Устройство для контроля цифровых блоков

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре контроля цифровых объектов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит генератор 1, счетчики 2 и 14, генератор 4 псевдослучайной последовательности (ПСП), формирователь 5 сигнатур, компаратор 7, логические элементы И-НЕ 9, И 10, 11, 12 и 13,ИЛИ 16, блок 15 памяти, регистры 17 и 19, коммутатор 18, вход 26 задания режима. В первом режиме генератор 4 передает через коммутатор 18 и регист- 19 ЦСЦ тестовых воздействий с заданным законом распределения на исправный контролируемый блок 6, реакции которого обрабатываются формирователем 5. Количество воздействий задается счетчиком 2. Во втором режиме генератор 4, регистр 17 и счетчик 14 передают содержимое ячеек блока 15 через коммутатор 18 и регистр 19 на входы блока 6 взамен тестовых воздействий. Передаваемая последовательность искажена так, что обеспечивает установку исправного блока 6 в состояние, соответствующее заданному списку его неисправностей. На выходе компаратора 7 можно наблюдать значения сигнатур и результаты их сравнения. Работа данного устройства как в режиме прямой генерации тестов, так и в режиме искаженной генерации, т. е. искусственного искажения входных сигналов, позволяет повысить достоверность контроля цифровых объектов. 4 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1383368

А1 (51) 4 G 06 F ll/26

iVQp, °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г. ь

--

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4128477/24-24 (22) 26.09.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо (72) В. И. Борщевич, В. Д. Жданов, Г. К. Бодян, В. В. Сидоренко, С. Н. Филимонов и Е. В. лощинин (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 860076, кл. G 06 F 11/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 951312, кл. G 06 F 11/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре контроля цифровых объектов. Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Устройство содержит генератор 1, счетчики 2 и 14, генератор 4 псевдослучайной последовательности (ПСП), формирователь 5 сигнатур, компаратор 7, логические элементы И-НЕ 9, гг

И 10, 11, 12 и 13,ИЛИ 16, блок 15 памяти, регистры 17 и 19, коммутатор 18, вход 26 задания режима. В первом режиме генератор 4 передает через коммутатор 18 и регист19 ПСП тестовых воздействий с заданным законом распределения на исправный контролируемый блок 6, реакции которого обрабатываются формирователем 5. Количество воздействий задается счетчиком 2. Во втором режиме генератор 4, регистр 17 и счетчик 14 передают содержимое ячеек блока 15 через коммутатор 18 и регистр 19 на входы блока 6 взамен тестовых воздействий. Передаваемая последовательность искажена так, что обеспечивает установку исправного блока 6 в состояние, соответствующее заданному списку его неисправностей, На выходе компаратора 7 можно наблюдать значения сигнатур и результаты их сравнения.

Работа данного устройства как в режиме прямой генерации тестов, так и в режиме искаженной генерации, т. е. искусственного искажения входных сигналов, позволяет повысить достоверность контроля цифровых объектов. 4 ил.

1383368

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре контроля дискретных объектов.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для контроля цифровых блоков; на фиг. 2 — электрическая схема синхрогенератора; на фиг. 3 — временные диаграммы, иллюстрирующие временные соотноше-. ния между синхросигналами, вырабатываемыми на выходах синхрогенератора; на фиг. 4 — электрическая схема компаратора.

Устройство содержит синхрогенератор 1, счетчик 2, триггер 3, генератор 4 псевдослучайной последовательности, формирователь 5 сигнатур, контролируемый блок 6, компаратор 7, элемент 8 задержки, элемент

И-НЕ 9, элементы И 10 — 13, счетчик 14, блок 15 памяти, элемент ИЛИ 16, регистр 17, коммутатор 18, регистр 19, вход 20 установки начального кода регистра, вход 21 задания кода пуска генератора псевдослучайной последовательности, вход 22 установки нулевого адреса устройства, второй вход 23 задания режима контроля устройства, вход 24 начальной установки формирователя сигнатур, вход 25 задания числа тактов работы контролируемого цифрового блока, вход 26 задания режима работы устройства.

Синхрогенератор 1 (фиг. 2) содержит генератор 27 тактовых импульсов, триггеры 28 и 29, элементы И 30 — 32, согласующий резистор 33.

Компаратор (фиг. 4) содержит элементы И 34 и 35, регистры 36 и 37, группу 38 сумматоров по модулю два, элемент ИЛИ 39.

Счетчик 2 используется для задания и отсчета продолжительности работы устройства.

Контролируемый блок 6 представляет собой объект, содержащий недоступные внутренние узлы для непосредственного внесения в них неисправностей с целью проверки их обнаружимости на генерируемых псевдослучайных тестовых воздействиях. Предпочтительными контролируемыми блоками 6 являются. СБИС процессорного типа со структурами информационных потоков типа команд, адресов, данных и т. п.

Компаратор 7 (фиг. 4) предназначен для записи эталонной сигнатуры и сигнатуры контролируемого блока, значения которых можно наблюдать на выходе устройства для контроля цифровых блоков, и сравнения этих сигнатур. При этом на выходе компаратора 7 можно наблюдать результат этого сравнения.

Элемент 8 задержки используется для формирования синхросигнала для контролируемого блока 6 из синхросигнала записи в регистр 19 памяти.

Блок 15 памяти является известным устройством и представляет собой запоминаю5

1S

55 щее устройство с произвольной выборкой.

Множество адресных входов блока 15 памяти разбито на три группы. Первая группа адресных входов имеет разрядность, определяемую максимальной длиной последовательности двоичных векторов, передаваемой на контролируемый блок 6 в режиме моделирования неисправностей при замене вектора на последовательность векторов. Упомянутая разрядность равна большему целому числу, ближайшему к двоичному логарифму упомянутой максимальной длины. Вторая и третья группы адресных входов, а также группа информационных выходов имеют одинаковую разрядность, которая равна количеству выходов генератора 4 псевдослучайной последовательности. Разрядность ячеек блока 15 памяти равна разрядности группы его информационных выходов плюс два.

Устройство работает следующим образом.

Устройство имеет два режиме работы.

Первый режим (неискаженной генерации) используется на этапе получения эталонных сигнатур при помощи заведомо исправного контролируемого блока 6 и на этапе контроля однотипных блоков (путем получения рабочих сигнатур и их сравнения с эталонными). Во втором режиме (искаженной генерации) осуществляется имитация внесения неисправностей в заведомо исправный контролируемый блок 6 и проверка обнаружимости этих неисправностей. При этом физического внесения неисправностей в контролируемый блок не производится.

Режим неискаженной генерации. В исходном состоянии на прямом выходе триггера 3 присутствует сигнал логического «О», который блокирует управляющий генератор 1, поступая на его вход..При этом на выходе генератора 27 импульсы А не формируются, а триггеры 28 и 29 удерживаются в нулевом состоянии. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 3 поступает на выход готовности предлагаемого устройства и несет информацию о готовности устройства к начальной установке и установке режима работы. Заведомо исправный контролируемый блок 6 подключается своими входами к выходам регистра 19, а выходами — к входам формирователя 5 сигнатур. По входам 21, 24, 25 и 26 устройства для контроля цифровых блоков осуществляется соответственно запись начального состояния генератора 4 псевдослучайной последовательности и значений условных вероятностей появления логической «1» на каждом выходе упомянутого генератора 4, нулевая установка формирователя 5 сигнатур, установка сигнала логической «1», определяющий режим неискаженной генерации, и запись (в прямом коде) числа тактов работы предлагаемого устройства в счетчике 2. В этом режиме состояние счетчика 14, регистра 17 и блока 15 памяти безразлично.

1383368

По приходу сигнала «Пуск» (отрицательной полярности — в случае использования перечисленных ранее компонент) триггер 3 устанавливается в единичное состояние. Единичный сигнал с прямого выхода триггера 3 поступает через вход управляющего генератора 1 на вход пуска генератора 27 импульсов и на входы установки нуля триггеров 28 и 29, разрешая их работу в счетном режиме. На выходе генератора 27 начинает вырабатываться синхросигнал А, поступающий на синхровходы триггеров 28 и 29 и на входы элементов 30 — 32. Первый импульс синхросигнала А передается на выход управляющего генератора в виде снхроимпульса В через элемент И 30 и не передается на остальные выходы генератора 1. Это обеспечивается тем, что триггеры 28 и 29 переключаются задним фронтом положительных синхросигналов А и в исходном состоянии на их инверсных выходах установлено единичное состояние. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 28 поступает на второй вход элемента И 30, на вход элемента И 32 и на управляющий вход триггера 29.

Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 28 поступает на второй управляющий вход триггера 29, подготавливая сихронную запись «О» в него с приходом заднего фронта первого импульса синхросигнала А. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 28 поступает также на второй вход шестого логического элемента И 31, запрещая передачу первого импульса синхросигнала А на другой выход генератора 1. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 29 поступает на вход элемента И 31, на входы пятого элемента И 30 и на управляющий вход триггера 28, разрешая его работу в счетном режиме. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 29 поступает на вход элемента И 32, запрещая передачу первого импульса синхросигнала А на выход генератора l.

По заднему фронту первого импульса синхросигнала А триггер 28 переключается в единичное состояние, а триггер 29 подтверждает свое нулевое состояние.

Первый синхросигнал В с выхода генератора 1 поступает через элемент И 13, на другом входе которого удерживается разрешающий сигнал логической «1», поступающий с входа 26 задания режима работы устройства, через элемент ИЛИ 16 независимо от содержимого блока 15 памяти на синхровход регистра 19. При этом на его информационные входы поступает с выходов коммутатора 18 значение тестового вектора, установленного на выходах генератора 4 псевдослучайной последовательности, так как на адресный вход коммутатора 18 в данном режиме поступает единичный сигнал выборки группы его информационных входов с входа 26 задания режима устройства. Происходит передача на входы контролируемого блока 6 выработанного генератором 4 псевдослучайной последовательности тестового вектора.

Второй импульс синхросигнала А перед»ется на выход генератора 1 в виде синхроимпульса С через логический элемент

И 31. Это обеспечивается новым состоянием триггеров 28 и 29, при котором единичный сигнал с прямого выхода триггера 28 поступает на вход триггера 29, подготавливая запись «1» в него в следующем такте, и на вход элемента 31, на вход которого поступает также единичный сигнал инверсного выхода триггера 29, обеспечивая прохождение второго синхроимпульса с выхода генератора 27 на выход элемента И 31. Нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 28 запрещает прохождение упомянутого второго синхроимпульса А через элементы И 30 и 32.

Синхросигнал С поступает через элемент

И 10,синхровход формирователя 5 сигнатур, обеспечивая формирование сигнатур сигналов, считываемых с выходов контролируемого блока 6, выработанных им в ответ на поданное тестовое воздействие. Этот же синхросигнал С поступает на синхровход счетчика 2, обеспечивая вычитание единицы из его исходного содержимого

Прохождение сигнала С через элемент

И 10 в данном режиме обеспечено постоянным единичным значением на его входе, приходящем с выхода элемента И-НЕ 9. Это значение получено за счет того, что единичный сигнал с входа 25 установки режима устройства поступает на вход элемента И-HE

9, на выходе которого устанавливается единичный сигнал.

Задний фронт второго импульса синхросигнала А осуществляет установку триггера 28 в «О», что обеспечивается сохранением счетного режима его работы в данном тексте, с триггера 29 — в «1», которая переписывается из триггера 28. Поэтому третий импульс синхросигнала А передается на выход генератора 1 в виде синхроимпульса 37 через элемент И 32 и не передается на первый и второй выходы генератора l. Это обеспечивается совместным новым состоянием триггеров 28 и 29, при котором единичные сигналы с прямого выхода триггера 29 и инверсного выхода триггера 28 одновременно поступают соответственно на входы элемента И 32. При этом на другие входы элементов И 30 и 31 поступает запрещающий нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 29. Этот же сигнал подготавливает подтверждающую запись «О» триггера 28 по заднему фронту рассматриваемого синхроимпульса. При этом на входах триггера 29 подготовлены условия для записи «О» в него.

Третий синхросигнал D с выхода генератора 1 поступает через элемент И 11 на вход установки «О» счетчика 14, на синхровходы

1383368 генератора 4 псевдослучайной последовательности и регистра 17 соответственно. Прохождение синхросигнала D обеспечено тем, что после инверсии единичного сигнала, поступающего с входа 26 задания режима устройства на вход элемента 9 И-НЕ, на инверсном выходе этого элемента устанавливается состояние логической «1» независимо от состояния на его втором входе, устанавливаемого с выхода блока 15 памяти. По переднему фронту синхросигнала D происходит установка в «0» счетчика 14, запись в регистр 17 предыдущего состояния выходов генератора 4 псевдослучайной последовательности, генерации следующего псевдослучайного состояния (двоичного тестового вектора), устанавливаемого на выходе генератора 4. Задний фронт синхросигнала 0 не является активным для перечисленных блоков. Его возможное прохождение через элемент И 12 в данном режиме не изменяет нулевого состояния счетчика 14, так как на вход установки «0» имеет более высокий приоритет, чем счетный вход счетчика 14.

По заднему фронту третьего импульса синхросигнала А оба триггера 28 и 29 устанавливаются в исходное нулевое состояние, подготавливая передачу очередного импульса синхросигнала А снова на выход генератора 1, и работа устройства для контроля цифровых блоков повторяется аналогично изложенному.

Таким образом, один такт (кроме последнего) работы устройства для контроля цифровых блоков состоит из трех последовательных тактов генератора 1.

По синхроимпульсу С каждого такта работы устройства для контроля цифровых блоков происходит уменьшение на «единицу» содержимого счетчика 2 до тех пор, пока полученный в результате очередного вычитания код не станет равным «0». При этом на выходе заема счетчика 2 вырабатывается импульсный сигнал заема отрицательной полярности, который поступает на вход триггера 3, который переключается в нулевое состояние, и на синхровход компаратора 7.

В последнем такте не происходит формирование синхросигнала D. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 3 поступает на вход генератора 1, блокируя дальнейшую работу генератора 27 импульсов и поддерживая нулевое состояние триггеров 28 и 29 соответственно. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 3 поступает на выход готовности предлагаемого устройства, сигнализируя об окончании процесса генерации заданного числа тестов, их передачи на контролируемый блок 6 и формирования сигнатур его выходных сигналов.

Единичный сигнал с синхровхода компаратора 7 поступает на синхровход регистра

26 через вход элемента И 34. Разрешение прохождения этого сигнала через элемент

Однако полнота, а следовательно, и достоверность контроля при этом остаются неопределенными. Применение известного устройства для определения достоверности контроля требует поочередного внесения в контролируемый блок 6 физических неисправностей из заданного списка и проверки их обнаружимости путем получения сигнатур неисправного блока 6 и их сравнения с сигнатурами исправного блока 6. Совпадение упомянутых сигнатур информирует о необнаружимости внесений неисправности, т. е. низкой достоверности контроля. При этом процесс внесения физических неисправностей черезвычайно трудоемок, в случае изготовления контролируемого блока 6 из дискретных элементов, или практически невозможен, в случае интегрально изготовленного контролируемого блока 6 (например, БИС микропроцессоров). Имитация работы неисправного его экземпляра без физического внесения неисправностей в него в известном устИ 34, обеспечивается единичным значением на втором его входе, которое поступает с входа 26 задания режима устройства для контроля цифровых блоков. При поступлении синхросигнала на синхровход регистра 36 происходит запись значения сигнатуры, поступающего на информационные входы этого регистра с выходов формирователя 5 сигнатур. При этом значение сигнатуры не записывается во второй регистр 37, посколь10 ку íà его синхровход не поступает разрешающий сигнал, запрещенный нулевым значением на втором (инверсном) входе элемента И 35.

Значение сигнатуры, записанное в регистр 36, можно наблюдать на выходе компаратора 7. Полученное значение эталонной сигнатуры считывается с выходов компаратора 7 и запоминается на внешнем носителе.

Зарегистрированное значение эталонной сигнатуры потребуется в дальнейшем для срав2() нения с сигнатурами контролируемого блока 6.

Для контроля другого экземпляра блока 6 необходимо его подключить взамен заведомо исправного и повторить указанный процесс в первом режиме работы устройства с тем отличием, что после получения сигнала окончания процесса генерации заданного числа тестовых последовательностей на выходе компаратора 7 считывается значение полученной сигнатуры и осуществляется сравнение с эталонной. Контролируемый блок 6 считается исправным, если все сигнатуры совпадают с эталонными. В противном случае осуществляется просмотр диагностических таблиц и устанавливается место возникновения неисправности.

В описанном режиме неискаженной генерации работа предлагаемого устройства по существу совпадает с работой известного устройства для контроля логических блоков.

1383368 информационным цепям. При этом код, по- gp ступающий на группу адресных входов блока 15 памяти со счетчика 14, интерпретируется как предыдущая команда для контролируемого (микропроцессорного) блока 6, код, поступающий на группу адресных входов блока 15 памяти с генератора псевдослучайной последовательности — как текущая команда, а код, поступающий на группу адресных входов блока 15 памяти с выхоройстве для контроля логических блоков невозможна.

В качестве контролируемого блока выбирают интегральный микропроцессор. В качестве его входов используют входы команд, а выходов — шину адресов и данных.

Режим искаженной генерации. Неисправности дискретных объектов процессорного типа на функциональном уровне подразделяются на следующие разновидности: выполнение текущей команды; выполнение двух команд вместе с требуемой; неверное выполнение текущей команды при условии, что выполнена некоторая определенная предыдущая команда (чувствительность к последовательности команд) . Аналогично классифицируются функциональные неисправности декодирования регистров контролируемого блока 6.

Во втором режиме работы устройство для контроля цифровых блоков позволяет осуществить получение сигнатур соответствующих неисправному состоянию контролируемого блока 6. Причем поведение контролируемого блока 6 на заданном множестве неисправностей указанного типа, которые имитируются при помощи заведомо исправного экземпляра блока 6 (для которого в первом режиме работы получены эталонные сигнатуры), на входы которого подаются двоичные векторы, специальным образом искаженные по отношению к тестирующим векторам. Искажение (имитация неисправностей) осуществляется вторым счетчиком 14 и блоком 15 памяти.

В исходном состоянии триггер 3 запрещает работу генератора 1, удерживая на его входе нулевой сигнал, и сообщает о готовности устройства для контроля цифровых блоков для подготовки к работе единичным сигналом на инверсном выходе.

В исходном состоянии в блоке 15 памяти осуществляется запись кодов, определяющих вид и последовательность искаженных входных векторов, которые передаются на вход контролируемого блока 6. Запись в блок 15 памяти осуществляется по цепям записи, соединенные с входом 23 устройства для контроля цифровых блоков. Для адресации ячеек блока 15 памяти счетчик 14, генератор 4 псевдослучайной последовательности и регистр 17 работают в режиме параллельной записи кода адреса, поступающего с входов 20 — 22 соответственно предлагаемого устройства по соответствующим

45 да регистра 17 — как текущий адрес последовательности команд, которой ставится в соответствие пара предыдуща я — текущая команда.

В каждую ячейку блока 15 памяти записываются код команды (двоичный код входного воздействия) и два управляющих разряда. Один из этих разрядов, соответствующий первому выходу блока 15 памяти, принимает нулевое значение тогда, когда необходимо имитировать неисправности типа

«Невыполнение команды» и единичное в противном случае. Второй из упомянутых разрядов, соответствующий второму выходу блока 15 памяти, принимает нулевое значение в ячейке записи последней (возможно единственной) команды упомянутой последовательности (цепи) команд соответствующей паре предыдущая — текущая команда. Один из этих разрядов закрывает элемент И 12, блокируя работу счетчика 14.

Нулевое значение другого разряда блок 15 памяти через элемент ИЛИ 16 закрывает элемент И 13, блокируется регистр !9, и элемент задержки не формирует импульса синхронизации для блока 6. В ячейках записи остальных команд (если они существуют) этой цепи упомянутый разряд принимает единичное значение.

Структура записей в ячейках блока 15 памяти соответствующих различным неисправностям контролируемого блока 6.

Безусловное невыполнение некоторой команды. При фиксированном нулевом значении на группе. адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода регистра 17 (цепь единичной длины), фиксированном значении на группе адресных входов этого блока, поступающем с генератора псевдослучайной последовательности, равном коду невыполняемой команды, и по всем возможным значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих с счетчика !4, осуществляется запись кода невыполняемой команды, сопровождаемой нулевым значением обоих разрядов, блокирующих регистр 19 и счетчик 14. Подобная структура обеспечивает во втором режиме работы безусловное блокирование подачи кода текущей команды на вход заведомо исправного контролируемого блока 6 независимо от кода предыдущей команды.

Условное невыполнение некоторой команды. При фиксированном нулевом значении на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода регистра !7 (цепь единичной длины), фиксированном значении на группе адресных входов блока, поступающем с генератора 4 псевдослучайной последовательности, равном коду текущей невыполняемой команды, и по всем значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих с выхода счетчика 14, соответствующим предыдущим командам (после выполнения которых не

1383368

10 должна выполняться текущая команда), записывается код текущей невыполняемой команды, сопровождаемый нулевым значением обоих разрядов, блокирующих регистр 19 и счетчик 14 цепи. По оставшимся значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих со счетчика 15, записывается код текущей команды, сопровождаемый единичным значением разряда блокировки регистра 19. Подобная структура обеспечивает блокирование подачи кода текущей команды на вход заведомо исправного контролируемого блока

6 только при условии, что ей предшествует одна из команд, вызывающая невыполнение (эффект взаимного влияния). В противном случае текущая команда выполняется.

Безусловное выполнение некоторой команды взамен требуемой текущей. При фиксированном нулевом значении на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода регистра 17 (цепь единичной длины), фиксированном значении на группе адресных входов этого блока, поступающем с выхода генератора 4 псевдослучайной последовательности, равном коду текущей команды, и по всем возможным значением кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих со счетчика 14, записывается код команды, подлежащей выполнению взамен текущей, сопровождаемой единичным значением разряда, поступающего на элемент ИЛИ 16, и нулевым значением разряда, поступающего на элемент И 12. Подобная структура обеспечивает безусловную замену кода текущей команды на другую команду (эффект перепутывания команд) . Для контролируемых блоков 6 непроцессорного типа упомянутая структура имитирует одиночные и краткие константные неисправности на их входах.

Условное выполнение некоторой команды вза мен требуемой текущей. При фиксированном нулевом значении на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода регистра 17 (цепь единичной длины), фиксированном значении на группе адресных входов этого блока, поступающем с генератора 4 псевдослучайной последовательности, равной коду текущей команды, и по всем значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих со счетчика 14, соответствующих предыдущим командам, после выполнения которых происходит выполнение другой команды взамен текущей, записывается код команды, подлежащей выполнению взамен текущей, сопровождаемой единичным значением индикатора выполнения и нулевым значением индикатора цепи. По оставшимся значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих со счетчика 14, записывается код текущей команды, сопровождаемый единичным значением разряда, поступающего на вход элемента ИЛИ 16, и ну5

55 левым значением разряда, поступающим на вход элемента И 12. Подобная структура обеспечивает замену кода текущей команды на другую команду только при условии, что ей предшествует одна из команд, вызывающая эффект замены команды (взаимное выполнение команд) . В противном случае выполняется текущая команда.

Безусловное выполнение нескольких команд вместе с текущей либо вместо текущей. При фиксированном значении на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода генератора 4 псевдослучайной последовательности, равном коду текущей команды, и по всем возможным значениям кодов предыдущей команды на группе адресных входов, поступающих со счетчика 14, записывается последовательность кодов команд (цепь), начиная с нулевого значения на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих с регистра

17, и далее последовательным приращением по единице после каждой записи. Длина цепи не должна превышать максимального числа, представимого при помощи группы адресных входов блока 15 памяти, поступающего с выхода регистра 17. Коды сопровождаются единичным значением разряда, поступающего на вход элемента ИЛИ 16, за исключением последнего кода цепи, единичным значением разряда, поступающего на элемент И 12. Последний код цепи сопровождается нулевым значением разряда, поступающего на элемент И 12. Упомянутая цепь команд может содержать либо не содержать код текущей команды. Подобная структура обеспечивает независимую от значения кода предыдущей команды замену кода текущей команды на последовательность команд, способную перевести исправный контролируемый блок 6 в такое логическое состояние, которое соответствует сложной функциональной неисправности (т. е. совпадает с состоянием неисправного контролируемого блока 6 при подаче на его вход текущей команды) .

Условное выполнение нескольких команд вместо текущей либо вместе с текущей.

При фиксированном значении на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода генератора 4 псевдослучайной последовательности, равном коду текущей команды, и по всем значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих с выхода счетчика 14, соответствующих предыдущим командам, после выполнения которых происходит выполнение нескольких команд вместо либо вместе с текущей, записывается цепь команд, начиная с нулевого значения на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающего с выхода регистра 17, и далее последовательным приращением по единице после каждой записи. Разным предыдущим коман1383368 дам могут соответствовать разные цепи.

Цепь может содержать код текущей команды. Коды цепи сопровождаются единичным значением разряда, поступающего на вход элемента ИЛИ 16 и, за исключением последне го, единичным значением разряда, поступающего на вход элемента И 12. Последний код цепи метится нулевым значением разряда, поступающего на вход элемента И 12.

По оставшимся значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступаю- 10 щих с выходов счетчика 14, записывается код текущей команды, сопровождаемый единичным значением разряда, поступающего на вход элемента ИЛИ 16, и нулевым значением разряда, поступающего на вход элемента И 12. Подобная структура обеспечивает замену кода текущей команды на последовательность команд только при условии, что ей предшествует одна из команд, вызывающая эффект замены команды цепью (сложное взаимное влияние команд). В противном случае выполняется текущая команда.

Нормальное выполнение текущей команды. При фиксированном нулевом значении на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающем с выхода регистра 17, фиксиро- 2 ванном значении на группе адресных входов этого блока, поступающем с выхода генератора 4 псевдослучайной последовательности, равном коду текущей команды, и по всем возможным значениям кодов на группе адресных входов блока 15 памяти, поступающих с выходов счетчика 14, записывается код текущей команды, сопровождаемый единичным значением разряда, поступающего на вход элемента ИЛИ 16, и нулевым значением разряда, поступающего на вход элемента И 12. Подобная структура используется для оставшихся команд, имитировать неисправное поведение на которых не требуется. Она обеспечивает безусловное (независимое от предыдущей команды) выполнение текущей команды. 40

Заведомо исправный контролируемый блок 6 остается подключенным к устройству для отладки тестов. После подготовки блока 15 памяти и установки его в режим чтения на входе 25 задания режима предлагаемого устройства устанавливается нулевой 45 сигнал, задающий режим искаженной генерации.

По входу 20 устройства осуществляется запись того же самого начального состояния генератора 4 псевдослучайной последовательности, что и в первом режиме с теми же значениями вероятностей появленйя логической «1» на каждом выходе генератора 4.

Одновременно по входам 20, 24, 22 и 26 осуществляется запись кода некоторой команды в регистр 17, нулевая установка формиро- 5« вателя 5 сигнатур, второго счетчика 14 и запись того же числа тактов работы устройства в первый счетчик 2, что и в первом ре12 жиме. Код в регистре 17 имеет смысл команды, предшествующей первой команде.

По приходу сигнала «Пуск» триггер 3 переключается в единичное состояние. В каждом такте работы устройства для отладки тестов на первом, втором и третьем выходах генератора 1 последовательно вырабатываются синхросигналы А, В и С соответственно.

Работа генератора 1 во втором режиме аналогична работе в первом режиме.

В описываемом втором режиме работы предлагаемого устройства тестовые векторы, вырабатываемые генератором 4 псевдослучайной последовательности, на входы контролируемого блока 6 непосредственно не поступают, а используются как составная часть адреса ячеек блока 15 памяти, содержимое которых передается через коммутатор 18 и второй регистр 19 на входы контролируемого блока 6.

Совместное состояние выходов счетчика 14, регистра 17 и генератора 4 псевдослучайной последовательности полностью определяет адрес считываемой ячейки блока 15 памяти, на выходах которого, в зависимости от типа имитируемой неисправности, появляются коды команд, заменяющие текущую, сопровождаемые соответствующими разрядами блокировки. Возможны следующие ситуации, соответствующие описанным структурам.

Безусловное либо условное невыполнение текущей команды. Код памяти, считываемый с группы информационных выходов блока 15 памяти, поступает на информационные входы регистра 19 через вторую группу информационных входов коммутатора 18, на адресный вход которого поступает нулевой сигнал выборки первой группы информационных входов с входа 26 задания режима предлагаемого устройства. При этом нулевой сигнал первого разряда поступает с первого выхода блока 15 памяти через вход элемента ИЛИ 16 на вход элемента И 13. На входе элемента ИЛИ 16 при этом установлен нулевой сигнал, поступающий с входа 26 задания режима устройства для контроля цифровых блоков. Нулевой сигнал с второго разряда поступает с второго выхода блока 15 памяти на вход элемента И 12 и на вход элемента И-НЕ 9,на входе которого устанавливается единичное состояние.

В этих условиях первый синхросигнал В, поступая с первого выхода генератора 1 на вход элемента И 13, не передается на его выход и во второй регистр 19 не осуществляется запись текущей команды, которая не поступает на вход контролируемого блока 6.

Последний сохраняет свое состояние неизменным, осуществляя имитацию невыполнения текущей команды. Второй синхросигнал С поступает через вход элемента И 10, на синхровходы формирователей 5 сигнатур, обеспечивая формирование сигнатур выход1383368

14 ных сигналов, поступающих с выходов контролируемого блока 6. На входе элемента 10 присутствует разрешающий сигнал логической «1». Синхросигнал С поступает на вычитающий синхровход счетчика 2, уменьшая его содержимое на «1». Третий синхросигнал поступает через вход элемента И 11 на вход установки «О» счетчика 14 и на синхровходы генератора 4 псевдослучайной последовательности и регистра 17, и не поступает на синхровход счетчика 14. Передний фронт упомянутого синхросигнала D подтверждает нулевое состояние счетчика 14, записывает код предыдущей команды с выходов генератора 4 псевдослучайной последовательности в регистр 17 и формирует код следующей команды на выходе генератора 4, которая становится текущей, что обеспечивает считывание из блока 15 памяти очередной ячейки, адрес которой определяется совместным состоянием всех трех групп адресных входов этого блока 15.

Безусловное либо условное выполнение некоторой команды взамен текущей. Код команды, заменяющий текущую, установленную на выходе генератора 4 псевдослучайной последовательности, поступает с группы выходов блока !5 памяти через коммутатор 18 на информационные входы регистра 19. При этом единичный сигнал первого разряда, поступая с первого выхода блока 15 памяти через элемент ИЛИ 16 на вход элемента И 13, разрешает прохождение первого синхросигнала В с первого выхода генератора 1 на синхровход регистра 19, обеспечивая запись в него и передачу на входы контролируемого блока 6 заменяющей команды. Контролируемый блок 6 выполняет команду, отличную от текущей, переходя в состояние, соответствующее неисправному контролируемому блоку 6. Второй синхросигнал С поступает через вход элемента И 10 на синхровходы формирователей 5 сигнатур, обеспечивая формирование сигнатур выходных сигналов контролируемого блока 6. Это обеспечивается сочетанием нулевых сигнаналов, поступающих с входа 26 задания режима устройства для контроля цифровых блоков и второго разряда блока 15 памяти.

При этом осуществляется вычитание единицы из содержимого счетчика 2. Третий синхросигнал D подтверждает нулевое состояние счетчика 14, переписывает код пре-дыдущей команды в регистр 17 и формирует код следующей команды на выходе генератора 4 псевдослучайной последовательности, которая становится текущей. Новое состояние на выходах генератора 4, регистра 17 и счетчика 14 обеспечивает считывание очередной ячейки из блока 15 памяти и соответствующей текущей команде, поступающей при условии, что на предыдущем такте выполняется предыдущая команда, хранимая в регистре 17. Аналогично выпол10 няются незаменяемые (нормально выполняемые) текущие команды.

Безусловное либо условное выполнение нескольких команд вместо текущей либо вместе с текущей. Код первой команды, принадлежащий последовательности (цепи) команд, заменяющей текущую команду, поступает с группы выходов блока. 15 памяти на информационные входы регистра 19 через коммутатор 18. При этом единичный сигнал первого разряда, поступая с первого выхода блока 15 памяти через логический элемент

ИЛИ 16 на первый вход четвертого логического элемента И 13, разрешается прохождение первого синхросигнала В с первого выхода генератора 1 на синхровход регистра 19, обеспечивая запись в него и передачу на входы контролируемого блока 6 замещающей команды. Единичный сигнал второго разряда блокировки, проходя через логический элемент И-НЕ 9, инвертируется и поступает в виде запрещающего нулевого сигнала на входы элемента 10 и 11 соответственно.

Упомянутый единичный сигнал второго разряда блокировки поступает в виде разрешающего сигнала на вход элемента И 12.

Поэтому второй синхросигнал С с второго

25 выхода генератора 1 не поступает через элемент И 10 на синхровход формирователей 5 сигнатур и вычитающий вход счетчика 2. Третий сигнал D с третьего выхода генератора 1 не поступает через элемент И 11 на вход установки «О» счетчика 14 и на синхровхоЗ0 ды генератора 4 псевдослучайной последовательности и регистра 17, сохраняя неизменной пару предыдущая — текущая команда.

Третий синхросигнал С поступает через элемент И 12 на синхровход счетчика 14, увеличивая его содержимое на единицу и вызывая адресацию следующей ячейки блока 15 памяти, принадлежащей этой же цепи.

Если второй разряд блокировки этой ячейки единичен, то снова происходит только подача новой команды цепи на входы контролируе40 мого блока 6 без формирования сигнатуры и подсчета числа тестов, а также осуществляется приращение содержимого счетчика 14 и чтение новой команды цепи. Процесс продолжается до тех пор, пока из блока 15 памяти в результате очередного прира45 щения содержимого счетчика 14 не считан код команды, сопровождаемый нулевым значением второго заряда блокировки (конец цели). В этом случае первый синхросигнал В также передает команду на вход контролируемого блока 6, но теперь второй синхросигнал С уже поступает через элемент

И 10 на синхровходы формирователей 5 сигнатур, обеспечивая формирование сигнатур заключительной реакции контролируемого блока 6 на поданную цепь команд, а также обеспечивая подсчет счетчиком 2 всей цепи как одной команды.

Третий синхросигнал D не поступает через заблокированный элемент И 12 на син1383368

55 хровход счетчика 14, а поступает через эле-— мент И 11 на вход установки «О» упомянутого счетчика 14 и на синхровходы генератора 4 псевдослучайной последовательности и регистра 17 соответственно. При этом происходит установка «О» счетчика 14, запись кода предыдущеи команды с выходов генератора 4 псевдослучайной последовательности в регистр 17 и формирование кода новой текущей команды на выходе этого генератора 4, считывание новой ячейки из блока 15-памяти.

Таким образом, процесс повторяется до тех пор, пока очередной синхросигнал С в результате формирования сигнатуры последнего теста либо заменяющей его цепи не приведет к обнулению содержимого счетчика 2, на выходе заема которого появляется импульс установки «О» триггера 3 и записи значения сигнатуры контролируемого блока 6 в регистр 37 компаратора 7, разрешаюмый единичным сигналом, поступающим на вход элемента И 35. Управляющий генератор 1 прекращает вырабатывать синхросигналы, а на выходе готовности предлагаемого устройства появляется единичный сигнал готовности, сообщающий об окончании процесса подачи воздействий. Элементы суммирования по модулю два группы 38 компаратора 7 осуществляют сравнение значений сформированных сигнатур с эталонными (полученными в первом режиме работы) .

Результат сравнения этих значений через элемент ИЛИ ЗЗ, поступает на выход устройства для контроля цифровых блоков.

Если упомянутые одноименные сигнатуры не совпадают (на втором выходе компаратора 7 установлен единичный сигнал), то псевдослучайный тест и формирователи сигнатур обеспечивают обнаружение проимитированных неисправностей (достоверность теста удовлетворительна). В противном случае проимитированные неисправности не обнаружимы тестом (достоверность теста неудовлетворительная). Необходимо подобрать новые вероятностные значения сигналов генератора 4 псевдослучайной последовательности и повторить сначала процесс получения эталонных сигнатур в первом режиме работы, а затем процесс проверки обнаружимости заданного списка неисправностей во втором режиме работы. Отладка псевдослучайных тестов продолжается до тех пор, пока не достигнута требуемая достоверность контроля.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет осуществлять отладку псевдослучайных тестов, используя заведомо исправные контролируемые блоки 6 в интегральном исполнении (т. е. в том случае, когда внесение физических неисправностей практически невозможно), и тем самым повысить достоверность контроля.

l6

Формула изобретения

Устройство для контроля цифровых блоков, содержащее генератор синхросигналов, два счетчика, триггер, первый элемент И, генератор псевдослучайной последовательности, формирователь сигнатур, причем единичный вход триггера является входом пуска устройства, информационный вход формирователя сигнатур является входом устройства для подключения к соответствующим выходам контролируемого блока, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены второй, третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, компаратор, элемент задержки, два регистра, блок памяти, коммутатор, вход задания режима работы устройства соединен с синхровходами компаратора и коммутатора, с первыми входами элемента ИЛИ и э.пемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго эпементов И, выход которого соединен с синхровходом формирователя сигнатур, и с синхровходом первого счетчика, информационный вход которого соединен с входом задания начальных условий устройства, а выход заема первого счетчика соединен с входом блокировки компаратора и с входом сброса триггера, прямой выход триггера соединен с входом пуска генератора синхросигналов, первый выход которого соединен с входом третьего элемента И, второй выход генератора синхроимпульсов соединен с вторым входом первого и первым входом четвертого элементов И, третий выход генератора синхроимпульсов соединен с вторым входом второго элемента И и с входом останова генератора псевдослучайной последовательности, выход первого элемента И соединен с синхровходом первого регистра, с входом сброса второго счетчика, группа выходов генератора псевдослучайной последовательности соединена с первой группой информационных входов коммутатора, с первой группой адресных входов блока памяти и с группой информационных входов первого регистра, группа выходов которого соединена с второй группой адресных входов блока памяти, вход запись-чтение которого соединен с входом задания режима контроля устройства, второй вход элемента И-HE соединен с выходом признака блокировки работы устройства блока памяти и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом блокировки второго счетчика, информационный вход которого соединен с входом задания числа тактов работы контролируемого цифрового блока устройства, группа разрядных выходов второго счетчика соединена с третьей группой адресных входов блока памяти, группа выходов поля тестов которого подключена к второй группе информационных входов коммутатора, выход признака конца контроля блока памяти

1383368

18

ОЛ7 5

Жг 10

Hg 11 12 соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом элемента задержки и с синхровходом второго регистра, выходы которого являются выходами устройства для подключения к входам контролируемого цифрового блока, группа выходов формирователя сигнатур соединена с группой информационных входов компаратора, выходы которого являются выходом ошибки устройства, выход элемента задержки является выходом устройства для подключения к синхровходу контролируемого цифрового блока.

1383368

0m 5

0m 2

0m 25

Составитель В. Леоненко

Редактор H. Гунько Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 9!4/48 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4