Устройство для диагностического контроля

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯИзобретение относится к вычисли" ." тельной технике, в частности к уст,ройствам диагностического контроля.Известно устройство для диагностического контроля, содержащее блок приема сигналов, блок Формирования управляющих сигналов, счетчик состояний, регистр состояния, блок ручного управления, блок индикации 1.Недостатком указанного устройства1 является трудность диагностирования неустойчивых отказов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для диагностического кон 1 троля, содержащее блок приема синхросигналов, связанный с первым входом блока формирования управляющих сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом блока ручного управления, а первый выход соединен с первым входом счетчика состояний, второй вход которого соединен с выходом . блока приема данных, а выход соединенс первым входом р выход которого со дом блока индвкац торого соедииен с блока ручного упрНедостатком из являются. болыпие диагностирование зов, связанные с остояния,первым вхой вход коистр дине и, в ыход вления 21.естного устройства атраты времени н еустойчивых отка тсутстви озмо боев ности проверки стабильности с проверяемой схемы, определения периодичности сбоев, проверки наличия периодов функционирования без сбоев.Цель изобретения - повьппение быстродействия при диагностировании неустойчивых отказов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для диагностического контроля, включающее блок формирования управляющих сигналов, блок ручного управления, счетчик состояний, регистр состояний и блок ин дикации, причем первый вход блока формирования управляющих сигналов87754соединен со входом синхросигналов еустройства, первый выход блока ручного управления соединен со вторым входом блока формирования управляющих,сигналов, первый выход которого соединен с первым входом счетчика состояний, вход данных устройства соединен со вторым входом счетчика состояний, выход которого соединен с информационным входом регистра состояния, выход 1 О регистра состояния соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока ручного управления, содержит блок памяти, счетчик адреса, блок син хронизации, триггер пропуска цикла, триггер нестабильного состояния, триггер эталонного состояния, первую и вторую схемы сравнения, пять элементов И, элемент ИЛИ и НЕ, причем третий выход блока ручного управления соединен с первым входом первого элемента И и через элемент НЕ с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены со входами элементаИЛИ выход кото 1рого соединен с управляющим входом регистра состояния и с первым входом третьего элемента И, первый выход блока формирования управляющих сигналов соединен соответственно со входом блока синхронизации, первый выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выход триггера пропуска цикла соединен с третьим входом второго элемента И и первым входом четвертого элемента И", выход которого соединен с первыми входами триггера эталонного состояния и нестабильного состояния, второй выход блока синхронизации соединен со вторым40 входом третьего элемента И и первым входом блока памяти, выход регистра состояния соединен с первыми входами первой и второй схемы сравнения и со вторым входом блока памяти, выход ко торого соединен с третьим входом блока индикации и вторым входом второй схемы сравнения, выходы первой и второй схем сравнения соединены соответственно со вторыми входами триггера эта лонного состояния и триггера нестабильного состояния, выходы которых соединены соответственно с четвертым и пятым входом блока индикации, второй, четвертый и пятый выходы блока руч ,ного управления соединены соответственно с.третьим входом третьего элемента И, со вторым входом второй схемы74сравнения и с третьим входом блока памяти, третий выход блока синхронизации соединен с первым входом триггера пропуска цикла и входом счетчикаадреса, выход которого соединен счетвертым входом блока памяти, четвертый выход блока синхронизации соединенсо вторым вхоДом четвертого элемента И, выход третьего элемента И соединен с пятым входом блока памяти, шестой выход блока ручного управлениясоединен со входами гашения триггерапропуска цикла, триггера эталонногосостояния, триггера нестабильного состояния, второй и третий выходы блокаформирования управляющих сигналовсоединены со входами пятого элементаИ, выход которого соединен с третьимвходом счетчика состояний,Блок формирования управляющих сигналов содержит четыре сумматора по модулю два, элемент И и три триггера,причем первый и второй входы блокасоединены соответственно с первыми ивторыми входами всех сумматоров помодулю два, выходы первого и второгосумматоров по модулю два соединены совходом синхронизации первого и второго триггеров, единичный выход пер-.вого триггера соединен с Й -входомвторого триггера и первым входом элемента И, выход которого является первым выходом блока, нулевые выходы первого и второго триггеров соединенысоответственно со входом синхронизациитретьего триггера и Я -входом первого триггера, третий вход блока соединен с Р -входом третьего триггера,выход которого соединен со вторым входом элемента И, выходы третьего ичетвертого сумматоров по модулю дваявляются соответственно вторым и третьим выходами блока, 2 -входы всехтриггеров соединены с источником логической единицы.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы блока синхронизации; нафиг. 3 - схема блока формирования управляющих сигналов.Устройство для диагностическогоконтроля состоит из входа 1 синхросигналов, блока 2 формирования управляющих сигналов, входа 3 данных,счетчика 4 состояний, регистра 5 состояния, блока 6 индикации, блока 7ручнОго управления, блока 8 синхронизации, блока 9 памяти, счетчика 10 адреса, триггера 11 пропуска цикла,. триггера 13 нестабильного состояния,первого - пятого элементов И 14-18соответственно, элемента ИЛИ 19, элемента НЕ 20, первой 21 и второй 22 5схем сравнения 1 блок формирования управляющих сигналов содержит сумматоры23-26, триггеры 27-29 и элемент И 30,входы 31-33 блока, выходы 34-37.Устройство для диагностического 10контроля использует принцип сигнатурного анализа, при котором производится пропуск тестовых последовательностей на проверяемом устройстве, подсчет .двоичных переключений в различных его точках в определенные интервалы времени и сравнение полученныхзначений сигнатур) с эталонными, приведенными на принципиальной схемепроверяемого устройства, 20Если у проверяемого элемента подсчитанная сигнатура не совпадает сэталонной, то прослеживаются элементы по принципиальной схеме обратнымходом до тех пор, пока не удается 25обнаружить элемент с правильнойсигнатурой на входе и неправильной навыходе, который и является дефектнымВо время контроля с.проверяемогоустройства снимаются следующие синхросигналы: пуска - определяет началовременного интервала измерения; останова - определяет. конец временногоинтервала измерения; синхронизации -синхронизирует подсчет переключенийпроверяемого элемента; ожидания - определяет интервал времени, во время которого проверяемое устройство ждетответа при асинхронной работе его сдругимй устройствами.40Устройство работает следующим об-,разом.По входу 1 на вход блока 2 поступают синхросигналы, снимаемые с нро.веряемого устройства,45Блок 2 формирования управляющихсигналов, принимая сигналы по входу1 и сигнал выбора рабочего фронта изблока 7 ручного управления, формирует на первом выходе сигнал интервала измерения, поступающий на входсчетчика 4 состояний и вход блока8 синхронизации. Формирование сигналаинтервала измерения блокируется,если из блока 7 ручного управления55поступает сигнал чтения, сигнализиРующий о том, что производится считы-вание предыдущих значений сигнатур,из блока 9 памяти, Сигнал выбора ра 1 бочего фронта определяется от фронта или среза сигналов пуска и останова,По входу 3 на вход блока 4 поступает сигнал, снимаемый с проверяемого элемента. Сигнал, принимаемыйпо входу 3, подается на вход счетчика 4 состояний, на первый вход которого подается сигнал интервала измерения с выхода блока формирования 2управляющих сигналов, а на третийвход - сигнал с выхода элемента И 18.который пропускает на выход синхроимпульсы со второго выхода блока 2 формирования управляющих сигналов только в случае, если на его третьемвыходе, имеется сигнал отсутствия ожидания.Таким образом, введение элементаИ 18 позволяет получить стабильныесигнатуры, при асинхронной работе проверяемого.устройства с другими устройствами, с переменным временем ожидания ответа.В конце интервала измерения в счетчике 4 состояний находится число (сигнатура), характеризующее работу прове"ряемого элемента. Эта сигнатура передается через регистр 5 состояния вблок 6 индикации, отображающий полу- .ченную сигнатуру для визуального контроля.Прием в регистр 5 состояний производится по импульсу, который вырабатывается с выхода элемента ИЛИ 19. Формирование этого импульса описано ниже.Наиболее сложной является диагностика неустойчивых отказов. Для сокращения времени локализации неустой"чивых отказов в устройство для диагностического контроля введены новыеблоки, основными из которых являютсяблок 9 памяти, триггер 12 эталонногосостояния и триггер 13 нестабильногосостояния,При диагностике неустойчивых отка зов в блоке 7 ручного управленияустанавливается код эталонной сигнатуры проверяемой точки схемы, Прициклическом снятии сигнатур схемы 21 .и 22 сравнения сравнивают сигнатуру,полученную в текущем временном интервале измерения, с эталонной сигнатурой и с сигнатурой, полученной впредыдущем временном интервале измерения, которая хранится в блоке 9памяти, куда сигнатура. записываетсяпосле окончания каждого временногоинтервала измерения. При совпадении87 сигнатуры с эталонным значением триг" гер 12 эталонного состояния устанавливается в единичное состояние, а при несравнении сигнатуры, полученной в текущем цикле, с предыдущей устанавливается в единичное состояние триггер 13 нестабильного состояния. Индикация триггера 12 эталонного состояния и триггера 13 нестабильного состояния производится в блоке 6 индикации.Введение этого дополнительного оборудования позволяет легко выявлять неустойчивую работу проверяемой точки схемы, а возможность ручного чтения содержимого блока 9 памяти позволяет исследовать последовательные значения сигнатур в проверяемой схеме. Индикация содержимого блока 9 памяти осуществляется в блоке 6 индикации.Для облегчения локализации отказов при однократных режимах работы, например проверке функционирования схем при включении источника питания, нажатии кнопок, предусмотрен одно" кратный режим работы. В этом режиме с проверяемой точки схемы принимается сигнатура только после окон.чания первого временного интервала измерения, а прием в регистр 5. состояний сигнатур последующих интервалов измерения блокируется.Режимы работы устройства диагностического контроля задает блок 7 ручного управления, который используется, также для задания адреса бжокаф 9 памяти в режиме ручного чтения. установки эталонной сигнатуры.Блок 8 синхронизации вырабатывает синхроимпульсы, необходимые для работы устройства. На вход блока 8 синхронизации подается сигнал, определяющий времеиной интервал измерения с первого выхода блока 2 формирования управляющих сигналов. По его срезу на первом выходе блока 8 синхронизации вырабатывается импульс, инверсия которого вырабатывается на четвертом выходе. Этот. импульс управляет приемом сигнатуры в регистр 5 состояний, чтением из блока 9 памяти и приемом результата сравнения в триггер 12 эталонного состояния и триггер 13 нестабильного состояния.По срезу импульса на первом выходе вырабатывается импульс на третьем выходе. По этому импульсу осуществляется добавление "1" к счетчику 7547 810 адреса и устанавливается в единич-ное состояние триггер 11 пропускацикла.Импульс на втором выходе блока5 8 синхронизации вырабатывается по сре .зу импульса на его третьем выходеи служит для осуществления записисигнатуры в блок 9 памяти.С первого выхода блока 8 синхрони 1 О зации сигнал поступает на схему, состоящую из двух элементов И 14 и 15 иэлемента ИЛИ 19 . Эта схема предназначена для формирования импульса, покоторому осуществляется прием сигна 15 туры в регистр 5: состояния и чтениеиз блока 9 памяти. Импульс формируется для двух режимов: непрерывного.и однократного.В однократном режиме импульс выра батывается один раз после прохождения первого временного интервалаизмерения, а в непрерывном режиме -после окончания каждого временногоинтервала измерения. Выбор режима 25 работы осуществляется сигналом стретьего выхода блока 7 ручного уп. равления, который соединен с первымвходом элемента И 14 и через элементНЕ 20 с первым входом элемента И 15,третий вход которого соединен с выходом триггера пропуска цикла 11Единичный уровень на третьем выходе блока 7 ручного управления определяет непрерывный режим работы,когда элемент И 14 пропускает на выход каждый импульс с первого выходаблока 8 синхронизации. Нулевой уровеньна третьем выходе блока 7 ручногоуправления определяет однократныйреии работы. Он запрещает прохождение импульса с первого выхода блока8 синхронизации через элемент И 14и разрешает прохождение этого импульса через элемент И 15, если на еготретьем входе установлен разрешающийсигнал с выхода триггера 11 пропускацикла, который устанавливается в нулевое состояние после окончания первого временного интервала измерения.50 Хаким образом, элемент И 15 пропускает на свой выход только один первый импульс, Элемент ИЛИ 19 пропускает на свой выход импульсы или с выхода элемента И 14, или с выхода элемента И 15. Выход элемента ИЛИ 19 55соединен со вторым входом регистра 5состояний, прием сигнатуры в которойосуществляется по фронту импульсана его втором входе.Третий выход блока 8 синхронизации заведен на первый вход триггера 11 пропуска цикла, который .устанавливается в единичное состояние по фронту импульса на этом входе. Установка 5 осуществляется один раз после окончания первого временного интервала измерения. Все последующие импульсы на первом входе триггера 11 пропуска цикла подтверждают его состояние, 1 ОТриггер 11 пропуска цикла предназначен для. вьщеления первого временного интервала измерения и обеспечивает однократный режим работы. Этот же триггер используется для блокиров ки приема результата сравнения в триггер 12 эталонного состояния и в триггер 13 нестабильного состояния после окончания первого временного интервала измерения, что позволяет избежать лож О ной установки триггера 13 нестабильного состояния. Нулевой выход триггера 11 пропуска цикла заведен на элемент И 15 и на элемент И 17, второй вход которого соединен с четвертым 25 выходом блока 8 синхронизации.Таким образом, элемент И 17 пропускает на свой выход все импульсы, поступающие на его второй вход, кроме первого, Выход элемента И 17 заведен ЗО на первые входы триггера 12 эталонного состояния и триггера 13 нестабильного состояния, прием в которые осуществляется по фронту импульса на этих входах, Второй вход триггера.12 эталонного состояния соединен с выходом элемента 21 сравнения, который сравнивает эталонное значение сигнатуры, поступающей на его .второй вход с шестого выхода блока 7 ручно О го управления, с сигнатурой, полученной в результате последнего временного интервала измерения, которая поступает на его первый вход с выхода регистра 5 состояния.Сигнал с выходарегистра 5 состояния поступает также на второй вход 6схемы 22 сравнения, сравнивающей его с сигнатурой, полученной в результате предыдущего временного интервала измерения,которая поступает на первый вход схемы 22 сравнения с выхода блока 9 памяти. Результат сравнения запоминается в триггере 13 нестабильного состояния, второй вход которого соединен с выходом схемы 22 сравнения.Блок 9 памяти предназначен для запоминания сигнатур нескольких последовательных интервалов измерения.Запись сигнатур, которые подаются напятый вход блока 9,памяти с выходарегистра 5 состояний, осуществляется под управлением импульса, поступающего на первый вход блока 9 памяти,который также соединен со вторым входом элемента И 16, выход которого соединен со вторым входом блока 9 памяТИ аИмпульс на первом входе блока 9 памяти определяет команду "Запись" вблок 9 памяти. Запись осуществляетсяпо адресу, который установлен на четвертом входе блока 9 памяти, с выходасчетчика 1 О адреса, Счетчик 10 адреса увеличивается на "1" после окончания каждого временного интервала измерения по импульсу, поступающему.наего вход с третьего выхода блока 8синхронизации,В непрерывном режиме работы послеокончания каждого временного интервалаизмерения по импульсу с выхода элемента ИЛИ 19 производится считываниепредыдущей сигнатуры, адрес которойустановлен в счетчике 10 адреса, таккак его увеличение производится по,следующему импульсу. Импульс с выходаэлемента ИЛИ 19, поступающий на,пер"вый вход элемента И 16, и единичныйуровень на первом входе блока 9 памяти определяют команду "Чтение". Приэтом на выходе блока 9 памяти устанавливается значение предыдущей сигнатуры, которая поступает с выхода блока 9 памяти на первый вход элемента22 сравнения. Блок 9 памяти можетработать в режиме ручного чтения, когда на вход элемента И 16 подаетсясигнал "Чтение" со второго выходаблока 7 ручного управления, а на третий вход блока 9 памяти, который соединен с четвертым выходом блока 7ручного управления, - адрес ячейки,содержимое которой должно быть прочитаноНа первом входе блока 9 памяти установлен единичный уровень совторого выхода .блока 8 синхронизации,который определяет режим чтения. Приэтом на выходе блока 9 памяти устанавливается сигнатура, считанная иззаданной ячейки. Эта сигнатура индицируется на индикаторах блока 6 индикации.Таким образом, введение дополни,тельного оборудования в устройстводиагностического контроля позволяетсократить время локализации неустой,мента И и первым входом четвертогоэлемента И, выход которого соединен спервыми входами триггера эталонногосостояния и нестабильного состояния,второй выход блока синхронизации соединен со вторым входом третьего элементаИ и первым входом блока памяти, выходрегистра состояния соединен с первыми входами первой и второй схемы сравненияи со вторым входом блока памяти, выходкоторого соединен с третьим входом блокаиндикации и вторым входом второй схемы сравнения, выходы первой и второйсхем сравнения соединены соответственно совторыми вхддами триггера эталонного состояния и триггера нестабильногосостояния, выходы которых соединены . соответственно с четвертым и пятым входом блока индикации, второй, четвертый и пятый выходы блока ручного управления соединены соответственно с третьим входом третьего элемента И, со вторым входом второй схемы сравнения и с третьим входом блока памяти,третий выход блока синхронизации соединен с первым входом триггера пропуска цикла и входом счетчика адреса,выход которого соединен с четвертымвходом блока памяти, четвертый выходблока синхронизации соединен со вторымвходом четвертого элемента И, выходтретьего элемента И соединен с пятымвходом блока памяти, шестой выходблока ручного управления соединен совходами гашения триггера пропускацикла, триггера эталонного состояния,триггера нестабильного состояния, второй и третий выходы блока Формированияуправляющих сигналов соединены со входами пятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом счетчикасостояний. 10 Формула изобретения. Устройство для диагностического контроля, содержащее блок форми рования управляющих сигналов, блок ручного управления, счетчик состояний, регистр состояний и блок инди" кации, причем первый вход блоКа формирования управляющих сигналов соеди нен со входом синхросигналов устройства, первый выход блока ручного уп равления соединен со вторым входом блока формирования управляющих сигналов, первый выход которого соединен с первым входом счетчика состояний, вход данных устройства соединен со вторым входом счетчика состояний, выход которого соединен с информационным входом регистра состояния, выход 30 регистра состояния соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока ручного управления, о т л и.- чающее с я тем, что, с целью 35 повышения быстродействия при диагно стировании неустойчивых отказов," устройство содержит блок памяти, счетчик адреса, блок синхронизации триггер пропуска цикла, триггер йестабильно го состояния, триггер эталонного состояния, первую и вторую схемы сравнения, пять элементов И, элемент ИЛИ и .НЕ, причем третий выход блока ручного управления соединен с первым вхо дом первого элемента Ии через элемент: НЕ с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов 1И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим 5 О входом регистра состояния и с первым входом третьего элемента И, первый выход блока формирования управляющих сигналов соединен соответственно со .входом блока синхронизации первыйВ 55 выход которого соединен со вторыми . входами первого и второго элементов И, выход триггера пропуска цикла соединен с третьим входом второго эле 11 8775 чивых отказов. Предварительные расчеты показывают, что неустойчивые отказы составляют ЗОБ от общего числа отказов, Введение дополнительного обо" рудования позволяет в среднем вдвое уменьшить время локализации неустойчивого отказа и, следовательно, на 15 сократить среднее время поиска неисправности. 2 Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, блок формирования управляющих сигналов содержит четыре сумматора по модулю два, элемент И и три триггера, причем первый и второй входы блока соединены соответственно с первыми и вторыми входами всех сумматоров по модулю два, выходы первого и второго сумматоров по модулю два соединены со входом синхронизации первого и второго триггеров, единичный выход первого триггера соединен сК -входом второго триггера и первым входом элемента И, выход которого является первым выходом блока, нулевые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно со входом синхронизации третьего триггера и 1 -входом первого триггера, третий вход блока соединен с Р -входом третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выходы третьего. и четвертого сумматоров по модулю два являются соответственно вторым и третьим выходами блока, Р -входы всех триггеров соединены с источником логической единицы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1, Патент США Иф 4025768,кл. 235-153,опублик. 1978.2. Патент США Яф 3603772,кл. 235-153, опублик. 1975 (прототип),