Устройство для контроля логических узлов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ, содержащее регистры обмена, блок памяти,.соединенный информационным и адресным входами и информационным выходом с первыми информационным и адресным выходами и первым информационным входом блока ввода-вывода, вторые информационный и адресный выходы которого соединены с информационными входами первого регистра обмена и блока индикации, выход второго регистра обмена соединен с вторым информационным входом блока ввода-вывода, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с синхровходом блока ввода-вывода , отличающееся тем, что, с целью повьппения глубины контроля и.производительности, в устроит ство введены группа формирователей импульсных сигналов, преобразователь двоичного кода в биполярньй последовательный код, преобразователь биполярного последовательного кода в двоичный код, две группы элементов И, три коммутатора, элемент И, элемент ИЛИ, причем разрядные вы-ходы первого регистра обмена соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп, первого, второго и третьего коммутаторов и элемен та И, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходами формирователей импульсных сигналов группы, синхровходы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а входы частоты и формы сигнала - соответственно с вторыми адресным и информационным вькодами блока ввода-вывода, выход преобразователя двоичного кода в бипо:1яГрный последовательный код соединен с вторым входом первого коммутатора, а синхронизирующий, разрешающий и инI формационный входы - соответственно с выходом генератора тактовых им (Л пульсов, адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выход преобразователя биполярного последовательного кода в двоичньй код соеS динен с вторым входом элемента И, « Nnb а разрешающий, прямой и инверсный ,информационные входы - соответственно с адресным вькодом блока вводаю о вывода и выходами втйрого и третьего коммутаторов, вторые входы кото-, О5 рых соединены с выходами биполярных ЮвД ответных реакций контролируемого Од логического узла, группа выходов контрольных точек которого соединена с вторыми входами элементов И второй группы, выходы элементов И первой группь1 .подключены к группе входов стимулирую щих воздействий контролируемого логи ческого узла,вход последовательного стимулирующего кода которого соединен б выходом первого коммутатора,выходы эле ментов И второй группы и выход элемента И через элемент ИЛИ соединен с Входом второго регистра обмена.

С ВОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlVEi J1HH з(59 G 06 F 11 26

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

OflHGAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г. ь;у (21) 3582090/24-24 (?2) 20 ° 04.83 (46) 15.12.84. Бюл. У. 46 (72) T.À.ÁåðêîBñêàÿ, 10.П.Дядюченко, Г.В.Кузьмина, В.В.Фирле и P.À.Èåê 4овсепянц (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

К 696464, кл. С, 06 F 11/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 641456, кл. G 06 F 15/46, 1974 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ, содержащее регистры обмена, блок памяти,.соединенный информационным и адресным входами и информационным выходом с первыми информационным и адресным выходами и первым информационным входом блока ввода-вывода, вторые информационный и адресный выходы которого соединены с информационными входами первого регистра обмена и блока индикации, выход второго регистра обмена соединен с вторым информационным входом блока ввода-вывода, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с синхровходом блока ввода-вывода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения глубины контроля и.производительности, н устрой-. ство введены группа формирователей импульсных сигналов, преобразователь двоичного кода в биполярный последовательный код, преобразователь биполярного последовательного кода в двоичный код, две группы элементов И, три коммутатора, элемент

И, элемент ИЛИ, причем разрядные выходы первого регистра обмена соединены с первыми входами элементов И

„SU„„1129616 А первой и второй групп, первого, второго и третьего коммутаторов и элемен та И, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходами формирователей импульсных сигналов группы, синхровходы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а входы частоты и формы сигнала — соответственно с вторыми адресным и информационным вы:одами блока ввода-вывода, выход преобразователя двоичного кода в бипоюЫрный последовательный код соединен с вторым входом первого коммутатора, а синхронизирующий, разрешающий и информационный входы — соответственно с выходом генератор тактовых импульсов, адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выхоц преобразователя биполярного послеповательного кода в двоичный код соединен с вторым входом элемента И, а разрешающий, прямой и инверсный информационные входы — соответственно с адресным выходом блока вводавывода и выходами втброго и третьего коммутаторов, вторые входы которых соединены с выходами биполярных ответных реакций контролируемого логического узла, группа выходов контрольных точек которого соединена с вторыми входами элементов И второй группы, выходы элементов И первой группй

; подключены к группе входов стимулирующих воздействий контролируемого логического узла, вход последовательного стимулирующего кода которого соединен С выходом первого коммутатора, выходы эле ментов И второй грунпыи выход элемента

И через элемент ИЛИ соединен с входом второго регистра обмена.

1129616

25 нам, регистр готовности, входы соответствующего разряда которого соединены с вторыми выходами объекта конт-45 роля, регистр блокировки, один вход которого соединен с входом регистра готовности, вторые входы соответствующего разряда регистра блокировки < соединены с соответстсующими выхода- 50 ми дещифратора, выходы регистра блокировки соединены с управляющим входом элемента И, информационный вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, выход элемента

И соединен с вторым входом объекта контроля. ЦВМ задает тестовые комбинации стимулирующих воздействий в

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-, зовано для контроля и диагностики неисправностей логических узлов ЦВМ, каналов УВВ, интерфейса, устройств сопряжения, содержащих комбинационные и последовательностные схемы на элементах СИС и БИС.

Известна система для контроля электронных уствойств, содержащая 10 цифровую вычислительную машину, блок сравнения, сдвиговый регистр, счетчик, тактовый генератор и распределитель импульсов. Система выдает . на контролируемый объект тестовой 15 набор кода, состоящий из единиц и нулей, сравнивает ответные сигналы контролируемоно объекта с эталонным набором кода. Формирование очередного тестового набора происходит при 20 обращении к ЦВМ по сигналам "Прерыва- ние" после сравнения результатов (11.

Однако данная система не обеспечивает проверку и диагностику логических узлов на рабочих частотах .из-за низкого быстродействия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического контроля объектов, содержащее цифровую 30 вычислительную машину, регистры об— мена и готовности, регистр блокировки, элемент И, дешифратор и генера-тор тактовых импульсов (блок связи), при этом к информационным шинам циф- З ровой вычислительной машины через регистр обмена подключены входы и выходы объекта контроля, дешифратор соединен с первым выходом цифровой вычислительной машины и предназна- 40 чен для управления подключения регистра обмена к информационным шиобъект контроля, а также считывает из него информацию через регистр обмена. На время обмена информацией блокируется прохождение тактовых импульсов на контролируемый объект.

По окончании обмена блокировка тактовых импульсов снимается.и далее объект работает в реальном режиме (2,).

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности ввиду формирования однотипных стимулирующих воздействий. Кроме того,. введение блокировки тактовых импульсов не обеспечивает динамики контроля и снижает частоту смены тестовых комбинаций стимулу— рующих воздействий.

Цель изобретения — повышение глубины контроля и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля логических узлов, содержащее регистры обмена, блок памяти, соединенный информационным и адресным входами и информационным выходом с первыми информационным и адресным выходами и первым информационным входом блока ввода-вывода, вторые информационный и адресный выходы которого соединены с информационными входами первого регистра обмена и блока индикации, выход второго регистра обмена соединен с вторым информационным входом блока ввода-вывода, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с синхровходом блока ввода-выводй, введены группа формирователей импульсных сигналов, преобразователь двоичного кода в биполярный последовательный код, преобразователь ,биполярного последовательного кода в двоичный код, две группы элементов

И,.три коммутатора, элемент И, элемент ИЛИ, причем разрядные выходы первого регистра обмена соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп, первого, второго и третьего коммутаторов и элемента

И, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходами формирователей импульсных сигналов группы, синхровходы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а входы частоты и формы сигнала— соответственнб с вторыми адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выход преобразователя

1129616 двоичного кода в биполярный последовательный код соединен с вторым входом первого коммутатора, а синхронизирующий, разрешающий и информационный входы — соответственно с выхо- g дом генератора тактовых импульсов, адресным и информационным выходами блока ввода-вывода, выход преобразователя биполярного последовательного кода в .двоичный код соединен с вто- 1О рым входом элемента И, а разрешающий, прямой и инверсный информационные входы — соответственно с адресным выходом блока ввода-вывода и выходами второго и третьего комму- 15 таторов, вторые входы которых соединены с выходами биполярных ответных реакций койтролируемого логического узла, группа выходов контрольных точек точек которого соединена с вторыми / 20 входами элемейтов И второй группы, выходы элементов И первой группы подключены к группе входов стимулирующих воздействий контролируемого логического узла, вход последовательно- 25 го стимулирующего кода которого .соединен с выходом первого коммутатора, выход элементов И второй группы и выход элемента И через элемент ИЛИ соединены с входом второго регистра ЗО обмена.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема блока ввода-вывода; на фиг.3— схема блока обмена с контролируемым узлом.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 памяти, блок 3 ввода-вывода, блок 4 индикации, в*оды 5 и 6 блока ввода-вывода,. 4О адресный 7 и информационный 8 выходы блока 3, группа 9 формирователей

10 импульсных сигналов, преобразователь 11 двоичного кода в биполярный последовательный код, преобра- 45 зователь 12 биполярного последовательного кода в двоичный код, блок ,13 обмена с контролируемым узлом, группа входов 14 стимулирующих воздействий, выход 15 последовательного стимулирующего кода, выходы 16 и

17 биполярных ответных сигналов, группа входов 18 контрольных точек блока 13, контролируемый узел 19.

Блок 3 ввода-вывода предназначен для производства математических и логических вычислений, а также для управления работой всех блоков устройства согласно программе контроля.

Блок 3 выполняет арифметические и логические операции, операции запоминания, передачи управления, вводавывода.

Блок 3 (фиг. 2) содержит счетчик

20 команд, элемент 21 ИЛИ, регистр

22 адреса, регистр 23 команд, дешифратор ?4 кода операций, триггер 25 числа, первый элемент 26 И, сумматор

27, регистр-накопитель 28, второй элемент 29 И.

Блок 3 содержит также дешифратор

30 адреса и регистр 31 числа.

Блок 3 работает следующим образом.

Тактовые импульсы с синхронизирующего входа 5 поступают на счетный вход счетчика 20 команд и вход сброса триггера 25 числа. Счетчик команд определяет последовательность адре сов, по которым из блока 2 памяти выбираются команды программы контроля.

Адрес из счетчика 20 команд через элемент 21 ИЛИ с первого выхода блока

3 поступает в блок 2 памяти. Из блока 2 памяти выбирается команда, которая поступает в блок 3 на информационные входы регистра 23 команд и элемента 26 И..

Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 25 числа разрешает прием команды в регистр 23 команд.

Команда состоит из кода операции, адреса и признака числа. Адрес с первого выхода регистра 23 команд поступает на вход регистра 22 адреса, код операции с третьего выхода регистра

23 поступает.в дешифратор 24 кода операций, признак числа с второгб выхода регистра 23 — на триггер 25 числа.

Дешифратор 24 вырабатывает управляющие сигналы, поступающие на управляющий вход счетчика 20.команд при операции передачи управления, на управляющий вход элемента 29 И и на управляющий вход регистра-накопителя

28 при операциях запоминания, на вход сумматора 27 при арифметических и логических операциях, а при операциях ввода и вывода — на четвертый выход блока 3 °

При выполнении арифметических и логических операций признак числа с выхода регистра 23 команд устанавливает триггер 25 числа в единичное состояние. Адрес константы с выхода регистра 22 адреса через элемент

21 ИЛИ поступает в блок памяти. Из

1129616 блока 2 памяти выбирается конс-.анта, которая поступает на информационный вход элемента 26 И, на управляющий вход которого приходит разрешающий сигнал с прямого выхода триггера 25 числа. С выхода элемента 26 И константа поступает на первый информационный вход сумматора 27, а на второй информационный вход поступает константа с выхода регистра-накопителя 1Р

28. При наличии управляющих сигналов, соответствующих коду операции, на сумматоре 27 производится арифметическая или логическая операция, результат которой запоминается в 15 регистре-накопителе 28 или через элемент 29 И проходит на второй выход блока 3 и запоминается .в блоке 2 памяти.

При выполнении операции передачи 20 управления изменяется последовательность выполнения программы контроля.

На управляющий вход счетчика 20 команд поступает код операции с выхода дешифратора 24, а на информацион- 25 ный вход счетчика 20 — адресная часть с выхода регистра 22 адреса, и выполнение программы начинается с нового адреса.

При выполнении операций "Ввод" и Зр

"Вывод" код операции из дешифратора

24 и адрес из регистра 22 адреса поступает на дешифратор 30 адреса для выработки адресных сигналов на выход 7. Информация при операции

"Ввод" из регистра-накопителя 28 поступает на регистр 31 числа для передачи в другие узлы устройства информационных сигналов на вьмод 8.

При операции Вывод информация из 4р блока 13 обмена поступает для запоминания в регистр-накопитель 28.

Блок 4 индикации предназначен,для индикации состояния исправности объекта контроля. Управляющий и ин- . 4g формационный входы блока индикации подключены соответственно к адресному 7 и информационным 8 выходам блока 3. Управляющий сигнал появляется на входе блока 4 при выполнении сог- M ласно программе контроля операции

"Ввод" с адресом, присвоенным блоку

4. Код числа, поступающий на информационный вход блока 4, содержит признак исправности контролируемого 5

:узла, номер контролируемого элемента.

В конкретном исполнении осуществля-. ется световая индикация признака

1 Исправность" и цифровая индикация номера неисправного элемента.

Группа 9 формирователей импульсных сигналов предназначена для формирования стимулирующих воздействий в виде одиночных импульсов, серий импульсов и сигналов, длительность которых определяется программой контроля. Группа 9 состоит из группы одинаковых формирователей 10.

Блок 13 обмена (Лиг. 3) содержит регистр 32 обмена, предназначенный для маскирования стимулирующих воздействий и контролируемых сигналов, группу элементов 33 И для передачи из формирователей 10 на выходы 14 стимулирующих воздействий в виде импульсных сигналов, коммутатор 34 для передачи из преобразователя 11 последовательного кода по выходу 15, коммутаторы 35 и 36 для приема раэнополярного последовательного кода по входам 16 и 17, груглу элементов

37. И, предназначенную для приема контролируемых сигналов по входам 18 из контролируемого узла, элемент

38 И для приема преобразованного последовательного кода от преобразователя 12 через элемент 39 ИЛИ и регистр 40 хранения, предназначенный для приема и хранения информации о контролируемых сигналах и передачи ее в блок 3.

Контролируемым узлом 19 могут быть логические узлы ЦВМ каналов УВВ, устройств сопряжения, интерфейса, содержащие комбинационные и последовательные схемы, построенные на элементах СИС и БИС.

Устройство работает следующим образом.

В процессе автоматизированного контроля логического узла устройство выполняет следующие операции: формирует и выдает в проверяемый узел стимулирующие воздействия; принимает контролируемые сигналы; сравнивает контролируемую информацию с эталонной; формирует по результатам сравнения и выдает в блок 4 индикации сигналы "Исправность" или "Неисправность" и "Номер неисправного элемента".

Выполнение указанных операций производится с помощью команд и конс-. тант, хранящихся.в блоке 2 памяти.

Последовательность команд составляет программу контроля.

1129616

Программа контроля представляет собой описание алгоритма контроля в системе команд вычислительного блока и предназначена для взаимодействия, блоков предлагаемого устройства. Зна- 5 чения стимулирующих воздействий и ожидаемых ответных реакций в виде

„массива информации хранятся в блоке

2 памяти. Контроль логического узла осуществляется путем последовательной проверки отдельных функциональных схем узла, конструктивно доступных контролю. Алгоритм контроля состоит иэ и частей, число которых зависит от количества элементов узла. Каждая часть состоит иэ.чести идентичных операторов.

1-й оператор. Информация о виде стимулирующего сигнала, формируемого на выходе 14, при выполнении команды блока 3 поступает на вход 8 блока 9 и устанавливает его в соответствующие состояния.

2-й оператор. Индюрмация, содержащая маски, разрешающие выдачу стимулирующих сигналов, формируемых на выходах 14 и 15, в контролируемый узел и прием ответньм реакций (контролируемые сигналы на входы 16, 17 и 18), поступает по команде блока ЗО

3 на вход блока 13 и запоминается в регистре 32 обмена.

3-й оператор. Информация, содержащая значения стимулирующих сигналов на выходах 14 и 15, при выпол- 1 нении команды блока 3 поступает на .входы формирователей 10 и преобразователя 11 для дюрмирования. Стимулирующие сигналы через элементы 33-1, 33-2, ..., 33- Ч и коммутатор 34 4о проходят в контролируемый узел 19.

4-1 оператор. Ответные реакции контролируемого узла (контролируемые сигналы) поступают на входы 16 и

17 в виде двуполярного последова- 45 тельного кода через коммутаторы 35 и 36 в преобразователь 12 для преобразования в двоичный код.

Ответные реакции в виде импульсных сигналов поступают на входи 18 so блока 13, где запоминаются в регистре 40 обмена.

5-й оператор. При выполнении команды блока 3 контролируемая индюрмация иэ регистра 40 или из преобра- 5g эователя 12 поступает в блок 3, где производится сравнение с константой, хранящейся в блоке 2 памяти, В случае сравнения (Да ) команда. блока 3 передает управление на выполнение проверки следующей части алгоритма.

6-й оператор. В случае неисправности в проверяемой части произойдет. несравнение ("Нет"), блок 3 формирует признаки "Неисправность" и "HoMep неисправного элемента и выдает в блок 4 индикации. Подобным образом производится проверка следующих схем узла (части 2, ..., n алгоритма).

7-й оператор. По завершении про верок всех функциональньм схем узла, в блоке 3 формируется признак "Исправность", который поступает в блок

4 индикации, и управление передается на начало программы контроля.

Взаимодействие блока 3 с формирователями 10 и преобразователем 11 и блоком 4 индикации производится по команде . Ввод". Прием контролируемых сигналов иэ узла 19 преобразователь

12 в блок 13 обмена производится по команде "Вывод". Адресная часть укаэанных команд определяет канал, к которому происходит обращение при формировании стимулирующих воздействий и приеме контролируемых сигналов.

При подаче на устройство питающих напряжений начинает работать генера-, тор 1 тактовых импульсов. Тактовые импульсы с синхронизирующего выхода поступают в блок 3 (на счетный вход счетчика 20 команд), в формирователи 10 импульсных. сигналов и преобразователь 11.

По сравнению с известными предлагаемое устройство обладает большими функциональными воэможностями, так как обеспечивает проверку и диагностику неисправностей логических узлов, содержащих последовательные и ком-. бинационные схемы путем задания на их входах сигналов необходимой длительности и частоты повторения, позволяющих контролировать работу эле ментов в динамических режимах на задаваемых частотах.

Глубокая проверка и диагностика логических узлов, содержащих схемы обмена последовательными кодами, производится путем задания стимулирующих воздействий в виде биполярного 32-разрядного последовательного кода и преобразования последовательного кода, поступающего из проверяе9 1 мого узла в двоичный, соответствует мировым стандартам.

Автоматизированная и широкая по номенклатуре проверка различных по сложности и принципу действия логических узлов обеспечивается за счет применения ряда однотипных узлов в блоке импульсных сигналов и в блоке обмена.

Устройство контроля построено с возможностью программного изменения вида стимулирующих воздействий и их моментов выдачи, что обеспечивает проверку логических узов при отработке схем на этапе опытного производства, Многократное автоматическое повторение программы контроля обеспечивает проведение климатических и других видов испытаний логических

129616

10 узлов на этапе серийного производства.

В отличие от известных предлагаемое устройство позволяет обнаруживать неисправные элементы, обрывы цепей, замыкания и отклонение параметров контролируемых сигналов от нормальных и помимо глубокой диагностики ускоряет поиск неисправнос10 тей в проверяемом узле, обеспечивая локализацию места неисправности.

Устройство обеспечивает увеличение производительности контроля (в 10 раз) и получение экономической

15 эффективности по сравнению с базовым комплексом, включающим ЦВМ, контрольно-поверочную аппаратуру и телеграфный аппарат РТА-60, за счет снижения общих затрат на оборудсва20 ние и эксплуатационных затрат.

1129616

0m йока 2

Фиг.2

1129616

Ю dircwa алжбщХ .Со ст авит ель И. Хаз ова

Редактор М.Петрова Техред О.Herse Корректор А. Обруч ар

Заказ 9454/39 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СОСР по делам изобретения и открытий

113035, Иосква, R-35, Раушская наб., д. 4/5

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