Устройство для контроля цифровых объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) О 1) 03 1) 4 С 06 Р 11/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й, В.Д. Хазуря ельство СССР11/16, 1979 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРО-ВЫХ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для кодирования техническогосостояния, контроля и диагностикицифровых объектов и является усовершенствованием изобретения по а,с.131 Р 851410, Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможностей устройства за счет выявления неисправностей в контурах обратных связей цифровых объектов беэ их разрывов, Цель достигается тем, что, в устройство, содержащее регистр 1 сдвига, первый сумматор 2, блок 3 управления, блок 4 индикации, пульт 5 управления, первый коммутатор 6, первый счетчик 7, второй коммутатор 8, формирователь 9 одиночного импульса и задающий генератор 10, дополнитель 9037но введены второй счетчик 11, третий коммутатор 13, эталонный блок 14 и второй сумматор 15, первый и второй элементы ИЛИ 17, 16, элемент 18 задержки, первый и второй элементы И 19,20, триггер 21, группа элементов ИЛИ 22, узел 23 переключения.Устройство позволяет осуществлять контроль и диагностику цифровых объектов в отсутствие эталонных ключевых слов путем поочередной проверки микросхем объекта с использованием модуля эталонных микросхем. 3 ил., 1Изобретение относится к вычислительнЬй технике, может быть использовано для кодирования техническогосостояния, контроля и диагностикицифровых объектов и является усовершенствованием устройства по основному авт.св, У 851410,Целью изобретения является расши"рение функциональных воэможностейустройства за счет выявления неисправностей в кочтурах обратных связейцифровых объектов без их разрывов,На фиг,1 представлена структурнаясхема устройства для контроля цифро- .вых объектов; на фиг,2 - схема блока 15управления; на фиг.3 - схема пультауправления.Устройство содержит регистр 1сдвига, первый сумматор 2, блок 3управления, блок 4 индикации, пульт 205 управления, первый коммутатор 6,первый счетчик 7, второй коммутатор 8, формирователь 9 одиночного импульса, задающий генератор 10, второй счетчик 11, модуль 12 эталонных микросхем, содержащий третий коммутатор 13, эталонный блок 14, включающий группу эталонных микросхем 14,1- 14,ш и второй сумматор 15, второй 16и первый 17 элементы ИЛИ, элемент 18задержки первый 19 и второй 20 элементы И, триггер 21, группу элементов ИЛИ 22, узел 23 переключения и контролируемый объект 24.35 Блок управления содержит усилители 25 - 28 элементы И 29 и 30,2триггер 31, входы 32 - 36, выходы 37 - 38.Пульт управления содержит ключи 39 - 44, входы 45 - 49, выходы 50- 57.Устройство работает следующим образом.Перед началом контроля объекта 24 и поиска в нем неисправной микросхемы проверяют исправность самого устройства.Для контроля устройства без модуля 12 эталонных микросхем (первый режим, обычно в начале работы с объектам 24, когда еще не требуется определить неисправную микросхему в контуре обратной связи этого объек" та),устанавливают переключатель 41 в положение "Контроль", обеспечивая подачу сигнала управления (уровень логического нуля) через ключ 41,1 и четвертый выход 52 пульта 5 управления на второй вход второго коммутатора 8 и тактирующих импульсов в стробе "Старт-стоп" с второго выхода блока 3 управления через второй вход.46 пульта 5 управления, ключ 41,2, первый выход 53 на счетный вход первого счетчика 7,При этом по указанному сигналу управления второй коммутатор 8 устанавливается в такое положение, когда его выходы "Стоп", "Старт", "Синхронизация" и "Информация" соединяются соответственно с его пятым, четвертым, третьим и первым входами.Нажатием ключа 42 начинается процесс самоконтроля устройства. При этом через пятый выход 54 пульта 5 ф управления сигнал разрешения поступает через первый элемент ИЛИ 16 на третий вход формирователя 9 одиночного импульса, С его выхода одиноч" ный импульс (сигнал "Старт" ) через второй коммутатор 8 поступает на 40 вход "Старт" 34 (Фиг,2) блока 3 управления, устанавливая в нем в единичное состояние триггер 31 и открывая элементы И 29 и 30, через которые синхроимпульсы начинают поступать через первый 37 и второй 38 выходы блока 3 управления на первые входы сдвигового регистра 1 (в качестве импульсов сдвига) и сумматора 2 (в качестве входной двоичной информации, а также на счетный вход счетчика 7 (в качестве импульсов счета). Входная двоичная последовательность по методу сигнатурного анализа сжимается (преобразуется) в сдвиговом регистре 1 и первом сумматоре 2 в компактное ключевое слово,При переполнении счетчика 7 с его выхода переполнения соответствующий 35 Однонременно с установкой переключателя 41 устанавливают переключатель 43 в положение "Контроль безмодуля 12", обеспечивая подачу сигнала управления (уровень логическогонуля) через ключ 43,1, шестой выход55 пульта 5 управления на первый входвторого элемента И 20, который запирается, и тактирующих импульсов(имитирующих двоичную инФормацию) с 1 Овыхода задающего генератора 10 черезтретий вход 48 пульта 5 управления,ключ 43.2, третий выход 55 на первый вход второго коммутатора 8,Ключ 40 устанавливают в такое положение, когда с второго выхода 51пульта 5 управления поступающий навход первого коммутатора 6 сигналуправления соединяет поразрядногруппу выходов данного коммутатора с 20его первой группой входов,Положение ключей 44 наборника вданном режиме не имеет значения,Нажатием ключа 39 синхроимпульсами, поступающими от задающего генератора 10 через ключ 39 и седьмойвыход 50 пульта 5 управления на входы элементов 1,3,7,9,11,14,17 и 24,все элементы памяти устройства устанавливаются в нулевое состояние, 30 сигнал поступает через пятый вход ивыход "Стоп" второго коммутатора 8на вход "Стоп" 36 (фиг,2) блока 3 управления, устанавливая в нулевое состояние триггер 31, При этом прекращается преобразование входной двоичной последовательности на сдвиговомрегистре 1 и сумматоре 2,Полученный результат в регистре 1сдвига через коммутатор 6 поступаетна блок 4 индикации и отображаетсяна нем в виде семисегментного кода.При совпадении полученного кода сэталонным устройством считается исправным и может быть использованодля кодирования, контроля и диагностики цифровых объектов, а также длялроверки модуля эталонных микросхем.Для контроля модуля 12 эталонныхмикросхем (второй режим) указанныймодуль вставляют в устройство наспециально отведенное для этого установочное место, обеспечивая темсамым подачу питания в модуль черезразъем, и сочленяют его вилку 23,2с розеткой 23,1 разъема 23, Переключатель 41 устанавливают в положение"Контроль", а переключатель 43 в положение "Контроль модуля 12", Приэтом сигнал управления (уровень логической единицы) через ключ 43,1переключателя 43, шестой выход 55пульта 5 управления поступает на первый вход второго элемента И 20. Одновременно с этим через ключ 43,2пульта 5 управления (через его четвертый вход 49 и третий выход 56)выход второго сумматора 15 модуля 12соединяется с первым входом второгокоммутатора 8.Ключ 40 устанавливают так же, каки в предыдущем режиме,Положение ключей 44,1-44,п наборника 44 должно быть отжатым, т.е,на первые входы группы элементовИВ 22,1-22.п поступают уровни логического нуля. Нажатием ключа 39 все элементы памяти устройства устанавливают в нулевое состояние, Через вход установки в ноль модуля 12 в нулевое состояние также устанавливаются запоминающие элементы эталонных микросхем (если они имеются),С нажатием ключа 42 начинается процесс контроля модуля 12 эталонных микросхем, При этом через пятый выход 54 пульта 5 управчения сигнал5 13 разрешения (сигнал логической единицы) поступает через первый элемент ИЛИ 16 на третий вход формирователя 9 одиночного импульса, который вырабатывает сигнал "Старт". По импульсу "Старт" также, как ив описанном режиме работы устройства, осуществляется процесс сжатия двоичной информации, поступающей на первый вход второго коммутатора 8, Однако в данном режиме в качестве указанной двоичной информации поступают не син" хроимпульсы с задающего генератора 10, а реакция модуля 12 эталонных микросхем на входные возбуждающие воздействия, снимаемые с выходов регистра 1 сдвига,Кроме того, данный режим работы отличается кратным автоматическим повторением процесса сжатия (по числу эталонных микросхем модуля 12) и получением общего ключевого слова технического состояния всего модуля 12 эталонных микросхем. Это достигается следующим образом.Одновременно с подачей сигнала"Старт" на четвертый вход второгокоммутатора 8, этот сигнал также поступает на второй вход второго элемента И 20 и через его выход устанавливает в единичное состояние триггер21, через прямой выход которого уровень логической единицы поступает навторой вход первого элемента И 19,Начавшийся процесс сжатия двоичной последовательности осуществляется, когда второй счетчик 11 находится в нулевом состоянии (в результатеначальной установки после нажатияключа 39), Данный нулевой код с выхо.дов 1-п счетчика 11 через группу элементов ИЛИ 22.1-22,п передается навходы группы управления третьего коммутатора 13, который при этом свою/группу информационных входов поразрядно соединяет с группой входов микросхемы 14,1, При этом псевдослучайная двоичная последовательностьс выходов регистра 1 сдвига поступает на входы микросхемы 14,1 а реакция на эти воздействия с ее выходачерез второй сумматор 15, четвертыйвход 49 пульта 5 управления, ключ43,2 и третий выход 56 пульта 5 управления поступает на первый входвторого коммутатора 8,Процесс сжатия, как и в предыдущем режиме, прекращается по сигналу9037 6 3540 45 50 55 5 Ю 15 20 25 30 переполнения первого счетчика 7, с выхода переполнения которого указанный сигнал поступает на первый вход открытого в данном режиме элемента И 19 и на счетный вход счетчика 11, Этот сигнал, увеличивая код счетчика 11 на единицу, через входы группы управления коммутатора 13 обеспечивает поразрядное соединение его груп" пы информационных входов с группой входов микросхемы 14.2 (вместо микросхемы 14.1). Этот же сигнал через элемент 18 задержки и первый элемент ИЛИ 16 поступает на третий вход формирователя 9 одиночного импульса, который вырабатывает на своем выходе сигнал "Старт", разрешающий процесс сжатия двоичной последовательности, поступающей на первый вход коммутатора 8.Псевдослучайная двоичная последовательность с выходов регистра 1 сдвига поступает через узел 23 подключения и коммутатор 13 на входы микросхемы 14,2, а реакция на эти воздействия с ее выхода через второй сумматор 15, четвертый вход 49, ключ 43.2 и третий выход 56 пульта 5 управления поступает на первый вход второго коммутатора 8. Очередным сигналом "Стоп" процесс сжатия приостанавливается, а на вход счетчика 11 добавляется единица, в результате чего группа информационных входов коммутатора 13 подразрядно соединяется с входами очередной микросхемы группы 14 эталонных рпсросхем. Этим же сигналом "Стоп" (задержанным элементом 18) вырабатывается сигнал "Старт" для продолжения процесса сжатия.Процесс сжатия в рассматриваемом режиме завершается окончательно после обработки последней микросхемы 14.ш модуля 12 эталонных микросхем, когда второй счетчик 11 вырабатывает сигнал переполнения, который с выхода данного счетчика поступает через второй вход и выход второго элемента ИЛИ 17 на вход установки в ноль триггера 21, После этого очередным сигналом "Стоп процесс сжатия останавливается, а сигнал "Старт" не вырабатывается, так как элемент И 19 закрыт триггером 21,После завершения ш-го цикла сжатия двоичной последовательности в регистре 1 сдвига формируется двоич1319037 7ный код, который через первую группу входов первого коммутатора 6 поступает на группу входов блока 4 ин"дикации, Блок 4 индикации преобразует двоичный код в соответствующийему семисегментный, При совпаденииполученного кода с эталонным модуль12 эталонных микросхем считается исправным и может быть использован дляконтроля и диагностики цифровыхобъектов.Для контроля объекта 24 (третийрежим) устанавливают переключатель41 пульта 5 управления в положение"Работа", обеспечивая подачу-сигналауправления (уровень логической единицы) через ключ 41.1.и четвертыйвыход 52 пульта 5 управления на второй вход второго коммутатора 8, которий. свои входы "Старт", "Стоп","Синхронизация" и "Информация" соединяет со своими оДноименными вы"ходами. В этом же положении переключатель 41 пульта 5 управления счетный вход счетчика 7 соединяется спервым выходом блока 3 управлениячерез первый вход 47, ключ 41.2 ипервый выход 53 пульта 5 управления,Ключ 40 пульта 5 управления уста"навливается в такое положение, когдас второго выхода 51 пультапоступающий на вход первого коммутатора 6сигнал управления соединяет пораз, рядно группу выходов данного коммутатора с его первой группой входовесли сжатие двоичной последовательности осуществляется методом сигнатурного анализа). Ключ 40 устанавли. вают в другое положение, если сжатиедвоичной последовательности осуществ".ляется методом счета перепадов,Положение ключей переключателя 43и наборника 44 не имеют значения дляданного режима,Входы "Стоп", "Старт" и "Синхронизация" устройства (одноименные входы второго коммутатора 8) соединяют сзаранее определенными ипостоянными для данного объекта 24 контроля одно" именными выходами. Вход "Информация" устройства (одноименный вход второго коммутатора 8) соединяют при помощи автощупа или ручного щупа, снабженного иглой, с выбранной (анализируемой) точкой объекта 24 (с выходом "Информация" объекта 24),Нажатием ключа 39, как и в предыдущих режимах, устройство и объект, 24 устанавливают в нулевое состояние. Объект 24 может устанавливатьсяв ноль и от своего пульта управления.Сигнал установки в ноль разрешаетначало стимуляции объекта 24. Причемсредства стимуляции могут быть каквнутренними, встроенными в объект24, так и внешними, Начало стимуля"ции объекта после установки его в1 О ноль (по сигналу установки в ноль)наиболее простой и удобный вариантуправления объектом, Начало стимуляции объекта может задаваться такжеот пульта управления объекта,15 В результате возбуждения (стимуляции) цифрового объекта 24 в еговыбранной точке во времени разворачивается совершенно определенный,соответствующий стимулирующему воэ 20 буждению, динамический процесс -двоичная последовательность, котораяпоступает на вход "Информация" второго коммутатора 8, Далее процесссжатия двоичной последовательности25 по методу сигнатурного анализа осуществляется так же, как в двух предыдущих режимах, но в данном режимедвоичная последовательность снимает-.ся с контролируемого цифрового объ 30 екта, тогда как в двух предьдущихвырабатывается внутри устройства,Сжатие двоичной последовательности методом счета перепадов происхо 35дит параллельно (одновременно) сосжатием ее по методу сигнатурногоанализа. При этом двоичная последовательность в стробе (вьделенномсигналами "Старт" и "Стоп" ) с первого выхода блока 3 управления посту-.,пает через первый вход 47, ключ41,2 и первый выход 53 пульта 5 управления на счетный вход первогосчетчика 7, на котором. осуществляет 45 ся сжатие (кодирование, преобразование) данной двоичной последовательности, Результат сжатия через группувыходов первого счетчика 7, вторуюгруппу входов первого коммутатора 6,50 его группу выходов поступает нагруппу входов 4 блока индикации, Одновременное использование результатов преобразования по методу счетаперепадов и по методу сигнатурного55 анализа позволяет существенно повысить достоверность сжатия двоичныхпоследовательностей, снимаемых с синхронных объектов, Достоверноекодирование двоичных последовательностейасинхронных объектов возможно лишьпо методу счета перепадов, Для использования результатов преобразования двоичных последовательностейтем или иным из указанных методов 5достаточно установить ключ 40 пульта5 управления в соответствующее положение,Контроль цифрового объекта, атакже поиск неисправных микросхем в 10нем осуществляют путем описанногопроцесса сжатия его двоичных последовательностей в определенных контрольных точках этого объекта ипростейшего сравнения результатов сжатияс соответствующими эталонными ключевыми словами, которые могут быть получены заранее на эталонном (исправном) объекте, Для контроля цифрового объекта достаточно провести ана. - 20лиз сигналов только на его выходныхконтактах.Определение неисправной микросхемы н цифровом объекте во всех цепях,кроме цепей с обратными связями,осуществляется таким же образом, Неисправная микросхема при этом имеетна своем входе результаты сжатия,совпадающие с эталонными ключевымисловами, а на выходе - не совпадающие с соответствующими эталоннымиключевыми словами.В рассмотренном третьем режимемодуль 12 эталонных микросхем не используется, 35Для определения неисправной микросхемы в контуре с обратной связью (четвертый режим) .устанавливают ключ 40 и переключатель 41 так же, как и щ в предыдущем третьем режиме, Переключатель 43 устанавливается н положение, когда через шестой выход 55 пульта 5 управления на первый вход второго элемента И 20 подается уровень логического нуля, чем исключается на протяжении всей работы в данном режиме установка триггера 2.1 н состояние логической единицы и обеспечивается обнуленное состояние второго счетчика 11,С помощью ключей наборника 44 осуществляется выбор эталлоной микросхемы модуля 12 эталонных микросхем того же типа, что и подозреваемая н неисправности микросхема н контуре обратной связи проверяемого объекта. Каждой эталонной микросхеме 14,1 -4,ш соответствует определенный код,набираемый с помощью ключей 44144.п наборника. 44. Для удобства работы таблица соотнетстния набираемыхукаэанных кодов и эталонньх микросхем должна придаваться прибору илимодулю 12 эталонних жкросхем илиуказываться на электрической принципиальной схеме рядом с микросхемамив контурах обратньж связей обслужинаемих объектов,Установленный код на ключах 44,144,п через группу выходов 57 пульта5 управления, первие входы элементовИЛИ 22.1-22.п поступают на нходыгруппы управления третьего коммутатора 13, обеспечивая порязрядное соединение входов вибранной эталонноймикросхемы группы 14 эталонных микросхем с группой информационных входовтретьего коммутатора 13,Для проверки подозреваемой микросхемы н контуре обратной связи объекта вилка 23.2 узла сочленяется с розеткой 23,3, связанной с.многоканальным щупом (типа "клипса", "присоска"или типа "ложе гвоздей" и т.д,), обеспечивающим электрическую поразряднуюсвязь группы информационных входовтретьего коммутатора 13 с всеми контактами подозреваемой микросхемы.Различные типоразмеры используемыхв объектах микросхем требуют применения соответствующего набора различных щупов, которые легко могут заменяться благодаря наличию розетки23.3 узла 23,Так как подозреваемая и эталонная микросхемы не должны электрически соединяться своими выходами, это обеспечивается на стыках соединения выходов 1-щ третьего коммутатора 13 с эталонными микросхемами 14,1-14.в,Перед получением каждого ключево" го слова на подозреваемой или эталонной микросхеме с помощью одноканального щупа, связанного с входом "информация" второго коммутатора 8, этот вход соединяют с выходом подозреваемой микросхемы, а затем с помощью ключа 39 устройство и объект устанавливаются н нулевое состояние и осуществляется запуск стимулятора,Подозреваемая микросхема исправна, если ключевое слово, полученное на ее выходе, совпадает с ключевым словом, полученным на соответствую 131щем выходе соответствующей эталонной микросхемы, В противном случае подозреваемая микросхема неисправна, Формула изобретенияУстройство контроля цифровых объектов по авт,св, У 851410, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счет выявления неисправностей в контурах обратных связей цифровых объектов без их разрывов, в него введены второй счетчик, третий коммутатор, эталонный блок, второй сумматор, узел переключения, триггер, два элемента И, два элемента ИЛИ, элемент задержки и группа элементов ИЛИ, причем счетный вход второго счетчика объединен с входом элемента задержки и подключен к выходу первого элемента И, первый и второй входы которого под" ключены соответственно к выходу переполнения первого счетчика и выходу триггера, нулевой и единичный входы которого подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и выходу второго элемента И, первый и второй входы которого соединены. соответственно с выходом формирователя одиночного импульса и пятым вы" ходом пульта управления, первый вход первого элемента ИЛИ объединен с входом сброса второго счетчика и 9037 12подключен к первому выходу пультауправления, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходам пере-.полнения второго счетчика, разряд"ные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элемеи"тов ИЛИ группы, вторые входы которых подключены к шестому выходу пулЬта управления, выходы элементов ИЛИ 10 группы подключены к соответствующимвходам групп .управляющих входовтретьего коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом узла переключения, первый вход 15 которого является информационнымвходом устройства для подключения квыходу контролируемого объекта, второй вход узла переключения соединенс вторым выходом регистра сдвига, 20 группа выходов третьего коммутатораподключена к группе информационныхвходов эталонного блока, вход раэ"решения и группа выходов которогоподключены соответственно к первому 25 выходу пульта управления и группеинформационных входов сумматора, выход результата которого подключен кпервому входу пульта управления, .второй вход и седьмой выход которо го соединены соответственно с выходом задающего генератора и девятымвходом второго коммутатора, выходэлемента задержки соединен с первывходом второго элемента ИЛИ.Э11319037 1,3,7,9,71 1 Ч,Ц Но 8 Нц 16 да Я на гг Составитель И, СафроноваРедактор О, Еугир Техред ИПопович Коррект Заказ 2 б 72 Подписно тета ССытий д.4 ая на зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная 44ВНИИПпо1130 Тираж И Государс елам изобр 5, Москва,енного ко ений и от -35, Рауш