высвечивается символ "0" с точкой, а на индикаторе 18 блока 15,2 высвечивается символ"1" с точкой. Затем с приходом импульсовна индикаторе 18 блока 15,1 высвечивается 20символ "1" с точкой, продолжающей своесвечение, а на индикаторе 18 блока 15.2 -символ "Г с точкой, продолжающей своесвечение, По окончании импульсов на индикаторе 18 блока 15,1 высвечивается символ 25"Г. Точки на обоих индикаторах 18 продолжают свое свечение, Причем символ "Г светится дольше, чем символ "Г на индикаторе18 блока 15.1, а символ "Г светится дольше, ЗОчем символ "Г на индикаторе 18 блока 15,2(фиг.З, Р 22),Отображение точек на индикаторах 18блоков 15.1 и 15,2 означает, что сигналы навходах 1 и 2 устройства в данном случае не 35совпадают, Наличие отображения однойлишь точки на индикаторе 18 блока 15,2означает, что вход 2 устройства не используется. Например, в случае контроля одиночного положительного импульса при 40отключенном втором входе (фиг.2, М 4) сприходом фронта импульса отображаетсясимвол "Г", а срез импульса отображаетсясимволом "Г. Символ "Г светится болеекороткое время, нежели символ "Г фиг.2, 45Я 4, заштрихованная линия).Таким образом, каждой комбинациисигналов на входах устройства соответствует индивидуальное отображение информации на индикаторах блока индикации, а 50наличие двух блоков индикации дает возможность наглядного сопоставления сигналов в двух точках схемы,Формула изобретения Устройство для контроля цифровых узлов, содержащее первый, второй, третий и четвертый пороговые элементы, первый, второй, третий и четвертый триггеры, элемент совпадения, первый и второй блоки индикации, входы первого и второго пороговых элементов подключены к первому входу устройства, а выходы - соответственно к первому и второму входам первой группы входов элемента совпадения, а входы третьего и четвертого пороговых элементов соединены с вторым входом устройства, а выходы - соответственно с первым и вторым входами второй группы входов элемента совпадения, отп ич а ю щееся тем, что, с целью сокращения аппарэтурных затрат и повышения надежности устройства, в него введены первый и второй элементы ИЛИ. первый и второй дешифраторы, группа выходов которых соединена соответственно с группой входов первого и второго блоков индикации, первые входы первого и второго блоков индикации соединены соответственно с выходом первого порогового элемента. С-входом первого триггера и выходом третьего порогового элемента, С-входом третьего триггера, 5-вход которого соединен с Я-входами первого, второго и четвертого триггеров и установочным входом устройства, вторые входы первого и второго блоков индикации соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ, третьим входом первой группы входов элемента совпадения и с выходом второго элемента ИЛИ и третьим входом второй группы входов элемента совпадения, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, С-вход которого соединен с выходом второго порогового элемента и третьим входом первого дешифратора, четвертый вход которого соединен с выходом элемента совпадения и четвертым входом второго дешифратора, третий вход которого соединен с выходом четвертого порогового элемента и С-входом четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера.00 ц Гоп 5 п 0 отключен тклачен сд с:фвВО О отключен ЗВ С:30 в :зо 7с 2 юг. 2 ЯФ ь 1 о пп "о о1 Г Форма исследуемого сигнала ио Вкодох уопройст 8 о е.коды отключены; обрыВц Вав; напрлженое больше логичикого "0" или меньше лоаическои п 1" соп 5 Сп 7отключен Лоптлючен СПП 51,0 п СОП 5 С 0" ОП 51 lп ОП 5 С, )" П 5 С пи П 51 п 1" СОП 5 г 1 п солюс 0" 0 тобраааемые симВолы наиндикап 7 о рак Йогииндикоиии1636811Составитель Е,Строканьактор Н.Бобкова Техред М,Моргентал Корректор С.Шекма аказ 815 Тираж 426 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101