Устройство для контроля цифровых блоков

)1) 4 )т 01 К 31/28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР А ВТОРСНОЬЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВИХ(21) 422327924 (22) 06,04,87 (46) 23.08,89 Б (72) А.Н,Мурашк (53) 621.317.72 (56) Авторское )ф 1275335, кп.Авторское св Р 1242863, кл,юл, 1 31о9(088.8) относится к контьной технике и мо)кет о при контроле цироиэобретения - повышебыть нспольэова лык блоков. Цел ние достовернос выявления посту о ГССР 1986.СССР 1984,свидетельств Г 01 К 3128 идетельство Г 01 К 31/28 и контроля эа счет ления импульсного всего контрольног сигнала во врем ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ3 150303 1 актового сигнала, Устройство содержит пороговье блоки 1 и 2, блок 3 задания такта, элементы И 4,13,14,15, 16,18,21,22 и 24, счетчик 5, триггеры 6,7,8,9,17 и 19, элементы И-НЕ 11,12,20 и 23, индикатор 25, входы 26,27 и 28, Устройство работает в статическом режиме, при котором происходит контроль статических логи О ческих состояний и динамическом режиме, в котором через блок 3 задания 1 4такта в счетчик 5 задается номер тактового сигнала, поступающего на вход 28 устройства. После отсчета требуемого количестна тактов триггер 10 устананливается, запрещая изменение состояния счетчика 5, На индикаторе 25 отображается либо значение логического сигнала, либо условное изображение перепада или импульса, если они появились внутри контролируемого такта. 3 ил, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано при контроле цифровыхблоков,Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счетвыявления переключения импульсногосигнала во время контрольного тактового импульса.На фиг.1 изображена функциональ 2ная схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы работь элементовустройства; на фиг,3 - таблица контролируемых входных сигналов и соответствующая им мнемоника символовна индикаторе,Устройство содержит первый 1 и второй 2 порогонке блоки, блок 3 задания такта, первый элемент И 4, счетчик 5, с первого по пятый триггеры 356-10, первый 11 и второй 12 элементыИ-НЕ, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятьп 16 элементы И, шестойтриггер 17, шестой элемент И 18, седьмой триггер 19, третий элемент И-НЕ 4020, седьмой 21 и восьмой 22 элементы И, четнертьп элемент И-НЕ 23, денятый элемент И 24, индикатор 25, перивьй 26, второй 27 и третий 28 входы, 45Первый ход 26 устройства соединен с входами первого 1 и второго 2пороговых блоков. Выход первого порогового блока 1 соединен с синхронходами второго 7 и седьмого 19 триггеров, с информационным входом первоготриггера 6 и с первым входом первогоэлемента И-НЕ 11. Выход второго порогового блока 2 соединен с синхронходами третьего 8 и шестого 17 триггерон, с иформационньм входом четвертого трп гера 9 и с первым входомвтороголеконта И-НЕ 12, Вторйход 27 устройства соединен с 9-лходом пятого триггера 10, синхронходомсчетчика 5 и с входами обнуления первого 6, второго 7, третьего 8 и четнертого 9 триггеров, Выход блока 3задания такта соединен с информационным входом счетчика 5, вьход "Заем"которого соединен с синхровходамипервого 6, четвертого 9 и пятого 10триггеров, с информационными входамивторого 7 и третьего Я триггеров и свторыми входами второго 13 и третьего 14 элементов И, Третий вход 28устройства соединен с нторым входомперного элемента И 4, первый вход которого соединен с прямым выходом пятого триггера 10 и седьмым входом индикатора 25. Иверсныи выход пятоготриггера 10 соединен с информационным входом пятого триггера 10, Выходпервого элемента И 4 соединен с входом вычитания счетчика 5, Инверсныйньход. перного триггера 6 соединен спервым входом пятого элемента И 16,второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 11. Прямойвыход второго триггера 7 соединен спервыми входами второго элементаИ 13, третьего элемента И-НЕ 20 ивходом обнуления шестого триггера 17.Инверсный выход второго триггера 7соединен с первьм входом шестого элемента И 18, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьеготриггера 8, Прямой выход третьеготриггера Я соединен с первыми входамитретьего элемента И 14, четвертогоэлемента И-НЕ 23 и с входом обнуленияседьмого триггера 19. Выход второгоэлемента И 13 соединен с информационным входом шестого триггера 17, инверсный выход которого соединен спервыми входами седьмого 21 и восьмого 22 элементов И, Выход третьегоэлемента И 14 соединен с информацион 5 15030 ным входом седьмого триггера 19, инверсный выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И 21и первым входом девятого элемента И 24Выход шестого элемента 11 1 Ясоединен с вторыми входагси первого11 и второго 12 элементов г 1-НЕ и первым входом индикатора 25, Выход третьего элемента И-Ш: 20 соединен с втоОрьм входом восьмого элемента И 22,выход которого соединен г пятым входом индикатора 25. Выход пятого элемента И 16 соединен с вторым входоминдикатора 25, третий вход котор"осоединен с выходм четвертого элемента И 15, Выход седьмого элементаИ 21 соединен с вторыми входами третьего 20 и четвертого 23 элементовИ-НЕ и с четвертым входом ицдикатора 25. Выход четвертого элементаИ-НЕ 23 соединен с вторым входом девятого элемента И 24, вьсход когс 1 огосоединен с шестым входом ицдикатора 25. 25Назначение элементов устройстваследующее. Пороговые блоки 1 и2 служат для фиксации потенциалов, соответствующих логическим уровням. Так,если на вход 26 устройства поступаетлогическая "1", то срабатывает первый пороговый Глок 1, а если ца вхоце 26 логическии "0", то срабатываетвторой пороговый блок 2, Если напряжение ца входе 26 больше логического "0" и меггьше логической "1", топороговые блоки 1 и 2 не срабатываюти на их выходах нулевые потенциалы,Блок 3 задания такта служит для формирования кода номера такта, в котором будет производиться контрольсмены потенциалон по первому входу 26.Элемент И 4, счетчик 5 и пятый триггер 10 служат для выделения и-гоконтролируемого такта из последова 45тельности тактовых импульсов, поступающих по входу 28, Триггеры 6,7,8,9,17 и 1 9, элементы И 13, 14, 1 5, 18, 21,22 и 24, элемецты И-НЕ 11,12,20 и 23служат для фиксации всех ситуацийсмены потенциалов ца входе 26 во время контрольного тактового интервала.Индикатор 25 вьквечццает эафиксированньсе ситуации,Устройство рабтаетследущгм об 55разом.В статис.ск р киме происходит контроль лгцчесь значений контролируемого вьвсд цифр ного блока,31В исходцом состоянии вв триггеры устройства находятся в исходном состояцин, в которое они устанавливаютсяпут;и подачи отрицательного импульсан второму входу 27 устройства. Первыи вход 26 устройства подсоединяютк контролируемому выводу регулируемого устройства. Если на контролируемом вьводе имеется потенциал логической "1", то срабатывает первый пороговый блок 1, на выходе которого появляется потецциал "1", когорый поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 11, На второй вход элементаИ-НЕ 11 поступает также единичный потециал с выхода шестого элементаИ 18, поскольку с инверсных выходоввторого 7 и третьего 8 триггеров навходы шест го элемента И 18 поступают единичные потенциалы, Срабатываетпервый элемент И-НЕ 11 и на его вьходе устанавливаетгя нулевой потенциал, которьсй поступает на второй входпятого элемента И 16, на выходе последнего устанавливается нулевой потенциал, что вызывает высвечивание.егмента индикатора "-" (фиг,3,1),Если на когсч ролируемом выводе1имеется потенциал логического 0то срабатывает второй пороговыйблок 2, на выходе которого появляется потенциал 1", который поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 12, На второй вход элемента И-НЕ 12 поступает также единичныйпотенциал с выхода шестого элементаИ 18. Срабатывае второй элементИ-НГ 12 и на его вьсходе устанавливается нулевой потенциал, который поступает на второй вход четвертогоэлемента И 15, на выходе последнегоустанавливается нулевой потенциал,что вызывает высвечивание сегментаиндикатора "-" (фцг.3,2),Если напряжение на контролируемом выводе больше зцачеция логического "0" и меньше логической "1", то пороговые блокии 2 не срабатывают и с отвествующие ссгмецты индикатора 25 не высвечиваются,11 ри контроле ссогических значений сигнала регули 1 уелаого циФрового устройства, находяще гося в динамическом режиле, оцре;с.ястся значение потенциала и его ц смсцецце на первом вхсде 26 устрсйстца ц любсм выбранном такт. когстрэльссо цр ч 1 аммсляэтого в блоке 3 задания такта набирают прямой код (и) тактового импульса, за которым необходимо определить. потенциал и его изменение,причем первый вход 26 устройства подсоединяют к контролируемому блоку,второй вход 27 - к шине пуска регулируемого устройства, а третий вход 28 -к генератору тактовых импульсов регулируемого устройства,После этого контролируемый блокустанавливается в исходное состояние, что вызывае г появление отрицательного импульса на втором входе 27 15устройства (Фиг.2 г), по которомуустанавливаются триггеры 6,7,89, 17и 19 в нулевое состояние, а пятыйтриггер 1 О - в единичное состояние,По переднему Фронту сигнала с входа 27 происходит считывание кода номера контролируемого такта с выходаблока 3 задания такта в счетчик 5После появления сигнала на входе 27из регулируемого устройства на третий вход 28 поступают тактовые импульсы (Фиг.2 в), синхронно с которыми выполняется программа работы регулируемого устройства. Тактовые импульсыпроходят через первьй элемент И 4 на 30вычитающий вход счетчика 5,так какс прямого лыхода пятого триггера 1 Оединичный потенциал поступает нг первый вход первого элемента И 4.В зависимости от Формы сигнала наконтролируемом выходе цифрового блокавозможны следующие варианты работы,1. На входе 26 в течение контролируемого такта присутствует единичныйпотенциал. Срабатывает пороговый 40блок 1 (Фиг 2 а), единичный потенциал с выхода которого через элементыИ-НЕ 11 и И 16 вызывает индикациюсегмента "-". Поскольку по переднему Фронту импульса запуска по входу 27 пятый триггер 10 установлен вединичное состояние, то вычитающиеимпульсы на вход счетчика 5 поступаютдо тех пор, пока число тактовых импульсов не станет равным ранее установленным коду в блоке 3 заданиятакта, По достижении установленногочисла импульсов на выходе "Заем"счетчика 5 появляется положительныйимпульс (Фиг.2 д), Возникновение импульса на выходе счетчика 5 означает,что на второй вход 27 устройствапоступил тактовый импульс, н которомнеобходимо определить форму сигнала,поступающего на первый вход 26 устройства. По переднему Фронту (О) сигнала с выхода счетчика 5 первый триггер 6 устанавливается в единичное состояние (фиг.2 ж), так как на информационном входе первого триггера 6 присутствует единичный потенциал с выхода первого порогового блока 1. Нулевой потенциал с инверсного выхода первого триггера 6 поступает на первый вход пятого элемента И 16, что соответствует запоминанию исходного единичного потенциала с входа 26 устройства, Высвечивается сегментиндикатора 25. По заднему фронту (1 в О) сигнала с выхода "Заем счетчика 5 происходит переключение пятог. триггера 10 в нулевое состояние,которое запрещает дальнейшее поступление тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика 5 через первый элемент И 4, На индикаторе 25 сохраняется высвечивание соответствующего сегмента до следующего импульса по входу 27.2, На входе 26 в течение контролируемого такта присутствует нулевой потенциал. Срабатывает пороговый блок 2 (Фиг,2 б), единичный потенциал с выхода которого через элементЫ И-НЕ 12 и И 15 вызывает индикацию сегмента "-", Выч.тающие импульсы поступают на вход счетчика 5 до тех пор, пока число тактовых импульсов не станет равным ранее установленному коду в блоке 3 задания такта. По достиже" нии этого числа на выходе "Заем" счетчика 5 появляется положительный импульс (фиг.2 д). По переднему Фронту (О 1) сигнала с выхода счетчика 5 четвертый триггер 9 устанавливается в единичное состояние (фиг,2 э), так как с выхода второго порогового блока 2 на инФормационный вход четвертого триггера 9 поступает единичный потенциал, По существу на триггере 9 произошло запоминание исходного потенциала на входе 26 устройства. Нулевой потенциал с инверсного выхода четвертого триггера 9 поступает на первый вход четвертого элемента И 15 и далее по третЬему входу индикатора 25 на соответствующий сегмент "-". По заднему Фронту (1 .0) сигнала с выхода "Заем" счетчика 5 происходит переключение пятого триггера 10 в нулевое состояние, по которому запрещается поступление тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика 5 через элемент4. Высвечивлцие соответствующего сегмецтл ицдиклт чра 25 сохраняется до поступления слеч 1 дующего импульса по в 1 т5 3, На входе 26 устройства происходит смена потенциала с цогичесс й1 на логический О в те ение контролируемого такта. В исходцси сос.тоя- О ции на входе 26 едтичный потецциал, при этом срабатывает первый псроговый блок 1, а цл тткатстрс высзчивае гс я сегмент - , П пер тету фронту иПу- са "Заем" с вьтлоГа5 счетчика . ттервый триггер 6 устлцлцлинается н единично: состоя, ис так, тто ц;левой потсц".;лл с его ттвслс.нсга вт хода пос тупает черо з зе ттч И 6 ца т торой нход тцдикатора 5, Это обес.печивает вьт нечивлцие соот - ветствующего сегмента до посту;тения следующего импульса по вхс ду 27, Ести н течечие коц-ролируемог- такта (и) цз входе . 6 прои ходит псреключе ч 5ние игцала с логической:.а логиче кий 0", то ца выходе первого порогового блока 1 установится нулевой по гецциал а на выходе второго блока 2 - едицитцый потенциал, По перед с нему фронту (тт- -) синала с выхода порогового блока 2 происходит установка третьего триггера 8 в единичное состояние (Лиг.2 и), Нулевой потенциал с инверсного вьглода три гера 8 35 поступает через шестой элемент И 8 цл первый вход индикатора 25. Единичный потенциал с прямого выхода третьего триггера 8 поступает ца первый вход четвертого элемента И-НЕ 23, 40 по нторому входу которого поступает единичный потенциал с ныхода седьмогг элемента И 21 (шестой и седьмой триггеры 17. и 19 н нулевом сзстоянии). На выходе четвертого элемента И-НЕ 23 45 появляется нулевой потенциал, который поступает через девятый элемент И 24 на шестой вход индикатора 25. Поступление нулевых потенциалов на первый, второй и шестой выходы индикатор 25 вьзьтвает вьстечивание соответствующих его сегментов1 ",причем мцемоика индикации легко идентифицируется с входным сигналом. По заднему фрОнту си-цала Заем счетчика 5 происходит перек тючсцие пятого триггера 10, и поступление импугтьсов ца вычитающий хотт счетчика 5прекращается 4, На входе 26 ус тропе твл ттр.исх пт;т смена потс ииллл с лот ическогоО ца логическуюв тс. ие контртлтруетчого такта. В исходном состояли цл входе 26 устройства нулевой цотенпил., при этом сраблгывлег нторой порогттвый блок 2, а на ицдикатор е 2 5 выс в е чив л е т с я с е гм е ц тПо передцему фронту тмттульса Заем с выходг счетчика 5 устанавливается четвертыи триггер 9 в единичное состоятте тлк, что нулевой потенцпал с с го ицверсног выхода поступает через злемсцт И 5 ца третий вход индикаторл 25, Это обеспечивает высвечивание ео тнетсттуюшего сегмента до поступ. Оце слетуюттс го импульса по входу 27, Ес.ли в тс ление контро.игуемого такта (и) на входе 26 происходит переключецие сигнала с логического 0 т л логцч е с к ую "" , то н а выходе нто р о го пороговогоблока 2 установится н уле н оипотенциал, а на выходе первого порооного блока 1 - едицичный потенциал. По переднему фронту (О - 1) сигнала с выхода первого порогового блока 1 происходит установка второго триггерав единичное состояние (фиг.2 к). Нуле.ттй потенциал с инверсного вьмода второго триггера 7 поступает через шестой .лемент И 18 ца первый вход индикатора 25, Единичный потенциал с трямого выхода второго триггера 7 поступает на первы вход третьего элемента И-НЕ 20, по второму входу которого поступает единичный потенциал с выхода седьмого элемента И 21 (триггеры 17 и 19 в нулевом состоянии), На выходе третьего элемента- НЕ 20 устанавливается нулевой по - тенциал, который поступает через восьмой элемент И 22 на пятый вход ицдиклтора 25. Поступление нулевых потенциалов на первьп, третий и пятый входы индикатора 25 вызывает высвечивание соответствующих его сегментовГ т, По заднему фронту контролируемого такта происходит блокировка поступления импульсов на вычитающий вход счетчика 5,15. На вход 26 устройства поступил полоткительнь импульс в течение контролируемого такта. Лналогично, как и в случае 4, вначале происходит последонательная установка четвертого триггера 9 и второго триггера 7 в единичное состояние, при этом высвечивается символ Г , Если до окончанияимпульса с выхода "Заем" счетчика 5поступает отрицательный перепад импульса на входе 26 устройства, топовторно срабатывает второй порого 5вьпблок 2. По положительному перепаду (О в -1) сигнала с выхода второгопорогового блока 2 третий триггер 8и шестой триггер 17 устанавливаютсяв единичное состояние (фиг,2 и,л),При этом нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 17 поступаетна первые входы седьмого 21 и восьмого 22 элементов И, с выходов которх нулевые потенциалы поступают 15соответственно ца вторые входы третьего 20, четвертого 23 элементовИ-Е, четвертьпвход индикатора 25и ца пятьп вход индикатора 25. В итоге вьсвечивается символЛ , а 20выс вечивацие остальных сегментов индикатора 25 сокруется. По заднему фронту контролируемого такта блокируется дальнейпее поступление тактньх импульсов ца вычитающий вход 25счетчика 5, поскольку пятый триггер 10 ус.танавливается в нулевоесостояние,6, На вход 26 устройства поступилотрицательный импульс в течение контролцруемого такта, Аналогично, какь в случае 3, вначале происходит последовательная установка в единичноес 1 ст яцие перого 6 и третьего 8 триггеров (фи,2 жи), лри этом вьснечивается сц.цол " - ", Если до окончания импульса с цхода Заем счетчика псст;сс с пол )жисе;ььй перепад(Г) - . 1) импульс а вхо, 26 устройства, то повтрцо срабатывас т первый 40пороговьп б:ок 1, По положительномуперепаду (О в .1) сцгнал с выходанервго 1 рс,вогблока 1 второй 7и с.ед й 19 тцггеры устанавливаются з с.;ссое с.остояцие (фиг,2 к,м),При эт ю нулевой потенциал с ицверсого ,гс; ц риггера 19 поступаетчерез первый цхсд девятого элемента И 24 ца ьтестой вход дкатора 25 и ца второй вход седьмос о элемента И 21 уленсй потенциал с вьхс 1 да седьмого50 элемета1 ос.туает ца вторые входы третьего 20, че.твертого 23 элементов И-НЕ и и четвертый вход индикатора 2. В ;то; . ысвечивает.я см"55 1 л 1 , а высвечаие оста п,цьх с мс цт 1 ццдцкатс ра 25 блокируется, П .;ад ку фрцту котротсруемого такт;Х.окиГ"ес:;пальцеинес. постп -ление тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика 5,Формула изобретенияУстройство для контроля цифровых блоков, содержащее первый и второй пороговые блоки, входы которых соединены с первым входом устройства, счетчик, блок задания такта, выходы которого соединены с информационным входом счетчика, первый элемент И, первый, второй, третий, четвертый и пя" тый триггеры, индикатор, причем выход первого порогового блока соединен с информационным входом первого триггера, выход второго порогового блока соединен с информационным входом четвертого триггера, второй вход устройства соединен с синхровходом счетчика, Я-входом пятого триггера и входами обнуления первого, второго,третьего и четвертого триггеров, выход счетчика соединен с синхровходами первого, четвертого и пятого триггеров, прямой выход пятого триггера соединен с первым входом первого элемента И, инверсный выход пятого триггера соединен с его информационным входом, третий вход устройства соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом вычитания счетчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повыпения достоверности контроля за счет выявления переключения импульсного сигнала во время контрольного тактового импульса, в него введены первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятьпс элементы И, шестой и седьмой триггеры, причем выход первого порогового блока соединен, с синхровходами второго и седьмого триггеров и первым входом первого элемента И-НЕ,выход второго порогового блока соединен с синхровходами третьего, шестого триггеров и первым входом второго элемента И-НЕ, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, прямой выход второго триггера соединен с первыми входами второго элемента И, третьего элемента И-НЕ и входом обнуления шестого триггера, инверсный выход последнего соедцнен с первыми входами седьмого,восьмого элементов И, инверсный выходвторого триггера соединен с первымвходом шестого элемента И, второйвход которого соединен с инверснымвыходом третьего триггера, прямойвыход которого соединен с первымивходами третьего элемента, И,четвертого элемента И-НЕ и входом обнуления седьмого триггера, инверсный выход последнего соединен с вторым входом седьмого элемента И и первымвходом четвертого элемента 11, входсчетчика соединен с информационнымц 15входами второго, тре 1 ьего триггерови с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с информационнымвходом шестого триггера, выход третьего элемента И соединен с информационным входом седьмого триггера,инверсный выход четвертого триггерасоединен с первым входом четвертого элР 4 ента И второй Вход которогосоединен с выходом второго элементаИ-НЕ, выход шестого элемента И соединен с вторыми входами первого, второго элементов И-НЕ и первым входоминдикатора, выход пятого элемента Исоединен с вторым входом индикатора, третий вход которого соединен свыходом четвертого элемента И, выходседьмого элемента И соединен с вторыми входами третьего, четвертогоэлементов И ц с четвертым входом индикатора, выход третьего элементаИ-НЕ соединен с вторым входом восьмого элеменга И, выход которого соединен с пятым входом индикатора, выход четвертого элемента И-НЕ соединенс вторым входом девятого элемента И,выход которого соединен с шестым входом индикатора, седьмой вход которогосоединен с прямым выходом пятого триггера.503031 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101 Редактор С.ПекарьЗаказ 5081/55ВНИИПИ Государственного11335,Составитель А.СавиновТехред М,Ходанич Корректор О.Циплес Тираж 714 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5