Сигнатурный анализатор

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики цифровых устройств различного назначения по методу сигнатурного анализа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анализатора за счет определения в контролируемой цифровой последовательности числа перепадов и числа тактов с единичным уровнем. Сигнатурный анализатор содержит мультиплексор 1, селектор 2 активного фронта, формирователь 3 измерительного строба, элементы И 4, 7, 8, элемент НЕ 5, элемент И-НЕ 6, элемент ИЛИ-НЕ 9, сумматор 10 по модулю два, управляемый регистр 11 сдвига и блок 12 индикации. Анализатор может работать в пяти режимах - формирования сигнатуры, определения длительности строба, длительности (периода) импульсов, а также числа положительных перепадов и числа единиц в контролируемой последовательности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4 G 06 F ll 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4226948/24-24(22) 09.04.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (72) Г. Л. Рубинштейн, В. Ф. Зубашич, В. Л. Рейзин и Н. Г. Силина (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1120334, кл. G 06 F ll/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1383360, кл. G 06 F ll/00, 1986. (54) СИГНАТУРНЫЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики цифровых уст-. ройств различного назначения по методу сигнатурного анализа. Цель изобретения — рас.SU„„1481768 А 1

2 ширение функциональных возможностей анализатора за счет определения в контролируемой цифровой последовательности числа перепадов и числа тактов с единичным уровнем. Сигнатурный анализатор содержит мультиплексор 1, селектор 2 активного фронта, формирователь 3 измерительного строба, элементы И 4, 7, 8, элемент НЕ 5, элемент И-НЕ 6, элемент ИЛИ-НЕ 9, сумматор 10 по модулю два, управляемый регистр 11 сдвига и блок 12 индикации.

Анализатор может работать в пяти режимах — формирования сигнатуры, определения длительности строба, длительности (периода) импульсов, а также числа положительных перепадов и числа единиц в контролируемой последовательности. 2 ил

1481768

3

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики цифровых устройств различного назначения по методу сигнатурного анализа.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет определения в контролируемой последовательности числа перепадов и числа тактов с единичным уровнем.

На фиг. 1 приведена структурная схема сигнатурного анализатора; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Сигнатурный анализатор (фиг. 1) содержит мультиплексор 1, селектор 2 активного фронта, формирователь 3 измерительного строба, первый элемент И 4, элемент НЕ 5, элемент И-НЕ 6, второй и третий элементы И 7 и 8, элемент ИЛИ-HE 9, сумматор 10 Но модулю два, управляемый регистр 11 сдвига, блок 12 индикации. Анализатор имеет следующие входы: вход 13 данных, тактовый вход 14, вход 15 «Пуск», вход 16 «Стоп», входы 17 — 20 задания режима, вход 21 начальной установки.

Сигнатурный анализатор может работать в пяти режимах.

Первый режим — формирование сигнатуры, второй режим — определение длительности (периода) периодических импульсных сигналов, третий режим — определение длительности измерительного строба, четвертый режим — определение числа тактов с единичным уровнем в цифровой последовательности, пятый режим — определение числа положительных перепадов в цифровой последовательности. Работа анализатора в каждом из указанных режимов иллюстрируется временными диаграммами, представленными на фиг. 2. В первом режиме на входы 17 — 20 (фиг. 1) управления режимом работы анализатора поступают сигналы низкого уровня. Г!ри этом на выходы мультиплексора 1 проходят сигналы с входов- 15

«Пуск» и 16 «Стоп» анализатора, регистр

11 работает в режиме регистра сдвига, на выходах элементов И-НЕ 6 и И 8 соответственно устанавливаются единичный и нулевой потенциалы. На входы селектора 2 активного фронта поступает сигнал «Такт» с входа 14 анализатора и сигналы «Пуск» и

«Стоп» с выхода мультиплексора 1. Селектор 2 активного фронта позволяет выбрать полярность перехода, воздействующего на формирователь 3, отдельно для каждого из сигналов «Такт», «Пуск» и «Стоп». По сигналам «Пуск» и «Стоп» с синхронизацией сигналом «Такт» формирователем 3 измерительного строба вырабатывается измерительный строб (окно измерения), который с первого выхода формирователя 3 поступает соответственно на третий и первый входы элементов И 7 и 8, На первый вход элемента И 7 с выхода элемента И-НЕ 6 поступает единичный потенциал, а на второй

ЗО

4 вход элемента 7 — сигнал «Такт» с соответствующего выхода селектора 2 активного фронта. На выходе элемента И 7 формируется пакет импульсов сигнала «Такт», количество которых определяется длительностью измерительного строба. Через элемент ИЛИНЕ 9 инвертированный пакет тактовых импульсов поступает на С-вход регистра 11, работающего, как указывалось, в режиме сдвигового регистра, который совместно с сумматором 10 по модулю два образует в этом режиме генератор псевдослучайной последовательности.

На первый вход сумматора 10 по модулю два с информационного входа 13 анализатора поступает сигнал «Данные». На другие входы сумматора 10 по модулю два поступают сигналы с выходов управляемого регистра 11 (например, с выходов 7. 9, 12, 16 разрядов при 16-разрядном регистре).

По заднему фронту измерительного строба вырабатывается сигнал конца строба (КС), который с второго выхода формирователя 3 через элемент И 4 поступает на С-вход блока 12 индикации и Hà H-вход регистра 11. Таким образом, код (сигна-.ура) с выхода регистра 11 переписывается в блок 12 индикации, а затем регистр 11 обнуляется и оказывается подготовленным к новому измерению. В блоке 12 код (сигнатура) отображается, например, четырехзначным шестнадцатеричным дисплеем.

Регистр 11 и блок 12 индикации могут быть установлены в нулевое состояние также сигналом, поступающим с входа 21 начальной установки сигнатурного анализатора.

Для переключения в режим определения длительности (периода) импульсов или длительности измерительного строба, числа тактов с единичным уровнем или числа положительных перепадов в цифровой последовательности на второй 18 вход управления режимом работы анализатора подается сигнал высокого уровня ТТЛ.

В зависимости от уровня сигнала на первом 16 входе задания режима работы анализатора обеспечивается определение длительности (периода) импульсов (при высоком уровне потенциала на входе !7) или длительности строба, числа «единиц», числа положительных перепадов в цифровой последовательности (при низком уровне потенциала на входе !7). При наличии на входе 17 сигнала высокого уровня на выходы мультиплексора 1 проходит сигнал «Данные» с информационного входа 13 сигнатурного анализатора. Зтот сигнал в качестве сигналов «Пуск» и «Стоп» поступает на входы селектора 2 активного фронта, а затем на соответствующие входы формирователя 3. Варьируя выбором активных фронтов сигналов «Пуск» и «Стоп», можно обеспечить формирование длительности измерительного строба, равной длительности импульсов (при

1481768

25

40

Формула «зобрегения

55 выборе разноименных псрепгдов) или периоду импульсов (при выборе одноименных перепадов). При этом число тактовых импульсов в пакете на С-входе регистра 11 определяется длительностью выбранного временного интервала.

Под действием единичного потенциала на втором 18 входе задгния режима работы анализатора регистр 11 находится в режиме счета числа поступивших на его С-вход импульсов (положительных перепадов), а информация на Гэ-входе регистоа сдвига/счетчика не влияет ьа его работу.

Для Оп)эеделения длительности измерительного стробг, т. е. длительности временного интервала между выбранными перепадами сигналов на входах 15 «Пуск» и 16 <Стоп» гпализгтора, счета числа положительных перепадов и числя тактов, при !

В режиме определения длительности измерительного стробг на входы 19 и 20 анализатора подаются сигналы низкого уровня, поступающие на второй вход элемента

И-НЕ 6 и на третий вход элемента И 8. При этом на выходе элемента ИЛИ-НE 9, как и в режиме измерения сигнатуры, формируется пакет синхроимпульсов сигнала «Такт», поступающих - соответствующего выхода селекгора 2 активного фронта, число которых определяется длительностью измерительного строб а.

Пакет синхроимпульсов поступает на

С-вход регистра l l, работгющего в режиме счетчика. Результат счета числа синхроимпульсов. в пакете поступает на информационный вход блока 12 индикации и записывается в него сигналом, приходящим на

С-вход с выхода элемента И 4.

В режиме определения числг тактов, при которых имеется единичный уровень в цифровой последовательности, поступающей на информационный вход 13 анализатора, на вход 19 поступает высокий потенциал, а на вход 20 — низкий. При этом сигнал «Данные» через инверстор 5 и элемент И-НЕ 6 поступает на первый вход элемента И 7, на выходе которого формируется пакет синхроимпульсов сигнала «Такт», поступающих на второй вход элемента И 7 с соответствующего выхода селектора 2 активного фонта, число которых определяется числом единиц сигнала «Данные» и длительностью измерительного строба, поступающего с выхода формирователя 3 на третий вход элемента И 7. На выходе элемента И 8, а значит и на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 9, под воздействием сигнала низкого уровня на входе

20 поддерживается сигнал низкого уровня.

C.!e oIInTI .tIbI o, c B !xog2 элемента 1ЙИ-Н

9 на С-Вход !эгботг!Ощего в 1,еж име счетчика 1эегистра ! по туп ге1 I! a! i импульсОВ, числО кот01эых Опреде IH = Iñÿ числом тактОв, при которых в заданном сигналами «Пуск» и «Стоп» измерительно ." интервале сигнал

«Дгнные» имеет высокий (единичньиэ) уровень. Дальнейшая ргбэ,этг анализатора происходит также, как и при определении длительности измерительного строба.

В !э ж и м е 0 и",t äñë . и и я числа и Ол О ж и.:"."-I « Ix перепадов в цифровсй госледовательности сигнала :„ ;,гнные» на входы 19 и 20 анализатора по тупает высокий потенциал. При этом на выходе элемента И 7, как и в режиме определения числа единичных тактов в сигнале «Данн Ie», формируется пакет, число тактовых импульсов в ког тором определяется числом единиц сигнала

«Даипь|c» И дл lIТЕ1 Ь! .ОСТЬЮ ИЗ. 11Ер ИТЕЛЬHОГО строба, г на выход элс.,;ентг И 8 проходит в пределах измерительного строба поступаюц.ий на второи вход этого элемента сигнал

«Данные». На элементе ИЛИ-НЕ 9 происходи-, поглощение сигнала с выхода элемента 7 сигналом, поступающим с выхода элемента 8, и на выходе элемента 9, а значит и на

С-входе работающего в режиме счетчика управляемого регистра сдвига/счетчика 11, присутствует инвертированный сигнал «Данные» в интервале измерительного строба. Таким образом, число синхроимпульсов (воздействующих на счетчик 1 перепадов) равно числу положительных перепадов сигнала

«Данные» в интервале измерительного стр оба.

Сигнатурный анализатор за счет возможности определени:, кроме классической сигнатуры, длительности строба, длительности (периода) импульсов. также числа положительных перепадов и числа единиц в контролируемой цифровой последовательности позволяет зафиксировать уменьшение или увеличение числа перепадов или числа единиц в проверяемом потоке даннь|х, что для многих цифровых узлов может свидетельствовать о нарушении I!v работоспособности. К таким узлам относятся, например, устройства системы прерывания и системы обмена, обслуживающие аппаратуру вводавывода микропроцессорных систем.

Сигнатурный анализатор, содержащий мультиплексор, селектор активного фронта, формирователь измерительного строба, управляемый регистр сдвига. сумматор по модулю два, первый элемент И и блок индикации, причем первые входы первой и второй групп информационных входов мультиплексора являются соответственно входами!

481768

7 таню

Дэтт ругк

Cmnn

Урр /

Урр Z

Урра

Уар Ф

М5 -0 м5-/

apnea с - //ха/ регисгпра-cvemvuwQ ние ланг нро6нен нераннее

Составитель С. Старчик ин

Редактор С. Г1атрушева Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 2691/50 Тираж 669 Подпи< ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, Ol

«Пуск» и «Стоп» анализатора, вторые входы первой и второй групп информационных входов мультиплексора объединены, подключены к первому входу сумматора по модулю два и образуют вход данных анализатора, управляющий вход мультиплексора является первым входом задания режима анализатора, тактовый вход селектора активного фронта является тактовым входом анализатора, первый и второй информационные входы селектора активного фронта подключены соответственно к первому и второму выходам мультиплексора, выходы

«Такт», «Пуск» и «Стоп» селектора активного фронта подключены к одноименным входам формирователя измерительного строба, вход сброса которого соединен с первым входом первого элемента И, входом сброса блока индикации и образует вход начальных условий анализатора, выход «Конец строба» формирователя измерительного строба соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом стробирования блока индикации и входом сброса управляемого регистра сдвига, вход управления режимом которого является вторым входом задания режима анализатора, группа разрядных выходов управляемого регистра сдвига соединена с группой входов сумматора по Модулю два в соответствии с видом образующего полинома, выход сумматора по модулю два соединен с информационным входом управляемого регистра сдвига, группа разрядных выходов которого подключена к группе информационных входов блока индикации, отличающийся тем, что, с целью расширения функцио— нальных возможностей за счет определения в контролируемой последовательности числа перепадов и числа тактов с единичным уровнем, он содержит элемент НЕ, элемент

И-НЕ, второй и третий элементы И и элемент

ИЛИ-НЕ, причем вход элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И и входом данных анализатора, выход элемента НЕ подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого является третьим входом задания режима анализатора, выход элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу «Такт» селектора активного фронта, третий вход второго элемента И подключен к второму входу третьего элемента И и к выходу «Строб» формирователя измерительного строба, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к синхровходу управляемого регистра сдвига, третий вход третьего элемента И является четвертым входом задания режима анализатора.