Устройство для контроля и локализации неисправностей логических схем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем узел анализа содержит первый и второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, первый и второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является перЕым ВХОДОМ узла анализа, второй вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с первым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является вторым входом узла анализа, вход Сброс устройства соединен с R входами первого и второго триггеров узла анализа, S -вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего 3JjeMeHTa ИМПЛИКАЦИЯ, едиSHbAiiij: -.л ничные выходы первого и второго триггеров соединены с входами элемента И, выход которого является выходом узла анализа, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, в устройство введены (,п-1) узлов анализа, п элементов индикации,п элементов ИЛИНЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого узла анализа и со вторым входом п-го узла анализа , каждый i-и информационный вход устройства (i 2 , 3 , . .., nj соединен с первым входом i-ro и с вторым в :одом (i-l|-ro узлов анализа, выход j -го узла анализа (j 1,2,..., n-l) соединен с первым входом ;-го, с (Л вторым входом (J+1) -го элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход П-го узла анализа соединен с первым входом п-го, с вторым входом первого элементов ИЛИНЕ и с сортветствующим входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен.с входом соответствующего элемента индикации, R -входы первосо ю го и второго триггеров узлов анализу начиная со второго, соединены с входом Сброс устройства, выход элеСП мента И соединен с входом (h+1) -го элемента индикации. О 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ м

РЕСПУБЛИН (197 (11) 3(ДП 0 06 F 1 1 / 0 0

I ° э ° ., э э"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21 ) 3477691/18-24 (22) 30.07.82 (46) 15.05.84. Бюл. Р 18 (72) Н.Н.Горб и T.Ê.Êîðîáöoâ (71) Производственное объединение

"Ждановтяжмашм (53) 621.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 590744, кл. G 06 F 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 951311, кл. G 06 F 11/00, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

И ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем узел анализа содержит первый и второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, первый и второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является пер- вым входом узла анализа, второй вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с первым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является вторым входом узла анализа, вход

"Сброс" устройства соединен с К— входами первого и второго триггеров узла анализа, 3 -вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего элемента ИМПЛИКАЦИЯ, единичные выходы первого и второго триггеров соединены с входами элемента И, выход которого являет".я выходом узла анализа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в устройство введены (n -1) узлов анализа, и элементов индикации,п элементов ИЛИНЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого узла анализа и со вторым входом и-го узла анализа, каждый 1-й информационный вход устройства (l =?,3,..., и) соединен с первым входом i-ro и с вторым входом (1-1)-го узлов анализа, выход

I --го узла анализа (1 =1,2,..., и-1) щ 2 соединен с первым входом j-ro, с вторым входом (! э1) -го элементон

ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И, ныход ri-ro узла аналнэа соединен с первым входом и --го, с вторым входом первого элементов ИЛИ- Я НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ laaeaL соединен с входом соответствующего элемента индикации, R -входы первого и второго триггеров узлов анализа Я ) начиная со второго, соединены с вхо- р е дом "Сброс" устройства, выход элемента и соединен с входом (и+1) -го Ql элемента индикации. СР

1092508

Изобретение относится к цифровым системам автоматики и вычислительной техники и может быть использонано для контроля и локализации неисправйостей логических схем этих систем.

Известно устройство для анализа состояний логических узлов, содержащее регистр хранения состояний объекта, соединенный с входами поразрядных сумматоров по mod 2, выходы которых соединены с входами регистра результата, соединенного с блоком управления, а также дополнительно содержащее поразрядные узлы анализа изменения состояний объекта и узел формирования кода адреса Г1 3.

Однако известное устройство фиКсирует только абсолютные изменения состояний объекта, что не позволяет контролировать логические связи между элементами испытуемого узла 2О данного объекта, проявляющиеся н процессе прохождения входной последовательности в изменении состояний элементов относительно друг друга.

Кроме того, известное устройство не может быть использовано в качестве самостоятельного диагностического устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройстно для анализа 30 состояний логических схем, содержащее элемент индикации, первый и второй элементы HMTIJIHKAUHR, соединенные первыми входами с первым входом устройства, вторыми входами — с вторым входом устройства, выходамис соответствующими первыми входами первого и второго триггеров, соединенных выходами с первым и вторым входами элемента И соответственно, а также содержащее первый и второй формирователи, элемент ИЛИ и счетчик„ соединенный выходами с входом элемента индикации, первым входом — с третьим входом устройства и с. вторыми входами первого и второго триггеров 4$ вторым входом — с выходом элемента

ИЛИ, соединенного первым и вторым входами через первый и второй формирователи соответственно с первым и нторым входами элемента И, соеди-. ненного третьим входом с третьим входом устройства, а выходом — c третьими входами первого и второго триггеров (,23.

Недостатком известного устройства является отсутствие нозможности проверки групп логически связанных элементов испытуемой схемы.

Цель изобретения — повышение производительности устройстна.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для контроля и локализации неисправностей логических схем, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем узел анализа содержит первый и Я второй элементы ИМПЛИКАЦИН, первый и второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элемента

ИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является первым нходом узла анализа, вто,рой вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ (соединен с первым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и является вторым входом узла анализа, вход

"Сброс" устройства соединен с R входами первого и второго триггеров узла анализа, 8 -вход каждого иэ которых соединен с выходом соответствующего элемента ИМПЛИКАЦИР, единичные выходы первого и второго триг= герон соединены с входами элементов

И, выход которого является выходом узла анализа, введены (п -1) узлов анализа,п элементов индикации, элемен ов ИЛИ-НЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого узла анализа. и с вторым входом v --го узла анализа, каждый -й информационный вход устройства (1 =2,3,..., п) соединен с первым входом 1-го и с вторь.м входом (1 )-го узлон анализа, нь|ход 1-го узла анализа Ц =1, 2,..., п -1) . соединен с первым входом )-го, с вторым входом (+1) -го элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход и-го узла анализа соединен с первым входом П вЂ” го, с вторым входом первого элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим :входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом соответствующего элемента индикации, и -входы.первого и второго триггеров узлов айализа, начиная со второго, соединены с нходом

"Сброс" устройстна, выход элемента

И соединен с входом (n +11 -го элемента индикации.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит (п-1) узлов

1 анализа, n элементов ИЛИ-HE 2, и элементов 3 индикации, элемент И 4, информационных входов 5, а каждый узел анализа содержит RS -триггеры 6 и 7, элементы ИМПЛИКАЦИЯ

8 и 9 и элемент И 10.

Б работе предлагаемого устройства используется то обстоятельство, что в каждом состоянии логической схемы, определяемом текущим входным воздействием, устанавливаются логические связи между элементами как находящимися на линии распространения сигналов от входов схемы к ее выходам, так и между элементами, в общем случае электрически не связанными.

Эти связи существуют в рамках данной входной последовательности и заключаются во взаимном относительном изменении логических уровней

1092508 на контрольных точках схемы. Последнее означает, что если в какой-либо момент времени выходные сигналы двух логических элементов были равны

"0" или "1", то для того, чтобы логическая >связь была зафиксирована, на входы схемы необходимо подать входную кодовую комбинацию, которая вызовет одновременное инвертирование

;выходных сигналов этих элементов -("1" и "0" соответственно). Набор соотношений описанного типа графи- . чески изображается в виде графа, содержащего вершины, изображающие контрольные точки проверяемой схемы, связанные ребрами, представляющими логические связи, образующиеся в проверяемой схеме при подаче на ее входы некоторой последовательности кодовых комбинаций. Топологическая структура графа определяет структуру устройства диагностики для данной схемы, т.е. количество устройств. контроля для локализации неисправностей и количество входов каждого из них.

Устройство работает следующим образом.

По шине "Сброс" подается сигнал, устанавливак>щий устройство в исходное состояние. Информационные входы

5 устройства подключаются к выбранным контрольным точкам проверяемой схемы, предварительно установленной в исходное состояние, если она последовательностная. На входы проверяемой схемы подается последовательность кодовых комбинаций. В качестве входных кодовых комбинаций может служить некоторое подмножество множества входных переменных, используемых в режиме нормальной эксплуатации схемы.

В процессе работы при появлении, например, на. входе 5„ устройства контроля сигнала логйческого "0", а на входе 5 — сигнала логической

"1", срабатывает элемент NYTIJIHKAIIHSI

8 или 9 в зависимости от реализуемой им функции (,Л + Х чХ., + X, J. Это вызывает переброс в "1" триггера б или 7, что означает появление комбинации "01" на этих входах. При инвертировании сигналов на входах

5„ и 5 устройства (т.е. при появлении комбинации "10"(срабатывает другой элемент ИМПЛИКАЦИЯ и связанный с ним триггер. Это же справедливо для остальных входов устройства.

Входные кодовые комбинации, обеспечивающие эти переходы логических уровней, являются тестовыми для проверки схемы в соответствующих контрольных точках.

Логическая "1" на выходе второго триггера является вторым разрешающим сигналом на входе элемента И

10, на выходе которого появляется

Предлагаемое устройство может быть использовано для контроля и локализации неисправностей комбинационных и последовательных логических схем как при проектировании, так и в производственных условиях. Оно î зволяет точно указать контакты испытуемой схемы, изменение логических уровней на которых не соответствует аналогичной величине заведемо исправной схемы гри прогонке одной и той же входной последовательности.

Объединение в блок нескольких таких устройств, каждое из которых выполнено в виде отдельного модуля, позволит организовать диагностическое устройство, обладающее большой гибкостью, широким диапазоном воз"

60 можных применений и обеспечивающее сигнал, свидетельствующий, что логи. ческие уровни на выходах элементов схемы, к которым подсоединены вход >

5„ и 5 устройства, инвертировались относительно друг друга, т.е. логическая связь зафиксирована. Появление единичных сигналов на элементах

И 10 остальных узлов анализа приводит к срабатыванию Флемента И 4 и подключенного к его выходу элемента

3 индикации.

Изменение логйческой функции, реализуемой каким-либо элементом проверяемой схемы, вызывает распределение логических уровней на эле15 ментах, контролируемых данным уст ройством, отличающееся от распреде«ления, зафиксированного для исправной схемы. Информация, получанная при рассмотрении изменений состояЩ ний элементов относительно друг друга

1 позволяет обнаружить и локализовать неисправный элемент. Если неисправность элемента проверяемой схемы, выход которогс используется, например, в качестве контрольной точки, к которой подключен вход 5, проявляется в константе "1" на этом элементе, то взаимнаp инверсия сигналов на входах 5 1 -5 и 51 -5 „не

Зц будет получена и единйчный сигнал на .выходах элементов И 10 соответствующих узлов анализа не появится, а следовательно, не сработает элемент И 4 и связанный с ним элемент

3 индикации. Это свидетельствует о наличии в испытуемой схеме неисправности. Вход устройства для контроля и локализации неисправностей, на котором проявилась неисправность, указывается свечением элемента 3

40 индикации, связанного через элемент

ИЛИ-НЕ 2 с выходами несработавших узлов анализа (з данном случае 1 и 1„ ). Элемент 3 индикации однозйачно укажет место проявления неисправ45 ности. !

1092508

Составитель 3.Моисеенко

Редактор Л.Алексеенко Техред C.Ìèãóíîâà: Корректор Л.Пилипенко (--1

Заказ 3256/33 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Y-35, Раушская наб, д.4/5

Филиал .ППП "Патент", r. Ужгород, ул ° Проектная, 4 реализацию практически любых комбинаций логических связей, существующих в реальных схемах. Количество модулей, составляющих такое устройство, моЖет меняться в зависимости от сложности проверяемой схемы.