Устройство для обучения проектированию логических узлов

 

Изобретение относится к техни ческим средствам обучения и может использоваться для макетирования логической структуры проектируемых устройств. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит генераторы 1, формирователи 2 последовательности импульсов, преобразователи 3 кодов, клавишные регистры 4, подключаемые к изучаемым цифровым элементам 5, индикаторы 6, коммутатор 7, триггеры 9, элементы И 10, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и счетчик 11. Устройство позволяет тренировать навыки проектирования, сборки и отладки средств сжатия диагностической информации , средств обнаружения и локал:г зации ошибок в цифровой информации, позволяет изучать процессы обнаружения ошибок в двоичных последовательностях . 2 ил. с ю (Я

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 09 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯЫ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4630104/24 (22) 02.01.89 (46) 07; 01 . 91. Вюл. У (71) Московский инженерно-физический институт (72) В .М.Ñèäóêîâ, P.К,Мифтахов, О.О.Левицкая и M.À.Èâàíîâ (53) 681.3.071 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1449990, кл . G 09 В 19/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЛОГИЧЕСКИХ УЗЛОВ (57) Изобретение относится к техническим средствам обучения и может использоваться для макетирования логической структуры проектируемых, устройств. Цель,изобретения - расши„„SU„, 1619332 А 1

2 рение дидактических возможностей устройства, Устройство содержит генераторы 1, формирователи 2 последовательности импульсов, преобразователи

3 кодов, клавишные регистры 4, подключаемые к изучаемым цифровым элементам 5, индикаторы 6, коммутатор триггеры 9, элементы И 10, элементы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и счетчик 11. Устройство позволяет тренировать навыки

-» . оектирования, сборки и отладки средств сжатия диагнасти,вской информации, средств обнаружения и локализации ошибок в цифровой информации, позволяет изучать процессы обнар,ге-ния ошибо в двоичных последовательностях. 2 ил, 1619332

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано при макетировании логической структуры проектируемых цифро5 вых устройств, Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства. .На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 — схема счетчика.

Устройство для обучения проектированию логических структур (фиг.1) содержит генераторы 1, формирователи

2 последовательности импульсов, преобразователи 3 кодов, клавишные регистры 4, изучаемые цифровые элементы

5, индикаторы 6, коммутатор 7, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, триггеры 9, элементы И 10, счетчик 11, Счетчик 11 (фиг.2) содержит узел 2р

12 коммутации, элемент ИЛИ-НЕ 13, сумматор 14 по модулю "два", два элемента И 15 и 16, триггер 17, элементы

ИЛИ 18.

Узел 12 обеспечивает подключение 25 к первым входам сумматора 14 и элементов 18 либо сигнала логического "О", либо сигнала с выхода элемента И 16, Коммутатор 7 сконструирован по модульному принципу и содержит два уровня конструктивных модулей: первый уровень — ячейка, второй — панель.

В состав тренажера входят четыре панели, вставляемые в проем стола, Каждая панель представляет собой каркас с тремя вертикальными перегородками, разделяющими лицевую плоскость панели на четыре части — вертикальные ряды, в которые устанавливаются ячейки ло гических элементов. В устройстве могут использоваться ячейки различных типоразмеров, различное сочетание которых позволяет заполнить весь вертикальный ряд панели. Индикаторы

6 входят в состав соответствующих ячеек, 1

Генератор 1 вырабатывает импульсы положительной и отрицательной полярностей . В режиме одиночных импульсов О

>О на выходе генератора 1 после каждого нажатия кнопки "ГИ Один" в момент ее отпускания появляется одйн импульс.

Одновременно инверсный сигнал появля-. ется на инверсном выходе генератора

1, В непрерывном режиме на выходах генератора 1 присутствуют последовательности прямых и инверсных импульсов, Формирователь 2 предназначен для получения серии из трех импульсов, сдвинутых относительно фронта О/ 1 запускающего сигнала .

Регистр 4 используется для задания значений операндов и управляющих сигналов, сохраняющих постоянное значение в течение нескольких циклов работы исследуемой схемы. Код на выходах регистра 4 задается нажатием клавиш, Прием информации в регистры

4 производится в течение единичного сигнала, подаваемого на их синхровход.

Код на выходах преобразователя 3 также задается нажатием клавиш. Нажатие какой-либо клавиши приводит к

1 появлению на соответствующем выходе инверсного сигнала», совпадающего по времени с импульсным сигналом, поданным на вход С преобразователя 3. Значение сигнала на другом выходе равно в этом случае "1". При незако цчутированном входе С преобразователь 3 выполняет функцию клавишного регистра, когда код на выходах повторяет код на соответствующих клавишах.

Библиотека элементов 5 может состоять из одного элемента, например из элемента ЗИ-HE может быть определена из личного опыта разработчика, состоять из схем, соответствующих какой-либо серии или сериям микросхем, например серии К155, может состоять из постоянной части, определенной каким-либо способом, и переменной, зависящей от специфических особенностей проектируемых устройств.

Коммутация элементов осуществляется при помощи соединительных шнуров, вставляемых в гнезда соответствующих ячеек коммутатора 7.

Устройство работает следующим образом.

На этапе подготовки к работе производится разработка функциональных схем исследуемого устройства, схем для его настройки и испытаний. Определяется состав необходимых ячеек, Генераторы 1, формирователи 2, преобразователи 3 используются для построения схем синхронизации и на- чальной установки. При необходимости для этих же целей могут использоваться некоторые из элементов 5.

Ячейка с элементами 8, триггерами

9, элементами 10 и счетчиком 11 служит для обнаружения и локализации

Формула из обретения

Устройство для обучения проектированию логических узлов, содержащее коммутатор, входы первой, второй, третьей.,и четвертой групп которого соединены с соответствующими .:выхода5 161933 ошибок в проектируемом устройстве, которое собирается на элементах 5.

Коммутатор 7 обеспечивает подключение к элементу 8 контрольных точек исследуемого устройства, входы сброса

5 и тактовые входы триггеров 9 подключаются соответственно к шине сброса и шине синхронизации исследуемого устройства. Вход сброса счетчика 11 подключается к шине сброса устройства, тактовый вход счетчика к выходу одного из генераторов 1, работающих в одиночном режиме. Нажатием кнопки

"ГИ Один" соответствующего генератора 15

1 (после установки всех элементов памяти в начальное состояние) в счетчик 1 заносится код, определяющий номера элементов, к входам которых подключается выход триггера 9, 20 т.е. задающий режим формирования контрольного кода в триггерах 9. Содержимое счетчика 11 высвечивается на соответствующих индикаторах 6, Последовательность сигналов с выхода 25 контрольной точки подается на вход элемента 8, сопровождающие ее тактовые импульсы на тактовые входы триггеров 9. После прохождения указанной последовательности па триггерах 9 образуется контрольный код, который высвечивается на соответствующих " дикатарах.6. На основании сравненн этого кода с эталонным делается вывод об отсутствии или наличии неисправностей в исследуемом устройстве.

При наличии атлаженчаго устройства путем внесения в него неисправностей возможно определение закона формирования контрольного кода, наиболее эффективного с точки зрения обнаружения неисправностей определанного типа.

Другой возможный вариант использо- . вания счетчика 11 предполагает ега работу от синхроимпульсов исследуемого устройства, что позволяет в каждом такте псевдослучайным образом менять характер обратных связей с выхода триггера 9 на входы элементов 8.

«50

Рассмотрим подробнее работу счетчика 11. На фиг.2 рассмотрен случай, когда разрядность счетчика 11 равна

4, а образующий многочлен имеет вид .Х" +Х +1, т.е. к четвертому входу сумматора 14 подключается выход третьего триггера 17. В случае иснальзавания пятиразрядного, счетчика 11 и многочлена Х +Х +1 к четвертому вхож сум2 6 матара 14 подключается выход второго триггера 17, в случае использования . девятиразряднага счетчика 11 и многочлена Х +Х + 1 — выход пятого триггера

9 б

17 и т.д. Вернемся к примеру, рассмотренному на фиг.2, Узел 12 обеспечивает подключение к первым входам сумматора 14 элементов t8 и 13 либо сигналов лаг, "О", либо сигнала с выхода элемента 16. Характер подключаемых: сигналов определяет коэффициент пересчета счетчика 11 и вид последовательности ега переключений. Возможна,подключение первых входов сумматора 14, элементов 18 и 13 к шине лог."1". Узел 12 может быть реализован, например, на четырех переключателях на три положения и одно направление, В зависимости ат положения такого переключателя на соответствующий выход узла 12 поступает либо "О", либо "1", либо сигнал с выхода элемента 16.

Пусть, например, на всех выходах узла 12 постоянно присутствует сигнал лог ."0". Тогда счетчик 11 имеет максимальное число состояний, равное 16, а паследава ельность его переключений имеет вид; 0000, 0001; 1001, 010i

0011, 1000, 1101, 0111. 10":, 0100, 1011, 1100, 1111, 1110 Й",Ñ 001а, Если на первом„ втором и четвертьх выходах узла 12 постоянна присутствует сигнал лаг. "О", а к третьему выходу подключен выход элемента 16, счетчик 11 работает по модулю 13, а последовательность его переключений имеет вид 0000, 0011, 1000, 1101, 0111, 1010, 0100, 1011, 1100, 1111, 1110 011 О, 0010.

Устройство позволяет обучать проектированию, сборке и наладке устройств сжатия диагностической информации, устройств обнаружения и локализации ошибок, а также дает возможность настраивать средства диагностирования на конкретный тип исследуемого устройства за счет обеспечения статического и динамического переключения закона формирования контрольного кода..1619332

Составитель В.Карлов

Редактор В.Бугренкова Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Заказ 51 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 ми генераторов, формирователей последовательности импульсов, преобразователей кодов и клавишных регистров соответственно, а выходы первой, второй и третьей групп — с соответствующими входами формирователей последовательности импульсов, преобразователей кодов и клавишных регистров соответственно, выходы четвертой группы и входы пятой группы коммутатора являются соответственно выходами и вхо, дами устройства для подключения к изучаемым элементам, и индикаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены элемент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, первый и второй триггеры, группа элементов

ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ группа триггеров, элементы И и счетчик, информационный и установочный входы которого соединены с первым и вторым выходами ком-! мутатора соответственно, выходы первой группы — с соответствующими входами первого индикатора, а выходы

5 второй группы — с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых подключены к выходу триггера, входу второго индикатора и первому входу элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ

ИЛИ, а выходы элементов И соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, вторые входы и выходы которых подключены соответственно к выходам к информационным входам соответствующих триг5 геров, выходы триггеров группы соединены с входами соответствующих индикаторов группы, второй вход элемента

ИСКЛЮЧАНЩЕЕ ИЛИ подключен к третьему выходу коммутатора., четвертый и пятый выходы которого соединены с синхровходами и установочными входами соответственно триггеров.