Устройство для контроля электронных узлов цифровых вычислительных машин

Союз СоввтсеаС оцуп алиетмцеюааРеспублии) Прнорнтет Гааударстааккьб кв СССРва лакам аэаарвтен в аткрь(тв,Псата опУблнковенне описаний 05,03,79 ЙСТВО ДЛЯ КОНТЮЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МА 1 аИЯ с2Изобретение относится к вычислительной техмаппн, содержащее блок формировании тесто, . нисе и может быть использовано для автомати- вых комбинаций, входной и выходной коммутаческого контроля параьетров электронных бло торы, электроннолучевую трубку, бпок управ. ков, больших интегральных схем; функциональ- пения, блок управления электроннолучевой труЪ ньх узлов вычислительных машин, кой, блок индикации, блок анализа н блок форИзвестно устройство для контроля парамет-з мнрования эталонов, причем информационные ров электронных схем, содержащее блок ввода выходы блока формирования тестовых комбина. информации, регистр задания, преобразователь, ций соединены с информационными входами комнаратор-преобразователь, блок сравнения, входпого коммутатора, уйравляющий вход котЬ. блок управления, блок индикации, блок этало- рого соединен с первыМвыходом блока управле нов 111. 1 О ння, а выходы являются выходами устройства,Недостатком этого устройства, является то, второй выход блока управления соединен с уп-.что оно не позволяет классифицировать неисправ-равляющнм входом вьйодного коммутатора, ности узлов но отклонениям отдельных парамет входы. которого являются входами устройства, а ров от заданных допусков, что имеет значение при выходы соединены спервой. группой входов использовании статистической обработки ннфор 1 ф. блока управления электроннолучевой тру 1 эмацни об отказах в ориентации технологии изго- кой 21.товлеиия ехем, кроме того, процесс йроверкиузлов полностью не автоматизирован, что требует Это устройство позволяет контролировап вмешательства оператора при обнаружении не. выходной сигнал контролируемого узла путем исправности, . создания абсолютного кодированного образа исНаиболее близким по технической сущности следуемого сигнала с последующим сравнением с к изобретению является устройство для контроля ,эталонным образом, используя для своей работы электронных узлов цифровых вычислительных, электронную вычислнтелйую машину,Недостатком устройства является то, что ононе позволяет конкретно указать признак не" " исправности узла, поскольку не содержит средствклассификации неисправностей.Целью изобретения является расширениекласса решаемых задач за счет обеспечения воз.можности классификации йеисправностей.Для этого в устройство введены блок слеже.ния, фотосчитывающий блок, приемный регистр, блок дешифрации и счетчик времени, причем один из выходов выходного коммутатора соединен с-первым входом счетчика времени, второй вход которого соединен с одним из выходов блока формирования тестовых комбинаций, тре.тий вход - с третьим выходом блока управления, а выход - с первым входом блока анализа, выход блока управления электроннолучевой трубкойсоединен со входом электроннолучевой трубки, которая оцтичееки связана с фотосчитывающим блоком, выходы фотосчитывающего блока через приемный регистр соединены с первой группой входов блока анализа, вторая группа входов которого соединена с группой выходов блокаформирования эталонов, первая группа выходов блока анализа соединена через блок слежения со второй группой входов блока управления элект.роннолучевой трубкой, вторая группа выходов блока анализа соединена со входами блока де.шифрации, выход которого соединен с блоком индикации, третья группа с группой входов блока формирования эталонов, выходы блока-управления соединены соответственно с управляющими входами блока дешифрации, фото считывающего блока, приемного регистра, блока формирования эталонов и блока анализа, один из выходов которого соединен со входом блока управления, а также тем, что блок анализа содержит дварегйстра сдвига, две схемы сравйения ларевер.сивных счетчика координат, ремрснвный счетчик строк, группу элементов ИЛИ, коммутаторсиихронизатор и пять счетчиков допусков, причем первая группа входов блока соединена со"входа ми группы элементов ИЛИ, двух регистров сдвига и с соответствующими входами коммутаторасиихронизатора; выходы двух регистров сдвига соединены соответственно с первыми входами двух схем сравнения, выходы которьгх соединеныс " ЖЬтЮе 1 Ив 1 пощими входами коммутатора"синхронизатора, выходы коммутатора-синхрони затора соединены соответственно с третьей группой входов и с первым выходом блока, совходами двух реверсивных, счетчиков координат,реверсивного счетчика строк, пяти счетчиков до.пусков и со вторыми входами двух схем сравне.ния и двух регистров сдвига, выходы двух ревер - сивных счетчиков координат соединены с первой группой выходов блока, выход реверсивного счетчика ошибок соединен с третьим входом первой схемы сравнения и с соответствующим входом коммутатора-синхронизатора, первый вход устройства соединен с третьим входом второй схемы сравнения и с соответствующим входом коммутатора-синхронизатора, выходы счет чиков допусков соединены со второй группой входов блока, управляющий вход блока соединен с соответствующим входом коммутатора.синхро. ни затора.На фнг. 1 представлена функциональная схема устройства для контроляэлектронных узлов цифровых вычислительных машин, на фиг,2 - функциональная схема блока анализа, на фиг,З - проекция изображения контролируемого сигналана матрицу фотоэлементов фотосчнтывающегоблока.Устройство содержит блок 1 формирования тестовых комбинаций, входной коммутатор 2, контролируемый электронный узел 3, выходной коммутатор 4, блок 5 управления электроннолучевой трубкой, блок 6 слежения, электроннолучевую трубку 7, блок 8 дешифрации, блок 9индикашп, фотосчитывающий блок 10, счетчик 11 времени, приемный регистр 12, блок 13 аиалнэа, блок 14 формирования эталонов, блок 15 управления.Блок 13 анализа (см, фиг, 2) содержат группу элементов ИЛИ 16, регистра сдвига 17 и 18, реверсивный счетчик 19 строк, схемы сравнения 20 н 21, реверсивЬые счетчики координат 22 и 23, коммутатор. синхронизатор 24, счетчики 25 - 29 допусков. На фиг, 3 введены следующие обозначения: эталонный сигнал 30, матрица 31 фотоэлементов, поле 32 допусков, контролируемый сит.нал 33.Блок анализа позволяет занести эталонные коды изображения сигнала, Порядкового номера строки, постоянной времени контролируемого узла в блок формироваиия эталонов, контроли.ровать предельные значения амплитуды, перед.него и заднего фронтов контролируемого сигнала, выдавать коды положения электронного лучав блок 6 слежения, Работа устройства характеризуется двумя режимами работы,Б первом режиме выполняется алгоритм занесения эталонных кодов вблок 14 формирова. ния эталонов, во втором режиме производится контроль электронных узлов схем, Оба режимавыполняются автоматически, переход от первого режима ко второму также автоматический, При работе устройства могут быть использованы оба режима, нли один (какой нибудь), прн этом один из них блокируется,Работа устройства в первом режиме осущест. вллетсл следующим образом,После установки первого режима иэ блока 15 управленнл посылаетсл сигнал в левую половину1 О настройки 5 65приемного регистра 12 в соответствующие разряды, в результате в приемном регистре 12 обра.1зуется эталонный код настройки (азн) электрон.ного луча, Например, в соответствии с фиг. 3 этоткод должен иметь значеиие: .000110000ь,ь,и соответствовать" в дальнейшем коду, считан .ному с эталонной строки настройки ( Еэ), Управ ляющий сигнал иэ блока 15 управления поступает в коммутатор. синхронизатор 24, разрешая про. хождению эталонного кода настройки с приемного регистра 12 через коммутатор. синхронизатор 24 в блок 14 формирования эталонов. Следующим заносится в блок 14 формирования эталонов код эталонного номера строки (Еэ), (Еэ - строка, на которой будет находиться "светящаяся точка").Процесс образования и занесения в блок 14 формирования эталонов кода эталонного но мера строки, аналогичен образованию и занесению эталонного кода настройки, Например, в соответствии с фиг, 3, этот код должен иметь значение:000.0100Ьг 1 Ь.дкоторое в десятичном счислении означает четвертую строку,После занесения эталонного кода настройки (аэн) и эталонного номера строки (2 э) в блок 14 1352 б группы элементов ИЛИ 16 сигнала (т,е. "точка"подведена на строку (Еэ)Аналогичен процесс подвода "точки" на строку (2 э) для случая (Еэ( Ет), В этом случае включается минус реверсивного счетчика 23 н в него заносится "1", а затем производится считывание только (Еэ) строки и заполнение счетчика 23 до появления сигнала с группы элементов ИЛИ 16. По сигналам из блока 15 управления, выдаваемым в блок 14 формирования эталонов н в коммутатор. синхронизатор 24, в схеме 20 сравне. ния сравниваются эталонный код настройки (аэн) со считанным (атн) строке . (э)При (аэн ) аатн), включается минус реверсивного счетчика 22 и заносится в него "1", затем повторяется процесс считывания кода со строки (Ез) с последующим сравнением с эталонным кодом Указанный процесс длится до равенства (аи = атн 1, При (аэн ( ати) включается плюс реверсивного счетчика 22 и в него заносится "Г, а затем производится считывание кода 7 э. строки и его сравнение с эталонным (азн), Опера. ции заполнения счетчика 22 и сравнения длятся до появления сигнала равенства (азн = атн), покоторому блок 15 управления включает входной2 и выходной 4 коммутаторы, а также счетчик 11формирования эталонов включается следящаясистема настройки электротшого луча. Следящая система осуществляет поиск электронного луча "светящейся точки" на экране и подвод его в заданддые координаты матрицы (Х э, сС ),По сигналам, выдаваемым из блока 15 управления в коммутатор-синхронизатор 24 и в фото- считывающий блок 10, осуществляется поспело.вательное считывание строк изображения (поиск"точки") . Одддовременно в блоке 13 анализа через коммутатор-синхронизатор 24 включается плюс реверсивного счетчика 19 строк и производится отсчет строк, при этом в блоке 13 анализа группа элементов ИЛИ 16 контролирует выходы приемного регистра 12,При появлении на выходах приемного регистра 12 не нулевого кода, на выходе группы элементов ИЛИ 16 появляется сигнал, по которому процесс считывания строк останавливаетсяапо сигналу с блока 15 управления, выдаваемому в коммутатор-синхронизатор 24 и в блок 14 формирования эталонов в схеме 20 сравнения сравниваются коды эталонного (Еэ).и текущего (2 т) номера строки.При (Еэ Ет) включается плюс реверсив. ного счетчика 23 и в него заносится "Г, далее сигналом из блока 15 управления осуществляется считывание только одной строки Яэ) и,:если на выходе группы элементов ИЛИ 16 сигнал отсут. ствует, то в счетчик 23 заносится следующая "1". Пооцесс повторяется до появления на выходе времени, Сигнал с блока формирования тестовых комбинаций проходит через эталонный узел (предварительно проверенный, например, визуально на этом же устройстве) и с выходного коммутатора4 поступает на вход блока 5 управления электроннолучевой трубкой и на останов счетчика 11ЗЗ времени, Полученный код счетчика времени (Тэ)по снгналам из блока 15 управления, выдантдым в блок 14 формирования эталонов, коммутаторсинхронизадор 24 и счетчик 11 времени через коммутаторсинхронизатор 24, поступает в блок4 О . 14 формирования эталонов, По сигналам, поступающим из блока 15 управления в фотосчитывающий блок 10, блок 14,формирования эталонов и коммутатор-синхро.низатор 24, осуществляется последовательноесчитывание строк, а также включается злюс ре.версивного счетчика 19 строк и производится отсчет строк, Коды левой и правой частей иэображения сигнайа построчно будут передаваться с приемного регистра 12 через коммутатор-синхро.низатор в блок формирования эталонов 14 до отсутствйя ситнала группы злемантов ИЛИ 16, затем включается минус реверсивного счетчика строк 19 и в него заносится Р единиц (Р - количество строк для нижнего предела амплитуды, т,е. Ан + Р = Аз,см, фиг. 3), Затем по сигналам, выдаваемым из блока 15 управления в блок 14 формирования эталонов и коммутатор.синхронизатор 24, производится занесение кодасчетчика строк (7 нз) через коммутатор.синхро.низатор в блок фармирования эталонов, чем изаканчивается первый режим.Переключение с первого режима работы уст.ройства ка второй режим осуществляется в блоке15 уп,авлеттия.Работа устройства во втором режиме осу., ществляется следующим образом.В качале проверки каждого узла включаетсяследящая система настройки, алгоритм функ.ционирования которой описан при рассмотрениипервого режима, По окончании работы следящейсистемы блок 15 управления включает входной 2и вьтходттой 4 коммутаторы, а также счетчик 11времени, тем самым сигнал с блока формировз.ния тестовых комбинаций проходит через контра.лируемый узел и с выходного коммутатора 4постуцаст на вход блока 5 управления электроннолучевой трубкой и ка останов счетчика 11 вреьюе.ни,По сигналам, выдаваемым из блока 15 управпения в блок 14 формирования эталонов, коммутеорсинхронизатор 24 и счетчик 11 времени, всхеме сравнения 21 производится сравнениеэталонного кода постоянной времени схемы (Тз)с полученным кодом счетчика времени (Тс),результат сравнения в ниде сигналов поступает вкоммутаторсинхронизатор 24, где при неравенстве (Тэ ( Тс), коммутатор-синхронизатор 24вьщает управляющий сигнал в блок 8 дешифрации на установ ку призйака неисправности(ТсТэ), а также в блок 15 управления навклточение следующего цикла проверки. ПриТэ "- Тс происходтп выдача управляющего снгттала с коммутатора-синхронизатора 24 в блок 15управлетп 1 я ка установку режима контроля нижнего предела ататлитудьт Атт, переднего тизаднего т э фрокгов.В режиме контроля Ан, тп, тз, блоком 15управления выдаются сигналы в блок 14 формтт.ровапия эталонов, коммутатор-синхронизатор 24,фотосчитьтвающкй блок 10 на включение после.довательного считывания строк изображенияконтролируемого сигнала, на включение ревер.сивкого счетчика 19 строк. Коды каждой строкидля левой и правой частей изображейия с пркемного регистра 12 поступают в сдвиговые регистры17, 18 и далее в схемах сравнения 20, 21 сравниваются с эталонными кодами, поступающими сблока формирования эталонов 14,Результат сравнения поступает в коммута.тор - синхронизатор 24, где па сигналам равенствакаммутатор-ситтхроттизатор выдает управляющийсиптал в блок 15 управления, разрешая сравнениеэталонного кода счетчика строк (Еттз) с текущимзначением (Ет). При (2.нэ. 2 т) коммута.тор-синхронизатор 24 выдает управляющий сиг.мал в блок 15 управления, разрешая считывание следующей строки, при ЕнэЕт коммутатор- синхронизатор 24 выдает управляющий сигнал в блок 15 управления ка установку режима контроля Ав верхнего предела амплитуды, а также производится сброс счетчиков 25-29 допусков.По сигналам неравенства коммутатор скттхро.низатор 24 выдает управляющие сигналы в рептстры 17, 18 сдвига, тем самым сдвигая коды в регистрах на один разряд в соответствующую сторотту, а также заносит "единицу" в соответствующий счетчик допусков 25 - 29, после чего вторично сравтптваются коды этой же строки, при несравнекии процесс сдвига кодов в регистрах к заполнение соответствующих счетчиков допусков 25-29 продолжается до полного заполнения счетчиков допусков, после чего с заполкенттагосчетчика допуска сигнал поступает в блок 8 дешиф-рации на установку признака неисттравности, а также через блок 8 дешифрации в блок 15 управления на окончание проверки данного узтта (конец цикла).Очевидно, что разрядность каждого счетчикадопуска оцределяет поле допуска для каждого параметра и отдельности, Код каждой строки контролируется группой элементов ИЛИ 16. Приотсутствии сигнала с выхода группы элементов1 бв режиме контроля Ан, тт коммутатор.синхронизатор 24 выдает управляютштй сигнал (Ан С Аэ) в блок 8 дешифрации на установку прпзнака неисправности, а также через блок дешифрации в блок 15 управления на окончание проверки данного узла (конец цикла) .При установке режима контроля Ав, наступающего после нормального завершения режима 3контроля Ан, т, т, производится дальнейшее считывание строк, т.е, следующей строки после Лн, при этом код строки контролируется группой элементов ИЛИ 16, при,налички с выхода ее сигнала, коммутатор.сцтйранизатор заносит "1" а)в счетчйк допуска амплитуды (например, 25) и вьщает управляющий сигнал в блок 15 управления на считывание следующей строки. Процесс повторяется до заполнетптя счетчика допуска амплитуды 25, сигнал с которого поступает в блок 8 дешифрации на установку признака кеисправ.ности (Ав ) Аэ), а также через блок 8 деттптфрации в блок 15 управления ка окончание цикла проверки даттного узла, При отсутствтп сигнала группы элементов ИДИ 16 коммутаторсинхрони.затор 24 выдает сиптал в блок 15 управления а нормальном завершении цикла проверки данного узла.Очевидна, что разрядность счетчика 25 допуска амплитуды определяется как П = А в - Ак, где Ан =нэ, По окончатак; всех циклов проверки заканчивается второй режим работы, Как показано на фиг.З, при контроле строки 2 к контролируемый сигнал 33 кахбдится за пределами поля допуска переднего фронта. Для этогослучая, при считывании строки Ек, код правойчасти изображения будет отличаться от эталонно.го кода этой строки, но при сдвиге кода влевосравнение наступит раньше, чем успеет заполнитсясчетчик допуска Гнапример 29), т,е. задний фронтнаходится в поле допуска,Код левой части строки изображения такжебудет отличаться от эталонного кода, но присдвиге кода влево и сравнении, счетчик допусканапример 26, заполнится быстрее, чем произойдет сравнение. В результате управляющий сигнал- т т з поступит в блок 8 дешифрации на установку признака неисправности т) тэ 1, а также через блок 8 дешифрации в блок 15 управления на окончание цикла проверки данного узла,Использование в устройстве построчного счи.тывания изображенйя исследуемого сигнала исравнение его с эталонными значениями, позволя-ет контролировать форму исследуемого сигнала,такие параметры как длительность импульса,длительности фронтов, амплитуду и т,п что даетинформацию об амплитудно-частотных характеристиках контролируемых узлов.Технический эффект от реализации предлагаемого устройства заключается в полной автоматизации процесса проверки электронных узлов; вклассификации неисправностей узлов, что представляет собой более качественную ступень про.цесса проверки узлов и является в определенномсмысле звеном обратной связи между производством и технологией производства, ориентируяпоследнее в необходимом направлении.Изобретение позволяет снизить стоимостьпроизводства и повысить надежность работы вы.числительных машин, а также снизить степеньучастия оператора в процессе проверки схем иполучить возможность визуального контроляизображений исследуемых сигналов, индицирующих регистров адресов и признаков нейсправностей.Формула изобретения1, Устройство для контроля электронных уз.лов цифровых вычислительных машин, содержащее блок формирования тестовых комбинаций, входной и выходной коммутаторы, электронно.лучевую трубку, блок управления, блок управления электроннолучевой трубкой, блок индикации, блок анализа и блок формирования эталонов, причем информационные выходы блока формирования тестовых комбинаций соединены с информационными входами входного коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выходы являются выходами устройства, второй выход блока управления соединен с управляющим вхо.дом выходного коммутатора, входы которогоявляются входами устройства, а выходы соединены с первой группой входов блока управленияэлектроннолучевой трубкой, о т л и ч а ю щ е е.ся тем, что, с целью расширения классарешаемых задач, в устройство введены блок слежения,фотосчитывающий блок, приемный регистр, блокдешифрации и счетчик времени, причем один из"1 ф выходов выходного коммутатора соединен с пер.вымходом счетчика времени, второй вход которого соединен с одним из выходов блока формирования тестовых комбинаций, третий вход - с.- третьим выходом блока управления, а выход - с1 ф первым входом блока анализа, выход блокауправ пения электроннолучевой. трубкой соединенсо входом электроннолучевой трубки, котораяоптически связана с фотосчитывающим блоком,выходы фотосчитывающего блока через прием 2 О ный регистр соединены с первой группой входовблока анализа, вторая группа входов которогосоединена с группой выходов блока формирования эталонов, первая группа выходов блока анализа соединена через блок слежения со второйгруппой входов блока управления электроннолучевой трубкой, вторая группа выходов блока"анализа соединена со входами блока дешифрации,выход которого соединен с блоком индикации,третья группа выходов блока анализа соединена сгруппой входов блока формирования эталонов,выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами блока дешифрации, фотосчитывающего блока, приемного регисгра, блока формирования эталонов и блокаЗф анализа, один из выходов которого соединен совходом блока управления.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что блок анализа содержит два регистрасдвига, две схемы сравнения, два реверсивных40счетчика координат, реверсивный счетчик строк,группу элементов ИЛИ, коммутатор-синхро.иизатор и пять счетчиков допусков, причем первая группа входов блока соединена со входамигруппь 1 элементов ИЛИ, двух регистров сдвига ифЯ,с соответствующими входами коммутатора-слн.хроннзатора выходы двух регистров сдвигасоединены соответственно с первыми входамидвух схем сравнения, выходы которых соединеныс соответствующими входами коммутатора50синхронизатора, выходы коммутатора. синхронизатора соединены соответственно с третьейгруппой выходов и с первым выходом блока, совходами двух реверсивных счегеков координат,реверсивного. счетчика строк, пяти счетчиков доЯпусков и со вторыми входами двух схем сравненияи двух регистров сдвига, выходы двух реверсивиых счетчиков координат соединены с первойгруппой выходов блока, выход реверсивного3 11 б 51352 12счетчика строк соединен с третьим входом первой ствующим входом коммутатора.синхрони.агемьТ сравнения:и с соответствующим. входом затора.коммутатора. синхронизатора, первый вход устИсточники информации, принятые во анима.ройства соединен с третьим входом второй схемы ние при экспертизесравнении и с соотве;ствутещимвходом комму. З 1. Авторское свидетельство СССР У 378852,татора-синхронизатора, выходы счетчиков допус- кл. 8 06 Е 11/00, 1972.ков соединены со второй группой выходов блока, 2. Авторское свидетельство СССР Иф 338144,управлланций вход блока соединен с соответ. кл. 6 01 В 9/00, 1970,г"ПодписноСССР ППП "Патент"г. Ужгород,Тираж 779ЦИИИПИ Государственного комитета по делам иаобретений н открытий113035, москва, Ж - 35, Рауискзи наб