Логический пробник

(54)(57) ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК, содержащий последовательно соединенныеключ, обостритель, оцновибратор анализаи оцновибратор индикации, входной узел,соединенный входом с первым входом логического пробника, первый и второй выходы входного узла подключены к входам первого и второго компараторов, выхоц первого компаратора соединен с первым входом анализатора и первым входомкоммутатора, выхоц второго компаратора - с вторым,вхоцом анализатора и вторым входом коммутатора, первый и второй выхоцы анализатора соецинены соответствейно. с третьим и четвертым входами коммутатора, третьи выхоцы анализатора - с первыми входами регистра,первые выходы которого соецинены свходами шифратора, первые выхоаы которого соединены с пятыми вхоцами оммутатора, а вторые выходы с первымивыводами инцикатора, вторые выводы которого соединены с выходами коммутатора, шестой вход которого соединен с.вторым выходом регистра, а седьмой:д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИОПИСАНИЕ ИЗО(56) 1. Логический пробникборы и системы управленияс. 38, рис. 1,2. Авторское свицетелМ 822087, кл, О 01 Ки тотип вход - с вторым входом регистра, четвертым выходом анализатора и первым контактом ключа, второй контакт которо го соединен с вторым входом логического пробника, первый и второй вхоаы эле мента И-НЕ соединены соответственно с выхоаами оцновибратора анализа и одно вибратора индикации,а выход через первый формирователь соединен с четвертым вхоцом регистра, вход второго формиро вателя соецинен с выхоцом оцновибрато ра анализа, а выхоц - с объециненными третьими входами анализатора и рэгист ра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпаения аостоверности контроля, в него введены цополнительный оцновиб р ратор, элемент ИЛИ, первый элемент И, элемент задержки, триггер и второй элемент И, причем первый вход первого элемента И подключен к выходу обостри теля, второй вход соединен с выходом одновибратора анализа и через элемент 5 ;зацеркки - с первым вхоцом элемен- та ИЛИ, выход первого элемента И соединен с входом дополнительного оцновибратора, поаключенного выходом к второму входу элемента ИЛИ, выхоц ко торого соединен с четвертым входом ана. лизатора, первый и второй входы триггера подключены соответственно к выхоаам первого и второго формирователей, первый выход - к восьмему вхоау коммутатора, второй выходк первому :входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выхоцом одновибратора анализа, а выхоа - севятым входом коммутатора.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности ксредствам визуального контроля исправности цифровых логических устройств.Известен логический пробник, содержащий входной буферный каскад, цва компаратора, формирователь, мультивибратор, ключ, элемент И-НЕ и инцикаторныелампыЦНецостатками этого пробника являют Ося большая условность инцикации и невысокая достоверность получаемой инфоумации,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является логический 15пробник, содеркащий входной узел, первыйи второй компараторы, анализатор, регистр,шифратор, коммутатор, индикатор, элемент И-НЕ, первый и второй формирователи и последовательно соединенные ключ, 20обостритель оцновибратор анализа иоцновибратор индикации 2 ,Нецостатком известного логическогопробника является низкая цостоверностьконтроля, поскольку он не позволяет 25получать информацию о цлительности конъ.ролируемого сигнала на первом выхоцепробника и его задержку относительноимпульса синхронизации на втором входепробника, в результате чего в общем случае невозможно сцелать однозначный вывод об исправности контролируемой логической схемы. Кроме того, в известномпробнике имеет место снижение достоверности контроля вследствие отображе 35ния избыточной информации, наложенияотображения избыточной информации наотображение результатов анализа контролируемого сигнала и возникающих поуказанным причинам искажений полезнойотображаемой информации и затруднениясчитывания ее оператором,Цель изобретения - повышение достоверности контроля,Поставленная цель цостигается тем,что в логический пробник, содержащийпослецовательно соециненные ключ,обостритель, оцновибратор анализа иодновибратор индикации, входной узел,соединенный вхоцом с первым входом ло 50гического пробника, первый и второйвыходы входного узла подключены квходам первого и второго компараторов,,выход первого компаратора соединен спервым входом анализатора и первым входом коммутатора, выход второго компара 55тора - с вторым входом анализатора ивторым вхоцом коммутатора, первый ивторой выхоцы анализатора соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора, третьи выхоцы анализатора - с первыми вхоцами регисзъра, первые выходы которого соецинены с входами шифратора, первые выходы которого соединены с пятыми входами коммутатора, а вторые выходы - с первыми выводами индикатора, вторые выводы которого соединены с выходами коммутатора, шестой вхоц которого соединен с вторым выходом регистра, а седьмой вход - с вторым вхоцом регистра, четвер. тым выходом анализатора и первым контактом ключа, второй контакт которого соединен с вторым входом логического пробника, первый и второй входы элемента И-НЕ соединены соответственно с выхоцами одновибратора анализа и оцновибратора индикации, а выход через первый формирователь соединен с четвертым входом регистра, вход второго формирователя соединен с выхоцом одновибратора анализа, а выход - с объециненными третьими вхоцами анализа. тора и регистра, введены дополнительный оцновибратор, элемент ИЛИ, первый элемент И, элемент задержки, триггер и второй элемент И, причем первый вхоц первого элемента И подключен к выходу обострителя, второй вход соецинен с выхоцом одновибратора анализа и через элемент зацержки - с первым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с входом дополнительного оцновибратора, подключенного выходом к второму входу элемента ИДИ выход которого соединен с четвертым входом анализатора, первый и второй входы триггера подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей, первый выхоц, к восьмому входу коммутатора, второй выход - к первому входу второго элемента И второй вход которого соединен с вторым выхоцом оцно. вибратора анализа, а выхоц - с девятым входом коммутатора.На фиг. 1 представлена схема логического пробника; на фиг. 2 - схема ана лизатора; на фиг, 3 - эпюры, поясняющие принцип определения длительности контролируемого импульса и его задержки относительно синхроимпульса; на фиг. 4 - эпюры, отражеюшие порацок формирования и смены отображаемой информации на индикаторе логического пробника.Логический пробник содеркит входной узел 1, вход 2 логического проб- ника, компаратор 3 верхнего уровня сиг78 4цом 48 коммутатора 7,а второй вы-хоа 49 (выхоц нулевого плеча) -. с первым вхоаом второго элемента И 50,:второй вхоц которого соединен с втохамвыходом оцновибратора 28, а вьсхоп 51с певятым вхоцом 52 коммутатора 7.Логический пробник работает слецующим образом,В исхоцном состоянии, характериэуемом отсутствием перепааов контролвруемого сигнала на вхоце 2 при верхнем,положении ключа 16, а также импульсовна вхоае 1 7 при нижнем положении ключа 16, на выхоцах акализатора 6, регистра 14, выхопе элемента И-НЕ 32, выхоце обострителя 26,выхоцах элементов И 39 и 50, выхопахформирователей 34 и 36 присутствуетпотенциал низкого логического уровня ("лог, О"), а на вьсхопах оцновибраторов 28 и 30 и элемента ИЛИ 41 присутствует потенциал высокого логического уровня ("лог. 1"),Запись в регистр 14 осуществляетсяпврэдним фронтом выхопного сигнала фор. мирователя 36,Потенциал ."лог. 1 на вхопе 45 аналиэатора 6 соответствует рабочему режиму анализатора, при котором он фиксирует изменения потенциала на своих вхопах 5 и 10. Потенциал лог. 8" навхоце 45 анализатора 6 соответствуетрежиму хранения анализатора, не реагируя на изменения потенциала на своихвхоцах 5 и 10. Поэтому в исхопномсостоянии анализатор 6 нахоцится в рабочем режиме,Опновибраторы 28 и 42 запускаютсяперецним фронтом вхоаного импульсасоответствующего оцновибратора, а оановибратор 30 - зацним фронтом импульса на его вхоае, Длительность импульса,формируемого кажаым иэ оцновибраторов 28, 30 и 42, опрецеляется постоянной времени внутренней хронирующей цепикажцого из этих оцновибраторов.Оцновибраторы 28 и 30 формируютимпульсы равной, фиксированной цлительности"(О,1 - 0,5) с. Длительность импульса, формируемого опновибратором 42,может регулироваться по желанию оператора, При этом регулировка. плительности импульса оцновибратора 42 имеетоцифрованную шкалу, по которой оператор может опрепелить цлительность фомируемого на выхоце этого оановибратора импульса.В качестве инцикатора 24 испольэуют станцартный семисегментный инпи 3.10193нала, выхоп 4 которого соецинен с пер-вым вхоцом 5 анализатора 6 и первымвхоцом коммутатора 7, компаратор 8нижнего уровня сигнала, выхоа 9 которого соеаинен с вторым вхопом 10 анализатора 6 и вторым вхоцом коммутатора 7, третий н четвертый входы которого. соецинены соответственно с первым 11 .и вторым 12 выхоцами анализатора 6,третий выхоц 13 которого соецинен с 1 фвторым вхоцом регистра 14, сепьмымвхоцом 15 коммутатора 7 и первым кон,тактом ключа 16, вторым контактомсоеаиненного с вторым вхоаом 17 логического пробника, четвертые выхоцы 181анализатора 6 соецинены с первыми вхоцами регистра 14, второй выхоа 19 которого соецинен с шестым вхоаом 20коммутатора 7, а первые выхоаы 21 с вхоцами шифратора 22, первые выхо- щцы 23 соецинены с пятыми вхоцами коммутатора 7, инцикатор 24, вывоцыэлектроцов горизонтальных сегментовкоторого поцключены к выхоцам коммутатора 7, а вывоаы электроцов верти 2 з,кальных сегментов которого подключеныа втором вмвоаам 25 щафратора 22,остритель 26, выхоц 27 которого сое-.динен с вхоцом оцновибратора аналиэа 28, первый выхоц 29 которого соецинен с вхоцом опновибратора инцикации 30, выхоц 31 которого соединен с,вторым вхоцом элемента И-НЕ 32, первый вхоп которого соецинен с выхопом 29оцновибратора 2 йт выхоп 33 элемента И-НЕ 32 соецинен с вхоаом первогоформироютеля 34, выхоп 35 которогосоеаинен с четвертым вхоцом регистра 14(вхоаом обнуления этого регистра), второй формирователь 36, вхоц которого соецинен с выхоцом 29 опновибратора 28,.а выхоп 37 - с обьепинеиными третьимвхоцом 38 анализатора 6 и третьим вхоцом регистра 14, первый элементИ 39,первый вхоц которого поцключен к выхоцу 27 обострителя 26, второй вхоц - к43выхоцу 29 оцновибратора 28 и черезэлемент задержки 40 и первому вхоцуэлементаИЛИ 41, а выхоп к вхоцуцополнительного оцновибратора 42,выход 43 которого соецинен с вторымвхоцом элемента ИЛИ 41, выхоц 44которого соепинен с четвертым входом 45анализатора 6, триггер 46, первый юсоц(вхоц сброса) и второй вхоц (вхоа установа в ециничиое состояние) которого ффсоецинен соответственно с выхоцамиформирователей 34 и 36, первый выхоц 47триггера 46 соецинен с восьмым вхо% 1019 катор, Верхний горизонтальный электроц А такого инцикатора используют цля инцикации уровней потенциала, превышающих .минимально аопустимое значение потенциала "лог. 1" цля контролируемой логи ческой схемы Ч 1, Нижний гориэонталь 1ный сегмент 0 инцикатора 24 используют цля инцикации уровней потенциала, не превышающих максимально допустимое эноение потенциала "лог. О" для контролируемой логической схемы 3 , Срецо .ний горизонтальный сегмент 6 использует. ся цля индикации уровней потенциала, промежуточных межцу укаэанными значениями. Сегменты В, С,Еи Г используются цля отображения перепацов потенциала контролируемого сигнала. Положим также, что сегмент инцикатора 24 излучает свет при подаче на вывоц соответствующего электроца высокого уровня 20 потенциала, В исходном состоянии в соответствии с уровнем потенциала выхоца 2 пробника светится оцин из сегментов А, б илиЭ. Пусть ключ 16 нахо- цится в верхнем положении. Появление 25 перепада потенциала на вхоце 2 пробника привоцит к появлению перепаца потенциала на выхоце одного из компараторов 3 и 8, Анализатор 6 определяет наличие этого перепаца потенциала, в ре- ЗО зультате чего на выхоце 13 анализатора 6 появляется потенциал "лог. 1 ", запускающий оцновибраторы 28 и 42, В течение времени,.опрецеляемого цлительностью выхоцного импульса оцновиб- з ратора 42, анализатор 6 опрецеляет и фиксирует наличие и последовательность перепацов потенциала выхоцных сигналов компараторов 3 и 8. После окончания длительности выхоцного импульса оцновибратора 42 на выхоце 44 элемента ИЛИ 41 появляется потенциал лог. Оф перевоцяший анализатор 6 в режим хранения, Элемент И 39 обеспечивает блокировку оцновибратора 42 от повторных запусков цо окончания выхоцного импульса оцновибратора 28, Для исключения перевоца анализатора 6 в режим хранения в момент запуска оцновибратора 28 ве личина задержки сигнала в неинвертирующем. элементе эацержки 40 цолжна быть не меньше задержки включения элемен та И 39, если считать одинаковыми вели чины зацеркки включения оцновибраторов 28 и 42. В момент окончания выхоцного импульса оцновибратора 28 осуществляется запуск оцновибратора 30, и оцновременно формирователь 36 формирует импульс, обеспечивающий запись информа 378 Ьции в регистр 14 и сброс анализатора 6в исходное состояние, Триггер 46.устанавливается в единичное состояние, в результате чего на вхоце 48 коммутатора 7 появляется потенциал "лог. 1 , ана ахоце 52 "лог. О",Шифратор 22 преобразует выходныесигналы регистра 14 в сигналы возбуждения сегментов инцикатора 24. В реэультате на индикаторе 24 отоб ражается результат анализа контролируемого сигнала, Схема пробника возвращается в исхоцное состояние, если в течзние времени, определяемого длительностью выхоцного импульса оцновибратора 30, навхоц 17 пробника не поступил ни оцинсикхроимпульс. При этом в момент окончания выхоцного импульса оцновибратора 30 формирователь 34 формирует импульс обнуления регистра 14 и триггера 46.КоммутатОр 7 поцключает к выводамэлектроцов соответствуюших горизонтальных сегментов индикатора 24 или выхоцные сигналы 4 и 9 компараторов 3 и 8при отсутствии сигналов (потенциала"лог. 0") на вхоцах 52 и 48, или сигналы с выхоцов 11 и 12 анализатора 6при наличии сигналов на вхоцах 15 фи 52 и отсутствии сигнала на вхоце 48,или выходные сигналы 23 шифратора 22при наличии сигналов на вкоцах 20 и 48коммутатора 7, при этом сигнал возбужцения сегмента 3 инцикатора 24 формируется на выхоце коммутатора 7 в соответствующие моменты времени нри одновременном отсутствии сигналов на выхоцах 4 и 9 компараторов .3 и 8, или сигналов на выхоцах 11 и 12 анализатора 6,В случае нижнего положения ключа 16схема логического пробника функционирует аналогично с той лишь разницей,что запуск оцновибраторов 28 и 42 осушествляется первым перепацом потенциала самого контролируемого сигнала, авозврат схемы в исходное состояниепроисхоцит, если в течение времени, опрецеляемого длительностью выхоцного импульса оцновибратора 30, на вхоце 2 пробника не произошло изменений потенциалаконтролируемого сигнала.Процес опрецеления длительности контролируемого сигнала и его зацержки относительно синхроимпульса на вхоце 17пробника прецставлен эпюрами фиг, 3,Инцекс напряжения относит соответствующую эпюру к точке схемы на фиг, 1,обозначенной тем же номером. Эпюрыф,р изб привецены цля трех положений ре-,1019 гулировки длительности импульса оцновибратора 42. Против каждой из этихэпюр приведена соответствующая изэпюрЛ, рл ин, каждая из которых показывает отображаемую картиикурезультатов.анализа контролируемого сигнала для трехсоответствующих положений регулировки.Из совместного анализа эпюр у, Е,ж, л,М и Н следует, что цля опрецеления цлительности импульсов импульсной после- щцовательности и задержки контролируемыхимпульсов относительно синхроимпульсовоператор должен последовательно изменять положение регулировки, отмечая теположения регулировки 1 и 1, при которых ггроисходит изменение отображаемой на индикаторе 24 картины результатов анализа контролируемого сигнала.Тогда меньшее положеняе регулировки,соответствующее длительности импульсаодновибратора 42, равной ., соответствует задержке контролируемого импульсаотносительно синхроимпульса, также равной ф . Разница двух отсчетов, соответствующих двум положениям регулировки,определяет цлительность ; 1 контролируемого сигнала.При установке ключа 16 в верхнееположение логический пробник позволяетопрецелить, очевидно, только длительностьзконтролируемого сигнала. Для этого достаточно произвести только один отсчетположения регулировки, при которой происходит изменение индицируемой картины,причем длительность выходного импульсаодновибратора 42, соответствующая этому положению регулировки, равна цлительности контролируемого сигнала,Определение в результате анализадлительности контролируемого сигнала и40задержки его относительно синхроимпульса позволяет произвести сравнениеэтих величин с априорными цанными, чтоповышает точность контроля.Пример реализации анализатора 6,содержащего триггеры 53-65 и форми4рователи 66 и 67, привецен на фиг. 2.Переброс триггеров 53, 55, 57-64 осушествляется положительным перепадомсигнала на синхрониэируюшем С входетриггеров, тогда как переброс триггефйров 54 и 56 осуществляется отрицательным перепадом сигнала на вхоце синхрониэации этих триггеров. Триггеры 53-б 6фиксируют перепады потенциала сигналовна вхоцах 5 и 10 анализатора 6 телько ффприналичии потенциала флог, 1 на-входе этих триггеров При наличии по 378тенциала лог. О на Ч-входе этих триггеров они не реагируют на изменения потенциала на .С-вхоцах триггеров, а значит и на изменения потенциала сигна лов на входах 5 и 10 анализатора 6. В . качестве триггеров 53 56 могут быть использованы не толькор- Ч-триггеры, но и З-К-триггеры. Триггеры 57 и 58 фиксируют информацию об уровнях потенциала на вхо цах 5 и 10 анализатора 6 цо первого изменения потенциала на этих входах при наличии потенциала "лог. 1 на вхоце 45 и обнуленном состоянии триггеров 53-56. Эта информация определяет уровень потенциала на вхоце 2 логического проб- ника в исходном состоянии и отобракает ся на индикаторе 24 в течение интервала времени С (эпюра 3, фиг. 4). Триггеры 59-64 определяют очередность изменений потенциалов на входах 5 и 10 анализатора 6.Триггер 65 устанавливается в ециничное состояйие, если время перепаца контролируемого сигнала между уровнями потенциалов "лог. 1 " и "лог, Опревьпдает цлительность импульсов, формируемых формирователями 66 и 67 при появлении на входе этих формирователей потенции; ла "лог. 1". На семисегментном индикаторе 24 возможно отображение одной из 21 ситу аций, возникающих при переключении контролируемого сигнала. ф".рмирование отображения результата анализа контролируемого сигнала осуществляется дм бинационным шифратором 22 из выходных сигналов на выходах 18 анализатора 6,Зпюры фиг. 4 показывают поряцок формирования и смены инднцируемых на индикаторе 24 изображений в процессе проведения анализа контролируемого сиг нала. При этом эпюра 3 показывает порядок смены инцицируемых изображений для предлагаемого логического пробника, а эпюра 0 - для известного. Из ана лиза этих эпюр следует, что в предлагаемом логическом пробнике исключены инцага ция избыточной информации в интервалы времени Ь и искажение полезной инфор мации за счет дополнительной инцикации избыточной информации в интервалы вре меня ф, что повышает цостоверность контроля и облегчает считывание информации оператором.1019378 П: раве С 2 ф" тд ССЗ Филиал ППП Патентг, Ужгород, ул, Проектная, 4 ь ец Ф а а фвв ю фф фф фв