Устройство для контроля печатных плат

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для контроля печатных плат. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия за счет автоматизации операций контроля. Устройство содержит блок управления (БУ), блок считывания информации (БСИ) с узлом оптического считывания информации (УОСИ), подвижным столом с контролируемым объектом (ПС) и узлом синхронизации (УС), блок преобразования координат (БПК), первый блок памяти (БП 1), второй блок памяти (БП 2), блок анализа связности (БАС) элементов печатного монтажа. Блоки устройства выполнены и соединены между собой таким образом, что образуют асинхронную конвейерную схему обработки информации о проводящем рисунке печатной платы (ПП) такую, что после каждого этапа обработки снижается объем хранимой информации и одновременно выделяется структура связей проводящего рисунка. При контроле ПП помещается на ПС БСИ, УОСИ осуществляет растровое оптическое считывание информации. БПК, синхронизируемый сигналами УС, формирует координаты элементов изображения по каждой строке растра и записывает их в БП 1, откуда сформированная информация переписывается в БП 2. БАС попарно обрабатывает координаты элементов изображения текущей и предшествующей строк растра и формирует в БП 2 массив, описывающий структуры связей проводящего рисунка ПП. После окончания считывания и анализа связей элементов изображения растра всей ПП БАС выставляет в ЭВМ запрос на обслуживание. ЭВМ считывает из БП 2 массив связности, сравнивает его с эталонным описанием и формирует протокол контроля. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 6 06 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 41 56152/24-24 (22) 28. 11.86 (46) 15. 04. 89. Бюл. N - 14, (71) Смоленское специальное конструкторско-технологическое бюро систем программного управления (72) В. А. Легоньков, В. В. Оборин и В. В. Полулихов (53) 618. 327. 12 (088. 8) (56) Шаккар П. М., Гупта Х. M.

ТИИЭР, 1975, Р 4.

Электроника, 1978, М l7, с. 19, Вуль В. А. и др. Оптические методы контроля в производстве печатных плат. — Зарубежная радиоэлектроника.

1985, Р 3, с. 62, рис. 5. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ

ПЛАТ . (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля печатных плат. Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия за счет автоматизации операций контроля. Устройство содержит блок. управления (БУ), блок считывания информации (БСИ) с узлом оптического считывания информации (УОСИ), подвижным столом с контролируемым объектом (ПС) и узлом синхронизации (УС), блок преобразования координат (БПК), первый

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дпя оптического считывания и контроля проводящего рисунка печатных плат, ÄÄSUÄÄ 1472929 А 1 блок памяти (БП 1), второй блок памяти (БП 2}, блок анализа связности (БАС) элементов печатного монтажа.

Блоки устройства вьполнены и соединены между собой таким образом, что образуют асинхронную конвейерную схему обработки информации о проводящем рисунке печатной платы (ПП) такую, что после каждого этапа обработки снижается объем хранимой информации и одновременно выделяется структура связей проводящего рисунка. Прн контроле ПП помещается на ПС БСИ, УОСИ осуществляет растровое оптическое считывание информации. БПК, синхронизируемый сигналами УС, формирует ко- а

Ф ординаты элементов изображения по каждой строке растра и записывает их в БП 1, откуда сформированная информация переписывается в БП 2. БАС попарно обрабатывает координаты элементов изображения текущей и предшествующей строк растра и формирует в БП 2 массив, описывающий структуры связей проводящего рисунка ПП. После окончания считывания и анализа связей элементов изображения растра всей ПП БАС выставляет в ЭВМ запрос на обслуживание. ЭВМ считывает из БП 2 массив © связности, сравнивает его с эталонным 1 © описанием и формирует протокол контроля. 8 ил.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия устройства за счет автоматизации операций контроля. з

147

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2. — временные диаграммы его работы; на фиг. 3 — функциональная схема блока управления; на фиг. 4 — функциональная схема блока преобразования координат; на фиг. 5 - функциональная схема первого блока памяти, на фиг. 6 — функциональная схема блока анализа связности элементов печатного монтажа; на фиг. 7 — функциональная схема второго блока памяти, на фиг. 8 — компановочная схема блока считывания информации.

Устройство для контроля печатных плат (фиг. 1) содержит блок 1 управления, блок 2 считывания ийформации, блок 3 преобразования координат, первый блок 4 памяти, блок 5 анализа связности элементов печатного монтажа и второй блок 6 памяти.

Двунаправленная шина передачи информационных, адресных и управляющих сигналов состоит из шины адреса ВА, шины данных BI3 и шины управления ВСО.

Блок 1 управления (фиг. 3) предназначен для управления приводом подвижного стола блока 2 оптического считывания информации при сканировании печатной платы (ПП) в процессе контроля, а также для формирования сигналов управления другими блоками устройства. Привод реализован на итак тном m-фазном шаговом двигателе (не показан).

Блок 1 управления содержит счетчик 7 с.дешифратором адреса на входе, триггер 8, реверсивный счетчик 9, кнопку 10 "Пуск", одновибратор 11, элемент 2И-2ИЛИ-ИЛИ 12>элемент 2И 13, ПЗУ 14, генератор 15, ключи 16 управления приводом и коммутатор 17.

Блок 3 преобразования координат (фиг. 4) предназначен для.преобразования информации, поступающей построчно с ПП через блок 2 оптического считывания информации, в координаты объектов текущей строки Н» К и пе.г редачи этих координат в первый блок

4 памяти. Данные, поступающие на информационный вход блока 3 преобразования координат представляют собой двухразрядный двоичный код: первый разряд — признак проводника Пр, второй разряд — признак отверстия От.

Отсутствие обоих признаков соответствует диэлек трику.

2929

Блок 3 преобразования координат содержит триггер 18, счетчик 19, ре.— гистр 20 с дешифратором адреса на входе, одновибратор 21, счетчик 22 и компаратор 23.

Первый блок 4 памяти (фиг. 5) со,держит элементы 2И 24 и 25, элемент

ЗИ 26, триггер 27, счетчик 28 и ОЗУ

10 29

Блок 4 предназначен для сокращения времени контроля путем распараллеливания процесса приема информации, поступающей с ПП, и процесса ее обработки.

Блок 5 анализа связности элементов печатного монтажа (фиг. 6) предназначен для анализа связности контрольных точек посредством построчной обработки информации, сформированной во втором блоке 6 памяти. Результатом обработки является формирование во втором блоке 6 памяти массива кон, трольных точек (МКТ), в котором каж25 дому номеру контрольной точки (11КТ) ставится в соответствие наименьший номер проводника, которому эта контрольная точка принадлежит.

Блок 5 представляет собой спецпроцессор параллельного принципа действия и содержит ПЗУ 30, ОЗУ 31 со схемой сравнения на выходе, регистр 32 признаков с дешифратором тактов на входе, многофункциональный счетчик

33, коммутатор 34 признаков ПЗУ 35

Э тактов, генератор 36 синхросигналов с дешифратором тактов и регистр 37 тактов.

Второй блок 6 памяти (фиг. 7) со40 стоит из коммутатора 38 и ОЗУ 39 и предназначен для хранения массива параметров контрольных точек (МПКТ), передаваемого из ЭВМ при подготовке устройства к работе, а также для хранения массивов, формируемых в процессе обработки информации, поступающей с ПП.

Блок считыв ания информации (фиг. 8) содержит узел оптического считывания информации, состоящий из

50 осветителя 40, сканера 41, фокусирукще го объектива 42, прео бразов ателя

43 светового потока, фотоэлектронного умножителя 44 и АЦП 45, подвижный стол, состоящий из каретки 46; дат55 чика 47 исходного положения .и привода 48, узел синхронизации, состоящий из первого и второго фотодатчиков 49 и 50 соответственно начала и конца

14 строки сканирования, углового интерферометра 51 и формирователя 52 син-хроимпульсов.

Устройство работает следующим образом.

Контроль качества проводящего рисунка ПП осуществляется путем сравнения массива эталонных контрольных точек (МЭКТ), хранящегося в памяти

3ВМ (не показана), с МКТ, сформированным в процессе контроля, описываю щем какие контрольные точки (КТ) связаны между собой печатными проводниками проводящего рисунка ПП, и переданным для сравнения в 3BN.

В качестве КТ рассматриваются центры монтажных и переходных отверстий, а также ламелей. Такой способ контроля позволяет обнаружить дефекты т . проводящего рисунка типа разрывов и перемычек. При этом минимальные размеры обнаруживаемых дефектов соответствуют разрешающей способности оптической системы узла оптического счи- ; тывания информации. МЭКТ формируется из описания ПП в системе автоматического проектирования ПП, а в случае ее отсутствия может составляться по чертежу ПП.

При подготовке устройства к работе 3BN передает в устройство ШКТ и массив констант (МЕ). В МПКТ каждому

NKT ставится в соответствие номер строки растра (СКТ) > в которой находится контрольная точка, и координата контрольной точки (К ), определяющая ее положение на строке растра.

MIKT передается во второй блок 6 па- мяти.

МК передается следующим образом.

В блок 1 управления вводится начальный "выезд", т. е. расстояние, на которое надо переместить ПП от исходного положения, чтобы первая строка сканирования переместилась на позицию контроля. Исходное положение определяется датчиком исходного положения, входящим в состав подвижного стола блока 2 считывания ийформации.

В блок 3 преобразования координат задается расстояние от начала строки сканирования до условной линии, огра1 ничивающей проводящий рисунок ПП вдоль оси механического перемещения, и длину строки сканирования. Начало строки сканирования определяется датчиком начала строки, входящим в состав узла

72929

6 оптического считывания информации блока 2 считывания информации.

Во второй блок 6 памяти вводится количество контрольных точек (ККТ) и

5 количество строк растра (КС) °

По окончании приема МПКТ и МК устройство готово к контролю ПП. Контролируемая ПП помещается контролируемой стороной вверх на подвижный стол блока 2 считывания информации. С помощью блока 1 управления формируется команда "Старт" (ЯТ), которая разрешает работу первого блока 4 памяти и блока 5 анализа связности элементов печатного монтажа. Кроме того, по команде ST блок 1 управления осуществляет начальный "выезд", перемещая

ПП до первой строки сканирования.

При этом блок 1 управления вырабатывает сигнал "Движение" (ИОЧ)- (фиг. 2), запрещающий первому блоку 4 памяти принимать информацию из блока 3 формирования координат.

25 После снятия сигнала N0V и по сиг11 налу Начало строки сканирования" (SI) с выхода блока 2 считывания информации блок 3 преобразования координат начинает подсчитывать синхроимпульсы NI. Каждый импульс МХ соответствует пройденному сканирующим лучом расстоянию, равному одному шагу сканирования. Когда количество подсчитанных импульсов NI становится рав35 ныл расстоянию от начала строки сканирования до условной линки, ограничивающей проводящий рисунок ПП вдоль оси механического перемещения, блок

3 преобразования координат начинает преобразовывать импульсы MI в координаты начала (Н -) и конца (К.„) каждого объекта изображения текущей строки сканирования (под объектами изображения понимают фрагменты изображения, соответствующие проводнику или отверстию в пределах строки сканирования), сопровождая эти координаты стробом записи (СЗп).Это происходит следующим образом.

В зависимости от оптических свойств участков поверхности ПП (диэлектрик, проводник, отверстие), по которым .проходит сканирующий луч, блок 2 считывания информации формиру55 ет двухразрядный двоичный код, который принимает значение О, если .участок соответствует диэлектрику; проводнику; 2 — отверстию; 3 — запрещенная комбинация.!

472929 8 процесс подготовки данных о новой строке растра, заключающийся в формировании координат объектов в первом блоке 4 памяти, и процесс анализа связности контрольных точек, эаклю5 чающийся в обработке координат объектов двух соседних строк, ранее перезаписанных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти в качестве MOT H MOII. Такой подход позволяет значительно сократить время контроля.

По окончании сканирования всей ПП, кОгда кО личе стВО и po Hp енных с Tpo K становится равным КС, блок 5 формирует сигнал "Сброс" (SR), принадлежащий шине управ 1ения ВСО. В ответ на сигв. нал SR блок 1 управления снимает сигHAJJI ST устанавливает cHI H BJI MOV H осуществляет возврат подвижного стола в исходное положение, после чего снимает сигнал MOV. 3BM воспринимает полученный сигнал SR как запрос на обслуживание и по двунаправленной магистрали осуществляет считывание

МКТ, сформированного на втором блоке

6 памяти в результате анализа связности контрольных точек.

3О По окончании сравнивания МКТ и

МЭКТ ЭВМ в случае обнаружения дефектов проводящего рисунка выдает на распечатку информацию о тех контроль-, ных точках, которые либо связались та между собой в результате обнаружения между проводниками перемычки, либо оторвались одна от другой в результа5 те обнаружения разрыва. к ре- Сигналы ST MOV RA ANRA SR яв

40 ляются основными сигналами управле ния . ен- Анализ связности контрольных точек основан на анализе связности объектов изображения текущей и пред45 шествующей строк в темпе поступления данных об очередной строке растра и анализе попадания контрольных точек на эти объекты и заключается в поссти ледовательном выполнении следующих действий:

1. Выборка номера текущей строки а- ТКС;

Таким образом, блок 3 преобразов ния координат в момент перехода из одной оптической среды в другую, чт соответствует изменению двоичного к да с выхода блока 2 считывания инфо мации, интерпретирует подсчитываемь импульсы MI как Н и К и формирует строб записи СЗп, Н и К записываются из блока 3 преобразования координат в первый блок 4 памяти по стробу записи СЗп и передаются по специально выделенной шине Н, К, СЗп.

Когда количество подсчитанных им пульсов MI становится равным длине строки, первый блок 4 памяти вырабатывает сигнал "Готовность. к перез писи" (ВА), принадлежащий шине упра ления ВСО. По сигналу ВА блок 1 управления формирует сигнал MOV и перемещает ПП на следующую строку ска нирования. В ответ на сигнал RA бло

5 анализа связности элементов печат и ного монтажа формирует сигнал Подтверждение готовности" (ANRA) и управляет перезаписью данных о строке растра из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти по двунаправл ной магистрали. В результате перез писи во втором блоке 6 памяти форм . руе тся ма с сив о бъе кто в те кущей стр ки (МОТ) . По окончании перезаписи первый блок 4 памяти снимает сигна

ВА и после снятия сигнала MOV раба блока 3 преобразования координат и первого блока 4 памяти повторяется

В ответ на снятие сигнала RA блок снимает сигнал ANRA и переходит в жим анализа связности контрольных точек по алгоритму, записанному в

ПЗУ блока 5 анализа связности элем тов печатного монтажа.

При поступлении данных, описыва щих объекты следующей строки растр они перезаписываются в качестве МО но уже в другую область второго бл ка 6 памяти. Данные, залисанные в честве МОТ в ранее выделенной обла второго блока 6 памяти, рассматрив ются в качестве массива объектов предшествующей строки (МОП). При ан лизе связности контрольных точек в обработке одновременно участвуют операнды двух соседних строк, одна, из которых называется текущей, а другая — предшествующей.

Наличие двух блоков памяти дает возможность совместить во времени

2. Если номер текущей строки меньше количества строк растра ТКС 4 КС, то переход к п. 3, иначе конец алгоритма анализа связности контрольных точек, формирование в ЭВМ запроса на обслуживание;

29 1О чиная с единицы, и номер связи, рав- ный номеру проводника.

В случае, когда объект текущей строки связан с объектом предшествукицей строки и NIIP ф NCB, то выполняется операция присвоения, которая заключается в следующем: если NIIP ) NCBä, то в качестве нот вого номера проводника и нового номера связи объекту текущей строки присваивается NIIP = NCB „и NCB 11СВ„; если NIIP (NCB„, то в качестве нового номера связи объекту предшествуницей строки присваивается NCB, NIIP .

Присвоение объекту текущей строки номера проводника заключается в записи в МОТ номера проводника по адресу, равному порядковому номеру объекта в строке.

Присвоение объекту номера связи заключается в записи в МСВ номера связи по адресу, равному номеру проводника объекта.

По окончании, анализа связности объекта текущей строки с объектом предшествующей строки осуществляется переход к п. 12.

l2. Анализ попадания контрольной точки на объект текущей строки.

Критерием попадания контрольной точки является условие, когда координата контрольной точки К проецируется на отрезок, определяемый координатаь1и рассматриваемого объекта текущей строки Н,, К>, Если контрольная точка, принадлежащая текущей строке растра, не попала ни .на один из объектов текущей строки, то ей присваивается номер проводника, равный нулю, что характеризует ее как оторвавшуюся от проводящего рисунка контролируемой стороны ПП.

Если контрольная точка попала на объект текущей строки, то ей присваивается номер проводника, равный наименьшему номеру связи из МСВ, соот-. ветствуяций номеру проводника объекта, на который эта контрольная точка попала.

Присвоение контрольной точке номера проводника заключается в записи в

ИКТ номера проводника по адресу, равному порядковому номеру контрольной точки

После анализа попадания контрольной точки на объект текущей строки, если количество проанализированных

)4729

3. Выборка номера строки контрольной точки CKT

4. Если номер текущей строки равен номеру строки контрольной точки ТКС=

= СКТ, то выборка координаты конт- л рольяой точки К, иначе переход к нт п. 5;

5. Если объектов, непроанализированных в текущей и предшествующей строках, больше нет, то переход к п. 6, иначе переход к п. 7;

6. Если контрольные точки в текущей строке еств, то переход к п, 12, иначе переход к следующей строке по п; 1;

7. Если объекты, непроаналиэированные в текущей строке, есть, то переход к п. 9, иначе переход к п. 8; . 8. Если объекты, кепроанализиро— ванные в предшеств,ющей строке, есть, то переход к п. 10, иначе переход к п. ll;

9. Выборка иэ массивов объекта текущей, строки (МОТ) координат объекта 2 текущей строки Нт, К .

10..Выборка из массивов объекта предшествующей строки (МОП) координат объекта предшествуницей строки Нп, K»„ 30

11. Анализ связности объектов текущей и предшествующей строк.

Критерием связнссти двух объектов текущей и предшествующей строк является условие, когда координаты одного

35 объекта проецируются на координаты другого объекта.

Если два проводника сливаются в один проводник, то в месте слияния проводников объект текущей строки оказывается связанньи с двумя объектами предшествующей строки, принадлежащими разным проводникам. Для того, чтобы проанализировать подобную ситуацию когда путем слияния связы 45 ваются разные проводники, во втором блоке 6 памяти формируется массив связности проводников (МСВ),. который .описывает, какие проводники связаны друг с другом. С этой целью вводятся два понятия: номер проводника NIIP a номер связи NCB. В MCB каждому номеру проводника ставится в соответствие его номер связи.

Если в обработке находится объект

55 текущей строки, который не связан ни с одним иэ объектов предшествующей . строки, то ему присваивается очередной порядковый номер проводника, на«

2929

11

147 контрольных точек стало равно заданному количеству контрольных точек (ККТ), то переход к выборке координат следующего объекта текущей строки по п. 5, в противном случае осуществляется .-выборка координат следующей контрольной точки по п ° 3.

Описанные действия производятся для всех контрольных точек проводящего рисунка контролируемой стороны

ПП, в результате чего в MKT каждой контрольной точке ставится в соответствие минимальный номер связи проводника, которому эта контрольная точка принадлежит.

Таким образом, устройство обеспечивает выполнение следующих функций: фиксация контролируемой ПП .в заданном положении; прием из ЭВМ информации, настраивающей устройство на контроль конкретного типа ПП; оптическое растровое считывание изображения проводящего рисунка ПП и преобразование аналогового сигнала каждой строки растра в цифровую форму; формирование синхроимпульсов, сопровождающих считываемую информацию; формирование координат, описывающих положение объектов изображения на каждой строке растра; анализ связности контрольных точек в темпе поступления данных по строкам растра; передача в ЭВМ МКТ по контролируемой стороне ПП.

ЭВМ обеспечивает выполнение следующих функций: передача в устройство МПКТ и МК; прием из устройства МКТ;, сравнение MKT с МЭКТ и формирование на основе сравнения протокола контроля;

Г выводы протокола контроля; формирование и хранение эталонных описаний по каждому типу контролируемых ПП, а именно МПКТ, МК, МЭКТ для каждой стороны ПП.

При предварительной подготовке устройства к работе ЭВМ, обращаясь по адресу блока 1 управления, который дешиффируется входным дешифратором адреса счетчика 7, выставляет на шину данных BD данные о начальном

"выезде", сопровождая их стробом CWR

Полученные данные записываются в счетчик 7.

В исходном положении подвижного стола, которое определяется датчиком исходного положения, входящим в состав блока 2 считывания информации, 5 триггер 8 вырабатывает сигнал впе-!! ред/наз ад" (ВП/НЗ), соответствующий уровню логической единицы. Этот сигнал определяет режим счета реверсивного счетчика 9 как счет с нарастающим итогом (вперед) .

При нажатии оператором кнопки 10

"Пуск" элемент 13 формирует сигнал

ST который проходит на выход элемента 1 2 в виде сигнала MOV, разрешающего работу генератора 1, 5. Импульсы с выхода генератора 15 поступают на счетный вход счетчика 7 и через коммутатор 17 на счетный вход реверсивного счетчика 9. Счетчик 7 уменьшает свое содержимое, а реверсивный счетчик 9 увеличивает свое содержи.мое на единицу по каждому импульсу с выхода генератора 15. Количество pas2б рядов и реверсивного счетчика 9 соответствует количеству тактов управления шагового двигателя и определяет адрес ПЗУ 14, в котором предваритеЛьно "зашита" программа включения фаз

З0 шагового, двигателя. Поэтому количество выходных разрядов ПЗУ 14 соответствует количеству фаз. Таким образом, в зависимости от номера такта ПЗУ 14 включает посредством ключей 16 управЗБ лен"я ту " инН к бин ц"ю ш го двигателя привода подвижного стола.

Нулевое состояние счетчика 7 соответствует перемещению подвижного сто4< ла на расстояние, равное начальному

"выезду". При этом сигнал переноса с выхода счетчика 7 блокирует его работу по счетному входу, переключает входы коммутатора 17 и разрешает ра4> боту одновибратора 11.

По окончании записи данных об объектах строки растра из блока 3 преобразования координат в первый блок 4 памяти в момент перехода в режим перезаписи этих данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти по сигналу RA одновибратор 11 вырабатывает одиночный импульс, который проходит на выход элемента 12 в виде сигнала MOV и через коммутатор 17 на счетный вход реверсивного счетчика 9.

В результате подвижный стол перемещает ПП на следующую строку растра по каждому сигналу RA, !

2929

13 147

По окончании контроля стороны ПП по сигналу SR триггер 8 устанавливает сигнал ВП/НЗ, соответствующий уровню логического нуля. По этому сигналу реверсивный счетчик 9 меняет направление счета, что соответствует перемещению подвижного стола назад в исходное положение, элемент 13 снимает сигнал $Т, элемент 12 вырабатывает сигнал MOV блокируется сигнал переноса с выхода счетчика 7, генератор 15 подключается через коммутатор

1 7 к счетному входу реверсивного счетчика 9.

Таким образом, подвижный стол перемещается назад до тех пор, пока не сработает датчик исходного положения, в результате чего триггер 8 снова устанавливается в положение "Вперед", что соответствует исходному состоянию схемы блока 1 управления.

При предварительной подготовке устройства к работе ЭВМ, обращаясь по адресу блока 3 преобразования координат, который дешифрируется входным дешифратором адреса регистра 20, последовательно выставляет на шину данных BD данные о расстоянии от начала строки до. условной линии, ограничивающей проводящий рисунок ПП вдоль оси механического перемещения, и длине строки, сопровождая их стробом CWR. Полученные данные записываются в регистр 20. Данные о расстоянии от начала строки сканирования до условной линии перезаписываются в счетчик 19, .а данные о длине строки поступают на один из входов компаратора 23.

В режиме контроля при поступлении сигнала записи (Зп) с выхода .первого блока 4 памяти по синхросигналу SI нач ало ко то ро го co о тве тс твуе т моменту прохождения луча через датчик начала строки сканирования, счетчик 19 уменьшает свое содержимое на единицу по каждому синхроимпульсу MI. Нулевое состояние счетчика 19 соответствует пройденному лучом расстоянию от начала строки сканирования до условной линии, ограничивающей проводящий рисунок ПП вдоль оси механического, перемещения. При этом сигнал переноса с выхода счетчика 19 блокирует его работу по счетному входу и разрешает работу триггера 18 и счетчика 22 по установочным входам. В моменты изменения двоичного ко-. да на информационном входе блока 3 преобразования координат, что фиксируется триггером 18, одновибратор 21 формирует строб записи (СЗп).

Счетчик 22 увеличивает свое содержимое на единицу по каждому синхроимпульсу MI фиксируя координату положения луча вдоль строки сканирования.

В моменты изменения двоичного кода пройденное лучом вдоль строки сканирования расстояние интерпретируется как координаты объектов текущей строки Нти К..

Когда пройденное лучом расстояние становится равным длине строки, компаратор 23 формирует сигнал ERA, по которому первый блок 4 памяти снимает сигнал Зп, и блох 3 преобразования координат возвращается в исходноесо стояние °

Первый блок 4 памяти сначала записьвает координаты объектов текущей строки Н „и К, поступающие из блока

3 преобразования координат, а затем по окончании обработки предшествующей строки перез аписьвает эту информацию во второй блок 6 памяти в виде массива объектов текущей строки (МОТ) .

Так как процесс записи данных об объектах строки сканирования происходит/одновременно с обработкой двух предшествующих строк, когда информация передается по шине данных HD, для перезаписи данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти выделяется внутренняя шина данных Н, К, СЗп.

При поступлении сигнала ST и по окончании сигнала MOV с выхода блоха

1 управления после перемещения ПП на позицию контроля элемент 26 вырабатывает сигнал Зп. В режиме записи данных о координатах объектов строки сканирования Н и К„., поступающие по внутренней шине данных с выхода блока 3 преобразования координат, записываются в ОЗУ 29 по стробам СЗп.

Счетчик 28 увеличивает свое состояние на единицу по каждому сигналу

СЗп,;подсчитывая, количество объектов в строке сканирования, которое используется в качестве адреса ОЗУ 29.

По окончании режима записи по сигналу ERA с выхода блока 3 формирова. ния координат триггер 27 вырабатывает сигнал RA, по которому снимается сигнал Зп. При поступлении ответного

2929

16 адреса ВА по сигналам группы EA и на шину данных по сигналам группы EMR, Запись /чтение в ОЗУ 31 определяется командой MR/RD. Запись в порты производится по сигналам группы EMR, при5 чем в течение такта ПЗУ 30 управле" ния может выдать сигнал разрешения записи только на один из портов, при этом другой выполняет операцию чтения ° Запись стробируется сигналом

CMR а чтение — сигналом CRD с выхода генератора 36 синхросигналов. Порты имеют выход на схему сравнения, в которой происходит сравнение реквизитов, поступающих по шине данных BD в соответствующий порт. В зависимости от номера такта Х, который дешифрируется входным дешифратором тактов регистра 32 признаков, результат сравнения, =, Ъ записывается в регистр

32 признаков по сигналу CMR. Аналогично в зависимости от номера такта

Х коммутатор 34 признаков подключает

25 к адресному входу ПЗУ 35 тактов соответствующую часть признаков с выхода регистра 32 признаков. ПЗУ 35 тактов формирует номер следующего такта

Х, который по сигналу CMR записываетЗО ся в регистр 37 тактов.

B первый порт ОЗУ 31 записываются следующие реквизиты: !

15 147 сигнала ANRA с выхода блока 5 по сиг. налу с выхода элемента 25 ОЗУ 29 пе- реводится в режим чтения. Строб чтения CRD проходящий через элемент 24 на вход выборки ОЗУ 29, стробирует выставление информации на шину данных

BD. Счетчик 28 уменьшает свое содержимое на единицу по каждому сигналу

CRD. Нулевое состояние счетчика 28 соответствует окончанию режима перезаписи данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти. При этом сигнал переноса с выхода счетчи. ка 28 устанавливает триггер 27 в исходное со сто яние, при ко тором снимается сигнал RA.

После перемещения ПП на следующую строку растра работа первого блока 4 памяти повторяется.

По окончании контроля стороны ПП по снятию сигнала ST первый блок 4 памяти. возвращается в исходное состояние.

Блок 5 анализа связности элементов печатного монтажа работает по тактам Х, чередование которых обусловлено алгоритмом анализа связности контрольных точек, "зашитым" в ПЗУЗО управления и ПЗУ 35 тактов. В каждом такте выполняется определенный набор операций, например выборка реквизита из второго блока 6 памяти в ОЗУ 31, либо перезапись реквизита, полученного B результате обработки в данном такте в обратном направлении, сравнение хранимых в ОЗУ 31 реквизитов с последующей записью результата срав- . нения в регистр 32 признаков, продвижение на единицу вперед или назад многофункционального счетчика 33.

В зависимости от номера такта Х, поступающего на адресный вход ПЗУ 30 управления, на его выходе формируются следующие управляющие воздействия. сигналы группы разрешения счета ЕС; сигналы группы разрешения записи

EMR, сигналы группы разрешения выхода на шину адреса ЕА; сигналы группы разрешения выхода на шину данных ED; две группы внутренних адресов Al и А2, поступающих на вход ОЗУ 31; команда "Запись/чтение" (MR/RD).

ОЗУ 31 состоит из двух портов.

Каждый порт управляется по внутренним адресам Al и А2 соответственно и имеет возможность выхода на шину

ТКС вЂ” номер текущей строки;

К н — координата контрольной точки, Н „ — координата начала объекта предшествующей строки, К вЂ” координата конца объекта

tl

40 предшествующей строки, КΠ— количество объектов в текущей строке;

ККТ - количество контрольных точек

ПП конкретного типа;

NCBд(11СВ ) - номер связи объекта предшествующей строки или номер связи контрольной точки.

Во второй порт ОЗУ 31 записываются следующие реквизиты:

50 КС вЂ” количество строк растра;

СКТ вЂ” номер строки контрольной точки;

Н вЂ” координата начала объекта текущей строки;

К вЂ” координата конца объекта предшествующей строки;

NIlP (NIlP „ ) — номер проводника объекта текущей строки или номер проводника контрольной точки

1472929

NIIP номер проводника объекта предшествующей строки.

В регистре 32 признаков формируются следующие признаки.

ТКС = КС вЂ” номер текущей строки

5 равен количеству строк растра (для определения окончания сканирования стороны ПП);

ТКС = СКТ вЂ” номер текущей строки равен номеру строки контрольной точки (для определения перехода к выборке координаты контрольной точки К,„);

К „< H» K» К вЂ” координата контрольной точки меньше координаты на- 15 чала или больше координаты конца объ-. екта текущей строки (для определения непопадания контрольной точки на объект текущей строки);

Н„) К; К „ Н.„; К,„< К вЂ” коор-, 20 дината начала объекта предшествующей, строки больше координаты конца объекта текущей строки, координата конца объекта предшествукщей строки меньше, координаты начала или меньше 25 координаты конца объекта текущей строки (для определения связности объектов);

НСВ„» NIIP, НСВ „= НПР - номер связи объекта предшествующей строки 30 больше или равен номеру проводника объекта текущей строки (для присвоения номера проводника при определении связности объектов);

NCB „ = МПР „, - номер связи контрольной точки равен номеру проводника контрольной точки (дпя определения наименьшего номера проводника, на котором расположена контрольная точка); 40

Т = 1 — координаты объекта текущей строки выбраны; !

П = 1 — координаты объекта предшествующей строки выбраны;

ПР 1 — номер проводника выбран;

СКТ = 1 — номер строки контрольной точки выбран;

ПС = 1 — номер проводника объекту текущей строки присвоен.

Многофункциональный счетчик 33 соСТОИТ Иэ ПЯТИ ПОРТОВ порт 1 — счетчик объектов текущей строки (СчТ);..55 порт 2 — счетчик объектов предшествующей строки (СчП); порт 3 — счетчик контрольных точек (Счкт);

18 порт 4 — счетчик строк (СчС); порт 5 — счетчик проводников (СчПР).

Информационный вход счетчиков подключен к шине данных BD. Запись информации в счетчиках происходит по сигналам группы ERR и стробируется сигналом CWR.Каждый счетчик имеет возможность выхода на шину адреса ВА по сигналам группы ЕА и на шину данных BD no сигналам группы ED а также сдвига вперед или назад, что определяется сигналом группы EC и стробируется сиг налом CRD.

СчТ при перезаписи информации об объектах в строке растра из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти считает с нарастающим итогом (вперед), а при анализе связности во время выборки объектов текущей строки считает в обратном направлении (наз ад) .

СчП и СчКТ считают только назад, СчС и СчПР— только вперед..Ф.

При переходе на новую строку растра СчС увеличивает свое содержимое на единицу. При этом массив объектов текущей строки (MOT} становится (с точки зрения дальнейшей обработки) массивом объектов предшествующей строки (ИОП), и зона памяти второго блока 6 памяти, ранее занятая МОП, готова к приему информации об объектах новой текущей строки растра из первого блока 4 памяти.

Работа блока 5 связности элементов печатного монтажа разрешается сигналом ST В зависимости от номера такта Х, который дешифрируется входным дешифратором тактов генератора 36 синхросигналов, вырабатываются строб записи CMR строб чтения CRD; в такте, в котором происходит перезапись данных из первого блока 4 памяти во второй блок 6 памяти, вырабатывается . сигнал АНКА; а в такте, который оп-. ределяет окончание алгоритма анализа связности контрольных точек, формируется сигнал SR. По сбросу сигнала ST с выхода блока 1 управления блок 5 возвращается в исходное состояние.

После установки ПП другой стороной (при контроле двухсторонних ПП) и нажатии оператором кнопки 10 "Пуск" в блоке 1 управления работа блока 5 анализа связности повторяется.

19 14729

Адресный вход ОЗУ 39 подключен к шине адреса ВА, а информационный вход — к шине данных BD. Команда "Запись/чтение" (MR/RD) определяет операцию Запись/чтение" для ОЗУ 39, и м 5

При записи коммутатор 38 подключает к входу выборки ОЗУ 39 строб записи

CMR стробирующий запись информации с шиньг.данных BD в ОЗУ 39, а при чте- р нии — строб чтения CRD стробирующий выставление информации из ОЗУ 39 на шину данных BD.

Сигналы MR/RD, CWR, CRD, принадлежащие шине управления ВСО, формируются ЭВМ при вводе-выводе информации из устройства или блоком 5 при обработке информации, поступающей из

ПП.

Блок 2 считывания информации рабо- 2р тает следующим образом.

ПП устанавливается на каретку 46., После нажатия кнопки 10 "Пуск" в бло ке 1 управления каретка 46 с помощью механически связанного с ней привода

48 перемещается под преобразователем

43 светового потока, Сканер 41 обеспечивает развертку коллимированного светового пучка с выхода осветителя

40 в плоскости сканирования. 30

Фокусирующий объектив 42, установ-. ленный так, что его фокальная плоскость совпадает с плоскостью изображения на поверхности ПП, фокусирует световой пучок с выхода сканера 41

35 в плоскости изображения. Таким образом, с помощью сканера 41, фокусирующего объектива 42 и преобразователя

43 светового потока осуществляется формирование в плоскости изображения линии сканирования, состоящей из последовательных изображений кружка рассеяния в плоскости изображения.

Угол развертки светового пучка скане.ром 41 выбирается таким, чтобы линия сканирования пересекала первый 49 и второй 50 фотодатчики. Промодулированный изображением проводящего рисунка ПП световой поток преобразуется преобразователем 43 светового пу тока в диффузно рассеянный поток и измеряется фотоэлектронным умножителем 44. Аналоговый сигнал с выхода фотоэлектронного умножителя 44 преобразуется АЦП 45 в двоичный код, явля ющийся информационньм выходом блока

2 считывания информации.

Считывание информации со всей поверхности ПП осуществляется за счет.

29 20 отклонения сканирующего пучка в пределах линии сканирования (по координате Х) и за счет перемещения ПП, установленной на каретке 46, механически связанной с приводом 48 (координата Y). Положение сканируемого пучка на линии сканирования непрерывно определяется угловым интерферометром 51. Выходной сигнал интерферометра 51 является синусоидальным сигналом, один период которого соответст-: вует повороту сканирующего зеркала сканера 41 на угол, определяемый кон" структивными характеристиками сканера 41 и углового интерферометра 51.

Формирование синхроимпульсов, сопровождающих двоичный код даннцх, осуществляет формирователь 52 синхро- импульсов. При пересечении световым пучком входного окна фотодатчиков 49 и 50 он формирует синхросигнал:SI, длительность которого соответствует временИ прохождения светового пучка по строке сканирования. — отрезку линии сканирования, ограниченному фотодатчиками 49 и 50. Кроме того, формирователь 52 синхроимпульсов преобразует аналоговый сигнал с выхода углового.интерферометра 51 в цифровые синхроимпульсы MI, определяющие положение светового пучка,на строке сканирования. Выходы формирователя

52 синхроимпульсов являются синхронизирующими выходами блока 2 считывания информации. ,,По окончании сканирования всей стороны ПП каретка .46 осуществляет возврат в исходное положение до тех пор, пока на сработает датчик 47 ис ходного положения.

Формула изобретения

Устройство для контроля печатных; плат,. содержащее блок считывания информации, блок преобразования координат, блок управления и первый блок памяти, информационный выход которого является выходом устройства и соединен с двунаправленной шиной передачи информационных, адресных и управляющих сигналов устройства, первый выход блока считывания информации подключен к первому информационному входу блока преобразования координат, выход которого соединен с первым информационным ,входом первого блока памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це2! 147 лью повышения надежности и быстродействия, оно содержит блок анализа связности элементов печатного монтажа и второй блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом синхронизации блока считывания информации, вход которого подключен к синхронизирующему входу блока преобразования координат, второй выход блока считывания информации подключен к первому управляющему входу блока управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами первого блока памяти, третий уп2929 22 равляющий вход которого подключен к выходу блока анализа связности элементов печатного монтажа, управляющии вход которого соединен с третьим выходом блока управления, управляющий вход блока преобразования координат подключен к выходу первого блока памяти, причем соответствующие входы

10 и выходы блока управления, блока преобразования координат, блока анализа связности элементов печатного монтажа и второго блока памяти соединены с двунаправленной шиной передачи адресных, информационных и управляющих сигналов устройства.

1472929

ВЯ (вср) (есо)

Ю Pettr@u искоУиое

I т36ижн

ditoia У (BQ) 1 472929

Е йаоФ

dnoka1 . СУык йоши

fthm (КО) СРР

С Зэ|кода

Йокя 5

84

СВ йока

Фиаs

1472929 (8О)

Составитель Т. Ничипорович

Редактор А. Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Заказ 1713/49 Тираж 667 Подписное цщщцИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101