Устройство для диагностики неисправностей цифровых узлов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностики неисправностей цифровых узлов. Целью изобретения является повышение точности диагностики. С этой целью в устройство, содержащее генератор тестов, блок микропрограммного управления, регистр маски, группу элементов И и сигнатурный анализатор, введены две схемы сравнения. Сигнатурный анализатор выполнен в виде одноканального сигнатурного анализатора. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО! !ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 F 11/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ЦУ). (21) 4328469/24-24 (22) 06.10.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (72) В. И. Заславский и А. С. Календарев (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 8!7721, кл. G 06 F 11/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1246099, кл. G 06 F ll/22, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностики неисправностей цифровых узлов

Цель изобретения — повышение точности диагностики.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока генерации тестов; на фиг. 3 — функциональная схема блока микропрограммного управления; на фиг. 4функциональная схема сигнатурного анализатора; на, фиг. 5 — функциональная схема фиксации конечного адреса.

Устройство для диагностики неисправностей цифровых узлов (фиг. 1) содержит блок 1 генерации тестов, регистр 2 маски, группу 3 элементов И, блок 4 микропрограммного управления, проверяемый цифровой узел 5, первую схему 6 сравнения, вторую схему 7 сравнения, одноканальный сигнатурный анализатор 8.

Блок 1 генерации тестов (фиг. 2) содержит тактовый генератор 9, первый элемент И 10, триггер 11, элемент ИЛИ !2, 2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностики неисправностей цифровых узлов. Целью изобретения является повышение точности диагностики. С этой целью в устройство, содержащее генератор тестов, блок микропрограммного управления, регистр маски, группу элементов И и сигнатурный анализатор, введены две схемы сравнения. Сигнатурный анализатор выполнен в виде одноканального сигнатурного анализатора. 1 3. п. ф-лы, 5 ил. второй элемент И 13, третий элемент И !4, первый регистр 15 адреса, первый узел 16 индикации, схему 17 фиксации конечного адреса, второй регистр 18 адреса, второй узел 19 индикации, память 20 для хранения входных наборов теста и выходных эталонных наборов, память 21 для хранения эталонных сигнатур.

Блок 4 микропрограммного управления содержит (фиг. 3) .мультиплексор 22 кода условий, схему 23 управления последовательностью микрокоманд, микропрограммную память 24. Узлы 22 — 24 могут быть выполнены на микросхемах 155 КП5, К1804ВУ4 и 556РТ5.

Одноканальный снгнатурный анализатор

8 содержит (фиг. 4) сдвигающий регистр

25, схему 26 сравнения, сумматор 27 по модулю два, триггер 28, времязадающую цепочку 29.

Схема 17 фиксации конечного адреса содержит (фиг. 5) группу 30,— 30» схем совпадения, схему 31 совпадения, триггер 32, группу 331 — 33 переключателей.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы «Пуск» и «Диагностика» подаются на входы блока 1 и блока 4.

1481773!

20

При этом блок 1 выдает входные наборы теста, которые поступают на вход узла 5, входные наборы теста и выходные реакции с выхода узла 5 подаются на входы элементов 3 группы, блок 4 по сигналу

«Пуск» и «Диагностика» формирует управляющие сигналы начальной установки, разрешения записи и сдвига и код маски.

По сигналу начальной установки регистр 2 и анализатор 8 устанавливаются в начальное состояние, а по сигналу разрешения записи производится запись в регистр 2 кода, маски. С выхода регистра 2 код маски поступает на входы элементов 3 группы, С незамаскированных входов узла 5 выходной набор теста поступает на входы элементов 3 и соответственно на первый вход схемы 7. На второй вход схемы 7 подаются эталонные зна .ения выходпо< о набора с блока 1. В c.õ .еме 7:, <ис.х <.ди. сравнение каждого выходного набора с эталонным значением. При совпадении значения выходного набора с эталонным схема 7 ормирует на выходе сигнал «О», в противlloM случае — сигнал «1». С выхода схемы 7 результат сравнения подается на вход анализатора 8 и по сигналу управления сдвиг от блока 4 записываются в анализатор 8. В результате прохождения всех наборов теста в анализаторе 8 формируется значение сигнатуры.

Ьлок генерации тестов (фиг. 2) работает следующим образом.

Сигналом «Пуск» все основные узлы устанавливаются в исходное состояние (в нулевое состояние), тактовый генератор 9 начинает генерацию синхросигналов. Эти сигналы подаются на один из выходов элемента 10. Так как триггер 1! находится в состоянии «О», то на одном из его выходов, подключенных к одному из входов элемента 1(), присутствует сигнал «!».

Этот сигнал разрешает прохождение синхросиг«алов от тактового генератора 9 на входы элементов 13 и 14. Схема !7 выдает на один из входов элемента 13 разрешающий сигнал (сигнал «1»), а на один из входов элемента 14 — запрещающий сигнал (сигнал «О»). Синхросигналы проходят через элемент 13 на вход регистра 15. С регистра код адреса подается на вход памяти 20 и происходит считывание входных наборов и выходных эталонных наборов (реакций), которые поступают на вход проверяемого узла и вход схемы 7 сравнения (фиг. 1) соответственно. Если проверяемый цифровой узел имеет неисправности, то первый из несовпавших с эталонным выходной набор формирует на выходе сигнатурного анализатора 8 сигнал «!», который поступает через элемент 12 на один из входов триггера 1 и устанавливает последний в «О». Сигналом «О» элемент !О закрывается для прохождения синхросигналов от генератора 9 на вход элемента 13.

Операция контроля прекращается и узел 16 индикации фиксирует номер набора теста, на котором произощел останов, т. е. набор tê. Далее по сигналу «Пуск» повторяется операция контроля цифрового узла.

При считывании памяти 20 последнего набора теста схема 17 фиксирует код адреса последнего набора теста, формируя на одном из выходов, соединенным с входом элемента 13, запрещающий сигнал («О») и на одном из входов элемента 14 — разрешающий сигнал («!»). При этом синхросигналы с выхода элемента 10 поступают через элемент 14 на вход регистра 18. На выходе регистра 18 формируются коды адреса, по которым из памяти 21 считываются и поступают на входы схемы 7 сравнения (фиг. 1) значения эталонных сигнатур.

При несовпадении значений сигнатур на выходе схемы 6 сравнения появляется сигнал

«1», который через элемент 12 поступает на вход триггера 1 и переключает его.

При этом синхросигналы на входы элемента 14 и регистра 18 не поступают, а в регистре 18 <риксируется адрес (номер) несовпавшей сигнатуры. Узел 19 индициг>ует этот номер.

Работа блок- 3 происходит следующим образом. Сигналы «Пуск» и «Диагностика» поступают на входы мультиплексора 22, выход которого соединен с входом схемы 23.

Управление мультиплексором 22 и последовательностью инструкций в схеме 23 осуществляется соответствующими полями памяти 24. Коды маски, хранящиеся в памяти 24, пересылаются в регистр 2 (фиг. 1) в зависимости от режима работы. В режиме контроля, запускаемым сигналом

«Пуск», в схеме 23 осуществляется выбор адреса одной постоянной ячейки памяти 24 с неизменным кодом маск. В режиме диагностики на адресные входы памяти 24 поступают различные адреса ячеек памяти 24, хранящих коды масок. В зависимости от алгоритма диагностики реализуется та или иная микропрограмма и соответствующий выбор масок. Кроме кодов масок, в каждой из микрокоманд имеется поле выбора следующего адреса, поле адресов ветвления и поле управления регистром 2 и анализатором 8. Информация о выборе следующего адреса памяти 24 поступает на вход 1 схемы 23, адреса ветвления — на вход Д схемы 23. В поле управления памяти 24 содержится информация об управляющих сигналах начальной установки, разрешения записи и сдвига.

В сигнатурном анализаторе 8 (фиг. 4) определенные выходы разрядов регистра 25 соединены с группой входов сумматора 27.

Эти соединения в<><полняют функции обратных связей. Количество обратных связей и номера разрядов регистра 25, из которых они выходят, определяют закон формирования сигнатур. В настоящее время

1481773

Формула изобретения

55 сигнатурные анализаторы широко применяются для диагностики неисправностей цифровых узлов и контроля неисправностей БИС, Сигнатурный анализатор работает следующим образом.

На один из входов схемы 26 подается потенциал «О». При включении питания с помощью. времязадающей цепочки 29 триггер

28 устанавливается в «О». По сигналу

«Пуск» регистр 25 устанавливается в начальное состояние (все разряды регистра устанавливаются в «О»). На вход сумматора

27 с выхода схемы 7 поступает сигнал «1» в случае несовпадения информации на ее входах. При появлении первого из сигналов «1» на входе сумматора 27 она («единица») записывается в регистр 25. При этом на выходе схемы 26 формируется сигнал «1», который переключает триггер 28 в «1». Сигнал «1» с выхода триггера 28 поступает на один из входов генератора 1 для фиксации набора t». При повторном сигнале «Пуск» операция контроля повторяется и после ее окончания в регистре

25 фиксируется окончательное значение сигнатуры. Значения каждого из разрядов сигнатуры с выходов bI — b регистра 25 поступает ня один из входов схемы 6 сравнения (фиг. !), где сравнивается с эталонными зна ениями сигнатур, поступающими с выходя генератора !. Каждая из этих сигнатур соответствует определенной неисправности в проверяемом узле 5. При совпадении значения сигнатур на выходе схемы 6 формируется сигнал «1», который подается на один из входов генератора 1. При поступлении от схемы 6 сигнала «1» в генераторе фиксируется номер сигнатуры.

По номеру эталонной сигнатуры, совпавшей с полученным значением, определяют номер нсисправности в узле 5.

В схеме 17 фиксации конечного адреса (фиг. 5), если длина проверяемого теста (количестьо входных наборов) постоянная, то переключатели 33 не нужны. В этом случае входы схем 30 совпадения группы

IIOCI яНПО ПОДКЛЮЧЕНЫ К ВЫХОдаМ рЕГИСтра адреса !5.

С помощью переключателей 33 входы схем 30 совпадения подключаются к тем выходам разрядов регистра 15, на которых будет «1» при записи кода адреса последнего набора теста. Остальные входы схем 30 совпадения (количество входов схем 30 совпадения и количество переключателей 33 равно количеству выходов регистра 15) переключаются в положение «О» и на них подается потенциал напряжения, соответствующий уровню «1».

Схема на фиг. 5 работает следующим образом. При подаче сигнала «Пуск i » триггер 32 устанавливается в «О». С прямого выхода триггера 32 сигнал «0» поступает на вход,элемента 14 (фиг. 2), а с инверсного выхода — — «1» на вход

40 элемента 13. Эти сигналы открывают доступ синхросигна "IQB на вход регистра 15 и перекрывают их доступ на вход регистра 18 (фиг. 2) . При установлении в регистре 5 кода, соответствующего адресу последнего набора теста, на все входы схем

30 совпадения будут поданы «1». На выходах схем 30 и на выходе схемы 31 появится «1», которая переключит триггер

32 в «1». С прямого выхода триггера 32 сигнал «I » будет подан на вход элемента 14 и с инверсного выхода «О» — на вход элемента 13. При этом синхроимпульсы с генератора 9 поступают только на вход регистра 18. Сигнал «Пуск — 1» в отличие от сигнала «Пуск» устанавливает в «О» триггер 32 на весь цикл контроль-диагностика (считывание набора теста из памяти 20 и эталонных сигнатур из памяти 21).

Если же в узле 5 возникли неразличимые неисправности. то в этом случае на входы проверяемого узла 5 от генератора 1 поступают последовательно входные наборы от до !. . На входном наборе

1х, а затем на последующих наборах оператором с помощью измерительного прибора (тестера) и щупа производится поиск и локализация неисправностей известным способом.

Вне зависимости от совершенности диагностических устройств (ДУ) и качества диагностических словарей (ДС) пракгически окончательный поиск неисправных элементов или монтажных связей в цифровом узле (ЦУ) производится с помощью зонда человеком-оператором. От качества ДУ и ДС зависит размер определяемой области предполагаемой неисправности. При возникновении неразличимых неисправностей область предполагаемых неисправностей ЦУ оказывается весьма обширна. Размеры области значительно уменьшаются, если поиск начать с набора t .

1. Устройство для диагностики неисправностей цифровых узлов, содержащее блок генерации тестов. блок микропрограммного управления, регистр маски, группу элементов И и сигнатурный анализатор, вход управления сдвигом и вход начальной установки которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока микропрограммного управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к входу разрешения записи и информационному входу регистра маски, вход начальной установки и выход регистра маски соединены соответственно с вторым выходом блока микропрограммного управления и первыми входами элементов И группы, вход начальной установки и вход логических условий блока микропрограммно1481773 го управления подключены соответственно к входу пуска и входу признака диагностики устройства, вход пуска блока генерации тестов соединен с входом пуска устройства, вторые входы элементов И группы являются входом устройства для подключения к выходу проверяемого цифрового узла, а первый информационный выход блока генерации тестов является выходом устройства для подключения к входу проверяемого цифрового узла и кроме того подключен к третьим входам элементов И группы, отличагощееся тем, что, с целью повышения. точности диагностики, оно содержит две схемы сравнения, а сигнатурный анализатор выполнен в виде одноканального сигнатурного анализатора, причем первый и второй входы и выход первой схемы сравнения соединены соответственно с первым информационным выходом сигнатурного анализатора, вторым информационным выходом блока генерации тестов и первым входом останова блока генерации тестов, первый и второй входы и выход второй схемы сравнения подклк>чены соответственно к выходам элементов И группы, третьему информационному выходу блока генерации тестов и информационному входу сигнатурного анализатора, второй информационный выход которого соединен с вторым входом останова блока генерации тестов..

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок генерации тестов содержит тактовый генератор, триггер, три элемента И, элемен" ИЛИ, два регистра адреса, два узла индикации, схему фиксации конечного адреса, память Входных наооров теста и выходных эталонных наборов и память эталонных сигнатур, адресный вход и информационный выход которой соединены соответственно с выходом второго регистра адреса и вторым информационным выходом блока, адресный вход и первый и второй информационные выходы памяти входных наборов теста и выходных эталонных наборов подключены соответственно к выходу первсго регистра адреса, к первому и третьему информационным выходам блока, вход и выход тактового генератора соединены соответственно с входом пуска блока и первым входом первого элемента И, вход установки и выход триггерыа подключены соответственно к входу пуска блока и второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, первый и второй входы и выход элемента ИЛИ соединены соответстгенно с первым и вторым входами останова и входом сброса триггера, первый и второй входы и первый и второй выходы схемы фиксации конечного адреса подключены соответственно к выходу первого д регистра адреса, входу пуска блока, второму входу второго элемента И и второму входу третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И соединены с информационным входом соответственно первого и второго регистров адреса, входы

30 начальной установки которых подключены к входу пуска блока, а входы первого и второго узлов индикации соединены с выходами соответственно первого и второго регистров адреса.

1481773

ФЫГ. Z

4иагносл ика

1481773

Составитель Г. Виталиев

Редактор С. Патрушева Texpeд И. Верее Корректор М. Васильева

Заказ 2691/50 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям рн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Г!атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101