Устройство для контроля логических узлов

СВОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЗВ) 6 0611 26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ ц," г ЯрГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 696464, кл. С, 06 Г 11/00, 1979.2, Авторское свидетельство СССР В 641456, кл. 6 06 Е 15/46, 1974 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ, содержащее регистры обмена, блок памяти,.соединенный информационным и адресным входами и информационным выходом с первыми информационным и адресным выходами и первым информациОнным входом блока ввода-вывода, вторые информационный и адресный выходы которого соединены с информационными входами первого регистра обмена и блока индикации, выход второго регистра обмена соединен с вторым информационным входом блока ввода-вывода, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с синхровходом блока ввода-вывода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения глубины контроля и.производительности, н устрой-. ство введены группа формирователей импульсных сигналов, преобразователь двоичного кода в биполярный последовательный код, преобразователь биполярного последовательного кода в двоичный код, две группы элементов И, три коммутатора, элемент И, элемент ИЛИ, причем разрядные выходы первого регистра обмена соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп, первого, второго и третьего коммутаторов и элемен та И, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходами формирователей импульсных сигналов группы, синхровходы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а входы частоты и Формы сигнала - соответственно с вторыми адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выход преобразователя двоичного кода в биполярный последовательный код соединен с вторым входом первого коммутатора, а синхронизирующий, разрешающий и информационный входы - соответственно с выходом генератора тактовых импульсов, адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выхоц преобразователя биполярного последо- Са вательного кода в двоичный код соединен с вторым входом элемента И, а разрешающий, прямой и инверсный информационные входы - соответствен вий но с адресным выходом блока ввода- Щ вывода и выходами втброго и третьего коммутаторов, вторые входы которых соединены с выходами биполярных ответных реакций контролируемого логического узла, группа выходов контрольных точек которого соединена с вторыми входами элементов И второй группы, выходы элементов И первой группй подключены к группе входов стимулирующих воздействий контролируемого логи- Ффф ческого узла, вход последовательного стимулирующего кода которого соединен С выходом первогокоммутатора,выходы эле ментов И второй грунпыи выход элемента И через элемент ИЛИсоединен свходомвторого регистра обмена.25 нам, регистр готовности, входы соответствующего разряда которого соединены с вторыми выходами объекта конт роля, регистр блокировки, один входкоторого соединен с входом регистраГотовности, вторые входы соответствующего разряда регистра блокировкисоединены с соответстсующими выходами дещиФратора, выходы регистра блокировки соединены с управляющимвходом элемента И, инФормационныйвход которого соединен с генераторомтактовых импульсов, выход элементаИ соединен с вторым входом объектаконтроля. ЦВМ задает тестовые комбинации стимулирующих воздействий в Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-,зовано для контроля и диагностикинеисправностей логических узлов ЦВМ,каналов УВВ, интерФейса, устройствсопряжения, содержащих комбинационные и последовательностные схемына элементах СИС и БИС.Известна система для контроляэлектронных уствойств, содержащая 10циФровую вычислительную машину,блок сравнения, сдвиговый регистр,счетчик, тактовый генератор и распре.делитель импульсов. Система выдает, на контролируемый объект тестовой 15набор кода, состоящий из единиц инулей, сравнивает ответные сигналыконтролируемоно объекта с эталоннымнабором кода. Формирование очередного тестового набора происходит при 20обращении к ЦВМ по сигналам "Прерыва-ние" после сравнения результатов 13.Однако данная система не обеспечивает проверку и диагностику логических узлов на рабочих частотахиз-за низкого быстродействия,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для автоматического контроля объектов, содержащее циФровую 30вычислительную машину, регистры об -мена и готовности, регистр блокировки, элемент И, дешиФратор и генера.тор тактовых импульсов (блок связи),при этом к инФормационным шинам циФ- З 5ровой вычислительной машины черезрегистр обмена подключены входы ивыходы объекта контроля, дешиФраторсоединен с первым выходом циФровойвычислительной машины и предназначен для управления подключения регистра обмена к инФормационным шиобъект контроля, а также считывает из него инФормацию через регистр обмена, На время обмена инФормацией блокируется прохождение тактовых импульсов на контролируемый объект. По окончании обмена блокировка тактовых импульсов снимается и далее объект работает в реальном режиме 12,1.Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности ввиду Формирования однотипных стимулирующих воздействий. Кроме того,. введение блокировки тактовых импульсов не обеспечивает динамики контроля и снижает частоту смены тестовых комбинаций стимулу - рующих воздействий.Цель изобретения - повышение глубины контроля и производительности.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля логических узлов, содержащее регистры обмена, блок памяти, соединенный инФормационным и адресным входами и инФормационным выходом с первыми инФормационным и адресным выходами и первым инФормационным входом блока ввода-вывода, вторые инФормационный и адресный выходы которого соединены с инФормационными входами первого регистра обмена и блока индикации, выход второго регистра обмена соединен с вторым инФормационным входом блока ввода-вывода, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с синхровходом блока ввода-выводй, введены группа Формирователей импульсных сигналов, преобразователь двоичного кода в биполярный последовательный код, преобразователь,биполярного последовательного кодав двоичный код, две группы элементов И,.три коммутатора, элемент И, элемент ИЛИ, причем разрядные выходы первого регистра обмена соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп, первого, второго и третьего коммутаторов и элементаИ, вторые входы элементов И первойгруппы соединены с вцмодами Формирователей импульсных сигналов группы, синхровходы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а входы частоты и Формы сигнала - соответственнб с вторыми адресными инФормационным выходами блокаввода-вывода, выход преобразователядвоичного кода в биполярный последовательный код соединен с вторым входом первого коммутатора, а синхронизирующий, разрешающий и информационный входы - соответственно с выхо дом генератора тактовых импульсов, адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выход преобразователя биполярного последовательного кода в двоичный код соединен с вто О рым входом элемента И, а разрешающий, прямой и инверсный информационные входы - соответственно с адресным выходом блока ввода-вывода и выходами второго и третьего комму таторов, вторые входы которых соединены с выходами биполярных ответных реакций койтролируемого логического узла, группа выходов контрольных точек точек которого соединена с вторыми / 20 входами элемейтов И второй группы, выходы элементов И первой группы подключены к группе входов стимулирующих воздействий контролируемого логического узла, вход последовательно го стимулирующего кода которого .соединен с выходом первого коммутатора, выход элементов И второй группы и выход элемента И через элемент ИЛИ соединены с входом второго регистра ЗО обмена.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока ввода-вывода; на фиг.3 - схема блока обмена с контролируемым узлом.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 памяти, блок 3 ввода-вывода, блок 4 индикации, воды 5 и 6 блока ввода-вывода,. 4 О адресный 7 и информационный 8 выходы блока 3, группа 9 формирователей 10 импульсных сигналов, преобразователь 11 двоичного кода в биполярный последовательный код, преобра-. 45 зователь 12 биполярного последовательного кода в двоичный код, блок ,13 обмена с контролируемым узлом, группа входов 14 стимулирующих воздействий, выход 15 последовательного стимулирующего кода, выходы 16 и 17 биполярных ответных сигналов, группа входов 18 контрольных точек блока 13, контролируемый узел 19.Блок 3 ввода-вывода предназначен для производства математических и логических вычислений, а также для управления работой всех блоков устройства согласно программе контроля.Блок 3 выполняет арифметические илогические операции, операции запоми.нания, передачи управления, вводавывода,Блок 3 (фиг. 2) содержит счетчик20 команд, элемент 21 ИЛИ, регистр22 адреса, регистр 23 команд, дешифратор 24 кода операций, триггер 25числа, первый элемент 26 И, сумматор27, регистр-накопитель 28, второйэлемент 29 И.Блок 3 содержит также дешифратор30 адреса и регистр 31 числа.Блок 3 работает следующим образом,Тактовые импульсы с синхронизирующего входа 5 поступают на счетныйвход счетчика 20 команд и вход сбросатриггера 25 числа. Счетчик командопределяет последовательность адресов, по которым из блока 2 памятивыбираются команды программы контроля.Адрес из счетчика 20 команд черезэлемент 21 ИЛИ с первого выхода блока3 поступает в блок 2 памяти. Из блока 2 памяти выбирается команда, которая поступает в блок 3 наинформационные входы регистра 23 команд иэлемента 26 ИЕдиничный сигнал с инверсноговыхода триггера 25 числа разрешаетприем команды в регистр 23 команд.Команда состоит из кода операции, адреса и признака числа, Адрес с первого выхода регистра 23 команд поступает на вход регистра 22 адреса, кодоперации с третьего выхода регистра23 поступает,в дешифратор 24 кода операций, признак числа с второго выходарегистра 23 - на триггер 25 числа,Дешифратор 24 вырабатывает управляющие сигналы, поступающие на управляющий вход счетчика 20 команд приоперации передачи управления, науправляющий вход элемента 29 И и науправляющий вход регистра-накопителя28 при операциях запоминания, навход сумматора 27 при арифметическихи логических операциях, а при операциях ввода и вывода - на четвертыйвыход блока 3При выполнении арифметических илогических операций признак числас выхода регистра 23 команд устанавливает триггер 25 числа в единичноесостояние, Адрес константы с выходарегистра 22 адреса через элемент21 ИЛИ поступает в блок памяти. Изблока 2 памяти выбирается константа, которая поступает на информационный вход элемента 26 И, на управляющий вход которого приходит разрешающий сигнал с прямого выхода триггера 25 5 числа. С выхода элемента 26 И константа поступает на первый информационный вход сумматора 27, а на второй информационный вход поступает константа с выхода регистра-накопителя 10 28. При наличии управляющих сигналов, соответствующих коду операции, на сумматоре 2 производится арифметическая или логическая операция, результат которой запоминается в 5 регистре-накопителе 28 или через элемент 29 И проходит на второй выход блока 3 и запоминается .в блоке 2 памяти.При выполнении операции передачи 20 управления изменяется последовательность выполнения программы контроля. На управляющий вход счетчика 20 команд поступает код операции с выхода дешифратора 24, а на информацион ный вход счетчика 20 - адресная часть с выхода регистра 22 адреса, и выполнение программы начинается с нового адреса.При выполнении операций "Ввод" и Зо "Вывод" код операции из дешифратора 24 и адрес из регистра 22 адреса поступает на дешифратор 30 адреса для выработки адресных сигналов на выход 7. Информация при операции "Ввод" из регистра-накопителя 28 поступает на регистр 31 числа для передачи в другие узлы устройства информационных сигналов на вьмод 8. При операции Вывод" информация из блока 13 обмена поступает для запоминания в регистр-накопитель 28.Блок 4 индикации предназначен,для индикации состояния исправности объекта контроля. Управляющий и ин-, 45 формационный входы блока индикации подключены соответственно к адресному 7 и информационным 8 выходам блока 3. Управляющий сигнал появляется на входе блока 4 при выполнении сог О ласно программе контроля операции "Ввод" с адресом, присвоенным блоку 4. Код числа, поступающий на информационный вход блока 4, содержит признак исправности контролируемого55 узла, номер контролируемого элемента, В конкретном исполнении осуществля-. ется световая индикация признака"Исправность" и цифровая индикация номера неисправного элемента.Группа 9 формирователей импульсных сигналов предназначена для формирования стимулирующих воздействий в виде одиночных импульсов, серий импульсов и сигналов, длительность которых определяется программой контроля. Группа 9 состоит из группы одинаковых Формирователей 10.Блок 13 обмена (Фиг, 3) содержит регистр 32 обмена, предназначенный для маскирования стимулирующих воздействий и контролируемых сигналов, группу элементов 33 И для передачи из Формирователей 10 на выходы 14 стимулирующих воздействий в виде импульсных сигналов, коммутатор 34 для передачи из преобразователя 11 последовательного кода по выходу 15, коммутаторы 35 и 36 для приема раэнополярного последовательного кода по входам 16 и 17, груглу элементов 37 И, предназначенную для приема контролируемых сигналов по входам 18 из контролируемого узла, элемент 38 И для приема преобразованного последовательного кода от преобразователя 12 через элемент 39 ИЛИ и регистр 40 хранения, предназначенный для приема и хранения информации о контролируемых сигналах и передачи ее в блок 3.Контролируемым узлом 19 могут быть логические узлы ЦВМ каналов УВВ, устройств сопряжения, интерфейса, содержащие комбинационные и последовательные схемы, построенные на элементах СИС и БИС.Устройство работает следующим образом.В процессе автоматизированного контроля логического узла устройство выполняет следующие операции: Формирует и выдает в проверяемый узел стимулирующие воздействия; принимает контролируемые сигналы, сравнивает контролируемую информацию с эталонной; формирует по результатам сравнения и выдает в блок 4 индикации сигналы "Исправность" или "Неисправность" и "Номер неисправного элемента".Выполнение указанных операций производится с помощью команд и конс-. тант, хранящихся.в блоке 2 памяти. Последовательность команд составляет программу контроля.Программа контроля представляетсобой описание алгоритма контроля всистеме команд вычислительного блокаи предназначена для взаимодействия,блоков предлагаемого устройства. Значения стимулирующих воздействий иожидаемых ответных реакций в видемассива информации хранятся в блоке2 памяти. Контроль логического узлаосуществляется путем последовательной проверки отдельных функциональных схем узла, конструктивно доступньм контролю. Алгоритм контролясостоит иэ и частей, число которыхзависит от количества элементов узла. Каждая часть состоит иэ.шестиидентичных операторов.1-й оператор. Информация о видестимулирующего сигнала, Формируемого на выходе 14, при выполнении ко- Оманды блока 3 поступает на вход 8блока 9 и устанавливает его в соответствующие состояния.2-й оператор. Индюрмация, содержащая маски, разрешающие выдачустимулирующих сигналов, Формируемыхна выходах 14 и 15, в контролируемыйузел и прием ответных реакций (контролируемые сигналы на входы 16, 17и 18), поступает по команде блока ЗО3 на вход блока 13 и запоминаетсяв регистре 32 обмена.3-й оператор. Информация, содержащая значения стимулирующих сигналов на выходах 14 и 15, при выполнении команды блока 3 поступает навходы Формирователей 10 и преобразователя 11 для дюрмирования. Стимулирующие сигналы через элементы 33-1,33-2, , 33- Ч и коммутатор 34 40проходят в контролируемый узел 19.4-1 оператор. Ответные реакцииконтролируемого узла (контролируемыесигналы) поступают на входы 16 и17 в виде двуполярного последовательного кода через коммутаторы 35и 36 в преобразователь 12 для преобразования в двоичный код.Ответные реакции в виде импульсных сигналов поступают на входи 18 БОблока 13, где запоминаются в регистре 40 обмена.5-й оператор. При выполнении команды блока 3 контролируемая индюрмация иэ регистра 40 или из преобра- уэователя 12 поступает в блок 3,где производится сравнение с константой, хранящейся в блоке 2 памяти,В случае сравнения ( Да") команда.блока 3 передает управление на выполнение проверки следующей частиалгоритма,6-й оператор, В случае неисправности в проверяемой части произойдет.несравнение ("Нет"), блок 3 Формирует признаки "Неисправность" и Номернеисправного элемента и выдает вблок 4 индикации, Подобным образомпроизводится проверка следующих схемузла.(части 2.и алгоритма),7-й оператор. По завершении проверок всех Функциональньм схем узла,в блоке 3 Формируется признак "Исправность", который поступает в блок4 индикации, и управление передается на начало программы контроля.Взаимодействие блока 3 с Формирователями 10 и преобразователем 11 иблоком 4 индикации производится покоманде .Ввод. Прием контролируемыхсигналов иэ узла 19 преобразователь12 в блок 13 обмена производится покоманде "Вывод". Адресная часть указанных команд определяет канал, ккоторому происходит обращение приФормировании стимулирующих воздействий и приеме контролируемых сигналов,При подаче на устройство питающихнапряжений начинает работать генера-,тор 1 тактовых импульсов. Тактовыеимпульсы с синхронизирующего выходапоступают в блок 3 (на счетныйвход счетчика 20 команд), в Формирователи 10 импульсных. сигналов ипреобразователь 11.По сравнению с известными предлагаемое устройство обладает большимифункциональными воэможностями, таккак обеспечивает проверку и диагностику неисправностей логических узлов,содержащих последовательные и ком-.бинационные схемы путем задания наих входах сигналов необходимой длительности и частоты повторения, позволяющих контролировать работу элементов в динамических режимах назадаваемых частотах. Глубокая проверка и диагностика логических узлов, содержащих схемы обмена последовательными кодами, производится путем задания стимулирующих воздействий ввиде биполяр" ного 32-разрядного последовательного кода и преобразования последовательного кода, поступающего из проверяе 9 1мого узла в двоичный, соответствует мировым стандартам,Автоматизированная и широкая пономенклатуре проверка различныхпо сложности и принципу действия логических узлов обеспечивается засчет применения ряда однотипных узлов в блоке импульсных сигналов ив блоке обмена.Устройство контроля построено свозможностью программного изменениявида стимулирующих воздействий иих моментов выдачи, что обеспечивает проверку логических узов приотработке схем на этапе опытногопроизводства,Многократное автоматическое повторение программы контроля обеспечивает проведение климатических идругих видов испытаний логических129616 10 узлов на этапе серийного производства,В отличие от известных предлагаемое устройство позволяет обнаруживать неисправные элементы, обрывыцепей, замыкания и отклонение параметров контролируемых сигналов отнормальных и помимо глубокой диагностики ускоряет поиск неисправнос тей в проверяемом узле, обеспечиваялокализацию места неисправности.Устройство обеспечивает увеличение производительности контроля(в 10 раз) и получение экономической 15 эффективности по сравнению с базовымкомплексом, включающим ЦВМ, контрольно-поверочную аппаратуру и телеграфный аппарат РТА, за счетснижения общих затрат на оборудсва ние и эксплуатационных затрат.1129616 9454/39ВНИИПИ Зака деламИосква 1330 Патент Ужгород, ул, Проектная,.Составитель И. Хазоваедактор М. Петрова Техред О. Неце Корректор А раж 698 Подписноеарственного комитета СССРизобретения и открытийЖ, Раушская наб д. 4/5 с ф