Устройство для контроля и диагностики цифровых блоков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК б 1)4 С 06 ОП ЭОБРЕТ аналити сче и С.В.Толочано 1, Р 4, с,39 ьство СССР11/16, 1981. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Рязанский заводческих манин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ(57) Изобретение относится к диАровой вычислительной технике и можетбыть использовано для контроля идиагностики динаровых блоков методомсигнатурного анализа. Целью изобретения является повынение достоверности контроля, Устройство содержитпереключатель 1, генератор 2 тестов1388871 мультиплексор 3, элемент И 4, контролируемый блок 5, блок б переключения сигналов синхронизации, элементИЛИ 7, элемент И 8, триггер 9, мультиплексор 10, сигнатурний анализатор11, узел 12 управления режимом,блок 13 постоянной памяти, триггер14, блок 15 3 ормирования адресов,узел 16 сравнения, индикатор 17.Контроль и диагностика циАровых блоков с помощью устройства осуществляются в три этапа. На первом этапевыявляются неисправные блокивизуаль.ным сличением обших сигнатур блоков -реальных и эталонных. На втором этаИзобретение относится к циАровойвычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики циАровых блоков методом сигнатурного анализа. 5Целью изобретения является повышение достоверности контроля.На Аиг.1 приведена структурная схема устройства; на Аиг,2 - Аункциональная схема узла управления: ре жимом; на Аиг,3 - Аункциональная схема индикатора; на Аиг,4 - структурная схема блока Аормирования адресов; на Аиг,5 - структурная схема сигнатурного анализатора, 15Устройство содержит переключатель 1, генератор 2 тестов, мультиплексор 3, элемент И 4, контролируемый блок5, блок б переключения сигналов синхронизация, элемент ИЛИ 7, элемент 20 И 8, триггер 9, мультиплексор 10, сигнатурный анализатор 11, узел 12 управления режимом, блок 13 постоянной памятитриггер 14, блок 15 Аормирования адресов, узел 16 сравнения, 25 индикатор 17, элемент И-ИЛИ 18, элемент И-ИЛИ 19, элемент И 20, элемент И-ИЛИ 21, элемент И 22, элемент ИЛИ 23, триггер 24, триггер 25, элемент 26 индикации, переключатель 27, счет- З 0 чик 28, переключатель 29, узел 30 сравнения, формирователь 3 1 интервалов, регистр 32 сдвига с обратными связями, элемент И 33, индикатор. пе сличением сигнатур выявляются выходы и контрольние точки блоков, накоторых реальные сигнатуры не соответствуют эталонным. На третьем этапе осуществляется локализация неисправностей в блоках автоматическимсравнением реальных сигнатур с эталонными, Устройство обеспечиваетавтоматическое сравнение реальныхсигнатур любых внутренних точек блоков с эталонними, хранящимися в памяти устройства, с произвольным порядком их подключения, что, в конечном счете, повышает достоверностьконтроля. .5 ил. 234, элемент И 35, элемент ИЛИ 36, элемент И 37, триггер 38, элементыИ 39 и 40, триггер 41, элемент И 42, вход 43 пуска, вход 44 установки, вход 45 шагового режима, вход 46 подключения пробника, вход 47 локализации неисправностей - входи устройства, вход 48 синхронизации, вход49 установа, вход 50 запуска, вход 51 установки, инАормационный вход 52, вход 53 управления - входы сигнатурного анализатора, управляющийвыход 54, выход 55 строба изменения - выходи сигнатурного анализатора, входи 56-63 И, выходи 64-68 узла управления режимом, управляющий вход 69 и вход 70 установки индикатора, вход 71 установки и счетный вход 72 блока Аормирования адресов, управляющий выход 73 блока Аормирования адресов.Переключатель 1 предназначен для выбора сигналов синхронизации при измерении двоичных последовательностей в точках блока выбранной группы при локализации неисправностей,Генератор 2 тестов предназначен для генерирования стимулирующих сигналов в виде двоичных последовательностей, подаваемих на входы контролируемого блокаМультиплексор 3 предназначен для подключения адресных входов блока б переключения сигналов синхрониза 1 188 Н 7135 ции к адресным выходам блока 15 Аор.мировация адресов или к выходам переключателя 1.Элементы И 4 или йИ 7 предназначены для управления триггером 9 повходу установки в нулевое состояние,Блок 6 переключения сигналов синхронизации предназначен для подключения к входам синхронизации, останова и запуска сигнатурного анализатора соответствующих выходов контролируемого блока 5 сигналов синхронизации в зависимости от кода наадресных входах блока, 15Элемент ИЛИ 7 предназначен дляпропуска импульсов запуска на входзапуска сигнатурного анализатора 11.Триггер 9 предназначен для управления прохождением импульсов запуска 20через элемент ИЛИ 7,Мультиплексор 10 предназначендля поочередного подключения выходовконтролируемого блока 5 к информационному входу сигнатурного анализатора 11 через узел 12 управления режимом.Сигнатурный анализатор 11 предназначен для преобразования двоичныхпоследовательностей на выходах контролируемого блока в короткие двоичные коды (сигнатуры) и для их отображения световым индикатором в шестнадцатиричном формате.Узел 12 управления режимом подключает к ицйормационнному входусигнатурного анализатора 11 вход 46подключения пробника или выход мультиплексора 10, управляет блокомпереключения адресов по входам 71 и 4072 установки и счета, управляет триг.гером 9 через элемент ИЛИ 7, управляет мультиплексором 3, блоком 13постоянной памяти, узлом 16 сравнения, индикатором 17, обеспечивая 45работу устройства в соответствующихрежимах, в зависимости от значениясигнала на входе 47 устройства.Блок 13 постоянной памяти предназначен для хранения эталонных сигнатур точек цифровых блоков, проверяемых в режиме локализации неисправностей.Триггер 14 обеспечивает работуустройства в шаговом режиме,55Блок 15 Формирования адресов предназначен для формирования адресовв диапазоне, ограниченном его начальным и конечным адресами, задаваемыми с помощью его переключателей 27 ц 29, и поступающих ца адресные входы мультиплексоров 3 и 10 и блока 13.Узел 16 сравнения служит для сравнения реальных сигнатур проверяемых точек блоков с эталонными сигцатурами групп точек,Индикатор 17 предназначен дляиндикации результата сравнения эталонных сигнатур группы точек с реальной сигцатурой проверяемой точкиконтролируемого блока.Вход 43 предназначен для подачикоманды "11 уск", вход 44 - команды"Установка", вход 45 - команды "Иаг",вход 47 - команды "Локализация", вход46 служит для подключения пробника,Контроль и диагностика питеровыхблоков с помощью устройства осуществляется в три этапа. На первом этапевыявляются неисправные блоки визуальным сличением общих сигнатур блоков - реальных и эталонных. На втором этапе сличением сигнатур выявляются выходы и контрольные точки блоков, на которых реальные сигнатурыце соответствуют эталонным. На третьемэтапе,осуществляется локализациянеисправностей в блоках с помощьюпробника и автоматическим сравнениемреальных сигнатур каждой точки вгруппе точек, причастных к Лормировацию сигнала на выходе блока или вконтрольной точке, с эталонными сигнатурами группы точек.Устройство в режиме локализациинеисправностей работает следующимобразом,На выбранные входы контролируемого блока 5 (Лиг.1) от генератора 2тестов поступают стимулирующие двоичные последовательности, синхронизируемые контролируемым блоком, дляче о из последнего в генератор тестов поступает сигнал синхронизациив виде импульсной последовательности,11 ри этом на выходах и внутренних точках контролируемого блока возникаютсоответствующие реакции. В соответствии с номером выхода или контрольнойточки с неправильной сигнатурой, илиномером группы микросхем.переключателем 1 устанавливают номер группысигналов синхронизации сигнатурногоанализатора, а переключателями 27 и29 (Лиг.4) блока 15 ормирования.адресов соответственно устанавливаютначальный и конечный адреса поддиа1388871 В состоянии измерения в узле 32 (фиг.5) блокируется запуск сигнатур- ного анализатора по входу 50 и разрешается его останов по входу 49, Аормируется строб измерения двоичной последовательности проверяемой точки, начало которого определяется задним Аронтом импульса запуска, а окончание - задним Аронтом импульса останова. Строб измерения разрешает прохождение импульсов синхронизации с входа 48 сигнатурного анализатора 11 на соответствующий вход регистра 32 сдвига с обратными связями, проис ходит запись в него в сжатой Аорме 45 50 5 пазона адресного пространства блока 13 постоянной памяти, в котором хранятся эталонные сигнатуры точек копт. ролируемого блока.На вход 47 устройства подают команду "Локализация", к входу 46 подключают пробник, на вход 45 подают команду "Шаг", на вход 44 кратковременно подают команду Установка".Команда "Установка" устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, чем закрывает элемент И 8, запрещая поступление импульсов запуска на вход 50 сигнатурного анализатора 11, являющегося входом запуска его узла 31 (Аиг.5) Аормирования интервалов измерения, устанавливает узел 31 в состояние ожидания запуска и блокирует прием импульса останова по входу 49, поступив на вход 63 узла 12 задания режимов, устанавливает его триггер 24 (Аиг,2) в нулевое состояние и, пройдя через элемент И-ИЛИ 19 на вход 65 блока 15 формирования адресов, задним Аронтом записывает.в его счетчик 28 (фиг.4) код начального адреса поддиа 1 азона, поступающий из переключателя 27.Обеспечив контакт пробника с выбранной точкой, на вход 43 устройства подают команду Пуск . Команда "Пуск" устанавливает триггер 9 в единичное состояние, который открывает элемент И 8, разрешая прохождение импульсов запуска на вход 50 сигнатурного анализатора 11 (Аиг.5) и его Аормирователя 31 интервала измерения, устанав. ливает триггер 14 в нулевое состояние, который через вход 53 сигнатур- ного анализатора 11 открывает его элемент И 33 (Аиг.5) поступив на вход 61 узла 12 и пройдя через элемент И 22, устанавливает триггер 24 (Аиг.2) в-единичное состояние. При этом открывается первый элемент И элемента И-ИЛИ 18 и закрывается его второй элемент И, открывается первый элемент И элемента И -ИЛИ 19, закрывается элемент И 20, открывается первый элемент И элемента И-ИЛИ 21 и закрывается его второй элемент И .в связи с чем к информационному входу 52 сигнатурного анализатора 11 подключается вход 46 подключения пробника, а вход 71 установки блока 15 формирования адресов, вход. 70 установки триггера 17 и второй вход элемента ИЛИ 7 подключается к выходу 5 10 15 20 25 30 35 40 73 блока 15 Аормирования адресов, являющимся выходом его узла 30 сравнения (Лиг.4), а к его счетному вход 72 подключается выход синхронизации тестов контролируемого блока 5.Установившийся единичный уровень на выходе 68 узла 12 разрешает выбор. ку эталонных сигнатур из блока 13 и сравнение их с реальными сигнатурами узлом 16 сравнения, подключает выходы переключателя 1 с помощью мультиплексора 3 к адресным входам блока 6 переключения сигналов синхронизации, что приводит, в свою очередь, к разрешению приема. его группой из трех входов, выбранной из многих групп инАормационных входов переключателем 1, сигналов синхронизации, останова и запуска сигнатур- ного анализатора 11, генерируемых контролируемым блоком 5Первый импульс запуска проходит через открытый элемент И 8 на вход 50 сигнатурного анализатора 11 и поступает на вход запуска его Аор-. мирователя 31 интервалов измерения(Аиг.5), который Аормирует по импуль су запуска импульсустановки, и после окончания импульса запуска переходит в состояние измерения. Импульс установки, пройдя через открытый элемент И 33, устанавливает регистр 32 сдвига в единичное состояние и триггер 14 задним Аронтом - в единичное состояние с выхода 54 сигнатурного анализатора 11. Единичный сигнал триггера 14 проходит через элементы И 4, ИЛИ 7 и устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, что приводит к закрыванию элемента И 8 и прекращению прохождения последующих импульсов запуска.двоичной последовательности проверя"емой точки - сигнатуры,В конце измерения на вход 49 поступает импульс останова, по оконча"нии которого узел 31 (Фиг.5) переходит в состояние ожидания импульсазапуска, прекращается Формированиестроба измерения и прохождение импульсов синхронизации. Двоичное число, хранящееся в регистре 32 сдвига,преобразуется в индикаторе 34 вшестнадцатиричную Форму и отображается его световым индикатором. Одновременно код этого числа в параллельнойФорме поступает на вторую группу ин-.Формационных входов узла 16 сравнения,С выхода синхронизации тестовконтролируемого блока 5 поступает 20непрерывная импульсная последователь.ность на вход синхронизации генератора 2 тестов, на вход синхронизацииблока 13 постоянной памяти и на вход59 узла 12 управления режимом, где 25она проходит через первый элемент Иэлемента И-ИЛИ 21 (Фиг,2) и с выхода67 поступает на счетный вход 72 блока 15 Формирования адресов, в котором каждый ее импульс задним Фронтомпереключает счетчик 28 (Фиг.4) вследующее состояние. Когда на выходахсчетчика 28 появится код, равныйустановленному переключателем 29, навыходе узла 30 сравнения появитсясигнал равнозначности, который свыхода 73 поступает на вход 58 узла12 управления режимом и проходит через его открытый первый элемент Иэлемента И-ИЛИ 19 на выход 65, откуда поступает на вход 71 установкиблока 15 Формирования адресов, в котором записывает в счетчик 28 начальный адрес поддиапазона адресовэталонных сигнатур выбранной группы 45точек контролируемого .блока, и навход 70 индикатора 17, устанавливаяего триггер 25 (Фиг.З) в нулевоесостояние. Эти циклы будут повторяться, пока на входе 47.устройства бун, 50дет присутствовать команда Локали 1зацияОбразующиеся на адресных выходахблока 15 Формирования адресов кодыадресов поступают на первую группу55инФормационных входов мультиплексора 53, на адресные входы мультиплексора10 и на адресные входы блока 13 постоянной памяти, Однако эти адресные коды в режиме локализации неисправностей являются эФФективными лишьдля блока 13, из которого происходит,непрерывная циклическая выборка эталонных сигнатур в поддиапазоне адресов, ограниченном начальным и конечным адресами, заданными переключателями 27 и 29 блока 15 Формированияадресов, Двоичный код эталонных сигнатур (например, шестнадцатиразрядный) с инФормационных выходов блока13 поступает на первую группу информационных входов узла сравнения длясравнения их с сигнатурой, образованной в регистре 32 сигнатурногоанализатора 11 и хранящейся в нем до11 11прихода следующей команды ПускПроцесс сравнения стробируется импульсами стробирования, которыевырабатываются в блоке 13 постояннойпамяти и поступают на вход стробирования узла 16 сравнения.Для измерения двоичной последовательности в следующей точке, выбранной группы точек контролируемогоблока необходимо подключить следующую точку к выходу 46 устройства,после .чего на вход 43 подать команду "Пуск",При равнозначности кодов однойиз эталонных сигнатур и кода сигнатуры, хранящейся в регистре с обратными связями сигнатурного анализатора, на выходе узла 16 сравненияпоявляется сигнал равнозначности,который поступает на вход 69 индикатора 17 и устанавливает его триг-гер 25 (Лиг.3) в единичное состояние,что приводит к срабатыванию элемента26 индикации, который. сигнализируето соответствии сигнатур - эталонной и проверяемой точки,Переходя от точки к точке в выбранной группе точек контролируемогоблока и осуществляя каждый раз подачу команды "Пуск" на вход 43 устройс.тва - после подключения проверяемойточки к входу 46 - производят поискнеисправностей.Для исследования точек другойгруппы необходимо установить переключателем 1 другой номер группы сигналов синхронизации, а переключателя"ми 27 и 29 блока 15 Формирования адресов - начальный и конечный адресадругого поддиапазона адресов эталонных сигнатур, после чего на вход 4430 кратковремецно подать команду "Установка, затем - Пуск".Для проверки исправности всегоблока или для проверки группы выходов команды "Шаг и чЛокализациянеподают. Переключателями блока 15Аормирования адресов устанавливаютпервый и последний номера проверяемыхвыходов контролируемого блока, после чего кратковременно подают команду Установка , затем - Пуск". Вэтом режиме переключатель 1, блок 13постоянной памяти, узел 16 сравненияи индикатор 17 не используются. Переключение счетчика 28 блока 15 Аормирования адресов (Лиг.4) происходитпо заднему Фронту строба измерения,поступающему с выхода 55 сигнатурного анализатора 11 на вход узла 12 20управления режимом затем - на вход72 блока 15. К инАормационному входу52 сигнатурного анализатора 11 черезузел 12 управления режимом поочередно подключаются выходы контролируемого блока 5 с помощью мультиплексора 10. Переключатель 6 сигналов синхронизации подключает к входам 48-50сигнатурного анализатора 11 сигналысинхронизации, останова и запускав соответствии с кодом на адресныхвыходах блока 15,При появлении на выходе 73 блока15 сигнала равнозначности, который,пройдя через узел 12 и с его выходабб через элемент ИЛИ 7, устанавли 35вает триггер 9 в нулевое состояниесигнатурный анализатор 11 останавливается. В его регистре 32 с обратными связями хранигся двоичный кодсигнатуры выходов контролируемогоблока, которая отображается его индикатором 34 (Аиг,5) в шестнадцатиричном Аормате и по которой судят осостоянии контролируемого блока.В случае неисправности контролируемого блока отыскивают выходы снеправильными сигнатурами. Для этого,не меняя начального и конечного адресов, установленных переключателямиблока 15 Аормирования адресов, на50вход 45 устройства подают команду"Шаг", затем на вход 44 подают коман.ду "Установка". После этого, подаваяпоочередно команду "Пуск" на вход43, сравнивают зрительно сигнатурыполучаемые на каждом выходе и отображаемые индикатором сигнатурногоанализа, с эталонными и Аиксируют выходы, на которых их значения не совпадают, после чего приступают к локализации неисправностей, как описано,Формула изобретенияУстройство для контроля и диагностики циАровых блоков, содержащее генератор тестов, сигнатурннй анализатор, первый мультиплексор, блок Формирования адресов, блок переключения сигналов синхронизации, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, причем группа выходов генератора тестов является группой выходов устройства для подключения к входам контролируемого циАрового блока, группа адресных выходов блока Аормирования адресов соединена с группой адресных входов первого мультиплексора, группа информационных входов которого является группой инАормационных входов устройства для подключения информационных выходов контролируемого цифрового блока, группы тактовых входов и входов запуска и останова блока переключения сигналов синхронизации образуют группу входов устройства для подключения к соответствующим группам выходов контролируемого цифрового блока, синхрбвход генератора тестов является синхровходом устройс- тва для подключения выхода синхронизации тестов контролируемого цифрового блока, первый выход блока переключения сигналов синхронизации соединен с входом синхронизации сигнатурного анализатора, вход останова которого соединен с вторым выходом блока переключения сигналов синхронизации, третий выход которого соеди. нен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом запуска сигнатурного анализатора, установочный вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с входом установки устройства, выход сигнализации установки начального состояния сигнатурного анализатора соединен с единичным входом второго триггера, единичный и нулевой выходы .которого соединены соответственно с вторым входом второго элемента И и с входом управления установкой начального состояния сигнатурного анализатора, вход шагового режима устройства соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ выход которого соединен с нулеФ5 вым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, вход пуска устройства соединен с единичным входом первого триггера инулевым входом второго триггера, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля, устройство дополнительно содержит второй мультиплексор, переключатель, блок постоянной памяти, узел сравнения индикатор и узел управления режимом, который содержит три элемента И-ИЛИ, третий и четвертый элементы И, второй элемент ИЛИ и третий триггер, при чем группа выходов переключателя соединена с первой. группой информационных входов второго мультиплексора, вторая группа информационных входов которого соединена с группой адресных входов блока постоянной па-мяти и группой адресных выходов блока Аормирования адресов, группа выходов второго мультиплексора соединена с группой адресных входов блока переключения сигналов синхронизации, группа информационных выходов блока постоянной памяти соединена с первой группой информационных входов узла .сравнения, вход стробирования которого соединен с выходом стробирования блока постоянной памяти, группа информационных выходов сигнатурного анализатора соединена с второй группой информационных входов узла сравнения, выход которого соединен с входом управления индикатора, первый вход первого элемента И-ИЛИ соединен с дополнительным информационным входом устройства, третий вход первого элемента И-И 31 И соединен с выходом первого мультиплексора, второй входтретьего элемента И соединен с первым входом второго элемента И-ИЛИ ис выходом фиксации конечного адресаблока Аормирования адресов, первыйвход третьего элемента И-ИЛИ соединен с синхровходами генератора тестов и блока постоянной памяти, третий вход третьего элемента И-ИЛИсоединен с выходом строба измерениясигнатурного анализатора, первыйвход четвертого элемента И соединенс входом пуска устройства, второйвход четвертого элемента И соединенс первым входом второго элементаИЛИ и с входом локализации неисправностей устройства, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с третьими четвертым входами второго элементаИ-ИЛИ и с входом установки устройства, выход первого элемента И-ИЛИсоединен с информационным входомсигнатурного анализатора, выход второго элемента И-ИЛИ соединен с установочными входами блока Аормированияадресов и индикатора, выход третьегоэлемента И соединен с вторым входомпервого элемента ИЛИ, выход третьегоэлемента И-ИЛИ соединен с информационным входом блока Аормированияадресов, прямой выход третьего триггера соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементовИ-ИЛИ и с входами разрешения второгомультиплексора, блока постоянной памяти и узла сравнения, инверсныйвыход третьего триггера соединен счетвертыми входами первого и третьего элементов И-ИЛИ и с первым .входомтретьего элемента И, единичный инулевой входы третьего триггера соединены соответственно с выходамичетвертого элемента И второго элемента ИЛИ.1388871 Составитель. С.Старчнхин Черни рректо Тех Редактор Е.Коп.Крав аказ 15 ктна графическое предприятие, г. ужгород, ул Прои венноВНИИПИ по д 13035, Мтираж 704 Государственного ко лам изобретений и о сква, Ж, Раушска Подписноетета СССРрытийнаб., д. 4/5