Устройство для записи и анализа циклограмм дискретных блоков

 

Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке, Входная контроле работоспособности и техническом обслуживании сложных цифровых устройств и систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства контроля за счет обеспечения логического анализа динамики изменения произвольно выбранного информационного участка произвольной длины одновременно до н после заданного условия в случае многократного выхода исследуемого процесса в заданную пользователем точку. Устройство содержит блок 1 оперативной памяти, первый сумматор 2, первый счетчик 3, второй блок сравне- . кия 4, второй счетчик 5, блок 6 формирования тактовых сигналов, блок 7 с &

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ, РЕС1ЪЬЛИИ

Ц9) (И) (51) 5 G 06 Р 11/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ги

Cut(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 07.07.90. Бюл. М - 25 (21) 3952619/24-24 (22) Об.08.85 (72) В.Г. Деткин н Н.В. Захарченко (53) 68!.3(088.8) (56) Шлимович Е.М. Логические анализаторы для IlpoBEpKH и наладки сложных. цифровых устройств и систем. Вопросы злектроники, сер. 3ВТ, выл. 4, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1203524, кл. С 06 F 9!06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЛИСИ И АНАЛИЗА

ЦИКЛОГРАИМ ДИСКРЕТНЫХ БЛОКОВ (57) Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке, Владмир инфааиачия контроле работоспособности н техническом обслуживании сложных цифровых устройств н систем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства контроля за счет обеспечения логического анализа динамики изменения произвольно выбранного информационного участка произвольной длины одновременно до и пос" ле эаданного условия в случае много1 к р а тно го выхода исследуемо го процес" са в эаданную пользователем точку.

Устройство содержит блок 1 оперативной памяти, первый сумчатор 2, первый счетчик 3, второй блок сравнения 4, второй счетчик 5, блок 6 форЩ. мирования тактовых сигналов, блок 7

131 формирования сигналов запуска, блок В задания режима, регистр 9, второй сумматор 10, первый блок II сравнения, блок 12 индикации, элемент И 13 и блок управления 14. Аппаратные узлы и логические связи устройства позволяют копировать в памяти заданные .

3221 участки входной информации либо один и тот .же участок в динамике. Прочитав содержимое блока памяти, пользоBSTBJIIO e J! a BoSMOEHoCTb одновременного анализа динамики развития заданного нм участка исследуемого процесса. 4 нл.

Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке, контроле работоспособности и техническом обслуживании сложных цифровых устройств и систем.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения .многократного анализа произвольно выбранного информационного участка произвольной длины до и после заданного условия.

На, фиг. 1 изображена структурная схема устройства для записи и анализа циклограмм дискретных блоков устройства; на фиг. 2-5 — варианты построения структурных схем соответственно блока формирования тактовых сигналов блока формирования сигналов запуска, блока задания режима и блока управления; на фиг. 6 — диаграммы работы устройства.

Устройство для записи и анализа . циклограмм дискретных блоков содержит блок 1 оперативной памяти, первый сумматор 2, первый, счетчик Э, второй блок сравнения 4, второй счетчик 5, блок 6 формирования тактовых сигналов, блок 7 формирования сигналов запуска, блок 8 задания режима, регистр 9, второй сумматор 10, первый блок 11 сравнения,. блок 12 индикации, элемент И 13, блок 14 управления.

Блок.б формирования тактовых сигналов (см. фиг. 2) состоит иэ элемента И 15, предназначенного для стробирования входных синхронизирующих импульсов, и триггера 16 для фиксаю ции запускающего момента с выхода .блока 7.

Блок 7 формирования сигналов запуска (см. фиг. 3) включает в себя схему !7 сравнения, выделяющую под

Сигналы синхронизации моменты совпадения кодовой комбинации, заданной пользователем на блоке 8, =- аналогичной кодовой комбинацией во входной информации, триггер 18, фиксирующий момент начала снятия копии в блоке

1О памяти, схему 19 сравнения, сравнивающую заданное пользователем числа пропусков момента анализа (задержку запуска) с количеством совпадений входной информации с запускающим кодовым словом, просчитанное счетчиком 20 пропусков, счетчик 20 предназначенный для счета числа совпадений кодовых слов (заданного и присутствующего во входной информации).

Блок 8 задания режимов (см, Фиг.4) содержит регистр 21, с помощью которого пользователь задает код запускающего момента (точку, относительно котОрой он желает провести анализ

25 вхЬдной информации), регистр 22 величины зоны ПОСЛЕ, с помошью которого пользователь устанавливает величину упаковки в блоке 1 послеистории события, регистр 23 числа пропусков с помощью которого пользователь устанавливает величину задержки момента копирования информации в блоке памяти, регистр 24 величины зоны анализа, с помощью которого пользователь

35 устанавливает величину одной упаковки в блоке l (величина ДО + ПОСЛЕ), кнопки 25 для установки устройства в исходное состояние (состоянне анализа входной информации).

40 Блок 14 управления (см. фиг. 5) содержит генератор 26 импульсов, Ф для синхронизации работы блока !2 и формирования счетных импульсов счет5

55

3 l3 чика адресов чтения в режиме чтения содержимого блока I. Генератор 26 работает в непрерывном режиме. Триггер 27 устанавливает либо режим эа= писи (анализа), либо режим чтения блока 1. Блок .14 также содержит коммутатор 28 (коммутирующий либо адрес записи в блок 1, либо адреса чтения ив блока I), счетчик 29 адресов чтения, формирующий последовательно адреса чтения блока I, дешифратор 30 последнего адреса записи в блок 1, фиксирующий последний адрес блока 1 (момент заполнения блока 1) и переводящий устройство в режим чтения блока I памяти.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Перед пуском устройства пользователь должен произвести следующие действия: подключить исследуемые точки контролируемого устройства к информациокньве входам устройства, подключить цЕпь синхронизации исследуемого устррйства к синхронизнрующему входу устройства, установить с помощью регистра 2! код запускающего слова, установить с помощью регистра 22 велИчину фиксации послеистории события относительно заданного кодового слова, установить с помощью регистра 23 число пропусков момента совпадения (величину задержки момента анализа), уртановить с помощью регистра 24 необходимую зону анализа (величину одной упаковки в блоке 1), нажать и отпустить кнопку 25 блока 8.

При нажатии кнопки 25 (начальная .установка) сигнал с выхода блока 8 поступает на регистр 9, счетчики 3 и 5 и устанавливает их в нулевое состояний, поступает на блоки 6 и 7, где устакавлквает в нулевое состояцке счетчик 20, триггеры 16 и 18, затем поступает s блок 14, где устанавливает в нулевое состояние триггер 27. В результате устройство начинает работать в режиме анализа входной информации и циклической записи первой эоны упаковки в блок !.

Этот режим обеспечивается работой схемы 17 сравнения, которая выделяет из входного информационного потока комбинацию, аналогичную заданной на регнстре 21 (под сигнал синхрониза ции).. Иоменты совпадения с укаэанным ходовым словом просчитываются счетчихом 20, выход которого контролирует13221 4 ся схемой 19.сравнения. Счетчик 3, просчитывая синхрониэирующие импульсы, формирует адреса записи в блок I в пределах первой зоны упаковки, Seличина эоны упаковки может быть переменной, так как устанавливается польэователем на регистре 24 в со-ответствии с решаемой нм задачей.

Поэтому схема 11 сравчення при равенстве значения счетчика 3 величине эоны упаковки формирует импульс сброса счетчика 3, после которого счетчик 3 начинает счет с нулевого адреса. Этим достигается формирование последовательности адресов записи в блок I только в пределах заданной регистром 24 эоны. На первом входе сумма ора !О присутствуют нули, поэтому адреса, соответствующие первой зоне упаковки, с выхода счетчика 3 через вторые входы сумматора 10 поступают в блок 14 управления на вход коммутатора 28, а с его выхода — на адресный вход блока 1. Элемент И 13, .имея на втором входе разрешающий потенциал с выхода блока 1 4 (с выхода триггера 27), пропускает сигнал синхронизации в качестве импульсов записи на вход блока l. Таким образом в бло30 ке I постоянно пишется (копируется) входная информация в пределах первой эоны упаковки, причем нри заполнении указанной зоны происходит повторная запись с нулевого адреса, при этом новая информация стирает ранее записанную, Указанная ситуация сохраняется до тех пор, пока схема совпадения 19 не зафиксирует равенство содержимого счетчика 20 заданному числу пропусков. Этот момент фиксируется триггером 18, после чего сккхрониэирующие импульсы начинают проходить через элемент И 15 на вход счетчика 5 с целью отсчета величины послеистории события, равной заданной на регистре 22, и завершения копирования входной информации в первой зоне блока I. Hpu равенстве заданной на регистре 22 величины послеистории величине, отсчитанной счетчиком 5, блок 4 сравнения при наличии сигнала синхронизации формирует импульс записи в регистр 9 (под фронт импульса), в результате чего на первом входе сумматора 1О появляется комбинация, равная величине зоны упаковки, что приводит к смещению адресов записи в блоке 1, ние н устройство переходит в режим чтения записанной в блок информации, В этот момент сигнал с выхода триггера 27 с помощью элемента И !3 блокирует прохождение импульсов записи в блок 1, коммутатор 28 начинает пропускать на вход блока 1 содержимое счетчика 29, формирующего с помощью генератора 26 последователь10 но адреса чтения блока в пределах всей памяти, Прочитанная из блока I информация преобразуется блоком !2 индикации в удобную для пользователя форму, например в шестнадцатиричный код, н отображается для последующего,анализа скопированного процесса.

Повторный запуск устройства осуществляется повторным нажатием и отпусканием кнопки 25 блока 8.

20 Рассмотрим работу устройства на конкретном примере.

Предположим, что входной информационный поток представляет собой выходную последоеательйость трехразрядного двоичного счетчика„ работающего в режиме циклического счет-, н объем памяти устройства равен 8 словам.

35 ющие действия: подключить выходы раз50 рядов счетчика к информационным вхо5 1313 формируемых счетчиком 3 на величину содержимого регистра 9. С этого момента запись в первую зону блока 1 (первая упаковка) прекращается и начинается последовательная циклическая запись во вторую зону блока I величийа которой равна первой (задан" иой регистром 24). В результате произведенных действий в первой зоне блока 1 окажется копия послеистории входной информации, равная заданной пользователем на регистре 22, и копия предыстории, равная по величине разности между .заданной величиной эоны анализа и величиной посленстории; При.этом предыстория и послеис- тория события понимается относительно заданного пользователем íà perHcTре 21 кодового слова, присутствующе-, го во входной информации.

Запись во вторую зону анализа блока l происходит аналогично первой.

Разница состоит лишь в том, что на выходе регистра 9 отсутствуют нули, а присутствует комбинация, равная комбинации набранной на регистре 24.

Сумматор 2, суммируя содержимое регистров 9 и 24, подготавливает на входе регистра 9 двойное адресное смещение зовы анализа, которое еще не занесено в регистр 9 из-за отсутствия строба записи с блока 4 сравнения. Счетчик 3 продолжает формировать текущие адреса записи,.

С очередным появлением во входной информации комбинации, равной кодовой, импульс совпадения с выхода схемы 17 сравнения устанавливает триг-,гер 1б в единичное состояние „(последний.был сброшен в момент записи зна- 4 чения приращения адресов в регистр 9) и тем самым разрешается новый отсчет величины послеистории счетчиком 5.

После заполнения первой зоны производится очередная запись подготовлен- 4 ной.сумматором 2 комбинации в регистр 9, в результате чего завершается запись второй зоны упаковки в блок 1 и переход к третьей и т.д. Абсолютные адреса записи в блок поступаюТ также в блок 14 управления на дешифратор 30. Последний в момент записи послеистории события следит эа величиной адреса блока и при

его равенстве максимальному формирует 5 сигнал, соответствующий полному заполнению блока 1. При этом триггер 27 устанавливается в единичное состояДопустим также, что для пользователя представляет интерес анализ работы счетчика относительно комбинации 011, причем его интересует поведение счет.— чика после появления комбинации О!! в пределах последующих трех комбинаций и поведение счетчика в пределах двух предыдущих коцу Ol! комбинаций.

Кроме того, пользователя интересует динамика изменения заданного участка работы счетчика (относнтель о комбнна 1ии О!!) при многократном выходе в точку Oll при циклической работе последнего, причем начать анализ необходимо не с первого появления комбинации ÎII, а с пятого. Допустим, что счетчик начинает работу с комбинации ООО.

При решении этой задачи в соответствии с описанием устройства пользователю необходимо произвести следудам устройства, подключить цепь синхронизации (в данном случае счетный импульс) к синхронизирующему входу устройства, установить с помощью регистра 21 код запускающего слова, равный ÎII, установить с помощью регистра 22 величину послеистории, равной трем, установить с помощью ре7 313 гистра 23 величину задержки момента анализа, равной четырем (чтобы с пятого совпадения уже производить копи= рование), установить с помощью регистра 2ч зону анализа, равную сумме величин предистории (2) и послеистории (3), т.е. 2 + 3 + I = 6 (здесь единица есть сама комбинация

Ol1), запустить устройство, нажав и отпустив кнопку 25 блока 8.

Работа устройства будет происходить следующим образом, Пачав работать, счетчик многократно формирует последовательность следующих восьми комбинаций: 000, 001, 010, Oll; 100, !

01, 110, 111, среди которых встречается и комбинация Oll, заданная пользователем и качестве запускающей.

Анализируя входной поток, схема 17 20 каждый раз при появлении комбинации

O!l формирует импульс, просчитываемый счетчиком 20. В момент, когда счетчик 20 насчитает четыре импульса, схема !9 сра ;нения определит ра- 25 венство кодов счетчика 20 и регистра 23, и с пятого импульса совпадения счетчик 5 начинает отсчет величины послеистории. К этому моменту времени в блоке 1 в первой зоне ана- 30 лиза, равной шести ячейкам, уже записана предыстория работы счетчика относительно комбинации 011.

221

Устройство для записи и анализа циклограмм дискретных блоков, содержащее блок формирования сигналов saпуска, блок индикации, первый блок сравнения, первый счетчик,.элемент И, блок формирования тактовых сигналов, блок оперативной памяти, блок задания режима и блок управления, причем блок управления содержит генератор импульсов, триггер, счетчик и дешифратор, информационный вход устройства соединен с информационными входами блока оперативной памяти и формирователя сигналов запуска, первый и второй выходы которого соединены соотнетственно с первым и вторыми входами разрешения ньщачи тактовых сигналов блока формирования тактовых сигналов, тактовый вход устройства соединен с входами синхронизации блока формирования сигналов запуска и блока формирования тактовых сигналов, выход сброса блока задания режима соединен с входами начальной установки блока формирования сигналов запуска блока формирования тактовых сигналов и нулевым входом триггера блока управления, выход кода запускающего момента и выход кода числа пропусков блока задания режима соединены соотнетстненно с нходом задания . кода запуска и входом задания кода задержки запуска блока формирования сигналов запуска, информационный выход блока оперативной памяти соединен с информационным входом блока индикации, выход кода величины зоны анализа блока задания режима соединен с первым входом первого блока сравнения, информационный выход перного счетчика соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход дешифратора блока управления соединен с нходом триггера блока управления, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения \ многократного анализа произвольно выбранного информационного участка произвольной длины до и после заданного условия, в устройство введены первый и второй сумматоры, второй счетчик, регистр и второй блок сравнения, в блок управления введен коммутатор, причем выход генератора импульсов блока управления соединен со счетным входом счетчика блока уп-- t0

Предлагаемое устройство произво35 дит еще. три записи (послеисторию), стирая три ячейки предыстории и заканчивает запись в первую зону блока 1. Далее, производя смещение текущих адресов с выхода счетчика 3 с 40 помощью,.сумматора 2, регистра 9 и сумматора 10 происходит последова- . тельная упаковка зон анализа, каждая из которых равна шести ячейкам. Когда абсолютный адрес записи в блоке .I 45 станет равным 18 -(объем блока !), срабатывают дешифратор 30 и триггер 27 и устройство переключается в режим чтения содержимого блока 1.

Работа счетчика н содержимое блока I для взятого примера приведены на фиг. 6.

Просматривая с помощью блока 12 записанную копию работы счетчика, можно зафиксировать его ошибку при неустойчивой работе (копии в разных зонах анализа при этом будут отличаться друг от друга).

Формула изобретения

9 13132 равления и с тактовым входом блока индикацни, прямой выход триггера блока управления соединен с входом разрешения счета счетчика блока управления, с управляюа1им входом коммутатора 5 блока .управления, с первым входом элемента И и с входом разрешения ин-. дикации блока индикации, второй вход . которого соединен с вторым входом бло. блока оперативной памяти, первый и 10

«торой выходы блока формирования так. товых сигналов соединены с первым и вторыа тактовыми входами дешифратора блока управления,.выход счетчика блока управления соединен с первым 15 информационным входом коммутатора блока управления, выход коммутатора блока управления соединен с адресным входом блока оперативной памяти, выходы кода величины эоны анализа и ко- 2р

:да величины задержки блока задания режима соединены соответственно с перпервым входом первого сумматора и первьии информационным входом второго блока сравнения, выход равенства ко- 25 .торого соединен с первым входом начальной установки второго счетчика, входами записи регистра и блока оперативйой памяти и входом начальной

10 установки формирователя тактовых сигналов, тактовый вход устройства соединен со счетным входом первого счетчика, входом синхронизации второго блока сравнения, тактовым вхо-. дом первого блока сравнения и вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом записи блока оперативной памяти, выход первого сумматора соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и первым входом второго сумматора, выход первого счетчика со единен .с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора и информационным входом дешифратора блока управления, выход сброса блока задания режима соединен с вторыми входами начальной устаноВки второго счетчика, регистра и первого счетчика, информационный выход .и счетный вход второго счетчика соединены соответственно с вторым информационным входом второго блока сравнения и третьим вы ходом блока формирования тахтовых сигналов. к 107) к 7/19) к 3,5,606), 7ОВ20)

) 13l322ll

ИнФормация, эатссыоаеиая б бЯ д а 01 Содержимое

Ра дота

Счетчйяа:

Комоинации, адная коЖ- мд сладу

Момент ццч

Отсчета после истпоии

Яеличение а . солюр иоар ад са на аеличии

Сняли Эа

Конец .ирис треключени е рехи чтения йтанаая информация, эалисанная о бП1 на момент чтения:

Решетник

Редактор А. Бер

4/5 ул. Проектная, 4

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, Составитель А. Сигапов

Техред И.Попович Корректор

Заказ 2488 1 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035., Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

0 00 запись

011 бl-Ю

ЗОНД

2 01

1 1 жакоб."

1 1 0

Nl, ОЛЩдание ткента

0 0 0 эапуСка

0 11Предькто-

0 1 0 рия 1-й

Эоны

0 0 .После0 1 история

1 0 l-й гоны

0 0 0

Предислю0 1 g РиЯ Г-И

О 10

0 0 Паслеисто1 g 1 рилр-й

0 Эоны

1 1 1

0 0 0

0 0 22 Предисто0 1 gf рия3 -и гони

1 0 0 Послеисж1 0 1 рия Х-й

1 1 О,Эоны

1 0 00