Устройство для контроля логических узлов

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Р 11/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТБУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Ъ. Авторское свидетельство СССР И 633019, кл. 6 06 Г 11/ОЬ, 1976,2. Авторское свидетельство СССР й 86876 й, кл. О 06 Г 11/16, 1980 (прототип).(5")(57) 1,УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ, содержащее генератор импульсов, счетчик, блок хранения эталонов, П элементов сравнения (где П - число выводов проверяемого узла), й элементов памяти, П индикаторов, И блоков фиксации входов, блок управления, П элементов И; И переключателей, 11 элементов ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входов счетчика, выходы разрядов которого соединены соответственно с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с первым выходом блока управления, с первыми информационными входами пе. реключателей, вторые информационные входы которых соединены .соответствен. н 6 с первыми выходами блоков фикса" ции входов, с выводами проверяемого узла, с первыми входами элементов сравнения, выходы переключателей соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с вторыми выходами блоков "фиксации входов, выходы элементов ИЛИ соединены соответственно с выводами блока хранения эталонов, с вторыми входами элементов сравнения, выходы которых". соединены соответственно с информаци. онными входами элементов памяти, вто. рой выход блока управления соединен с первыми входами блоков фик:ации входов, вторые входы которых соедине. ны соответственно с выходами элементов И, третий выход блока управления соединен с третьими входами блоков фиксации входов, третьи выходы которых соединены соответственно с"управляющими входами переключателей, выходы элементов памяти соединены соот. ветственно с входами индикаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности контроля, в устройство введенй +1) -й Е индикатор, элемент И-НЕ, и блоков регистрации переключений, формирователь импульсов, причем установоч- . С ный вход счетчика соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, с входом п+1) -г индика" тора, с управляющими входами элементов памяти, входы элементов И-НЕ . соединены соответственно с выходами блоков регистрации переключений, первые входы которых соединены с вторым выходом блока управления, третий .выход которого соединен с вторыми входами блоков регистрации переключений, третьи входы которых соединены соответственно с третьими выходами блоков фиксации входов, выходы элементов ИЛИ соединены соот" ветственно с четвертыми входами блоков регистрации переключений.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок регистрации переключений содержит1020829 два триггера, два элемента И, ограничительный резистор, причем первыйвход блока соединен с нулевым входомпервого триггера, с нулевым входомвторого триггера, выход которогосоединен с первым входом первогоэлемента И, второй вход которогосоединен с выходом первого триггера, единичный вход которого соединен с единичным входом второготриггера, с выходом второго эле"мента И, первый и второй входы кото" Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо.жет быть использовано для контроляисправности логических блоков ицифровых интегральных схем,Известно устройство для контро .ля логических блоков, содержащеегенератор импульсов, счетчик, эталонный блок, элементы сравнения,элементы памяти, индикаторы, блокобнаружения входов и блок управления 1,Одн кд устройство не обеспечивает достоверности распознавания входов,и выходов.Наиболее близкий к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для контроля логическихузлов, содержащее генератор импульсов, счетчик, блок хранения эталонов,элементы сравнения, блоки памяти,индикаторы, блоки фиксации входов,блок управления, элементы И й ключи,причем выход генератора импульсовсоединен с входом счетчика, первые. входы блока фиксации входов соеди"нены с первым выходом блока управления, первые и вторые входы блоковфиксации входов соединены соответ"ственно с выводами контролируемогоузла и блока хранения эталонов, атакже с первыми входами блоков памяти, вторые входы которых объединены,а выходы соединены с индикаторами,первые входы элементов И соединенысоответственно с группой выходовсчетчика, вторые входы элементов Исоединены с вторыми выходами блокауправления, с первыми входами ключей,рого являются соответственно вторыми третьим входами блока, четвертыйвход которого соединен с синхровходом первого триггера, с синхровхо.дом "второго триггера, информационныйвход которого соединен с. информационным входом первого триггера, спервым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого соединен с шиной электропитания блока,выход блока соединен с выходом первого элемента И. 2а выходы элементов И соединены с вторыми входами блоков фиксации входов,третьи входы которых соединены стретьим выходом блока управления,5 вторые входы ключей соединены с первыми выходами блока фиксации входов,третьи входы ключей соединены стретьими выходами блоков фиксации вхо.дов, а выходы - с вторыми входамиЮ элементов сравнения,Устройство работает по принципусравнения входных и выходных сигналовдвух идентичных блоков - контролируемого блока и блока хранения эталонов.15 На входы обоих блоков подается одинаковые тестовые сигналы и проводитсясравнение состояний на всех выводахобоих блоков. Устройство предназначено также для контроля интегральных20 схем, установленных на печатные платы логически блоков, при этом входными сигналами эталонной интегральной схемы являются сигналы, снимаемые с.входов проверяемой интеграль 25 ной схемы 21.Однако известное устройство не позволяет осуществить контроль логических узлов, имеющих в своем составеэлементы памяти, т.е. проверку поЗО ледовательностиых схем, На выходахпоследовательйостнх схем до подачина их установочные входы специальныхсигналов может произвольно присутствовать любое логическое состояние.В известном устройстве как при контроле логических блоков, так и при проверке микросхем, установленных напечатные платы, не предусмотрена подача специальных установочных сигназ 1020829 4 лов на входы .контролируемого блока . катор, элемент И-НБ, и блоков ре.и блока хранения эталонов до начала гистрацми переключений, формироваконтроля, т.е. до включения блоковтель импульсов, причем установочный, памяти элементов сравнения, Поэтому вход счетчика соединен с выходом фор. при использовании дакного устройства мирователя импульсов, вход котодля контроля логических узлов, име- ,рого соединен с выходом элеменющпх в своем составе последователь-: , та И-НЕ, с входом 1 П +1)-го индиканостные схемы, будет происходить оши- тора, с управляоцими входами элеменбочная браковка, исправных логических тов памяти, входы элементов И-НЕ узлов по тем выходам, первоначальные .10 соединены соответственно с выхологические состояния которых будут . дами блоков регистрации переключений, не совпадать. первые входы которых соединены с втоЦель изобретения " повышение дос- рым выходом блока управления, третий товерности контроля. .выход которого соединен с вторыми вхоЙоставленная цель достигается тем:, дами блоков регистрации переключений,15что в устройство для контроля логи- третьи входы которых соединекы соот" ческих узлов содержащее генератор ветственно с третьими выходами блоковуимпульсов, счетчик, блок хранения эта Фиксации входов,выходыэлементов ИЛ лонов, П элементов сравнения ( где соединены соответственнос четвертыми 11 - число выводов проверяемого узла), входами блоковрегистрации переключений. п элементов памяти, О индикаторовБлок регистрации переключений со" И блоков фиксации входов,. блок упра держит два триггера, два элемента пения, д элементов И О переключате- И, ограничительный резистор, причем лей, И элементов ИЛИ, причем выход первый вход блока соединен с кулеви генератора импульсов соединен со 25 входом первого триггера, с нулевым счетным входом счетчика, выходы Раз" входом второго триггера, выход кото- рядов ,которого соединены соответ- рого соединен с первым входом пер" ственно с первыми входами элементов вого.элемента И, второй вход которо- И, вторые входы которых соединены го соединен с выходом первого триг" с первым выходом блока управления; . з гера, единичный вход которого соедис первыми информационными входами нен с единичным входом второго триг" переключателей, вторые информациоя гера, с выходом второго элемента и, ные входы которых соединены соответ- первый и второй входы которого явля" ствекно с первыми выходами блоков ются соответственно вторым и третьим фиксации входов, с выводаии проверя" входами блока, четвертый вход которо емого узла, с первыми. входами элемем" го соединен с синхровходои;первог 935тов сравнения, выходы переключателей триггера, с синхровходом второго соединены соответственно с первыми . триггера, информационный вход которо. входами элементов ИЛИ, вторые входы го соединен с информационным входом которых соединены соответственно с первого триггера с первым выводом4 ЯФвторыми выходами блоков Фиксации ограничительного резисторе, второйвходов, выходы элементов ИЛИ соеди" вывор которого соединен с виной ыены соответственно с выводами бло" электропитания блока, выход блокака хранения эталонов, с вторыми вхс соединен с выходом первого элемендами элементов сравнения, выходы ко та И.торых соединены соответственно с ин- На фиг,1 представлена схема предФормационными входами элементов памялагаемого устройства на Фиг,2 ти; второй выход блока управления схема блока регистрации переключесоединен с первыми входами блоков ний; на фиг.и ч ",временные диа- Фиксации входов, вторые входы кото- граммы, поясняющие работу блока ре" рых соединены соответственно с вы гистрации переключений. ходами элементов И, третий выход Устройство содержит генератор блока управления соединен с третьими 1 импульсов, счетчик 2, проверяемый входами блоков фиксации входов, третьи узел 3, блок М хранения эталонове выходы которых соединены соответ- элемент 5 сравнения, элемент 6 памяственно с управляющими входами пере ти, индикатор 7, блок 8 Фиксации ключателей, выходы элементов памяти входов, блок 9 управления, содержащий соединены соответственно с входами переключатель 10, Формирователь 13 индикаторов, введен ( Р +1) -й инди- запуска, переключатель 12. Кроме то10208го, устройство содержит элемент 13,переключатель 14, блок 15 регистрации переключений, элемент И-КЕ 1 б, индикатор 17, формирователь 18 импульсов, элементы ИЛИ 19, резистор 20, триггер 21 и 22, элемент И 23 и 24.Устройство работает по принципу сравнения входных и выходных сигналов двух идентичных блоков - проверяемого узла 3 и блока 4 хранения эталонов. Ю Устройство имеет два режима работы первый соответствует контролю узлов, второй - контролю микросхем, установ ленных на печатных платах, Для обес, печения возможности контроля логичес ц ких узлов, имеющих ь своем составе песледовательностные схемы, требую" щие первоначальной установки, в устройстве предусмотрена задержка включения .элементов памяти элементов срав"20 нения на время, необходимое для осуществления начальной устаиовки проверяемого узла и блока хранения зта" лонов по всем входам. Первоначально все элементы памяти блоков 6,8 и 15 И устанавливаются в нулевое состояние, соответствующее отсутствию свечения в йндикаторах 7,закрытию переключате" лей 14, запрещению прохождения тестовых сигналов от счетчика 2 через эле" З 0 менты И 13 и блоки 8 фиксации входов на выводы проверяемого узла.Устройство работает следующим об" разом.Переключателем 10 запускается формирователь 11 импульсов, открывающий блоки 8 фиксациивходов, которые определяют выводы блока 4 хранения эталонов, соответствующие входам блока, включают блоки 15 регистрации переключений, соответствующие входам блока 4 хранения эталонов, уста навливая их в нулевое состояние, от-. кдочают блоки 15 регистрации переклю. чений, соответствующие выходам блоке 4 4 хранения эталонов, устанавливая их в единичное состояние, а также, в зависимости от режима работы, либо начинают передавать тестовые сигналы от счетчика 2 через элементы И13 на входы проверяемого узла 3 и блока 4 хранения эталонов, либо во втором режиме открывают переключатели 14, соответствующие входам блока 4 хранения эталонов, что обеспечивает передачу сигналов с входов проверяемого узла 3 на входы блока 4 хранения эталонов. Включенные блоки 15 регистрации переключений, соот 29вветствующие входам блока 4 хранения эталонов, выходными сигналами низкий уровень) будут сохранять на выходе элемента И-НЕ 16 высокий уровень, поступающий на установочные входы элементов 6 памяти и удерживающий их а исходном состоянии, соответствующем отсутствию свечения индикаторов 7. Блоки 1.регистрации переключений построены таким образом, что каждый иэ них будет отключаться только в том случае, если вывод блока 4 хранения эталонов является выходом, или если на немвход блока) будут зарегистрированы переключения сигналов из низкого логического уровня в высокий и из высокого логического уровня в низкий. После того,какна всех входах блока 4 хранения зталонов лроизойдет переключение, т.е.,осуществится подача сигналов на всевозможные установочные входы проверяемого узла 3 и блока 4 храненияэталонов, все блоки 15 регистрациипереключений отключатся, на их выходах установятся высокие логические уровни, а на выходе элемента .И-НЕ установится низкий логическийуровень, который, поступая на установочные входы блоков 6 памяти, разреаает их включение сигналами с выхо. дов элементов 5 сравнения, Таким образом, сигнал низкого логического уровня на выходе элемента И-ВЕ разрешает начало сравнения входных и выходных сигналов проверяемого узла 3 и блока 4 хранения эталонов,при его появлении загорается индикатор 17 и запускается формирователь 18 импульсов. формирователь 18 импульсов, вырабатывая на своем выходе импульс сброса, осуществляет установку счетчика 2 в исходное состояние, тем самым обеспечивая полноту тестовых сигналов, вырабатываемых счетчиком 2. Элементы 3 сравнения в обоих режимах сравнивают сигналы на выводах блоков 3 и 4 и в случае несовпадения выдают сигналы на соответствующий блок 6 памяти, который в этом случае устанавливается в состояние, соответствующее свечению индикатора 7.8 случае, если проверяемый узел исправен, то в конце проверки, длительность которой задается Формирователем 11 запуска, ни один иэ индикаторов 7 не светится, если проверяемый узел 3 является неисправным,то020829 8Триггер 21, имеющий вход ееМреыи-.зации по отрицательному фронту им"пульса, переключится при смене состояния на входе 4 из высокого логического уровня в низкий. Триггер -22имеющий вход синхронизации по положительному Фронту импульсов, переключится при смене состояния на входе4 блока 15 из низкого логического.О уровня в высокий. Положительный потенциал на выходе блока 15 регистрации переключений появится только послепереключения обоих триггеров 21 и22 из нулевого в единичное состояние,15 Таким образом, единичный потенциал на выходе блоков 1 регистрациипереключений устанаваивается тольков тех случаях, если вывод блови,4хранения эталонов являеаая аымев 1 ви20 блока, или если .на нем арищщсющегположительный Или отрицатеаьнеВ мыпульс, который однвзремвнно ввяяегся импульсом установки для входаконтролируемого блока и блока хране 25 ния эталонов. 7 1 в. конце проверки, в зависимости от характера неисправности, высвечивается определенная комбинация индика- торов 7;Временные диаграммы, поясняющие. работу блока регистрации переключе" ний представлены на Фиг.3(выводом блока 4 хранения эталонов является выход блока. и на нем присутствует низкий логический уровень) и на фиг.4 - выводом блока 4 щмциания эталонов является вед блэка.Блоки 15 регистрации жвэеслече-. ний. Фиг.21 работают следующим образом. Если выводом блэка 4 хранения эталонов является выаэд блока Фиг 31, на входе 3 блока 15 регистрации переключений будет еседа присутствовать высокийлогический уровень, поэтому поступающие на вход 2 блока 15 импульсы установят триггеры 23 и 22 в единичное состояние и на выходе блока 15 регистрации переключений будет присутствовать высокий, логический .уровень.Если выводом блока 4 хранения эталонов является вход;блока (Фиг.4), то на входе 3 блока 15 регистрации переключений .произойдет переключение из высокого логического состояния . в низкое, тогда второй импульс уста" новки, поступающий на вход 2 блока 15 регйстрации .переключений, не прой дет на единичный вход триггеров 21 и 22 и они останутся в нулевом состоянии. Триггеры 21 и 22 останутся в нулевом состоянии, пока не произойдет переключения по входу синхронизации (вход 4 блока. регистрации пере ключений, являющийся одновременно входом блока хранения эталонов. Предлагаемое устройство позволяетосуществить контроль и локализацию неисправностей логических узлов, имею. зо щих в своем составе не только комби"национные, но и последовательностные схемы, Это достигается тем, что до начала сравнения сигналов прове ряемого узла и блока хранения этало" З 5 нов производится начальная установ"ка входящих в их состав элементов памяти, для чего в устройство введены блоки регистрации переключений, элемент И-НЕ, индикатор и Формирова 4 О тель импульсов с соответствующимисвязями.3020829 иФ Составитель Н.ТороповаС,Вско Техред Т. фантаЮ а Редакт ваеаае фрректор Д,Ил одписн лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про ктная Заказ 3898/41ВНИИПИ Гос113035 Тиражударствелам изсква, Ж Пного комитета СССРретений и откратий5, Раущская наб., д,