Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля в заданном временном интервале. Предложенная структура устройства позволяет вести логический анализ очередности смены фронтов входного сигнала, фиксировать и распознавать четырнадцать ситуаций входного сигнала. При этом устройство осуществляет постоянный контроль надежности контактирования шупа с проверяемой цепью. Для отображения четырнадцати форм входного сигнала в устройстве используется принудительная модуляция индицируемых символов и достигается максимальная наглядность в случаях приема сигналов любой длительности. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЩЭ (II) Г СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

П ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

И ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51)5 С 01 R 31 28

1 (61) 1499286 (2 ) 4296305/24-21 (2 ) 17.08..87 (4 ) 07.08.90. Бнш. N - 29 (72) А.Н. Иуращко и В.H. Войтович. (53) 621,317.799(088.8) (515) Авторское свидетельство СССР

У 1499286, кл, С Ol R 31!28, 1987. (5 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГН СТИКИ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ (5 ) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств. Целью изобретения является раСширение функциональных возможнос.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств и является усовершенствованием известного устройства цо ант.сн..И 1499286.

Делью изобретения янляется расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля в заданном вреМенном интервале.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— таблица, отображающая решаемые устройством функции и соответствующую им мнемонику символов;, на фиг. 3 — временная диаграмма работы элементов устройства при нормализованных нходные уровнях сигнала; на фиг. 4 — вре2 тей устройства путем обеспечения контроля в заданном временном интервале. Предложенная структура устройстна позволяет вести логический анализ очередности смены фронтов вход" ного сигнала, фиксировать и распознавать четырнадцать ситуаций входного сигнала. При этом устройство осуществляет постоянный контроль надежности контактирования щупа .с проверяемой цепью. Для Ьтображения четырнадцати форм входного сигнала в устройстве используется принудительная модуляция индицируемых симнолов и достигается максимальная наглядность в случаях приема сигналов любой дли- . ф тельности.,4 ил. менная диаграмма работы при нестандартных уровнях входного сигнала.

Устройство содержит входной усилитель 1, первый 2, второй 3 и третий 4 компараторы, первый 5, второй

6 и третий 7 инверторы, первый 8 и второй 9 RS-триггеры 10 импульсов, ксммутирующий элемент 11, индикатор 12, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И-НЕ, четвертый.-l,б и пятый 17 инверторы, перный 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24 и восьмой 25 D-триггеры, .четвертый 26, пятый 27, шестой 28, седьмой 29, вось.мой 30, девятый 31, десятый 32, одиннадцатый.33, двенадцатый 34, тринад цатый 35, четырнадцатый 36, пятнадми аналогового коммутатора 49, которого соединен с вторым лнаым входом аналогового ключа 44. одной усилитель I служит для сования входных цепей устройства фдами коиплраторов 2-4 для защивход выхо

1 лого

В . согл с вх ты входных цепей от перенапряжения

5 !5 тл И-I!L 32. Выход одиннадцатого элемента И-HF, 33 соединен с третьим вхо— дом индикатора 12, четвертый вход которого соединен с выходом четырнадцлтого элеиентл И-HF. Зб. Пятый вход и1гдиклтора 12 соединен с выходом ш!естилдцптого элемента И-НЕ 38.

Вход 42 устройства соединен с. перв!и". аналоговым входом аналогового к1 ючп 44, ныход которого соединен с входом входного усилителя 1. Вход

4I! выправления устройства соединен с входом управления аналогового ключа 44, синхроиизирующиии входами . девятого 45, десятого 46 и одиннадцатог.о 48 Л-триггеров, S-.âõîäîì третг!его RS-триггера 47 и первым входом э еиента И 5!. Ипформлционный вход девятого D-триггера 45. соединен с . нь1ходом первого ко: плраторл 2. Ипфорилционный вход десятого Р-тригге! рл, 46 соединен с выходом второго коипа рлтора, 3. Инфорилциоиный вход одиннадцатого D-триггера 48 соедгпи и с гиной единично го по те нциллл . Прямо выход девятого D-триггера 45 со динен с первый лдресныи входом ан,логового коииутлторп 49, второй ад есный вход которого соединен с пр иым выходом десятого D-триггера 46, тр тий адресный нход — с инверсным вы одом второго RS-триггера 9. Прямой выход одиннадцатого D-триггера 48 соединен с входом разрешения аналоговог коммутатора. Инверсный выход треt тьего RS-триггера.47 соединен с втоРым входом элемента И 51, ныход которогЬ соединен через элемент 52 задержки с входом ключа 53, второй вход хоторрго соединен с общей шиной. ,Выход ключа 53 соединен с первым вхо ом коммутирующего элемента II u

R-н одами девятого 45, десятого 46 и оди надцатого 48 D-триггеров, R-входои третьего RS-триггера 47. Первый и второй входы делителя 50 напряжения сое инены соотнетстпеггно с шипой питания и общей шиной. Первый, второй и третий выходы делителя 50 напря- . жения соединены соответственно с пер| выи, вторым и третьим аналоговыми

83914 6

При неподключенпом входе усилителя 1 к контролируемой цепи пл выходе усилителя I уровень сигнала. йеиьше напряжения порогов срабатывания коипа-

5 раторов 2-4. Коиплрлторы 2-4 служат для фиксации превышения уровней напряжений нормированных диапазонов. Яапример, для проверки цепей микросхем TTL-серий они составляют. компаратор 3 срабатывает при пренышенни нходпого уровня Ц„;)0,4 В, компаратор

2 — пРи цн„>2,4 В, компаРатоР 4ц „>0,01+0,05 В. Первый триггер 8

15 служит для фиксации срлблтывания комппрлторон 2-4 н случае контроля уровней цормализовлппой лмглитуды.

Триггеры 22-25, эл .менты И-HE 14, 15,28-30 и 32-35 служат для логи20 ческого аггллиэа фсрмы входного сигнала нормализованной ам1цштуды.

Триггеры !8-21, элеиепты И-НЕ 13, 27 и 36-39, инверторы 7, !6 и !7 служат для логического анализа фор25 мы входного сигнала несгандгртной амплитуды, триггер 9, элеиепт И-ЯЕ 31, Ф инвертор 40 — для фикслции момента потери контакта щупа с контролируемой схемой. Генератор IO служит для

30 формирования иодулирующего напряжения для индикатора 12 в тех случаях, когдп требуется изобрлзнть фиксацию входного ииггульсного сигнала любой длительцости. Причем члстотп следования импульсов от генерлторон f 0,5-

Г

2,0 Гц выбирается из удобства наблюдения оператором этих ситуаций. На первом и втором w ixopax генератора I0 импульсы формируются н противофазе один к другому: Еоииутирующий элемент 11 служит для нлчпльной установки триггеров.

Триггеры 45 и 46 служат для фиксации логического уровня цл входе. 42

45 устройства.н конце ингерн нга времени анализа, триггер 47 — для фиксации начала временного интервала, в котором производится анализ логических уровней, триггер 48 — для фиксации окончания временного интервала анализа. Аналоговый ключ 44 служит для переключения аналогового сигцлла или с "нходл 42 устройства, или с выхода коммутатора 49 по сигнллу с входа 43 управления устройства. Коммутатор 49 служит для коммутации логи мскггх уровней с выходов делителя 50 (ггапример, 0,05-0,4; 0,4-2,4 - " 2,4 В) на второй аналоговой вход ключа 44 °

1583914

Элементы И 51, элемент. 52 задержки, ключ 53 служат для выработки сигнала блокировки установки триггеров.

Устройство работает следующим обр a a Î >», В исходном состоянии перед каждым контролем цепи путем замыклния коммутирующего злемеита 1! все триггеры устройства приводят в исходное нулевое coстояние, Кoìèaðaòîpû 2-4 выпол нены таким Образом> что Н1?и неиод ключеином входе к проверяемой цепи ни одни комплрлтор ие срабатывает.

Если на вход устройства подается уро†15 вень сигнала логического нуля (для

ТТ1. U>„<.0,4 В), то срабатывает только компарлтор 4. Прй подаче нл вход устройства сигнала с уровнем выше уровня логического нуля, ш? ниже уровня логической единицы срабатывают комилрлторы 3 и 4 (для TTI. U „=

=0,4-2,4 В). При подаче на вход устройства сигнала с уровнем логической едшшцы (для TTL U«2>4 B) срабл- 25 тывают все компараторы 2-4, нл выходе которых устэнавливлются единичные потенциалы.

Работа .устройства может осуществ- ляться в двух режимах: в режиме А не- ЗО прерывного .контроля и режиме Б контроля в заданном интервале времени, Режим задается уровнем сигнала на входе 43 управления.

В режиме А непрерывного контроля на вход 43 управления подается нулевой логический уровень, по которому триггер 47 устанавливается в единичное состояние, а сигнал с входа 42 устройства поступает через аналоговый > ключ на вход усилителя 1. Устройство производит контроль уровней напряже нгй контролируемых цепей до тех иор, пока присутствует сигнал управления на входе 43. В исходном состоянии 45 ключ 53 закрыт нулевым потенциалом с инверсного выл ода триггера .47 че" рез элемент И 51 и элемент 52 задержки.

В процессе контроля цепей цифровых устройств возможны уровни я формы входяого сигнала (фиг.2). В зависимости от формы и амплитуды устройство работает следующим образом, 1. Неподключенный вход 42, потеря контакта щупа с контролируемой цепью

55 во время контроля. Поскольку U®, меньше уровней срабатывания всех компараторов, то на их выходах устанавливаются нулевые потенциалы. ВтороА RS-триггер 9 устанавливается в единичное состояние, когда на.его прямом выходе единичный потенциал, . который поступает нл первый вход девятого элемента И-НЕ 31, по второму входу которого поступают .импульсы с второго выхода генератора 10, На выходе шестого инвертора 40 формиру1 ются импульсы с частотой следования

f 0,5-2 Гц (фиг. Зм). На индикаторе

12 происходит мигание сегмента (точка), свидетельствующее об отсутствии контакта. На выходе элементов И-НЕ 32 и 33 единичные потенциалы, так как с инверсного >g»xoga триггера 9 на первые входы десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ поступает нулевой потенциал> нл выходе элементов

36 и 38 также единичные потенциалы, поскольку триггеры 18 и 21 установлены в нулевое состояние, и нулевые потенциалы с их прямых выходов поступают аа первые входы четырнадцатого

Зб и шестнадцатого 38 элементов И-НЕ.

Таким образом, на выходах элементов

И-НЕ 32 33,36,38 единичные потенциалы — остальные сегменты индикатора не высвечиваются.

2. На вход 42 устройства поступает сигнал единичного потенциала. Сра-, ба ывaloT все комиараторы 2-4, на вы де которых устанавливается единичный потенциал (фиг. Зб,в,г ). С первого выхода инвертора 5 нулевой потенциал поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 14,с выхода которого единичный потенциал поступает на первый вход тринадцатого элемента И-HE

35, Поскольку триггеры 18 и 21 в нулевом .исходном состоянии, то с их инверсных выходов на входы пятнаДцатого элемента И-НЕ 37 поступают единичные потенциалы. На выходе элемента И-НЕ 37 нулевой потенциал, а на выходе семнадцатого элемента ИНЕ 39 единичный потенциал, который поступает на третий вход тринадцатого элемента И-HE 35 на второй вход которого поступает единичный потенциал с выхода восьмого элемента И-НЕ 30 так как триггер 23 в нулевом исходном состоянии, Поскольку на входах элемента И-НЕ 35 единичные потенциалы, В то на выходе элемента И-.НЕ 35 нулевой потенциал, который поступает на второй вход десятого элемента И-НЕ

32, на выходе которого устанавливает5839 l 4

1О ся единичный потенциал. И«диклции спм«олл "0" пл индикаторе 12 нет, В то же время с выхода второго комплратора 3 единичный потенциал поступает на первый вход третьего элемен5 та И-HE 15, «а второй вход которого поступает также единич«ый потенциал с выхода итестого элемента И-НЕ 28, так как нl входы последнего поступлют нулевые. по-.е«цттллы с выходов триггеров 23 и 25, находяшт»хся в исход«ом нулевом состоянии. С выхода третьего элемента И-HF. 15 IfvnefoA потен-. цилл поступает ил нторотт вход двенад.цатого элемента И-НЕ 34, с выходя послед«его единичный потенцттлл посту«лет на второй вход один«лдцлтого эле— ментл И-11Г 33, пл перно 1 «ходе которого присутствует сдипичтптй поте>»пил, т с иннерс«ого выхода нторогo 1»Б-триггера 9. Нулевой поте. цилл с выхо;тл одиннадцатого элел ептл И-НГ 33 (фиг. Злтт Вызывает с Бе четтие с им!>О ла "1" на индикаторе l 2. Нг скольку ,первый 18 и четнертт«й 21 D-триггеры н нулевом состоянии, то «улевые Ito тенциалы с их ныходог1 оттределттют единичные потенциалы «л выхода>: четырнадцатого 36 и шееTffojfffoTO!o 38 .элементов И-НЕ. Символы " " и "-" не высвечиваются. Нулевой потенциал с ,прямого выхода триггера 9 вызывает ,постоянно свечение симнолл "g через элементы И-HE 31, ипвертор 40;

3. На входе 42 устройства «ахо,т»ится сигнал выше уровня логического нуля, но ниже логическо" единтпты. Клк

И во втором случае «улевой поте«цил.т с ныхода третьего элемента И-НЕ 15 40

Вызывает свечение символа "1. Крол»е ого, поскольку с выхода перного комйлратора 2 посчупает нулевой потен--. циал, то единич«ый потенциал с выхода первого инверуора 5 поступает нл пер 45 вьтй вход второго элемента И-НЕ 14, нл второй вход которого поступает также единичный потенциал с выхода шестого элемента И-HE 28, поскольку D-три» ге-. ры 23..и 25 находятся н нулевом coc- . тоянии. Таким образом, нуленой потенциал с выхода второго элекента И-НЕ 14

1 последовательно через элементы И-HK

35 и 32 вызывает высвечивание дополт»ительно символа 0" (фиг.Зл,м ). Ос ттальньте сегменты ит»дикаторл 12 не

55 в тсвечиваются, кроме посто»нного свечения символа "g", клк и н предыдутцем слу чае.

4. Нл вход 42 устройства поступает

cf- гнал Ifулевого ттотеттттттл»та. На выходах первого 2 и второго 3 комплраторов ттрисутствуют нулевые потетщттальт, а выходах тре гье га комплрлторл 4 единичный потетшилл. Единичный потенцилл с .ньгхадл ттер «ого инвертора 5 поступает на первый вход второго элемента И-НГ. 14, нл второй вхо, которого поступает единич«ыи потенциал с выхода шестого эл мента И-НЕ 28, так как П-триггеры 23 и 25 в нулевом состоянии. Нулевой потенциал с выхода элемента И-HЕ 14 поступлет на первый нход трттнадцлтого алеке«та И-Hh 35, КОтОРЫй НЫЗЬтт>ЛЕт ЧЕРС".1 Дт СЯтЫй ЭЛЕмент И-НЕ 32 высвечнвлтпте символа

1> >t

О, тлк клк второй триггер 9 в нулевом состоя«ии, л г диптптттый ттотепцилл с его инверс«ого Iff ixe>jI;f «оступаст «л первый вход десятого элемента.

И вЂ” l l F. 32 .

Нуле вой поте тптттлл с >ыходл второго компараторл 3 поступает «л первый вход .третьего элемента И-Hl. 15, с выхода которого едтппitттптй потенциал . поступает на г>тс р и н .т f j,ве«лдцлтого элеметттл И-HF 34. Тлк off 1>-триггер 25 í «уттепом состoS ffffff То на первый вход элемсптл И-НГ 34 поступапает едиттичнттй потетптттлл, а на егo третий вход — также с д ««ч«ый потенпилл, поскольку D-триггеры 18 и 21 в нулевом coc To Rf»! Iff„èë f!blходе пятнадцатого элемептл И-fll 37 нулевой потенциал, нл выходе ct мплдцлтого элеме«та И-НЕ 39 едтпт« ffi! »1 потенциал.

Таким образом, нл нходлх. -.пеке«та и-HE 35 единичные поте«пи I>fbi, а на

его НЫХОДЕ НУЛЕВОЙ, КотОРЫй ОПРЕделяет на выходе тес».г го элелтента т»-HF нулевой поте>питал. Символ "1" не высвечивается. Остлль«ые ссгменты индикатора 12 не L>bfcпечтп лн>тся, кроме .символов "0« и "в .

5. Смена поте«цпл тпi t-. едиттичного уровня на нулевой. В; т олт случае на индика1оре 12 до сиены пвтетптттлла высвечиваются силтвс>лы "1" и "уп (второй случай ), à затетт пртптсходпт смена символов «л индикаторе 12 "0" и

"ет" (четвертыйт случай) . О<- гг»тт ньте символы не высвечиваются.

6. Смена IloTQffLIIfe! tf;I нулет ого уровня на единич«ый, В . т< «cну >ле на индикаторе ) 2 до слтены >и тети>и.тлл высвечиваются c««âoлтт 0 11 тт (четвертый случай ), а зл . и нр. нс; оттит

158391

50

11 смена символов йа и1 " и и@и (нторой случай) ..

7. Смена потенциала единичного уровйя на нестандартный: больше логического нуля, но меньше логической единицы. До сменй потенциала на индикаторе 12 высвечиваются символы и1и и "a" (второй случай). После смены потенциала высвечиваются символы "0"

1и и ° (третий случай).

8. Смена нулевого потенциала на нестандартный : больше логического нуля, но меньше логической единицы.

До смены потенциала на индикаторе 12 высвечиваются символы "Ои и и ° и (четвертый случай) . После смены потенциала высвечиваются символы "0",и1и и "аи (третий случай ).

1 .9. Одиночный положительный импульс нормализованной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства нулевой потенциал, на индикаторе 12 высвечиваются символы иОи и и фи (четвертый случай) . Поскольку 25 сигнал нулевого уровня, то срабатывает третий компаратор 4 и на выходе единичный потенциал, а на выходах первого 2 и второго 3 компараторов нулевые потейциалы . С выхода второго иннертора 6 единичный потенциал поступает на йервый вход четвертого элемента И-НЕ 26, с выхода последнего нулевой потенциал устанавливает первый RS-триггер 8 н нулевое состояние, когда на его прямом выходе нуле" 35 вой потенциал (фиг.Зд). Поскольку после касания щупом устройства контролируемых цепей путем замыкания цепи коммутирующего элемента 11 D-триггеры 18-25 и RS-триггер 9 устанавливаются в нулевое состояние, то на их выходах нулень1е потенциалы.

При смене потенциала входного сигнала с "Ои- 1и (положительный фронт импульса) пятый Р-триггер 22 устанав- .

45 линается н единичное состояние (фиг. Çe), поскольку первый RS-триггер 8 устанавливается в единичное состояние сигналом от- сработавшего компаратора 2 при этом с R-входа

1 триггера 8 нулевой потенциал снимается, так как на выходе компаратора единичный потенциал. По заднему фрон-. ту входного сигнала и!" "0" на вы.ходе первого компаратора 2 устанавли- 5 вается нулевой потенциал, а на выходе первого инвертора 5 - единичный потенциал. Ha выходе компаратора 3 устанавливается нулевой потенциал, а на выходе третьего компаратора 4 остается единичный потенциал (фиг.Зб, в,з). Триггер 8 устанавливаешься сигналом с выхода четвертого элемента

И-HE 26 и нулевое состояние. Положительным перепадом сигнала с инверсного выхода триггера 8 восьмой триггер 25 устанавливается н единичное состояние (фиг.Зж), так как èà его.

D-вход поступает единичный потенциал с выхода триггера 22. Единичный потенциал с выхода триггера 25 посту" пает на первые входы шестого 28 и седьмого 29 элементов И-НЕ. Посколь-. ку на втором входе седьмого элемента И-HE 29 присутствуют импульсы с второго выхода генератора )О, то с выхода элемента И-HE 29 инвертированные импульсы поступают последовательно через элементы И-HE 34 и

33 на сегмент индикатора 12, вызывая модулированное свечение символа " 1и (фиг.Зл). Наряду с этим noc" ле одиночного положительного импульса на входе устройства остается нулевой потенциал. При этом устройство высвечивает дополнительно еще и символы 0 и ю, как и в четвертом и и и и случае .

10..На вход 42 устройства поступает одиночный отрицательный импульс нормализованной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства еднничый потенциал, на индикаторе высвечиваются символы и1" .и " ° и (второй случай . Срабатывают компараторы 2-4 и на их выходах присутствуют единичные потенциалы. Сигналом нулевого уровня с выхода первого инвертора 5 первый RS-триггер 8 устанавливается н единичнЬе состояние, когда на его инверсном выходе нулевой потенциал. D-триггеры 18"25 и

RS-триггер 9 установлены н нулевое состояние. При смене входного потенциала с и1и- иОи (отрицательный фронт импульса) седьмой Р-триггер 24 устанавливается в единичное состояние (фиг.Зз).. По заднему фронту (иОи

-«и1и) входного сигнала на выходе второго компаратора 3 устананлинается единичный потенциал, который через инвертор 6 и элемент И-НЕ 26 поступает на R-вход первого RS-триггера. На выходе первого компаратора 2 устанавливается единичный потенциал, который через инвертор 5 устананливает

1-4

13

1583914 в единичное состояние триггер 8. По положительному перепаду сигнала с прямого выхода триггера 9 шестой

D-триггер 23 устанавлинается в единичное состояние (фиг.Зи), так как ранее с выхода Р-триггера 24 стал поступать единичный потенциал на Р-вход триггера 23, которое поступает на первый вход восьмого элемента И-HE ЗО и второй вход шестого элемента И-

НЕ 28. Поскольку на втором входе элемента И-HE 30 присутствуют импульсы с первого выхода генератора 10, то с выхода элемента И-НЕ 30 импульсы поступают последовательно через элементы И-НЕ 35 и 32 на сегменты индикатора 12, нызывал свечение символа 0" (фиг.Зк). Наряду с этим после одиночного атринательиг го импульса на входа устройств-. асчаетсл единичный потенциал. Устройство высвечивав и ет доиолнитспьно и символы 1 и ®», как и во втором случае.

tI..×åpñäîâàHèå одиночного положительного и отрицатеJIblf0»а импуль— сов, пачка импульсов нормал:lçoâàííîé амплитуды. Коммутирующий элемент 11 разомкнут. После поступления па вход устройства положительного импульса последовательно срабатывают D-триггеры 22 и 25, а на выходе седьмого элемен га И-НЕ 29 присутствуют импулг— сы с второго выхода генератора 10, Импульсы последовательно через элементы И-НЕ 34 и ЗЗ поступают на сегмент индикатора 12, вызывал модулированное по яркости свечение символа "1", как и в девятом случае. Следующий затем отрицате»ьный импульс вызЫвает последовательно срабатывание D-триггеров 24 и 23, а на выходе восьмого элемента И-НЕ 30 присутствуют импульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы последовательно через элементы И-НЕ 35 и 32 поступа ют на сегменты индикатора 12, вызывая модулированное свечение символа

"0", Поскольку модуляция символов

"Он и "I" вызвана различными фазами одного генератора 10, то на индикаторе поочередно высвечиваются символы "Q" и "1". Кроме того, при сраба" тывании обоих D-триггеров 23 и 25 на входы шестого элемента И-НЕ 28 поступают единичные потенциалы, С выхода элемента И-HE 28 на вторые входы

Второго 14 и третьего 15 элемента !

1-НЕ поступает блокирующий нулевой

50 потенциал, по которому запрещается поступление с выходов элементов ИНЕ 14 и 15 нулевых потенциалов. Поскольку 0-триггеры 18 и 21 в нулевом состоянии, то на выходе пятнадцатого элемента И-НЕ 37 нулевой потенциал, по которому с элемента И-НЕ 39 на третьи входы элементов И-НЕ 34 и 35 поступают единичные потенциалы.

Таким образом, лишь на втором входе тринадцатого элемента И-НЕ 35 и первом нходе. двенадцатого элемента

И-ИЕ 34 присутствуют импульсы, а на

15 остальных входах этих элементон И-НЕ— единичные потенциалы. Поскольку RSтриггер 9 находится в нулевом состоянии, то нулевой потенциал с его прямого ныхода поступает через элемент

И-IIE 3!, инвертор 40 на сегмент "точка" индикатора t2. Высвечиваются символы "е" и поочередно "0" и "1".

12. Последовательность импульсов нормализованной амплитуды. Коммути25 рующий элемент II замкнут. Проверку цепей цифровых устройств в этом

f режиме можно произнести после предва-. рительной оценки при разомкнутом коммутирующем элемент» II. Убедившись, как в одиннадцатом случае, о поступлении на вход последовательности импульсов нормализованной амплитуды, можно ориентировочно оценить . скваж" ность положительных и отрицательных импульсов по яркости высвечивания импульсов 1 0 и ill Если длительность положительных импульсов больше отрицательных, то символ I высвечиваl I 1I ется ярче, чем "0, и наоборот. По40 скольку все D-триггеры устройстна удерживаются н исходном нулевом состоянии, то имеет места поочередная работа устройства, как но втором и четвертом случаях. Поочередное вы45 свечивание символов t " и "0 определяется поступлением входных импульсов с выхода компаратора 2 последовательно через инвертор 5, элементы И-НЕ 14, 35 и 32 на сегменты "0" индикатора

12, а также с ныхода компаратора 3 последовательно через элсмснты И-НЕ 15, 34 и 33 на сегмент -"l" индикатора 12, l3. Одиночный отрицательный импульс или последовательность отрицательных импульсов ненормированной амплитуды.

В исходном состоянии на »холе устройства единичный нормированный потенциал, а на выходах комиа11атор< в 2-4 единичные потенциалы (фи».4;,с,в,г).

l6

1583914

По переднему, отрицательному фронту импульса входного сигнала (фиг.4a} на выходе компаратора 2 появляется нулевой потенциал, по которому на выходе первого иннертора 5 поы ляется единичный потенциал, который поступает на синхровход второго D-триг" гера 19, Триггер 19 устанавливаетея в единичное состояние (фиг.4е), а единичный потенциал с его выхода по-. ступает на D-вход первого В-триггера 18. Поскольку до прихода заднего фронта импульса компараторы 3 и 4 на своих выходах сохраняют единичные 15 потенциалы, то с выхода элемента

И-НЕ 26 поступает на первый вход элемента И-НЕ 27 единичный потенциал.

По заднему фронту 1положительному перепаду) входного импульса сигналом 20 с выхода первого кампаратора 2 первый 0-триггер 18 устанавливается в единичное состояние (фиг.4ж), при .этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на первый, вход 25 четырнадцатого элемента И-НЕ 36, на второй вход которого поступают импульсы С первого. выхода генератора. )0. Импульсы с выхода элемента

И-НЕ 36 (фиг. 4м) вызывают прерывис- 30 тую индикацию символа " ". Кроме того, нулевой. потенциал с инверсного выхода D-триггера 18 определяет единичный потенциал на выходе пятнадцатого элемента И-НЕ 37. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 37 поступает на первый вход семнадцатого элемента И-НЕ 39, на второй вход которого поступают импульсы с второго выхода генератора 10. Далее импульсы с выхода семнадцатого элемента И-НЕ 39 поступают на третьи входы двенадцатого . 34 и тринадцатого 35 .элементов

И-HE с выходов которых импульсы поступают через. элементы И-НЕ 33 и 32 (фиг.4л,к) на сегменты индикатора 12, вызывая прерывистую индикацию символов "0" и "1" в одном такте, а в дру- .

roM такте символа " †". Кроме того, как и в предыдущих случаях, высвечивается символ "а".

14. Одиночный положительный импульс или последовательность положительных импульсов ненормированной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства нулевой потенциал, на выходах первого 2 и второго 3 компа/

: раторов нулевые потеицйалы, на выходе третьего компаратора 4 единичный по-.. тенциал {фиг. 4а, б, в, r), а на входах четвертого элемента И-HE 26 нуЛевой потенциал. По переднему фронту входного импульса третий D-триггер 20 положительным перепадом "0" "1" сигнала с выхода четверто1 о элемента И-НЕ

26 устанавливается в единичное сос" тояние (фиг, 4з). Единичный потенциал с выхода третьего D-триггера 20 поступает на D- u R-входы четвертого

D-триггера 21. В течение длительности входного импульса на выходе первого компаратора 2 (фиг.46) нулевой потенциал, а на выходах второго 3 и тре-. тьего 4 компараторов единичные потенциалы, По заднему фронту входного импульса, когда ка выходе. второго компаратора 3 становится нулевой потенциал, на выходе четвертого элемента нулевой потенциал. По положительному перепаду сигнала с выхода третьего инвертора 7 четвертый триггер 2! ус" танавливается в единичное состояние (фиг ° 4и), при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на первый вход шестнадцатого элемента И-НЕ 38, на второй вход которого поступают импульсы с первого выхода генератора l0. Импульсы с выхода элемента И-HE 38 (фиг.4н) вызывают прерывистую индикацию символа "

Кроме того, нулевой потенциал с ин-.. версного выхода четвертого 0-триггера 21 определяет единичный потенциал на выходе пятнадцатого элемента И-НЕ 37. С выхода семнадцатого элемента И-НЕ 39 импульсы поступают на третьи входы двена щатого 34 и тринадцатого 35 элементов И-НЕ, с . выходов которых импульсы .поступают через элементы И-НЕ 33 и 32 (фиг.4л, к) на сегменты индикатора 12, вызывая прерывистую индикацию символов "0 и "!" в одном такте, а в дру-. гом такте символа " ". Кроме того, как и в предыдущих случаях, высвечивается символ "р".

Если в процессе контроля цепей цифровых устройств произойдет потеря контакта щупа устройства, то на выходе третьего компаратора выставится нулевой. потенциал, по которому вто.рой RS-триггер 9 установится в еди-.. ничное состояние. При этом единичный потенциал с прямого выхода триггера 9 поступает на первый вход девятого элемента И-НЕ 31, по второму входу которого поступают импульсы с

l 583914 нторого выхода генератора I О. На выходе шестого инвертора 40 формируются HMCTyJIhcbc с частотой следования

f„=0,5-2 Гц (фиг.Зм) . На индикаторе 12 происходит мигание сегмента ("точка") "э, свидетельствуя об отсутстнии контакта. Индикация остальных сегментов индикатора 12 заблокирована нулевым потенциалом с инверсного

:выхода второго RS-триггера 9 -по первым входам десятого 32 и одиннадиатого 33 элементов И-HE. Контроль следует повторить до обеспечения надежного контакта щупа устройства, постоянно обнуляя триггеры устройства

I; . утем замыкания коммутирующего элеМ ента 11 до тех пор, пока постоянно

1I !I и е будет высвечиваться символ ° (" точ к а ) . го

В режиме Б при контроле в заданном и>нтервале времени н исходном состоянии на входе 43 управления устройства присутствует. единичный логический уровень. При этом на вход ключа 44 25

Поступает сигнал с выхода коммутатора 49, который заблокирован нулевым фотенциалом с прямого выхода одиннадцатого D-триггера 48. Все триггеры установлены в нулевое состояние пу.тем замыкания элемента ll. В исходном чостоянии ключ 53 открыт единичным потенциалом с инверсного выхода триггера 47 через элемент И 51 и элемент э2 задержки, а на входах обнуления ,сех триггеров присутстнует нулевой у ровень.

Для контроля цифровых устройств н заданном временном интервале на ход 43 устройства подается отрицаельный 1импульс, передний фронт которого совпадает с началом контрольноt о интервала времени, а его .задний ронт (положительный перепад) — с 45 онцом контрольного интервала времеи. Нулевой потенциал с входа 43 уст,ойства поступает на первый вход элеента И 51, а нулевой потенциал с вы> да элемента И 51 запускает элс>

50 . мент 52 задержки, Кроме того, по сигналу с входа 43 аналоговый ключ 44 цодключает на свой выход сигнал с в ода 42 устройства, на .который пос1гупает сигнал контролируемой цепи цифрового устройства. Срабатывают к мпараторы 2-4 в зависимости от в личины потенциала на входе устройства, как и в режиме А.

Нулевой потенциал с ныхода элемента И 51 задерживается элементом 52 задержки таким образом, что к моменту закрытия ключа 53, когда па R-входах триггеров устанавливается единичный потенциал, переходные процессы в усилителе ) и компараторах 2-4 заканчиваются. Триггер 4 7 устанавливается н единичное состояние сигналом с входа 43 устройстна. Устройство готово к фиксации поступающих сигналов по входу 42 и распознаванию их форм.

В дальнейшем работа устройства аналогична режиму А. В конце временного интервала анализа триггеры 18-25 устанавливаются соответствующим об" разом (режим А). Па информационных. входах девятого 45 и десятого 46

D-триггеров присутствуют логические уровни с выходон компараторон 2 и 3, соответствующие уровню сигнала с входа 42 в конце контрольного нременного интервала. По заднему фронту (0 1) сигнала по входу 43 устройства потенциалы выходов «омпараторон

2 и 3 фиксируются в D-триггерах 45. и 45 соответственно, а логические уровни с выходов последних поступают на соответстнующие адресные входы (первый и второй) аналс гового коммутатора 49, на который поступает логический уровень и с инверсного выхода второго RS-триггера, фиксирующего наличие контакта щупа устройства в течение контрольного интервала времени. Кроме того, по заднему фронту (О- 1) сигнала по входу 4Э устройства одиннадцатый D-триггер 48 устанавливается в единичное состояние, при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на вход разрешения коммутатора 49. На выход коммутатора 49 поступает соответствующий уровень напряжения с выходов делите.ля 50 напряжения, величина которого определяется комбинацией логических уровней на адресных в .t «;»; коммутато ра 49. Ло окончанию сигнала по входу 43 устройства ключ 44 переключает сигнал, поступающий ио второму аналогоному входу, с выхода «сь:мутатора

49 на вход усилителя l, Тв«им образом, фиксируется тот и з гси! ивл, который присутствовал на н (>ив - i 2 н мо мент окончания интервала,>иализа.

Вход 42 блокируется ло; >, c, òë обнуления всех триггеров ус:;>i.:i; ва при замыкании контактов «г.у - ; ...,:.*;ого

19!

583914

?0 элемента 11, На индикаторе 12 высве-. ч ваются соответствующие символы (гемпадцатый режим),эквивалентные изменению формы входного сигнала в, 5

-.ечение контрольного интервала времени, Эффективность ат применения предлагаемого устройства по сравнению с известным выражается в расширении функциональных вазможностей при контроле цифровых устройств в определен- . ном временном интервале или такте.

В известном устройстве в силу ограниченной структуры фиксируются все изменения входного сигнала ат момента касания щупа проверяемой цепи да текущего момента диагностирования, т.е. отсутствует временная избирательность. Это снижает функциональные возможности, область применения и делает невозможным применение устройства при контроле динамических про- цессов в цифровьгх устройствах.

Предлагаемое устройство лишено р5 этих недостатков, За счет своей структуры устройство позволяет вести логический анализ очередности смены фронтов входного сигнала, фиксировать и распознавать 14 ситуаций входного сигнала. Кроме того, в про цессе контроля предлагаемое устройство осуществляет постоянна контроль надежности контактиравания щупа с проверяемой цепью. Результаты контроля адназначно фиксируются на индикаторе, исключая при этом полу чение недостоверных результатов. Для отображении 14 форм входного сигнала на простейшем индикаторе в устрайст- 4О ве используется принудительная модуляция индицируемых символов, при этом достигается максимальная наглядность в случаях приема импульсных сигналов любой длительности.

Формула изобретения

Устройство для контроля и диагносцифровых устройств Ho BBT.cB ° 50

Р 1499286, î т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функцио-, нальных возможностей за счет обес-. печения контроля в заданном временном

Ф интервале, в него введены аналоговый ключ, девятый, деся гый и одиннадцатый

D-триггеры, третий RG-триггер, анало- говый коммутатор, делитель напряжения,. элемент И, элемент .задержки, ключ, причем вход устройства соединен с первым аналоговым входом аналогового ключа, выход которого соединен с входом усилителя, вход управления устройства соединен с входом уп- равления аналогового ключа, с синхроиизирующими входами девятого, десятого и одиннадцатого В"триггеров, S-входом третьего RS-триггера и первым входом элемента И, инфармацион" ный вход девятого D-триггера соединен с выходом первого кампаратара, информационный вход десятого В"триггера соединен с выходом второго компаргтора, информационный вход одиннадцатого D"òðHããåðà соединен с шиной единичного потенциала, прямой выход девятого D-триггера. соединен с первым адресным входом аналогового коммутатьра, второй адресный вход которого соединен с прямым выходом десятого

D-триггера, третий адресный вход аналогового коммутатора соединен с инверсным выходом второго RS-триг-. гера, прямой выход однннадцатого .

В-триггера соединен с входом разреше- . ния анаЛогового коммутатора, инверсный выход третьего RS-триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен через элемент задержки с первым входом ключа, вторай вход которого соединен с общей шиной, выход ключа соединен с первым вхоцом коммутирующего элемента и

К-входами девятого, десятого и одиннадцатого D-триггеров, В.-входом Tpe- .

E тьега RS-триггера, первый, и второй входы делителя напряжения соединены соответственно с шиной питания и общей шиной, первый, второй и третий выходы делителя напряжения соединены соответственно с первым, вторым и третьим. аналоговыми входами аналого" ваго коммутатора, выход которого соединен с вторым аналоговым входом аналогового ключа.

I .") 3 3 Ч t 4

Тп исходн

Q. П

Q I

Qi г.ю @ аб У г э s г 1 3 вб I LJ !

Сор4а вкодного сигнала

Неподключенный вход, потеря контакта щупа во время контроля

Vg„> Vg, Ug„- const

" о

Uo (Ug„< U, Ug„-const ч

Смена потенциала "!" "0"

Смена потенциала "О" - "1"

Смена потенциала "I," - "О-Г

Смена по™енщиала "О" — э"О-Г

Одиночный положительный импульс стандартной амплитуды

Одиночный отрицательный импульс стандартной амплитуды

Последовательность импульсов стандартной амплитуды

Последовательность импульсов станд.амплитуды. Коммутирующий элемент ы за а т

- «Ц» Отрицательный импульс астан- . дартной амплитуды

Полоаитвл ьнмй импульс нестандартной амплитуды

Отоб ажасмые символы в оп деленные моменты в мени

C3l 0)

C3 G

G) Gi

Q) .О!

5839)4

a Bred д алых.Г

1 вихз

Г 8bg.0 д 8ыяд

Р Вью.Г К Яьи Z5 ,3 йа.Р Вых.23

Я Bop._#_

" ЙЯ.И

9 Ныл.kPl ..añ i » елтe.,".e Е . Строка»ь

Редактор И. Шулла Техред .Н, Сердшксэа Корректор С. Шекмар

Заказ 2254 Тираж 562 Подписное ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "1 атент". r. Ужгород, ул, Гагарина, 101