Устройство для контроля цифровых узлов

,80122,63 СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК МШ 0 06 Г 11 16 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПОД ИЙ1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,по п. 1, о тем, что бязи по числ связи водов К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 519713, кл. С 06 Г 11/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Р 607218, кл. 6 06 Г 11/00, 1975 ( прототип) .(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ, содержащее блок ввода, блок памяти, коммутатор, блок сравнения, -блок печати, блок управ-. ления, причем первый выход блока ввода соединен с информационным входом блока памяти, первая группа выходов которого соединена с первой группой информационных входов коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом блока памяти, группа выходов блока ввода соединена с группой входов блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока ввода, четвертый выход блока управления соединен с первым управляющим входом блока печати, второй управляющий вход которого соединен.с выходом блока сравнения, первая группа входов которого соединена с второй группой выходов блока памяти, вторая группа входов блока сравнения соединена с .первой группой выходов коммутатора, вторая группа выходов которого соединена соответственно с группой входов проверяемого узла, группа выходов которого соединена с второй группой входов коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введен блок ввода неисправностей, блок связи, причем пятцй выход блока управления соединен .с первым управляющим входом блока ввода неисправностей, с первым управляющим входом блока связи, группа управляющих входов которого соединена соответственно с группой управ. ляющих выходов блока ввода неисправ" ностей, информационный выход которого соединен с первым информационным входом блока связи, группа выходов . которого соединена соответственно с входами проверяемого узла, выходы которого соединены с вторымиинформационными входами блока связи, шестой выход блока управления соединен с вторым управляющим входом блока ввода неисправностей, управляющий щ выход которого соединен с входом блока управления, группа информацион ных выходов блока вВода неисправнос,тей соединена с группой информационных входов блока памяти.Фф 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок ввода неисправностей содержит счетчик и дешифратор, группа выходов которого является группой управляющих выходов блока, группа информационных выходов которого соединена соответственно с выходами разрядов счетчика, выход первого разряда счетчика является информационным выходом блока, управляющий выход которого соединен с выходом переноса счетчика, управляющий вход которого соединен с установочным входом счетчика и является первым управляющим входом блока, второй управляющий вход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы счетчика с второго по и-й (где и - число разрядов счетчика) соединены соответственно с вхоцами дешифратора.Зустройство тличающееся лок, содержит узлы св у вы.проверяемого узла, причем первый управляющий вход блока соединен с первыми управляющими входами узлов, первые информационные входы которых соединены .с первым информационным входом блока, вторые управляющие входы узлов соединены соответственно с группой управляющих входов блока, вторые информационные входы которого соединены соответственно с вторыми информационными входами узлов.4. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е .е с я темчто узел связи содержит два триггера,два элемента И, три разделительных диода, причем прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с катодом первого раздели-. тельного диода и является вторым информационным входом узла, анод первого разделительного диода соединен с катодом второго разделительного диода, с катодом третьего разделительного диода и является выходом узла, аноды второго и третьего разделительных диодов соединены сост ветственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход второго элемента И соединен с инверсным выходом первого триггера, единичный вход которого является первым управляющим входом узла, второй управляю щий вход которого соединен с нулевым входом первого триггера и с синхровходом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, информа." ционный вход второго триггера являИзобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть, использовано для контроля цифровых логических узлов и для автоматического составления диагностических словарей на этапе разработки тестов.Ф Известно устройство для контроля цифровых модулей и проверки качества 10тестов, которое содержит генераторпсевдослучайных последовательностей,блоки сравнения, имитаторЫ неисправностей, блоки управления, регистррезультатов, регистр длины тестов,контактный блок и позволяет оценитькачество тестов путем сравнения реакции заведомо исправной интегральнойсхемы из состава контролируемого модуля с реакцией эталонной интеграль.2 О ется первым информационным входомузла,5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит регистр, триггер,генератор импульсов, элемент И, узелсложения по модулю два, счетчик,элемент задержки, два переключателя,причем первый вход группы входов блока соединен с входом регистра, второй вход группы входов блока соединен с единичным входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератораимпульсов, выход элемента И соеди нен со счетным входом счетчика, свходом элемента задержки, выход которогоявляется первым вцмодом блока, второй выход которого соединенс выходом элемента И, третий выходблока соединенс выходом первогопереключателя, четвертый выход блокасоединен с первым. входом узла сложения по модулю два, с выходом счетчика, пятый выход блока соединен свыходом второго переключателя, второй вход узла сложения по модулюдва соединен с выходом регистра, вы-ход узла сложения по модулю двасоединен с установочным входом счетчика и является шестым выходом блока, вход которого соединен с нулевымвходом триггера, входпервого переключателя и первый вход второгопереключателя соединены с шинойэлектропитания блока, второй входвторого переключателя соединен сшиной нулевого потенциала блока,ной схемы путем внесения в последнюю фиксированных неисправностей 1.Однако известное устройство не обеспечивает получение информации, необходимой для составления диагностического словаря, так. как в нем не фиксируется проявление вносимой неисправности на внешних контактах контролируемого модуля, а только оценивается реакция на выходах интегральной схемы, являющейся внутренним узлом контролируемого модуля.Наиболее близким к предложенному является устройство для контроля циф ровых блоков, которое содержит блок ввода, выходы которого соединены с входом блока управления и блока памя. ти, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами коммутатора и блока сравне1012263ния, второй вход которого подключен веряемого узла, выходы которого сое-. к первому выходу коммутатора, второй динены с вторыми информационными вход и второй выход. которого явля- входами блока связи, шестой выход ются входами и выходами устройства, блока. управления соединен с вторым и обеспечивает контроль цифровых ло- управляющим входом блока ввода негических блоков путем наблюдения ре- исправностей, управляющий выход ко 5акции контролируемого блока на вход. - торого соединен с входом блока управные воздействия. С помощью этого ления, группа информационных выходов устройства можно составлять диагности- блока ввода неисправностей соединена ческие словари, внося вручную неисп- с группой информационных входов блоравности в проверяемый блок напри ка памяти.мер, отпаивая соответствующую цепьи подключая ее к источнику логическо- Блокф ввода неисправностей содерго нуля или единицы 2). . жит счетчик и дешифратор, группаОднако составление диагностичес- выходов которого является группой ких словарей ручным спосббом требует 5 управляющих выходов блока, группа больших затрат и времен% и, кроме информационных выходов которого соетого, многократные перепайки в бло- . .цинена соответственно с выходами ке могут привести к выходу его иэРазРядов счетчика, выход йервого строя. , . РазРяда счетчика является информационным выходом блока, управляющийЦель изобретения - повышение быст-выход которого соединен с выходом Родействия. переноса счетчика, управляющий входого соединен с установочнымПоставленная цель достигается тем, которого соединенетчика и является первым чтов устройство для контроля цифро- входом счетчика и Вых,узлов, содержащее блок вводауправляющим входом бл25ом лока, второйвход которого соединен блок памяти, коммутатор, блок срав- управляющий. вхо .иения, блок печати, блок управления, " со счетным входом счом счетчика, выходыпричем первый выход блока ввода сое" счетчика с втор г .-й динен с информационным входом блока число разрядов счетчика) соедннены памяти, первая группа выходов кото- соответственно с входами дешифратора,лок связи содержит узлы связи рого соединена с первой группой 30 Блок связи сод р информационных входов коммутатора, по числу выводов пр вов проверяемого узла, управляющий вход которого соединен причем первый управляющий .спевы вр м ыходом блока управления,ка соединен с первыма ляющи вход бло.второй выход которого соединен с . входами узлов пе вые инфс первыми управляющими упр щи дом блока памяти,35 ные входы которых соединены с первыавляю м вхон ормационным. входоМ блока,группа выходов блока ввода соеднне- . м информационным. М б на с .группой входов блока управле- вторые управляющие в ния т етий ву равляющие входы узлов соес группо упр вьвсод которого соединен диненысоответственно с гр й а фуправляющим входом блока ввода " равляющих входов блока, вторые инчетвертый выход блока управления сое 40 формационные вхо к то ные входы которого соединединен с первым управляющим .входом ны соответственно с вторыми информа-. блока печати, второй управляющий ционными входами узлов. вход которого соединен с выходом узел связи содерсвязи содержит. два триггеблока сравнения, первая группа вхо- ра два элемент Ива элемента , три разделительдов которого соединена с второйных диода, причем прям й.м прямо .выход пергруппой выходов .блока памяти, вторая ного триггера соединен с первым вхо-. группа входов блока сравнения сое- дом первого элемента И вэлемента , второй вход динена с,первой группой выходов которого соединен с катодом первогоразделительного диода и является которого соединена соответственно с вторым информационн50Н Рмационным входом узла,го разделительного диодагруппой входов .проверяемого узла, анод первого разделит группа выходов которого соединена соединен с катодом втодом второго раздели с второй группой входов коммутатора, тельного диода с катда, с катодом третьего введен блок ввода неисправностей, разделительного Диода и является блок связи, причем пятый выход блока выходом узла ано таноды второго и третье.ых диодов соединены управления соединен с первым управ го разделительных ди д ляющнм входом блока ввода неисправ- с. выходами первого и вто о иестей с пе вым п авпервого и второго элеменбл .ар управляющим входом тов И, первый вход второго элемеп ав , , нтаи версным выходом перок связи, группа управляющих И соединен с инверсн входов которого соединена соответствен- вого триггера единичный бл ано с группой, управляющих выходов 60 го является первым упр Алока ввода неисправностей, инфор- дом узла, второй управляющий вход мационный выход которого соединен с которого соединен с ни ен с нулевым входем ,первым информационным входом блока первого триггера и с синхровходом .связи, группа выходов которого сое- второго триггера, прямой выход котов ,динена соответственно с входами про".рого соединен с вте нен с вторым входом второгоэлемента И, информационный вход вто- рого триггера является первым информационным входом узла.Блок управления содержит регистр, триггер, генератор импульсов, элемент И, узел сложения по модулю два, сМЕтчик, элемент задержки, два переключателя, причем первый вход группы входов блока соединен с входом регистра, второй вход группы входоь блока соединен с единичным входом триггера, выход которого соединен с первым.нходом элемента И второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И соединен со счетным входом счетчи ка, с входом элемента задержки, выход которого является первым выходом блока, второй выход которого соединен с выходом элемента И, третий выход блока соединен с выходом первого 2 О переключателя, четвертый выход блока соединен с первым входом узла сложения по модулю два, с выхода счетчика, пятый выход блока соединен с выходом второго переключателя, нто рой вход узла сложения по модулю дна соединен с выходом регистра, выход узла сложения по модулю два сое динен с установочным. входом счетчика и является шестым выходом блока, вход которого соединен с нулевым входом триггера, вхоД первого переключателя и первый вход второго переключателя соединены с шиной электропитания блока, второй вход второго переключателя соединен с хиной нулевого потенциала блока. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема узла связи; на фиг. 3 - схема блока свя зи, на фиг, 4 - схема блока ввода неисправностей; на фиг. 5 - схема блока управления.Устройство содержит блок 1 ввода, блок 2 памяти, коммутатор 3, блок 4 45 сравнения, блок 5 связи, состоящий из узлов связи 54 - 5 , блок б ввода неисправностей, блок 7 печати, блок 8 уп 1.,давления, проверяемый блок 9,Блок связи 5 ( фиг. 2) состоит из узлов связи 10, каждый из которых содержит триггеры 11:и 12, элементыИ 13 и 14, разделительные диоды 15, 16 и 17, информационный вход 18, выход 19, первый и второй управляющие входы 20 и 21, информационный вход 22.Блок б ввода неисправностей (фиг. 4) содержит счетчик 23 и дешифратор 24.Блок 8 управления содержит ре гистр 25, триггер 26, генератор импульсов 27, элемент И 28, узел 29 сложения по модулю два, счетчик 30, элемент 31 задержки, переключатели 32 и 33. 65 Блок 1 нвода предназначен для ввода, например, с перфоленты тестовой информации, Каждый тестовый набор состоит из стимулов и эталонов. Стимулы - совокупность сигналон, подаваемых на входы проверяемого блока 9, Эталоны - совокупность сигналов, которые должны появитвся на выходных контактах проверяемого блока в ответ на стимулы, если проверяемый блок исправен.Блок 2 памяти предназначен для хранения тестов, коммутатор 3 обеспечивает передачу стимулов на входные контакты проверяемого блока 9 и передачу сигналов, появляющихся на выходах проверяемого блока 9, на вход блока 4 сравнения. Блок 4 сравнения осуществляетсравнение эталонов с реакцией проверяемого узла 9.Блок б ввода неисправностей преуИназначен для имитации контактныхнеисправностей ( = 1, = О) на внешнихконтактах узлов 9,Блок 7 печати служит для печатирезультатон контроля и для печатидиагностического словаря.Блок 5 связи в зависимости от режима работы либо передает сигналыбез их логическоГо искажения, либоблокирует связь, внося соответствующие константные неисправности.Устройство работает следующимобразом.По команде блока 8 управленияот блока 1 ввода .поступает в блок8 управления информация о входных ивыходных контактах проверяемого узла 9. Этаинформация передается,блоком 8 управления в коммутатор 3,который подключает входные контактыпроверяемого узла 9 к выходам блока2 памяти, а выходные контакты - квходам блока 4 сравнения. После установления коммутатором 3 необходимых коммутаций по команде блока 8управления осуществляется записьн блок 2 памяти тестовой информациис выхода блока .1 ввода.На первом этапе работы осуществляется проверка исправности проверяемого блока. По сигналу от блока 8управления, поступающему в блок 5связи, узлы связи 10 устанавливают-.ся в положение, обеспечивающее прохождение сигналов в цепях. Стимулыкаждого теста с выхода блока 2 памяти через коммутатор 3 и блок связи 5 поступают на входы проверяемого узла 9, а эталонная часть тестовсо вторых выходов блока 2 памятипоступает на;первые входы блока 4сравнения. Сигналы с выходов проверяемого узла 9 код реакции через коммутатор 3 поступают на вторые входыблока 4. сравнения. Проверка узла 9 осуществляется сравнением реакции узла 9 с эталонами на. всех тестовых наборах. Если на каком-нибудь тесто- . вом наборе зафиксирована неисправность, номер теста, .вид неисправности и номера внешних контактов, на которых зафиксировано несовпадение кода реакции с кодом эталона,.отпечатываются блоком 7 печати. Номер теста, в котором обнаружена неисправность, поступает в блок 7 печати с выхода блана 8 управления, а номера контактов, на которых код реакции не соответствует коду эталона, и значения сигналов на этих контактах 15 поступают с выхода блока 4 сравнения.Если проверяемый узел 9 исправен, начинается второй этап работы - составление диагностического словаря. 20 По команде от блока 8 управления блок 6 ввода неисправностей обеспе-. чивает последовательно имитацию всех возможных неисправностей циф- . ровых узлов 9. Вводится первая не исправность и проверяется реакция проверяемого узла 9 на всех тестовых наборах. Результаты проверки печатаются блоком 7 печати, после чего вводится вторая неисправность и вновьз 0 проверяется реакция узла 9 на всех тестовых наборах. Такая операция проводится до тех пор, пока не будет определена реакция проверяемого уз ла 9 последовательно на все неисп- . равности.При определении реакции проверяемого узла 9 на вводимую неисправность .из блока.4 сравнения на вход. блока 7 печати поСтупает информация о проявлении неисправности, с выхода 40 блока 8 управления поступает номер теста, на котором проявляется неисправность, а с выхода блока 6 ввода неисправностипоступает номер контакта, на котором имитируется 45 неисправность и вид неисправности.Блок 6 ввода неисправностей. вырабатывает управляющие сигналы для ;блока 5 связи, позволяющие имитировать константные неисправности (% 1, 50 ф: О) на входных контактах цифровых ,узлов 11. - 11 у,Внесение неисправностей осуществляется следующим образом.Предположим, к входу 18 подключен через внешний разъем цифрового узла выход микросхемы,а к выходу 19, соответственно, вход микросхемы узла 9. При установлении триггера. 11 в единицу сигналом по входу 20 на 60 элемент 13 И йоступает разрешающий сигнал, и логическоезначение сиг. - нала на контакте 18 передается с выхода элемента 13 И через диод 16 на выход 19. При внесении неисправнос-. 5 ти триггер 11 устанавливается в ноль сигналом по входу 21, блокируя, тем самым, логическую связь между .входом 18 и выходом 19. Одновременно потенциал с инверсного выхода триггера 11, разрешает прохождение сигнала на выход элемента 14 И. Логическое значение сигнала на выходе элемента 14 И при установлении в ноль триггера 11 определяется состоянием триггера 12. Если триггер 12 находится в состоянии "1", навыходе диода 16 логическая единица,если триггер 12 устанавливается в ноль, на выходе элемента 13 И сигнал имеет значение логического нуля. Триггер 12 устанав ливается в единицу или ноль сигналом на входе 22, поступающим на вход триггера 12 одновременно с сигналом на входе 21 узла 10. Логическое значение сигнала с выхода элемента 14 И через диод 17 передается на выход 19.Когда к. входу 18 подключен через внешний .разъем цифрового узлавход микросхемы, а к выходу 19, соответственно, выход микросхемы некоторого циФрового. узла передача логического сигнала от выЖда 19 на вход 18 осуцествляется через диод 17 независимо от состояния триггеров 11 и 12.Диоды 16 и 17 являются разделительными и служат для исключения влияния выходов элементов 13 и 14 совпадения на значения сигнала на выходе 19 в том случае, если к нему подключен выход передающей микросхе- Мые Блок 6 ввода неисправностей работает следующим образом.Емкость счетчика 23 рассчитана на.максимальное количество неисправностей. Например, если устройство предназначено для контроля и составления диагностических словарей для блоков, ,которые могут содержать до 64 ТЭЗов,. в каждам из которых до 64 контактов то счетчик 23 должен содержать 13 разрядов. Первый разряд счетчика (младший) задает вид неисправности ( Ь 1 или = О), и его выход подключен к цепи 22 всех узлов связи 10 ,фиг,2;)Каждый раз. при составлении диагностического вловаря осуществляется просмотр всех возможных неисправностей из общего количества, на которое рассчитано устройство, независимо от того, сколько ТЭЗов содержит реальный блок. Так, при составлении диагностического словаря для блока, содержащего 2000 контактов (примерно 40 ТЭЗов, содержащих . всреднем по 50 используемых контактов, блок 6 ввода неисправностей осуществляет перебор всех 2 неисп. равностей, хотя реальный блок Со 1012263 10держит 2000 неисправностей. В диагностическом словаре фиксируется только реально допустимые неисправности,так как при подаче тестовых Наборовво время имитации несуществующейнеисправности не фиксируется неисправность контролируемого блока. 9 ц,нако это не вызывает увеличение времени работы устройства ( реально воз-можно существование 2000 неисправностей, а проверяется из расчета 8192,поскольку скорость составления диагностического словаря определяется,в основном, работой блока 7 печати.как наиболее медленного их всех блоков. 15Счетчик блока б ввода неисправнос.тей управляется сигналом из блокауправления. Каждый раз после прохождения последнего набора из блока8 управления в блок б ввода неисправ Оностей поступает сигнал, по которомуосуществляется переход к следующейнеисправности. Сигнал переполнениясчетчика является сигналом концаработы, так как исчерпан весь список 25возможных неисправностей.Выходы счетчика блока б вводанеисправностей поступают также ина вход блока 7 печати для печатиномера неисправности и ее вида. 30Блок 8 управления работает слерующим образом,При нажатии кнопки "Пуск" навход блОка 1 ввода поступает сигНалначала работы. После того, как будут введены все тесты в блок 2 памя,ти, от блока 1 ввода в блок 8 управления поступает код количества тестов и сигнал "Конец ввода" ,Код количества тестов записывается Й регистр 25. По сигналу "Конец ввода" 4 Оустанавливается в "1" триггер 26,разрешая прохождение импульсов свыхода генератора 27 на выход элемента И 28. Сигналы с выхода элементаИ 28 поступают на счетный вход счет.чика 30 и как сигнал "Чтение" - вблок 2 памяти. Счетчик 30 осуществляет счет. тестов, код счетчика 30поступает в блок 2 памяти как кодадреса теста и в блок 7 печати как 5(код номера текущего теста. Сигнал с выхода элемента И 28 через элемент 31 задержки поступает также на вход коммутатора 3 для управления передачей теста с выхода блока 2 памяти на вход блока 4 сравнения. Длительность задержки элемента 31 выбирается больше времени выборки очерецного теста из блока 2 памяти. Код номера теста с выхода счетчика 30 поступает также на один из входов узла 29, на второй вход которого поступает код количества тестов в наборе с выхода регистра 25. При прохождении последнего теста появляется, сигнал на выходе узла 29, ко торый йоступает в блок б ввода неисправностей как сигнал "Конец набора" и одновременно устанавливает в "0" счетчик 30, По сигналу "Конец набора в блоке б ввода неисправностей осуществляются необходимые переключения для проверки контролируемого узла,9 на очередную неисправ" ностьПосле прохождения всего списка неисправностей с выхода блока б вво" да неисправностей на вход блока 8 управления поступает сигнал фКоиец работыф, по которому устанавливается в "0" триггер 26, снимается разрешение на входе элемента 28 И, что привОдит к останову работы устройст. ва.ПереклйЧатель "Режим" определяет режим работы устройства: контроль или составление диагностического словаряУстройство может использоваться как для контроля дисКретных логических блоков, так и для автоматического составления диагностических словарей,При контроле устройство обеспечивает получение номеров тестов и номеров внешних контактов, на которых проявляется неисправность. Этой инфбрмации достаточно, чтобы по. имеющемуся диагностическому словарю локализовать неисйравность.ВСоставление диагностического. сло-. варя с помощью предлагаемого. устройСтаа требует. 1-2 ч и определяется талькь скоростью работы блока печати.Тираж 704 ПИ Государственного ко делам изобретений и о , Москва,.ж, Раушск митета крытий я наб.