Устройство для записи и анализа циклограмм дискретных блоков

СОЮЗ СОНЕТСНИК СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИ, РЕСПУБЛИК А) 5)5.С 11 2 25 р,и7Щ Ги ию ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Шлимович Е.М. Логические анализаторы для проверки и наладки сложных. цифровых устройств н систем, Вопросы злектроники, сер, ЗВТ, выл. 4, 982.Авторское свидетельство СССР У 203524, кл. С 06 Р 906, 985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЛИСИ И АНАЛИЗА ЦИКЛОГРАИМ ДИСКРЕТНЫХ БЛОКОВ (57) Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке,Влияния контроле работоспособности н техническом обслуживании сложных цифровыхустройств и систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства контроля за счетобеспечения логического анализа динамики изменения произвольно выбранного информационного участка произвольной длины одновременно до и пос"ле эаданного условия в случае многократного выхода исследуемого процес"са в эацанную пользователем точку,Устройство содержит блокоперативной памяти, первый сумчатор 2, первый счетчик 3, второй блок сравнения 4, второй счетчик 5, блок 6 фомирования тактовых сигналов, блок13 формирования сигналов запуска, блок В задания режима, регистр 9, второй сумматор 10, первый блок 1 сравнения, блок 12 индикации, элемент И 1 Э и блок управления 4. Аппаратные узлы и логические связи устройства позволяют копировать в памяти заданные 3221участки входной информации либо один и тот,же участок в динамике. Прочн" тав содержимое блока памяти, пользователю представляется воэможность одновременного анализа динамики развития заданного нм участка исследуемого процесса. 4 нл.1Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке, конт" роле работоспособности и техническом обслуживании сложных цифровых устройств и систем,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения .многократного анализа произвольно выбранного информационного участка произвольной длины до и после заданного условия.На, фиг. 1 изображена структурная схема устройства для записи и анализа циклограмм дискретных блоков устройства; на фиг. 2-5 - варианты построения структурных схем соответственно блока формирования тактовых сигналов блока Формирования сигналов запуска, блока задания режима и блока управления; на фиг. 6 - диаграммы работы устройства. Устройство для записи и анализациклограмм дискретных блоков содержитблок 1 оперативной памяти, первыйсумматор 2, первый, счетчик Э, второйблок сравнения 4, второй счетчик 5,блок 6 формирования тактовых сигна"лов, блок 7 формирования сигналов запуска, блок 8 задания режима, регистр 9, второй сумматор 10, первыйблок 11 сравнения блок 2 индикации, элемент И 13, блок 14 управления.Блок.6 формирования тактовых сиг"малов (см. фиг. 2) состоит иэ элемента И 15, предназначенного для стробирования входных синхронизирующихимпульсов, и триггера 16 для фикса- Фции запускающего момента с выходаблока 7. 2Блок 7 Формирования сигналов запуска (см. Фиг, 3) включает в себясхему 17 сравнения, выделяющую подСигналы синхронизации моменты совпадения кодовой комбинации, заданнойпользователем на блоке 8, с аналогичной кодовой комбинацией во входнойинформации, триггер,18, фиксирующиймомент начала снятия копии в блоке 1 1 О памяти, схему 19 сравнения, сравнивающую заданное пользователем числапропусков момента анализа (задержкузапуска) с количеством совпаденийвходной информации с запускающим кодовым словом, просчитанное счетчиком 20 пропусков, счетчик 20 предназначенный для счета числа совпаденийкодовых слов (заданного и присутствующего во входной информации).Блок 8 задания режимов (см, Фиг,4)содержит регистр 21, с помощью которого пользователь задает код запускающего момента (точку, относительнокотОрой он желает провести анализ 25вхЬдной информации), регистр 22 величины зоны ПОСЛЕ, с помошью которого пользователь устанавливает величину упаковки в блоке 1 послеисториисобытия, регистр 23 числа пропусковс помощью которого пользователь устанавливает величину задержки моментакопирования информации в блокепамяти, регистр 24 величины зоны анализа, с помощью которого пользователь 35 устанавливает величину одной упаковкив блоке 1 (величина ДО + ПОСЛЕ), кноп.ки 25 для установки устройства в исходное состояние (состоянне анализавходной информации).40 Блок 14 управления (см. Фиг. 5)содержит генератор 26 импульсов, 4для синхронизации работы блока 2 иформирования счетных импульсов счет13221 4 5 10 15 20 25 3 13чика адресов чтения в режиме чтениясодержимого блока . Генератор 26работает в непрерывном режиме. Триггер 27 устанавливает либо режим эа:писи (анализа), либо режим чтенияблока 1. Блок,4 также содержит коммутатор 28 (коммутирующий либо адресзаписи в блок 1, либо адреса чтенияив блока 1), счетчик 29 адресов чтения, формирующий последовательно адреса чтения блока 1, дешифратор 30последнего адреса записи в блок 1,фиксирующий последний адрес блока 1(момент заполнения блока ) и переврдящий устройство в режим чтенияблока 1 памяти.Предлагаемое устройство работаетследующим образом. Перед пуском устройства пользователь должен произвести следующие действия:подключить исследуемые точки контролируемого устройства к информацн-.онньв входам устройства, подключитьцЕпь синхронизации исследуемого устррйства к синхроннзнрующему входуустройства, установить с помощью регистра 2 код запускающего слова,установить с помощью регистра 22 велИчину фиксации послеистории событияотносительно заданного кодового слова, установить с помощью регистра 23Число пропусков момента совпадения(величину задержки момента анализа),установить с помощью регистра 24 необходимую зону анализа (величинуорной упаковки в блоке 1), нажать ираспустить кнопку 25 блока 8.При нажатии кнопки 25 (начальная .установка) сигнал с выхода блока 8поступает на регистр 9, счетчики 3ц 5 и устанавливает их в нулевое состояние, поступает на блоки 6 и 1,гре устанавливает в нулевое состояцне счетчик 20, триггеры 6 и 8, затем поступает в блок 14, где устанавливает в нулевое состояние триггер 21. В результате устройство начинает работать в режиме анализа входной информации и циклической зацнск первой эоны упаковки в блок . Этот режим обеспечивается работой схемы 17 сравнения, которая выделяет мз входного информационного потока комбинацию, аналогичную заданной на регнстре 2 (под сигнал синхрониэации) Иоменты совпадения с укаэанным ходовым словом просчитываются счетчи. хом 20, выход которого контролирует" ся схемой 19 сравнения. Счетчик 3,просчитывая синхрониэирующие импульсы, формирует адреса записи в блокв пределах первой зоны упаковки, Величина эоны упаковки может быть переменной, так какустанавливаетсяпольэователем на регистре 24 в соответствии с решаемой нм задачей.Поэтому схема 11 сравчення при равенстве значения счетчика 3 величинеэоны упаковки формирует импульс сброса счетчика 3, после которого счетчик 3 начинает счет с нулевого адреса. Этим достигается формирование последовательности адресов записи в блок 1 только в пределах заданной ре" гистром 24 эоны. На первом входе сумма ора О присутствуют нули, поэтому адреса, соответствующие первой зоне упаковки, с выхода счетчика 3 через вторые входы сумматора 10 поступают в блок 14 управления на вход коммутатора 28, а с его выхода - на адресный вход блока 1. Элемент И 13, .имея на втором входе разрешающий потенци" ал с выхода блока 14 (с выхода триггера 21), пропускает сигнал синхронизации в качестве импульсов записина вход блока 1. Таким образом в бло ке 1 постоянно пишется (копируется) входная информация в пределах первой зоны упаковки, причем рн заполнении указанной зоны происходит повторная запись с нулевого адреса, при этом новая информация стирает ранее записанную,Указанная ситуация сохраняется до тех пор, пока схема совпадения 19 не зафиксирует равенство содержимогосчетчика 20 заданному числу пропусков. Этот момент Фиксируется триггером 18, после чего сккхрониэирующие импульсы начинают проходить черезэлемент И 15 на вход счетчика 5 с целью отсчета величины послеистории события, равной заданной на регистре 22,н завершения копирования входной информации в первой зоне блока 1. Нриравенстве заданной на регистре 22 величины послеистории величине, отсчитанной счетчиком 5, блок 4 сравненияпри наличии сигнала синхронизации формирует импульс записи в регистр 9 (под фронт импульса), в результате чего на первом входе сумматора 1 О появляется комбинация, равная величине зоны упаковки, что приводит к смещению адресов записи в блоке 1,ние, н устройство переходит н режим чтения записанной н блок 1 информации, В этот момент сигнал с выхода триггера 27 с помощью элемента И 13 блокирует прохождение импульсов записи н блок 1, коммутатор 28 начинает пропускать на вход блока 1 содержимое счетчика 29, формирующего с помощью генератора 26 последователь О но адреса чтения блока 1 н пределахвсей памяти, Прочитанная из блока 1 информация преобразуется блоком 12 индикации в удобную для пользователя форму, например н шестнадцатиричный код, н отображается для последующего,анализа скопиронапного процесса.Повторный запуск устройства осуществляется повторным нажатием и отпусканием кнопки 25 блока 8.20 Рассмотрим работу устройства наконкретном примере.Предположим, что нходной информационный поток представляет собой выходную последонательйость трехразрядного двоичного счетчика работающего н режиме циклического счета, н объем памяти устройстна ранен 18 словам. 35 ющие действия; подключить выходы раз 50 рядов счетчика к информационным нхо 51313 формируемых счетчиком 3 на величину содержимого регистра 9, С этого момента запись в первую зону блока 1 (первая упаковка) прекращается и начинается последовательная циклическая запись во вторую зонублока 1, величийа которой равна первой (задан Виой регистром 24). В результате произведенных действий в первой зоне блокаокажется копия послеистории входной информации, равная заданной пользователем на регистре 22, и копия предыстории, равная по величине разности между .заданной величиной эоны анализа и величиной посленстории; При.этом предыстория и послеис- тория события понимается относительно заданного пользователем на регистре 21 кодового слова, присутствующе-, го во входной информации.Запись во вторую зону анализа блока 1 происходит аналогично первой. Разница состоит лишь в том, что на выходе регистра 9 отсутствуют нули, а присутствует комбинация, равная комбинации набранной на регистре 24. Сумматор 2, суммируя содержимое регистров 9 и 24, подготавливает на входе регистра 9 двойное адресное смещение зовы анализа, которое еще не занесено в регистр 9 из-за отсутствия строба записи с блока 4 сраннения. Счетчик 3 продолжает формировать текущие адреса записи,.С очередным появлением но входной информации комбинации, равной кодовой, импульс совпадения с выхода схемы 17 сравнения устанавливает триг,гер 1 б в единичное состояние (последний. был сброшен в момент записи зна чения приращения адресов в регистр 9) и тем самым разрешается новый отсчет величины послеистории счетчиком 5, После заполнения первой зоны производится очередная запись подготонлен ной.сумматором 2 комбинации в регистр 9, в результате чего завершается запись второй зоны упаковки в блок 1 и переход к третьей и т.д.Абсолютные адреса записи в блок поступаюТ также в блок 14 управления на дешифратор 30. Последний в момент записи послеистории события следит эа величиной адреса блокаи при его равенстве максимальному формирует 5 сигнал, соответствующий полному заполнению блока 1. При этом триггер 27 устанавливается в единичное состояДопустим также, что для пользователяпредставляет интерес анализ работысчетчика относительно комбинации 011,причем его интересует поведение счет. -чика после появления комбинации О 1в пределах последующих трех комбинаций и поведение счетчика н пределах двух предыдущих коцу 011 комбинаций.Кроме того, пользователя интересует динамика изменения заданного участкаработы счетчика (относительно комбинации 011) при многократном выходев точку 011 при циклической работепоследнего, причем начать анализ необходимо не с первого появления комбинации О 1, а с пятого. Допустим,что счетчик начинает работу с комбинации ООО.При решении этой задачи н соответствии с описанием устройства пользователю необходимо произвести следудам устройства, подключить цепь синхронизации (в данном случае счетныйимпульс) к синхронизирующему входуустройства, установить с помощью регистра 21 код запускающего слова,равный 011, установить с помощью регистра 22 величину послеистории, равной трем, установить с помощью реУ 1313 гистра 23 величину задержки момента анализа, равной четырем чтобы с пятого совпадения уже производить копи= рование), установить с помощью регистра 2 ч зону анализа, равную сумме неличин предистории (2) и после- истории (3), т.е. 2 + 3 + 1 = 6(здесь единица есть сама комбинация 011), запустить устройство, нажав и отпустив кнопку 25 блока 8, - О 1Работа устройства будет происходить следующим образом, Пачав работать, счетчик многократно Формирует последовательность следующих восьми 15 комбинаций: 000, 001, 010, 011; 100, 01, 110, 111, среди которых встречается и комбинация 011, заданная пользователем в качестве запускающей.Анализируя входной поток, схема 17 20 каждый раэ при появлении комбинации О 1 формирует импульс, просчитываемый счетчиком 20. В момент, когда счетчик 20 насчитает четыре импульса, схема 19 сра:,нения определит ра венствс кодов счетчика 20 и регистра 23, и с пятого импульса совпадения счетчик 5 начинает отсчет величины псслеистории, К этому моменту времени в блокев первой зоне ана- ЗО лиза, равной шести ячейкам, уже записана предыстория работы счетчика относительно комбинации О 11. 22 Устройство для записи и анализа циклограмм дискретных блоков, содержащее блок формирования сигналов запуска, блок индикации, первый блок сравнения, первый счетчик,.элемент И, блок формирования тактовых сигналов, блок оперативной памяти, блок задания режима и блок управления, причем блок управления содержит генератор импульсов, триггер, счетчик и дешифратор, информационный вход устройства соединен с информационными входами блока оперативной памяти и форми" рователя сигналов запуска, первый и второй выходы которого соединены ссотнетственно с первым и вторыми входами разрешения ньщачи тактовых сигналов блока формирования тактовых сигналов, тактовый вход устройства соединен с входами синхронизации блока формирования сигналов запуска и блока формирования тактовых сигналов, выход сброса блока задания режима соединен с входами начальной установки блока формирования сигналов запуска блока Формирования тактовых сигналов и нулевым входом триггера блока управления, выход кода запускающего момента и выход кода числа пропусков блока задания режима соединены соответстненно с нходсм задания, кода запуска и входом задания кода задержки запуска блока ФОрмирования сигналов запуска, информационный выход блока оперативной памяти соединен с информационным входом блока индикации, выход кода величины зоны анализа блока задания режима соединен с первым входом первого блока сравнения, информационный выход первого счетчика соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход дешифратора блока управления соединен с нходом триггера блока управления, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения многократного анализа произвольно выбранного информационного участка произвольной длины до и после заданного условия, в устройство введены первый и второй сумматоры, второй счетчик, регистр и второй блок сравнения, в блок управления введен коммутатор, причем выход генератора импульсов блока управления соединен со счетным входом счетчика блока уп 55 Предлагаемое устройство произвс 35 дит еще три записи (послеисторию), стирая три ячейки предыстории и заканчивает запись н первую зону блока . Далее, производя смещение текущих адресов с выхода счетчика 3 с 40 помощью,.сумматора 2, регистра 9 и сумматора О происходит последова- .тельная упаковка зон анализа, каждая из которых равна шести ячейкам. Когда абсолютный адрес записи в блоке .1 45 станет равным 18 (объем блока ), срабатывают дешифратор 30 и триггер 27 и устройство переключается в режим чтения содержимого блока 1.Работа счетчика н содержимое блока 1 для взятого примера приведены на фиг. 6. Просматривая с помощью блока 12записанную копию работы счетчика,можно зафиксировать его ошибку принеустойчивой работе (копии в разныхзонах анализа при этом будут отли"чаться друг от друга). Формула и з о б р е т е н и я3322 ИнФоркациц эатссыоаеиая б бяд 601 Содержимое Ра дотасюещщиа; апиЮ 1-юОну юи 5 инаци адная юВ мд слоду Предистория ИзоныОослеисрия Я-иЗоны Предистория я-й зоны Послеирия ЮЗоны Конец зала пер екяа чеки режим чтении голая инсрормация, залиса,иная на момент чтения; галов Корректор Г, Решет 5 бб Подписноерственного комитета СССРобретений и открытий Ж, Раушская наб д,Заказ 248 1 . Ти ВНИИПИ Госпо делам 3035 Моск прод у Проектная оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Момент кацаОп 3 сцета послеисторииЯелицекие асояютнио адреСа ка оеяиццнанализа Составитель А. тор А. Бер Техред И.Попов