Устройство для получения диагностических тестов логических блоков

(23) Приоритет да делам нзабретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ТЕСТОВ ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может быть использовано в автоматах контроля и поиска неисправностей, а также в специализированных устройствах дпя полу 5 чения тестов.Известно устройство для определения минимальных тестов контроля исправности релейных структур, содержащее три геры, переключатели и источник питания Я. 1 ООбщими признаками для аналога и предлагаемого изобретения является наличие источника питания, общего переключателя, триггеров, установочные входы которых подключаются через замыкающие 1 С контакты соответствующих переключателей к размыкающему контакту общего пер еключ ат еля.С помощью известного устройства можно получать диагностические тесты 20 которые в общем случае не являются минимальными.Наиболее близким техническим решением к изобретеник является устройство цля получения тестов бесповторных ком 5 иналионных схем, содержащее блок управления, коммутатор переменньх логической функции, коммутатор переменных элемен- тарных конъюнкций, коммутатор конъюнкций, индикатор тестовых наборов индикатор переменных логической функции и группу элементов И Я,Один из выходов блока управления подключен к коммутатору. конъюнкций, выходы которого соединены с входами коммутатора переменных эл ментарных конъюнкций, а также к входу коммутатора переменных логической функции, выходы которого через элементы И соединены с входами индикатора тестовых наборов Одна группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций подключена к входам индикатора тестовых наборов, а другая к входам элементов И и входам индикатора переменных логической функ ции, к которому подключен другой выход бпока управпения, 103Обшим для прототипа и преддагаелгого устройства является наличие блокауправдения, один из выходов которогоподключен к коммутатору переменных логической функции и колжутатору конъюнкций, выходы которого соединены с входами коммутатора переменнъгх элементарныхконъюнкций, индикатора тестовых наборов.Известное устройство позволяет попучать полные диагностические и минимальный проверяюший тест ддя бесповторных догических схем,Однако попучаемые с помошью этогоустройства полные диагностические тесты не являются минимедьными, 15Целью изобретения является уменьшение длины получаемых полных диагностических тестов.Достигается зто тем, что в устройство для получения диагностических тестов 20догических бпоков, содержашее блок питания, блок управления, коммутатор конъюнкций, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменныхэлементарньгх конъюнкций, переключатель 25и блок индикации, причем выходы положительного и отрицательного псцпосов блокапитания соединены соответственно с входом блока управления и с первым вхвдом коммутатора конъюниий 1, первый выход бдока управления соединен с входомпереключателя, второй выход бдокауправления соединен с вторым входомкоммутаторе конъюнкций и с входом коммутаторапеременных догической функции, 35выходы которого соединены с первойг руппой входов коммутатора переменныхэдементарньгх конъюнкций, выходы коммугатора конъюнкций соединены с второй группой входов коммутатора переменных элементарных коныонкцийвве -ден блок триггеров и элемент ИЛИ, причем первая группа выходов коммугатора переменных элементарных конъгжкций соединена с входами элементе ИЛИ, 45выход которого соединен с первым входом бдока индикации, вторая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с первойгруппой входов блока триггеров выходы переключателя соединены с второйгруппой входов блока триггеров, выходы которого соединены с входами Й 1 окаиндикации,На фиг, 1 приведена бдок-схема устройства для получения диагностическихтестов логических блоков; не. фиг. 2 -принципиальная электрическая схема одного из возможных вариантов ее технического осушествдеция.Устройство содержит блок питания 1, блок управления 2, коммутатор конъюнкций 3, коммутатор 4 переменных догической функции, коммутатор 5переменных элементарных копъю 1 ткций, элемент ИЛИ 6, переключатель 7, блок триггеров 8 и блок индикации 9.Блок управления 2 подключен к подожитедьнолгу полюсу бпока питания 1, орин из его выходов подключен к входам коммутатора 4 переменных логической фунгсции и к первой группе входов коммутатора коныонкций 3, вторая группа входоР. которого соединена с отрицательным по 1 посом блска питанич 1, а выходы коммутатора коныопкт 1 ий 3 соединены с входами коммутатора 5 переменпых. элементарных конъюнкци 11, другой выход блока управления 2 подключен к входам переключателя 7, е выходы коммутатора переменных логических функций 4 соеднлгеч 1 ы с входамц кол 1,татора 5 переменных эдементарных конъюнкций, причем выход элемента ИЛИ 6 подключен к входу блока инрикеции 9 е входы - к одной группе выходов коммутатора переменньгх элементарных конъюнк 1 тий 1 5, вторая группа выходов которого подлл 1 счена к сгетпылг ворем блока триггерОР 8, установочные входы которых соединень 1 с выходами переключат пя 7, е выходы блока триггеров 8 подключены к входам блока индикаци 1. 9.Блок управления 2 предназначен ддя подачи положититьного йолюса блока питания 1 на входы перекдгочатепя 7 перРую группу входов коммутатора конъюнхций, па входы коммутатора 4 переменггьгх логической функшщ.Коммутатор коныонкций 3 предназначен для выбора элементарных конъюнкций логической функцииГ ) диагностируемой ссхемы и ее инверсии Г ), в которые Входит переменная логической функтгииГ ), ддя которой Определяется набор разрыва (ш"нтирования). Он имеет две группы входов и выходов и осушествляет подгсл 1 очение входов первой или второй группы к соответствуюшим выходам, соединенным с входами коммутатора 5 переменньгх зделгентерньсх коныонкций.Коммутатор 4 переменных логической функтгтии предназначен рля выбора переменной логической функции Г или Г ддя которой опредепяегся набор разрыва иди шунтирования соответственнэ. Он осу73610 ЗО шествляет коммутацию входов с выходами, подключенными к входа; коммутатора 5 переменных элементарных конъюнкций.Коммутатор 5 переменных элементарных коньюнкцич предназначен для вводаи запоминания переменных элементарныхконъюнкций Г (7 ) при определении наборов разрыва (шунтирования) без учетаих знака. оЭлемент ИЛИ 6 предназначен ддя выработки сигнала, подаваемого в блок 9и запрещающего включение соответствующего набора разрыва (шунтирования) вдиагностический тест. 15Переключатель 7 предназначен ддяввода переменных логической функции Г,описывающей диагностируемую схему, иее инверсии Г при определении наборов шунтирования и разрыва соответствен но с учетом их знака. Он осуществляеткоммутацию входов с выходами, которыеподключены к установочным входам триггеров блока 8.Блок триггеров 8 предназначен дляформирования наборов разрыва (шунтирования) и осуп;ествляет логическую обработку сигналов, поступающих на управляемые входы его триггеров.Блок индикации 9 предназначен дляиндикации наборов разрыва (шунтирования), включаемых в диагностическийтест.На фиг. 2 изображена принципиальнаяэлектрическая схема одно из возможных/вариантов технического осуществленияпредлагаемого устройства, позволяющего получать минимальные диагностические тесты для бесповторных схем описываемьк функциями от пати аргументов,дизъюнктивные нормальные формы Р ( Р ) которых имеют до 3 элементарных коньюнкций. При увеличении числа переменных логической функции иэлементерных конъюнкций Г ( Г )45увеличивается только число элементовблоков устройства. Принцип построенияи работы устройства не меняется.Блок управления 2 представляет собой кнопку с одним замыкающим и одним 5 Оразмыкающим контактом,Коммутатор конъюнкций 3 представляет собой набор переключателей 3, 1-3,3,имеющих замыкающие и размыкаюшиеконтакты. 55Коммутатор 4 переменных логическойфункции представляет собой набор выключателей 4,1-4,5, имеющих размыкающиеконтакты 3 6Коммутатор 5 переменных эдеменГюрных конъюнкций представляет собой матричное запоминающее устройство, состоящее из двух матричных коммутаторов, имеющих общие коммутирующие элементы 51 (где 1 =1,25,= 1,2,3). В качестве коммутирующих элементов исподьзу 1 отся переключатели с замыкающими контактами. Матричные коммутаторы содержат группу горизонтальных и вертикальных шин.Элемент ИЛИ 6 представляет собой диодную сборку.Переключатель 7 представляет собой переключатель на три положения (третье положение нейтральное) с контактами 7, 1-7,5.Блок триггеров 8 представляет собой набор 5 -Т-Я триггеров 8.1-8.5.Блок индикации 9 содержит набор лампочек индикацнп 8,1-9,6, два реле 9.7 и 9.8. Горизонтальные шины одного из матричных коммутаторов запоминающего устройства подключены к входам эль мента ИЛИ 6 и через гасящие резисторы и размыкаюшие контакты выключателей 1.1-4,5 коммутатора 4 переменных логической функции - к замыкающему контакту кнопки блока управления, а через замыкаю 1,ие контакты переключателей 5подключены к вертикальным шинам, которые через размыкаюшне контакты переключателя 3. 1-3.3 коммутатора конъюнкции 3 соединены с источником питания, Горизонтальные шины другого матричного коммутатора подключены к счетным входам триггеров блока 8, а через замыкающие контакты переключателей 5 11 - к вертикальным шинам, которые через замыкающие контакты переключателей 3.1-3.3 коммутатора коньюнкции 3 соединены с замыкающим контактом кнопки блока управления 2, который соединен с входом блока индикации 8, с подключенным к нему реле 8,7. Выход элемента ИЛИ 6 соединен с входом блока индикации 9, к которому подключено реле 9,8 и индикаторная лампочка 9.1. Установочные входы триггеров 8 1-8.5 блока 8 подключены через замыкающие контакты 7.1-7,5 переключателя 7 к размыкающему контакту кнопки бдока управления 2, а прямые выходы соединены с входами бдока индикации 9, к которым подключены лампочки индикации переменных,входящих в тестовые наборы.0 Принцип работы устройства заключается в следующем. В устройство вводится информация о диагностируемой схеме. Производится формирование наборов разрыва и шунтирования и анализ их цв 5 включение в минимальный диагностический тест. Если соответствуюший набор входит в минимальный диагностический тест, то он ицдицируется, в противном случае нет.Назначение элементов схемы и ее работу рассмотрим на конкретном примере.Необходимо получить полный диагностический тест минимальной длины для схемы, которая описывается функцией Е=(СФЧСММ 6 . Дизъюнктивная нормальная форма функции имеет видР=аЬ 3 чсбче (1) инверсия функции (1) имеет вид20Г=асечоЬечде, (2)Заданная функция имеет 5 переменныхв,в,с, д, е.Сопоставим каждой переменной элементьп переменной а" - выключатель 4, коммутируюшие элементы 5,1,1-3, объединенные обшими горизонтальными шинами, переключатель 7.1 триггер 8. 1 и лампочку индикации 9.2, переменной "в выключатель 4,2, коммутируюшие элемен- З 0 ты 5,2,1-3, объединенные обшими горизонтальными шинами, переключатель 7.2, триггер 8.2 и лампочку индикации 9.3.Аналогичное сопоставление проведем и для других переменных. 35Сопоставим каждой элементарной конъюнкции выражения() переключатели блока 3 и переключатели матричных коммутаторов, объединенные обшими вертикальными шинами, Напримерпер- ф вой конъюнкции 7 ( ав б ) стввятся в соответствие переключатель 3.1 и переключатели 5,1-5, 1, второй конъюнкции Е (с д ) - переключатели 3,2 и 5.1-5,2 и т.д. 45Рассмотрим получение наборов разрыва для заданной диагностируемой схемы. Элементы устройства находятся в исходнОм состоянии что соответствует их положению на фиг, 2.Введем переменные, входящие в Р с помошью переключателя 7 с учетом их знака. Если переменная не имеет знака инверсии, то соответствующий ей переключатель блока 7 ставится в верхнее положение, в противном случае - в нижнее, Так как перемнные Г имеют вид а, в, с, Й, е, то контакты переключвтеля 7,1,7,2,7.3,7.4 будут поставленыв нижнее положение, в контакты 7,5 -в верхнее,Введем в коммутатор 5 переменныхэлементарных конъюнкций переменные 1,при этом состояние перемеццых не учитывается. Для того, чтобы ввести в запоминающее устройство переменные первойконьюнкции г , т,е. я,в, (3, необходимо включить переключатели 5,11, 5.21,5.41. При включении соответствуюшегопереключателя замыкаются обе коммутируемые им цепи. Чтобы ввести в запоминающее устройство переменные второйконъюнкции Е , т,е. с ц с) , необходимо включить цереыцочатели 5. 32, 5,42,Для введения переменных третьей конъюнкции Г необходимо включить перключатель 5.53.При нахождении наборов разрыва операции с переключателями зяпомицяюшг,го устройства блока 5 и переключателя7 не производится. Для нахождения первого набора разрыва необходимо включитьпереключатель 4, 1, которому сопостввпенв переменная а и переключатель 3,1,соответствуюший номеру конъюнкции выражения -, в которую входит переменная в". Далее нажимается кнопке блокауправления 2. Формируется набор разрыва, котор 6 гй определяется состояниемтриггеров блока триггеров 8, производится анализ цв вклкчение полученного цяборв в мипимапьцый, диагностический тест.В данном случае сформированный наборявляется избьггочцым, поэтому элел 1 ентИЛ 1 6 выдает в блок индикации 9 сигнал, звпрешвюший включение полученногонабора разрыва в диагностический тест,В блоке индикации 9 загорается индикаторная лампочка 9. 1, сцгнвлизируюшяяо избыточности полученного неборв разрыва, Срабатывают реле 9. 8 и 9.7, врезультате чего индикация набора разрыва це производится.В этом случае переключатель 4,1остается включецньпл, в переключатель3,1 возврвшвется в исходное положение,Переключатель 1. 1 остается включенным при определении всех остальных нвборов разрыва.Затем включаются переключатель 4,2,который сопоставлен переменной в", ипереключатель 3 1 р соответствуишийконъюнкции выражения Г, в которуювходит переменная в. При нажатиикнопки блока управления 2 формируетсянабор разрыва АВСДЕ, который опреде.7 М 10 15 Оляется состоянием триггеров блока триггеров. Так как в этом случае набор раз.оа не является избыточным, то сигнапна выходе элемента ИЛИ 6 отсутствует.В блоке индикации 9 срабатываеттопько реле 9.7 и набор АВСДЕ будетиндицирован, Этот набор фиксируется ивключается в к;инимальный диагностический тест. Переключатели 42 и 4,1,возвращаются в исходное положение. 0Далее включаются переключатель 4,3которому сопоставлена переменная "с,и переключатель 3,2, соответствующийконъюнкции выражения Р, в которуюьходит переменная с". При нажатиикнопки блока управления 2 формируетсянабор разрыва АВСДЕ, который определяется состоянием триггеров блока 8.Так как в этом случае набор разрыва неявляется избыточным, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 6 отсутствует. Виндикаторе тестовых наборов срабатывает только реле 9. 7 и набор АВСДЕбудет индицирован. Этот набор фиксируется и включается в минимальный 25диагностический тест. Переключатели4,3 и 3,2 ставятся в исходное положениее.Затем включается переключатель 4.4соответствующий переменной д, и 30переключатли 3.1 и 3,2 (так как переменная Й ьходит в первую и во вторуюконъюнкцию выражения Г ). При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва, который опред. 35ляется состоянием триггеров блока 8.Этот набор является избьггочным, поэтому элемент ИЛИ 6 выдает сигнал вблок индикации 9,В блоке индикации 9 загорается индикаторная лампочка 9.1, сигнализирующая о том, что полученный набор разрыва является избьггочным. Срабатываютреле 9,8 и 9,7, в результате чего индикация набора разрыва не производится. 45Переключатель 4;4 остается включенным,а переключатели 3,1 и 32 возвращаются в исходное состояние.Затем включаются переключатель 4,5,соответствующий переменной е, и переключатель 3,3, соответствующий конъюнкции выражения Г, в которую ьходит переменная "е. При нажатии кнопки блокауправления 2 формируется набор разрываАВСДЕ, который определяется состоя 55нием триггеров блока 8. Так как в этомслучае набор разрыва не является избыточным, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 6 отсутствует. В блоке индикации 9 срабатывает только реле 9,7, и набор АВСДЕ будет индицирован, Этот набор фиксируется и включается в минимальный диагностпровочный тест. В этом случае ицдицированный набор АВСДЕ не отличается от неиндиппровацного, но так как индикаторная лампочка 9, 1 не загорается, то делается заключение о напичии индицированного набора АБСДЕ, именно эта ситуация объясняет необходимость индикаторной лампочки 9.1. Все переклочатели ставятся в исходное положение.В результате описанных операций получим наборы разрыва для диагностирую мой схемы: АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ.Аналогично определяются наборы шунтирования для заданной дпагностируемой схемы. При этом с помощью переключателя 7 вводятся переменные Г с учетом их знака, в коммутатор 5 переменных элементарных конъюнкций - переменные конъюнкции Е без учета их знака. Наборы шунтирования для диагностируемой схемы имеют вид. "АВСДЕ, АБСДЕ, АВСДЕ. Объединяя наборы разрыва и шунтирования получим диагностический тест к сторый будет минимальньвь.Т =- АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ,АВСДЕ, АЙСДЕ, АВСДЕПреимуществом предлагаемого устройства является возможность получения полных диагностических тестов минимальной дли-. ны для бесповторных логических схем.Это позволит сократить время поиска неисправностей и, сэкономить ресурс Чиагностируемых схем. формула изобретения Устройство для получения диагностических тестов логических блоков, содержащее блок питания, блок управления коммутатор конъюнкций, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменных элементарных конъюнкций, переключатель и блок индикации, причем выходы положительного и отрицательного полюсов блока питания соединены соответственно с входом блока управления и с первым ьходом коммутатора конъюнкций, первый выход блока управления соединен с ьходом переключателя, второй выход блока управления соединен с вторым входом коммутатора конъюнкцийи с входом коммутатора переменных логической функции, выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора переменныхэлементарных конъюнкций, выходы коммутатора коньюнкций соединены с второйгруппой входов коммутатора переменныхэлементарных коньюнкций, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшениядлины папучаемых псаых диагностическихтестов, в устройство введен блок триггеров и элемент ИЛИ, причем, первая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока индикации,вторая группа выходов коммутатора пере 12менных элементарных конъюнкций соединена с первой группой входов блока триггеров, выходы переключателя соединены свторой группой входов блока триггеров,выходы которого соединены с входамиблока индикации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР10 Мо 402869, 506 Г 11/00, 01.03.71.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Мц 2107802/24 б 06 Г11/00, 18.02.75 (прототип).2428/39 Тираж 751ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, Ж,Подписнооктета СССРоткр.ьу рй