Устройство для контроля цифровых узлов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ К01|ТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ, содержащее генератор тестов, мультиплексор, сигнатурный анализатор, блок управления мультиплексором , группа информационных выходов которого соединена с грулпой управляющих входов мультиплексора и блока коммутации управляющих сигналов , вход начальной установки устройства соединен с установочными входами сигнатурного анализатора и блока управления мультиплексором, информационный выход и синхровход генератора тестов соединены соответственно с входом и синхровыходом контролируемого узла, группа информационных вькодов которого соединена с группой информационных входов мультиплексора , выход которого соединен с информационньм входом сигнатурного анализатора, входы Пуск, Стоп и синхронизации которого через блок коммутации управляющих сигналов соединены с соответствующими выходами контролируемого узла, элемент И, триггер, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и глубины контроля, устройство содержит блок индикации номера параметра, блок сравнения сигнатур и элемент задержки, причем стробирующий выход сигнатурного анализатора соединен с С-входом триггера и через элемент задержки с первым входом элемента И, выход которого i соединен с управляющим входом блока управления мультиплексором, выход (Л триггера является выходом неисправности устройства и подключен к втоС рому входу элемента И, R -вход триггера соединен с входом начальг ной установки устройства, а D -вход с выходом блока сравнения сигнатур, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с группой информационных выходов сигнатур00 ного анализатора и блока управления : эо мультиплексором, соединенной также с группой входов блока индикации номера параметра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) з ш 06 F 11/26 — 1

/ Т Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В ABTOPCAOMY ВВИВВТВВВВТВМ

Ф

ВВ

° ° (21) 3580872/18-24 (22) 11.04.83 (46) 23.10.84. Бюл. 39 (72) Г.Л.Рубинштейн и Е.М.Репетюк (53) 681.3(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9903888, кл. 6 06 F 11/ 16, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

-987154, кл. G 06 F 11/16, 1981. (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ, содержащее генератор тестов, мультиплексор, сигнатурный анализатор, блок управления мультиплексором, группа информационных .выходов которого соединена с грулпой управляющих входов мультиплексора и блока коммутации управляющих сигналов, вход начальной установки устройства соединен с установочными входами сигнатурного анализатора и блока управления мультиплексором, информационный выход и синхровход генератора тестов соединены соответст-венно с входом и синхровыходом контролируемого узла, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов мультиплексора, выход которого соединен с информационным входом сигнатурного анализатора, входы "Пуск" "Стоп" и синхронизации которого через блок коммутации управляющих сигналов соединены с соответствующими выходами контролируемого узла, элемент И, триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и глубины контроля, устройство содержит блок индикации номера параметра, блок сравнения сигнатур и элемент задержки, причем стробирующий выход сигнатурного анализатора соединен с С-входом триггера и через элемент задержки с первым входом элемента И, выход которого соединен с управляющим входом блока управления мультиплексором, выход триггера является выходом неисправности устройства и подключен к второму входу элемента И, Р -вход триггера соединен с входом начальной установки устройства, а D -вход с выходом блока сравнения сигнатур, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с группой информационных выходов сигнатурного анализатора и блока управления мультиплексором, соединенной также с группой входов блока индикации номера параметра.

1 11

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для проверки исправности цифровых устройств и обнаружения неисправных цифровых узлов и микросхем в них.

Известно устройство для контроля цифровых узлов, содержащее генератор тестов, генератор синхросигналов, логический анализатор, коммутатор, блок управления глубиной анализа.

Это устройство позволяет выбрать глубину анализа, т.е. осуществить проверку на заданное число тактов.

Преобразование потока двоичных контролируемых данных в сигнатуры осуществляет регистр сдвига. Поток контролируемых,данных суммируется по модулю два с сигналом на выходе цепи обратной связи регистра сдвига, который синхронизируется теми же тактирующими сигналами, что и поток контролируемых данных (1 ), Недостатком устройства является малое быстродействие при контроле и поиске неисправности, обусловленное тем, что оператор вручную подключает устройство к контролируемым точкам устройства, визуально считывает сигнатуру и сравнивает ее с эталонным значением.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля цифровых устройств, содержащее последовательно соединенные генератор тестов, проверяемый блок, мультиплексор, а также сигнатурный анализатор, блок управления мультиплексором, группа информационных выходов которого подключена к входам управления мультиплексора и блока коммутации управляющих сигналов, последовательно соединенные первый триггер

R5-типа., первый элемент И, элемент

ИЛИ, второй триггер Р5 -типа, второй элемент И.

Выход мультиплексора подключен к информационному входу сигнатурного анализатора, группы выходов сигналов останова, запуска и синхронизации проверяемого блока подключены соответственно к группам входов останова, запуска и синхронизации блока коммутации управляющих сигналов. Выходы оетанова и синхронизации блока коммутации управляющих сигналов подключены к соответствующим входам сигнатурного анализатора (СА) непосредственно, а выход запуска — через вто20338 2 рой элемент И. Первый выход соединен с управляющим входом блока управления мультиплексором, установочные входы СА, блока управления мультиплексором и второй вход элемента ИЛИ подключены к установочному входу устройства. Вход включения шагового режима устройства соединен с вторым входом элемента И, третий вход элемента NJIH подключен к управляющему выходу блока управления мультиплексором. Вход включения режима "Пуск" устройства соединен с входом сброса первого и входом установки второго триггеров R5-типа. Второй выход

СА подключен к входу установки первого триггера 05 -типа, инверсный выход которого подключен к второму управляющему входу СА.

Блок управления мультиплексором содержит последовательно соединенные первый переключатель, счетчик, узел сравнения кодов, группа вторых информационных входов которого подключена к второму переключателю. Управляющий вход и вход начальной установки блока подключены к соответствующим sxoдам счетчика, выход узла сравнения подключен к управляющему выходу блока, а выходы счетчика — к информационному выходу блока.

Блок коммутации управляющих сигналов содержит три синхронно управляе-, мых мультиплексора, информационные входы которых подключены соответственно к группам входов запуска, останова и синхронизации блока коммутации управляющих сигналов, а выходы мультиплексоров являются соответственно выходами запуска, останова и синхронизации блока коммутации управляющих сигналов (2 $.

Однако в известном устройстве быстродействие существенно повышено за счет того, что блоком коммутации управляющих сигналов и мультиплексором обеспечивается автоматическое синхронное подключение к входам СА информационного сигнала и соответствующих ему сигналов запуска, останова и синхронизации. Кроме того, формируется составной последовательный информационный сигнал, сигнатура которого характеризует исправность проверяемого блока в целом.

Что же касается визуализации сигнатур и сравнения их с эталонами, то эти операции остаются неавтоматизированными и выполняются оператором

1120338

Э вручную, чем и определяется недостаточное быстродействие устройства, что особенно ощутимо при локализации места неисправности. Кроме того, достоверность классификации сигнатур (правильная — неправильная) снижена.

Это связано с формированием последовательного составного контролируемого сигнала из сигналов на различных выходах проверяемого блока. При этом возможна компенсация ошибок на одном из выходов проверяемого блока за счет ошибок на другом из его выходов. Вероятность ошибки возрастает приблизительно в ь раз, где п — чис-15 ло контролируемых сигналов, объединяемых в составной последовательный сигнал.

Недостатком устройства также являются его ограниченные функциональные возможности, связанные с невозможностью автоматического и достоверного получения единого сигнала исправности.

Цель изобретения — повышение быстродействия и глубины контроля °

Поставленная цель достигается тем, что. устройство для контроля цифровых узлов, содержащее генератор тестов, мультиплексор, сигнатурный анали30 затор, блок управления мультиплексором, группа информационных выходов которого соединена с группой управляющих входов мультиплексора и блока коммутации управляющих сигналов, вход начальной установки устройства соединен с установочными входами СА и блока управления мультиплексором, информационный выход и синхровход генератора тестов соединены соответственно с входом и синхровыходом контролируемого узла, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов мультиплексора., выход которого соединен с информационным входом СА, входы

"Пуск", "Стоп" и синхронизации которого через блок коммутации управляющих сигналов соединены с соответствующими выходами контролируемого узла, элемент И, триггер, содержит,. блок индикации номера параметра, блок сравнения сигнатур и элемент задержки, причем стробирующий выход

СА, соединен с С-входом триггера и через элемент задержки с первым 55 входом элемента И, выход которого соединен с управляющим входом блока управления мультиплексором, выход триггера является выходом неисправности устройства и подключен к второму входу элемента И R-âõoä триггера соединен с входом начальной установки устройства, а 9 -вх д — с выходом блока сравнения сигнатур, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с группой информационных выходов СА- и блока управления мультиплексором, соединенной также с группой входов блока индикации номера параметра.

Блоком сравнения сигнатур, реализуемым на базе постоянного запоминающего устройства, обеспечивается не только хранение эталонных значений сигнатур, но автоматическое сравнение сигнатуры контролируемого параметра с эталоном. В результате после фиксации сигнатуры очередного контролируемого параметра, т.е. о заднему фронту измерительного интервала, с выхода блока сравнения сигнатур снимается "1" или "О" в случае правильной сигнатуры соответственно. Это значение сигнала по заднему фронту измерительного интервала переписывается в триггер.

Таким образом, триггер находится в состоянии "1" до тех пор, пока сигнатуры контролирующих параметров соответствуют эталоном. Как только сигнатура некоторого параметра не соответствует эталону, триггер переключается в состояние нулевое и запрещает прохождение через элемент И счетных импульсов на вход счетчика блока управления мультиплексором. Блоком индикации индицируется код на выходе счетчика, т.е. номер отказавшего параметра. Сигнал на выходе триггера является единым сигналом исправности контролируемого блока. Элемент задержки между выходом формирователя измерительного интервала и входом элемента

И обеспечивает задержку счетных импульсов счетчика для того, чтобы состояние триггера могло измениться раньше, чем счетчик переключится.

Если требуется локализация места неисправности с точностью до отказавшей микросхемы, то в области

ПЗУ блока сравнения сигнатур, соответствующей i-му контролируемому параметру, по адресам, соответствующим значениям сигнатур, вырабатываемым в случае неисправности, в разря1120338 дах втором, третьем и т,д. записывается код номера отказавшей микросхемы, который индицируется блоком индикации, входящим в состав блока сравнения сигнатур. 5

Достоверность контроля повышается за счет того, что классифицируются сигнатуры отдельных параметров, а не сигнатура последовательного составного параметра. 1О

В результате в предлагаемом устройстве обеспечивается автоматизация процессов подключения к СА информационных и управляющих сигналов, сравнения сигнатур и формирования единого сигнала исправности устройства. При этом быстродействие устройства повышается и функциональные возможности его расширяются. Достоверность контроля повышается за счет того, что с эталоном сравнивается сигнатура каждого контролируемого сигнала в отдельности, а не единого составного последовательного сигнала.

Функциональные возможности и быст- родействие устройства увеличивается и за счет того, что в случае неисправности обеспечивается локализация и индикация неисправности с точностью до номера отказавшего параметра и да- ЗО же до номера отказавшей микросхемы.

Единый сигнал неисправности устройства во многих случаях может использоваться для контроля функционирования устройства в работе. З5

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 тестов, контролируемый узел 2, мультиплексор

З,,блок 4 коммутации управляющих сигналов CA 5, блок 6 управления мультиплексором, блок 7 индикации номера параметра, блок Я,сравнения сигнатур, триггер 9 Р -типа, элементы 10 и 11 задержки, элемент ИЛИ 12 и элемент

И 13, входы "Пуск" 14 "Стоп" 15 и синхронизации 16 блока 4, входы

"Пуск" 17 и "Стоп" 18 и синхронизации 1.9 СА 5, информационный вход 20, вход 21 установочный СА 5, вход 22 начальной установки устройства, вход

23 начальной установки, управляющий выход 24, стробирующий выход 25 СА

5, управляющий вход 26 блока 6 управ- ления мультиплексором, группа информационных выходов ?7 блока 6 управления мультиплексором, вторая группа

28 входов блока 8 сравнения сигнатур, группа информационных выходов 29 CA

5, первая группа 30 входов блока 8 сравнения сигнатур, выход 31 блока

8, выход 32 неисправности устройства.

Блок 6 управления мультиплексором содержит последовательно соединенные переключатель 33, счетчик 34, блок

35 сравнения кодов, второй информационный вход которого подключен к второму переключателю 36. Выход блока 35 через элемент 11 задержки и элемент ИЛИ 12 подключен к входу сброса счетчика 34.СА5 включаетформирователь 37 измерительного интервала, входы "Пуск", "Стоп и синхронизации которого подключены соответственно к входам 17-19 СА 5, регистр

38 сдвига с обратной связью, входы начальной установки и синхронизации которого подключены к выходу формирователя 37, а его информационный вход — к информационному входу

20 СА 5. Управляющий выход формирователя 37 подключен к стробирующему выходу 25 СА 5. Выходы регистра

38 подключены к группе информационных выходов СА 5.

Устройство работает следующим образом.

На заранее заданные входы контролируемого узла 2 поступают стимулирующие сигналы с выхода генератора

1 тестов, при этом указанные сигналы подаются только на те входы узла 2, которые находятся в статическом состоянии. Для обеспечения синхронности стимулирующих сигналов с остальными сигналами, формируемыми узлом 2, из последнего в генератор

1 тестов поступает опорный синхронизирующий сигнал. При этом на всех выходах контролируемого узла 2 вырабатываются определенные двоичные последовательности. Проверка исправности узла 2 проводится путем контроля двоичных последовательностей на его выходах, подключенных к входам мультиплексора 3. Переключателем

33 (начального номера параметра) устанавливают номер первого. проверяемого выхода контролируемого узла

2, а переключателем 36 (конечного номера параметра) — номер последнего проверяемого выхода узла 2. Если переключатель ЗЗ начального номера параметра отсутствует, то проверка всегда начинается с нулевого параметра.

338

7 1120

При подаче импульса на вход 22 сигнала начальной установки устройства триггер 9 сбрасывается, формирователь 37 измерительного интервала

СА 5 устанавливается в исходное состояние ожидания запускающего сигнала °

Задним фронтом сигнала начальной установки в блоке 6 управления мультиплексором в счетчик 34 записывается начальный код, поступающий с 10 первого переключателя 33 (начального номера параметрЫ) и соответствующий этому номеру код с выхода счетчика 34 поступает на группу информационных выходов 27 блока 6 уп- 15 равления мультиплексором. На выходе блока 35 сравнения кодов при этом сигнал отсутствует. Для четкой работы устройства длительность сигнала начальной установки должна 20 быть больше величины задержки элемента 10 задержки.

При этом в мультиплексоре 3 открыт первый канал, а к входам 17-19 формирователя 37 измерительного ин- 25 тервала СА 5 подключаются соответствующие сигналы узла 2, относящиеся к сигналу на первом проверяемом выходе контролируемого узла 2. При поступлении сигнала на вход 17 CA 5 îí Ç0 проходит на формирователь 37 измерительного интервала, который вырабатывает импульс установки, поступающий на вход начальной установки регистра 38 и переходит в состояние измерения. В этом состоянии в формирователе 37 измерительного интервала блокируется воздействие импульсов, поступающих на вход 17 и разрешается воздействие (прием) импульсов, поступающих на вход 18.

В состоянии измерения формирователь 37 измерительного интервала вырабатывает измерительный строб, разрешающий прохождение синхронизирую- 45 щих сигналов на вход синхронизации регистра 38. I

Синхронизирующими сигналами в регистр 38 записывается первый контролируемый сигнал, поступающий с выхода мультиплексора 3 на информационный вхбд 20 СА 5. В конце интервала проверки первого контролируемого сигнала узла 2 на вход 18 формирователя 37 с соответствующего выхода блока 4 коммутации управляющих сигналов поступает импульс, переводящий формирователь 37 в состояние ожидания запускающего сигнала. При— этом прекращается формирование измерительного строба, в связи с чем запрещается прохождение импульсов на синхронизирующий вход регистра

38. После окончания измерительного интервала код состояния регистра 38, так называемая сигнатура (I<-разрядное двоичное число) поступает на группу входов 30 блока 8 сравнения сигнатур, реализуемого на основе запоминающего устройства.

Вторая группа входов 28 блока 8 подключена к информационным выходам блока 6 управления мультиплексором.

Для каждого контролируемого сигнала (параметра) отведено поле памяти, содержащее 2 ячеек (K-разК рядность сигнатуры) . В блоке 8 в ячейке, адрес которой соответствует правильной сигнатуре первого параметра.записана "1", а в остальных ячейках поля памяти, соответствующего первому параметру, записаны

"0". Если исправному состоянию первого параметра соответствует несколько возможных сигнатур, то

"1" записана в нескольких соответствующих ячейках.

Соответственно, если сигнатура правильная, то с выхода 31 блока

8 сравнения сигнатур считывается сигнал 1, в противном случае " "0 ".

Этот сигнал поступает на Э -вход триггера 9. Запись информации в триггер 9 производится задним фронтом измерительного строба.

Если сигнатура первого параметра правильная, то триггер 9 переключится в состояние "1" и на вход элемента И 13 и на выход 32 устройства поступает разрешающий потенциалт

В противном случае в триггер 9 записывается "0" и на вход элемента

И t3 и на выход 32 устройства поступает запрещающий потенциал. В первом случае задним же фронтом измерительного строба через элемент 10 задержки счетчик 34 блока 6 управления мультиплексором переключается в следующее состояние, соответствующее следующему контролируемому параметру, код которого устанавливается на группе информационных выходов

27 блока 6 управления мультиплексором.

В мультиплексоре 3 и блоке 4 коммутации управляющих сигналов первые каналы закрываются, вторые каналы открываются, 1120338

9

При этом к информационному входу

20, синхронизирующему входу 19 СА 5, а также к его входам "Пуск" 17 и

"Стоп" 18 подключаются сигналы контролируемого узла 2, соответствующее следующему контролируемому параметру. Цикл измерения повторяется и если сигнатура второго контролируемого параметра правильная, то аналогичным образом устройство переходит 10 к проверке следующего параметра и т.д. Если сигнатуры всех следукнцих параметров правильные, то счетчик

34 от начального состояния последовательно проходит через все состояния 15 до последнего. После проверки сигнала на последнем выходе узла 2, если сигнатура правильная, счетчик 34 перепереключается в состояние, когда на его выходах устанавливается код, равный коду, набранному на втором переключателе 36 (номера последнего параметра). При этом на выходе блока

35 сравнения кодов выработан сигнал, который через элемент 11 задержки и элемент ИЛИ 12 поступает на вход

23 начальной установки счетчика и цикл повторяется сначала.

В течение всего этого времени на личие единичного сигнала на выходе 32 устройства свидетельствует об его исправности с достоверностью, определяемой количеством разрядов регистра 38.

Если же в процессе контроля сигнатура одного из параметров оказывается неисправной, то с зоны памяти блока 8, соответствующей этому параметру считывается нулевой сиг- 40 нал, который записывается в триггер

9. Прохождение счетных импульсов через элемент И на счетчик 34 запрещено и на выходе счетчика 34 остается код номера. параметра, который 45 классифицирован как неисправный.

Этот код индицируется блоком 7 и служит исходной посылкой для замены отказавшего узла или более детальной диагностики. Одновременно на выходе 32 устройства устанавливается нулевой потенциал, свидетельствующий о неисправности узла

2. Если узел состоит из нескольких съемных узлов, то блоком 7 может индицироваться не номер параметра, а непосредственно номер отказавшего блока узла 2. Если от устройства требуется локализация неисправности с точностью до микросхемы, то в поле памяти соответствующего параметра, в ячейках, адреса которых равны сигнатурам, вырабатываемым при отказах соответствующего узла, в первом разряде, связанном с выходом 3 1 блока 8, записывается "0", а в остальных разрядах — код номера от- . казавшей микросхемы, который отображается блоком индикации. Во всех режимах работы устройства блок 4 коммутации управляющих сигналов осуществляет подключение к соответствующим входам СА 5 сигналов

"Пуск", "Стоп" синхронизации, относящихся к тому контролируемому сигналу, который в данный момент поступает с выхода мультиплексора

3 на информационный вход СА, а блок

8 сравнения сигнатур обеспечивает оперативное автоматическое сравнение сигнатур (одной или нескольких), соответствующих контролируемому сигналу с эталоном (эталонами).

В случае неисправности обеспечивается оперативная информация о месте повреждения, вплоть до номеров отказавших узлов и.микросхемы.

Выбор требуемых сигналов управления определяется кодом, поступающим из блока управления мультиплексором. Количество сигналов "Пуск" и "Стоп" определяется количеством групп контролируемых сигналов, имеющих различный период следования.

Количество сигналов синхронизации определяется количеством групп контролируемых сигналов, сформированных на базе различных тактирующих сигналов.

Таким образом, изобретение позволяет повысить быстродействие и глубину контроля.

1120338

Составитель И. Хазова

Редактор Н. Бобкова Техред И.Кастелевич Корректор О. Билак

Заказ 7744/37 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4