Система автоматического контроля параметров электронных схем

Союз СоввтсннкСоцналнстнчесинкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 985764(51) М. Кл. 6 05 В 23/02 ВЬвударетаааай кюиктет СССР ав дэлам кзабратекий н еткрытвй(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ 1Изобретение относится к вычислительной технике и представляет собой систему автоматического контроля параметров полупроводниковых приборов, интегральных схем, БИС,5 функциональных узлов, субблоков и т.д.Известно устройство для проверки функционирования логических схем, содержащее блок управления, блок ввода данных, блок входных сигналов, блоки контрольных регистров, коммутатор, блок сравнения и блок индикации 1, 11. 5Недостатком этого устройства является то, что контроль параметров осуществляется при проверке только одного объекта контроля, т.е. устройство является однопостовым и производительность его невысока.Наиболее близкой к предлагаемой является система для автоматического контроля параметров электронных схем, содержащая управляющую вычислительную машину 1 УВМ ) и измерительные станции с рабочими постами дляподключения контролируемых схем, причем каждая измерительная станция состоит из коммутатора рабочих постов,соединенного с рабочими постами, регистром рабочих постов и коммутатором выводов схемы, первые входы которого подключены к регистру тестовыхкомбинаций, вторые входы - к блокупрограммных источников питания, выходы к измерительному блоку и первому входу первой схемы ИЛИ, второйвход которой соединен с коммутатором рабочих постов, а выход - свходом прерывания УВМ, регистр готов.ности рабочих постов, соединенный срабочими постами, блоком программируемых источников и второй схемой ИЛИ,выход которой подключен к информационным входам УВМ, блок вентилей и дешиФратор адресов, подключенный к выходу УВМ, блоку программных источни 3 98576ков, регистрам готовности и тестовыхкомбинаций, блоку вентилей21,Точность работы известной системыконтроля во многом определяется точностью программных источников питания, преобразующих цифровую памятьв аналоговую, при этом предполагается однозначное соответствие аналогового входного сигнала значению цифрового кода. Однако из-за погрешностей Ои старения элементов цифро-аналоговыхпреобразователейЦАП ), изменения температуры окружающей среды, неточностей номиналов опорного напряжения инапряжений источников питания операционных усилителей ( ОУ, ошибки смецения нуля и дрейфа входных токов ОУ,а также неодинаковых ошибок, воз- .никающих в каждом разряде ЦАПа изза неточности работы аналоговых р 0ключей, значение аналогового сигнала может заметно отличаться отуправляющего цифрового кода, что приводит к снижению точности работысистемы контроля. Схемные методы компенсации всех перечисленных дестабилизирующих факторов ЦАПов приводят кзначительному усложнению и удорожанию системы контроля и уменьшению еепроизводительности из-за необходимос- З 0ти проведения частных регламентныхпроверок.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности системы.Поставленная цель достигается тем,что систему автоматического контроляпараметров электронных схем, содержащую управляющую вычислительную маши ну и измерительные станции с рабочими постами для подключения контроли 4 Оруемых схем, причем каждая измерительная станция содержит коммутатор рабочих постов, первые вход и выход которого подключены соответственно кпервым выходам и входам рабочих пос 45тов, вторые вход и выход - к первымвыходу и входу коммутатора выводов,третий выход через первый элемент ИЛИк соответствующему первому входу управляющей вычислительной машины, вто 5 Врые входы которой через соответствующие последовательно соединенные второй элемент ИЛИ и регистр готовностисоединены со вторыми выходами рабочихпостов, первый выход - с информационным входом каждого блока вентилей,55второй выход - с информационным входом.каждого дешифратора адреса, атретьи выходы - с управляющими входами соответствующих блока вентилей идешифратора адреса, выход блока вентилей подключен через последовательно соединенные регистр тестовых комбинаций и коммутатор выводов к .второму входу первого элемента ИЛИ и через регистр рабочих постов - к третьему входу коммутатора рабочих постов, выход дешифратора адреса соединен с вторыми входами регистра тестовых комбинаций, регистра рабочих постов и регистра готовности и через последовательно соединенные блок источников питания и коммутатор выводов с первым входом измерительногоблока, в каждую измерительную станцию введены оеверсивный счетчик, регистр верхнего значения, регистра нижнего значения и блок анализа, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, первый вход - к выходу дешифратора адреса и первым входам реверсивного счетчика, регистра нижнего значения и регистра верхнего значения, второй выход - к второму входу второго элемента ИЛИ, второй вход - к выходу блока вентилей и к вторым входам реверсивного счетчика, регистра нижнего значения и регистра верхнего значения, третьи вход и выход - соответственно к выходу и второму входу измерительного блока, четвертый и пятый входы к выходам соответственно регистра нижнего значения и регистра верхнегозначения, а четвертый выход - к третьим входам реверсивного счетчика,выходом соединенного с вторым входомблока источников питания,На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы;на фиг. 2 - функциональная схема блока анализа,Система содержит управляющую вычислительную машину (УВИ) 1, измерительные станции 2 с рабочими постами 3, Каждая измерительная станциясодержит коммутатор 4 рабочих постоя,регистр 5 рабочих постов, коммутатор 6 выводов, регистр 7 тестовых комбинаций, блок 8 источников питания,измерительный блок 9, первый элемент ИЛИ 10, регистр 11 готовности,второй элемент ИЛИ 12, блок 13 вентилей, дешифратор 14 адреса, блок 15анализа, реверсивный счетчик 16, регистры верхнего 17 и нижнего 18 значений,4 6некоторой задержкой, необходимой длянадежного установления информации навыходе регистра, разрешается сравнение блоками 28 и 29 цифровых кодоврегистра 27 и кодов, поступающих срегистров измерительной станции нижнего 17 и верхнего 18 значений.При соответствии измеренного значения допустимым блок 15 анализа попервому управляющему выходу через элемент И 32 запрашивает УВМ на прерывание, в противном случае выдаются со"ответствующие команды на реверсивныйсчетчик 16, через элемент ИЛИ 33 игенератор 36 формируется одиночныйимпульс, а через элемент ИЛИ 34 ивторой. элемент 38 задержки вновь запускается блок 9,В первом режиме триггер 35 неисправности блокируется от регистракоманд,При поступлении команды на второйрежим работы снимается блокировка стриггера 35 и блокируется генератор 36одиночного импульса. В этом режиме принесоответствии измеренного параметра допустимым значениям церез элемент ИЛИ 33 взводится триггер 35 неисправности, выход которого включаетсветовое табло ( не показано.8 третьем режиме работы блока 15анализа обеспечивается возможностьпри необходимости считывать информацию из регистра 27 в УВМ для анализа.Работа измерительной станции в целом в первом режиме происходит следующим образом,Приняв команду, блок 15 с некоторой задержкой т, необходимой ЦАПублока 8 для отработки цифрового кода,выдает на блок 9 сигнал запуска. Ре-.зультат измерения поступает в блок 15,где происходит его сравнение с предельными значениями сигнала, записанными в регистрах 17 и 18, при этомвозможны три комбинации: измеренноезначение больше верхнего предельногозначения, измеренное значение меньшенижнего предельного значения, измеренное значение находится в заданном интервале допустимых значений,8 первом случае блок 15 выдает науправляющий вход реверсивного счетчика 16 сигнал вычитания, а на счетныйвход - одиночный импульс ЦАП отрабатывает новое уменьшенное на 1 знацение цифрового кода, затем блок 15вновь запускает блок 9. Отслеживание 5 98576В состав УВМ входят блок 19 управления, блок 20 памяти, регистр 21обмена, регистр 22 адреса, дешифратор 23 станций, регистр 24 прерывания, блок 25 сравнения и регистр 26защиты.Блок 15 анализа содержит регистр 27информации, первый 28 и второй 29блоки сравнения, блок 30 вентилей,первый элемент 31 задержки, эле О,мент И 32, первый 33 и второй 34 элементы ИЛИ, триггер 35 неисправности,генератор 36 одиночного импульса, регистр 37 команд и второй элемент 38задержки. 15Система работает следующим образом,УВМ через дешифратор станций 23осуществляет последовательное программное сканирование готовности каждой 20измерительной станции, обеспечиваячерез дешифратор 14 адреса обегающийопрос регистра готовности и определяяпервый рабочий пост, готовый к работе в данной измерительной станции. 25Определив пост, готовый к работе,УВМ выдает на станцию первую тестовуюкомбинацию о значении стимулирующего сигнала, которая в параллельномкоде заносится в реверсивный счет- з 0чик 16, в регистры 17 и 18 записываются предельные значения аналоговогосигнала, который должен отработатьЦАП, а в коммутатор 6 через регистр 7заносится номер вывода, к которомуподключается блок 9,Запись информации в регистры станции осуществляется через регистр 21,блок 13 вентилей под управлением дешифратора 14 адреса. После перезаписи информации реверсивного счетчика 16в соответствующий регистр блока 8программных источников, УВМ выдает вблок 15 команду на измерение.Блок 15 под управлением регистра 375работает в трех режимах; отслеживаниянапряжения ЦАП; контроля измеренногопараметра, выдачи в УВМ цифровогокода о величине параметра.В первом режиме регистр 37 черезэлемент ИЛИ 34, второй элемент 38 задержки выдает сигнал на запуск блока 9, через интервал времени, необходимый для измерения, блок 9 выдает наинформационные входы регистра 27 цифровой код измеренного параметра, ана его управляющий вход - сигнал конца измерения, По этому сигналу информация записывается в регистр 27 и саналогового сигнала продолжается домомента, когда измеренное значениестанет меньше верхнего предельногозначения.Во втором случае процесс отслеживания аналогичен за исключением того,что на управляющий вход реверсивногосчетчика выдается сигнал сложенияи ЦАП отрабатывает увеличенное на1 значение цифрового кода. 1 ОТаким образом осуществляется отслеживание напряжения каждого каналаблока 8 и значение аналоговых сигналов по каждому каналу оказывается взаданных пределах допустимых значе зний, В этом и в третьем случаях,блок 15 анализа через элемент ИЛИ 10осуществляет запрос на прерывание истанция готова к получению следующейтестовой комбинации. 20В следующем интервале обмена информацией между УВМ и станцией, запросившей прерывание, считывается состояние, регистра 1 готовности и УВМ,Определив посты, готовые к работе в 25данной измерительной станции последовательно, выдает из регистра 23 черезвентили 13 сигнал включения в регистр 5, который через коммутатор 4обеспечивает подключение коммутатора 6 зок готовому к работе посту, тем самымобеспечивается последовательное подключение постов внутри станции.Коммутаторы 6 и коммутаторы 4,также как блок 15, осуществляют за- з 5 прос прерывания через элемент 10 ИЛИ на вход регистра 24 прерывания УВМ, т,е. во время выполнения команд этими устройствами УВМ свободна для работы с другими станциями. Анализ ре в зультатов измерения параметров контролируемой схемы осуществляет блок 15 анализа, сравнивая измеренное значение с предельными, записанными в регистрах 17 и 18, т,е. УВМ освобождает 4 ся на это время для выполнения управляющих функций при работе с измерительными станциями. Использование блока анализа, реверсивного счет 414 ка, регистров верхнего и нижнего предель- о ных значений позволяет отследить напряжения блока источников с заданной точностью, которая определяется цифровыми кодами, занесенными в регистры предельных значений, При этом сокращается время, необходимое для проведения регламентных проверок ЦАПов.Точность отслеживания может составлять величину, равную 1 1 мл разряда ЦАПа.Кроме того, введенные в систему блоки позволяют вести анализ измеренных значений параметров контролируемой схемы непосредственно в измерительной станции, сранвивая измеренное значение с предельными, записанными в регистрах верхнего и нижнего предельных значений, тем самым УВМ освобождается от выполнения управляющих функций при работе с большим числом измерительных станций.Формула изобретенияСистема автоматического контроля параметров электронных схем, содержащая управляющую вычислительную машину и измерительные станции с рабочими постами для подключения контролируемых схем, причем каждая измерительная станция содержит коммутатор рабочих постов, первые вхрд и выход которого подключены соответственно к первым выходам и входам рабочих постов, вторые вход и выход - к первым выходу и входу коммутатора выво-. дов, третий выход через первый элемент ИЛИ - к соответствующему первому входу упоавляющей вычислительной машины, вторые входы которой через соответствующие последовательно соединенные второй элемент ИЛИ и регистр готовности соединены с вторыми выходами рабочих постов, первый выход - с информационным входом каждого блока вентилей, второй выход - с информационным входом каждого дешифратора .адреса, а третьи выходы - с управляющими входами соответствующих блока вентилей и дешифратора адреса, выход блока вентилей подключен через последовательно соединенные регистр тестовых комбинаций и коммутатор выводов к второму входу первого элемента ИЛИ и через регистр рабочих постов - к третьему входу коммутатора рабочих постов, выход дешифратора адреса соединен с вторыми входами регистра тестовых комбинаций, регистра рабочих постов и регистра готовности и через последовательно соединенные блок источников питания и коммутатор выводов - с первым входом измерительного блока, о т л и ц а ю щ а я с я тем, цто, с целью повышения быстродействия и точности системы, в каж98576 й дую измерительную станцию введены реверсивный счетцик, регистр верхнегозначения, регистр нижнего значенияи блок анализа, первый выход которого подключен к второму входу первого 5элемента ИЛИ, первый вход - к выходу дешифратора адреса и первым входам реверсивного счетчика, регистранижнего значения и регистра верхнего.значения, второй выход - к второмувходу второго элемента ИЛИ, второйвход - к выходу блока вентилей и квторым входам реверсивного счетчика,регистра верхнего значения и регистра нижнего значения, третьи вход ивыход - соответствейно к выходу и 10второму входу измерительного блока, четвертый и пятый входы - к выходам соответственно регистра нижнего значения и регистра верхнего значения, а четвертый выход - к третьим входам реверсивного счетчика, выходом соединенного с вторым входом блока источников питания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 35 И 15 кл, 6 06 Г 11/00, 1971,2. Авторское свидетельство СССРМ 302717, кл. 6 06 Е 11/00, 1971.г актоо Е шко Ре акто Н овалев 6 Б Заказ 10500 ВНисноеСР 8роектн 30 или Составитель Е, Ворсоба Техре 8 И.Тепер КорТираж 91 Под ПИ Государственного комитета С о делам изобретений и открытийМосква МРаушская наб, ППП "Патент", г. Ужгород, ул.