Устройство для тестового диагностирования цифровых блоков
Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике, а более конкретнок системам автоматического контроля функционирования цифровых узлов электронной аппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля объектов с асинхронным приемом информации о С этой целью в устройЬтво, содержащее бпок формирования тестовых последовательностей, группу злов контроля, блок синхронизации , блок задания начальных условий , регистр, блок индикации v элемент И-НЕ, введены два мультиплексора и дешифратор, 4 ил., 1 табл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИН
„.SU(III 16 (Ц1) С 06 F 11/26 ;Hi !!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
K A BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4340292/24 (22) 08.12.87 (46) 23,01.91. Бюл. У 3 (72) Д.А. Ефремов, В.П. Крюков и А.С. Калеидарев (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 1248061, кл. С 06 F 11/00, 1985.
Авторское свидетельство СССР
И 1182541, кл. С 06 F 15/46, G 01 R 31/28, 1985, Авторское свидетельство СССР
N 1149265в кл. G 06 F II/26 ° !985 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕСТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ (57) Изобретение относится к вычислиИзобретение относится к области вычислительной и контрольно-измери" тельной техники, конкретнее к системам автоматического контроля функционирования цифровых узлов электронной апратуры, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля объектов с асинхронным приемом информации.
На фиг.) представлена структурная схема устройства для тестового диагностирования цифровых объектов; ка фиг.2-4 блок формирования тестовых последовательностей, узел контроля, блок задания начальных условий соответственно.
2 тельной и контрольно-измерительной технике, а более конкретно- к системам автоматического контроля функционирования цифровых узлов элект" ронной аппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля объектов с асинхронным приемом информации. С этой целью в устройство, содержащее б.пок форми . рования тестовых последовательностей, группу узлов контроля, блок синхронизации, блок задания начальных условий, регистр, блок индикации элемент И-НЕ, введены два мультиплексора и дешифратор. 4 ил., 1 табл
Устройство содержит (фиг.1) блок ! формирования тестовых последовательностей, группу 2 узлов контроля, блок 3 синхронизации, блок 4 задания начальных условий, рег. стр 5, блок 6 индикации, элемент И-HE 7, мультиплексоры 8 и 9 дешифратор 10 и имеет вход ll задания режима устройства. Сннхровход блока 1 соединен с первым выходом блока 3 синхронизации, второй информационный выход блока 1 соединен с вторым входом останова блока 3 синхронизации. Вход начальной установки и информационный вход блока 1 соединены с соответствующими выходами блока 4 задания начальных условий, вход номера теста с выходами мультиплексора 8. Первый
l 62288 информационный выход блока 1 является выходом устройства для подключения рбъекта контроля, второй выход блока 1 соединен с входом блока 4. Входы устройства для падлкючения объекта
5 контроля образуют первые информационные входы узлов 2 контроля, вторые, третьи и четвертые информацианн1,.е входы которых раздельно соединены с третьими, четвертыми и пятыми информационными выходами блока 1. Первые информационные выходы узлов 2 контроля соединены с входами элемента ИНЕ 7, выход которого соединен с входом блока 3 синхронизации. Четвертый и пятый выходы блока 4 падключе«ы к информационному и управляющел1у входам мультиплексора 8, шестой выход блока 4 подключен к управля1ощему входу мультиплексора 9 и первому информационному входу дешифратора 10. Вторые информационные входы узлов 2 контроля соединены с информационным входам мультиплексора 9, выходы которого соединены с информационным ..зхадом регистра 5 и вторым информационны входом дешифратора 10. Выход регистра 5 соединен с вхацом блока 6 и«дикации, а выход дешифратора 10 — с адресным входом мульгиплексара 8. Третий выход блока 4 соединен с входами начальной установки узлов 2 контроли и регистра 5.
Блок 1 формирования тестовых последовательностей служит для вырабатк» контрольных сигналев с заданным посредством блока 4 чередованием лог»в ческих "0" и "1" для диагност»руемого объекта, а также для фармиравя11ип сигналов для узлов 2 контре«я » сигнала окончания проверяю111е1 о теста для блока 4.
Блок 1 фармирава«ия тестовых па— следавательнастей (фигi2) сас 1 Оит 45 из блока 12 регистровой г1амяти 1 счетчика 13 импульсог. Блок 12 per»cтра— вай памяти выполнен на микросхемах
К132РУБ, а счетчик 13 импул- сов — н» микросхемах К155ИГ7.
Группа узлов 2 контроля пр -.дна.пав чена для обнаружения дефектнь1х функ— циональлгых узлов в диагност»руемо.: объекте по результатам прохажпс«пя проверяющего теста, а также для оп—
55 ределе ия в выявленных дефсктных узлахх характера неисправности »ри »рахождении диагнастирующега 1ест: . Характер ыми не11справнастял111 ягс1яются
"Константный ноль . "Константная еди- ница" или "Кратная неисправность".
Количество узлов 2 контроля в группе определяется числом выводов диагнастируемых объектов. функциональная схема одного из узлов 2 контроля представлена на-фиг,3.
Каждый из узлов контроля состоит из цифрового компаратора 14, элемента HE 15, двух RS-триггеров 16 и 17 и трех элементов И 18-20. Первый и второй входы цифрового кампаратора
14 образуют одноименные входы соответствующего узла 2 контроля, вход элемента НЕ 15 является третьим входам узла 2 контроля, первые объединенные входы элементов И 18 и 19 образуют четвертый вход узла ? контроля. Установочные (К) входы триггеров
16 и 17 образуют установочный вход узла 2 контроля ° Выход элемента И 20 образует первый выход, а выходы
RS- триггеров — второй выход узла 2 контроля, Выход цифрового компаратора 14 соединен с вторыми входами элементов И 18 и 19,вход элемента HE 15 сое ьинен с третьим входам элемента
li 18, а выход — с третьим входом элемента И 19. Выход элемента И 18 соеди«ен с S-входом триггера 16, а выход элемента И 19 — с S-входом триггера 17. Прямые выходы RS-триггеров
16 и 17 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента
20.
Пифравой компаратар 14 предназначен для сравнения эталонной (ожидаемой) информации, наступающей из блока 12 регистровой памяти блока 1, с реально 11олучаемой информацией, no" òóïàþùåé с диагностируемого объекг;, размещенного в контактном блокс 3. Компаратор 14 выполнен на микросхемах серий 500 и 597, Элемент
lIE 15, RS-триггеры 16 и 17 и элементы И 18-20 совместно служат для органиэации работы устройства в режиме диагностирования, т.е. для .выявления неисправностей Константный
1;ол1 ", "Константная единицан или
"Кратная неисправность при прохожден»и диагпастирующего тес -a. Элемент lil. 15, RS-григгеры 16 и 17 и элементы И 18-20 выполнены на микро;комах серии 155
Блок 3 синхронизации представляет собой управляемые генератор импульсов с кварцевой стабилизацией
5 162288 частоты, выполненный ча микросхемах серии. 1500. Внешнее управление устройством (пуск ) осуществляется через синхровход генератора. Управление генератором осуществляется по двум входаи от блока 1 формирования тестовых последовательностей и элемента И-НЕ 7 через трансляторы ТТЛЭСЛ (К500ПУ124). Выходы блока 3 синхронизации подключены к синхровходу блока 1 (тактовые импульсы) и входу блока 4 задания начальньос условий (окоичание теста), Блок 4 задания начальных условий служит для координации работы узлов и блоков устройства для тестового диагностирования цифровых объектов.
Блок 4 задания начальных условий (фиг.4) состоит из двух регистров 21 20 и 22, двух дешифраторов 23 и 24 и бу-: ферных приемопередатчиков 25-29. Выход приЕмопередатчика 28 образует .первый выход, а выходы группы буферных приемопередатчиков 27 — второй 25 выход блока 4 (информационную шину) .
Третий выход блока 4 образован выходом приемопередатчика 25, четвертый выход - выходом регистра 21, пять.й выход — выходом приемопередатчика 29, 3Q а шестой выход вь ходом реги тра ?2, вход приемопередатчика 26 являегс.я входом блока. Входы регисгров ?1 и
22 ° дешифраторов 23-24 и приемопере датчика 27 образуют вход з"дания ре35 жима устройства. Регистр 2 l является буферным регистром, предназначенным для приема из программатора и кратк.— временного хранения информации n ачальной установке гчетчика импуль- 40 сов и передачи этой информации на указанный счетчик через муг.; ".и ., np 8, Регистр 22 служит для приема иа программатора, храненис и передачи информации о выборе диагностирующей 45 программы в зависимости от результата происхождения пронеряюшей программы.
Дпя каждого диагностируемого объекта предварительно при подготовке программы контроля определяются выходные состояния узлов контроля, соответствующие определенным видам отказов определенных узлов объекта. Э-.им состояниям соответствуют коды, заносимые в регистр 22, причем объ=-м пашти и содержание регистра 22 определяют глубину диагностирования и направление поиска отказавшего узла объекта, т.е. количество точек диаг4 6 ностирования. Выходная информация регистра 22 определяет номера и количество выходов узлов 2 контроля, подключаемых к входу дешифратора 10. Кроме того, она определяет значение выходного кода дешифратора IO, задающего новый адрес счетчика 13, по которому начинается прохождение дополнительного диагностирующего теста, уточняющего вид неисправности. Чем выше требуемый уровень диагностирования,тем большее количество адресов должен формировать дешифратор IO большую разрядность должен иметь счетчик 13, больший объем памяти должен иметь блок 12 регистровой памяти.
А в соответствии с этим большее количество комбинаций следует передавать через мультиплексор 9 в блок 1 формирования тестовых последовательностей с выходов регистра 22. Регистрь: 21 и 22 выполнены на микросхемах
К155ТМЗ.Дешифратор 23 совместно с приемопередатчиком 25 служит для формирования из получаемых из программатора данных сигнала начальной установки
,злов ? контроля и регистра 5, а приемопередатчик 26 — для передачи в программатор сигнала окончаги теса с в";кода блока I. Дешифратор 24 совместно с приемпередатчика ; 28 и служит для фоьмгрования из получаемых с выхода программаторе данных сигнала разрс шенин э:lflHcH и«формации в блок 12 лам. ти и сигнала và÷àëüíîé установки счетчи.;.> 13 (через мульти. ексор 8). Дешифргторы 23 и 24 выпол.. г н» микрос. семах К!55Щ3, бу фернь|е приемопс:редатчики 25-29 — па микросхемах с -.рии К559.
Регистр 5 является буферным регистром, предназначенным для кратко-. времецногo хранения и передачи на входы олока 6 индикации и дешифратора !0 информации (резу ьтата контроля), поступающей на его входы через муы типлексор 9 с выбранного по редством блока 4 у ла 2 контроля. Регистр 5 вьптолнс-.н на микросхемах
K I 55TM2 ..
Блок б индикации предназначен дл. отображения инфо..нации,получаемой с выходов регистра 5, и выполнен на индикаторных диодах АЛ307.
Мультиплексор 8 совместно с дешифратором IO служит для выбора адреса начальнои установки счетчика 13 им1622884 пульсов блока 1, причем в зависимости от режима работы устройства (проверяющий или дилгностирующий тест) установка начального адреса счетчи5 кл 1.3 ос,шествляется или ст блока 4, или от де«)!Ифратора 10 по результатам прохождения проверяющего теста. Ыультиплекnîð 8 и дешифратор 10 выполнены на микросхемах серии 155. 11ультиплексор 9 предназначен для выбора узла 2 контроля, необходимогс для диагностирования цифрового объекта и пропусклния информации о результатах контроля с выбранного узла на регистр 5. !"1Ультицлексор 9 также вь)пслнен Il
Устрой<..тцс работает следующим образом.
Из программатора через бу ;<ерныа
20 приемопередатчики н блок 12 памяти блока 1 запись)лается программа кснтроля — инфор;«ыцня . б условия:; проведения контроля. Этл и «с,)о )млцня содерж)<т в себ . тестс<ау)) часть 25 (входную информацию цля объекта .дилгнсстиров;!И)!л), зты)1«иную (с<жи)1,.,емую информлц!»> д)ьч ц фровых ко:11;! p:.Тор н) узлов 2) ядре< ную инi рмыцию (адре< проверяемого функциснлльнога узла в объекте д!!а<ностиро, Ilнн), 1<о с и г н <1л у р л 3 р Р ш е н и я 3 л и и с и и 11ф О 1) ил ц . 1 ! ) формируемому в !)лс;са 4 (из длиных посред.твом дешифрлтора 24 и приемопередатчика 28, с выхода чрнемс <ер» 5 датчика 29 через мультиплексор 8 в счетчик 13 .: Лос«!1- я нач Льный адр".спрове:. л o)tjer<) теста. 11О <.!. -Ia) I;- си I?
РОН!1ЗЛЦН1! !)ОС СУП,:.ЮЩИМ С БЫХ<,Л Е11<= раторл импульсов блок, 3 нл н;;;.j. с.летчика 13, пронах<>днт с: !Tbl<3àí?!e информлци:< из блока 12 «л -: «ти, Те. вая часть информации пост у«)Qp. н .
)3x<)äb«ео)>e!<тл,:,«lл< ««<)cTHpc)331!tl)« . 3 л лс <1<ля - ---т нл вхо !< L«H<«)j н) I«c; 45 пар, т,, t)t 1-, ? 3) О, лд« есн:,4 час.; — «; В-в:-.: ц . «p)««гepов 1)) и
17 ч..раз:: .. мс- 1«ъ« И 1ч и 1 9:.- ... i3
Сtt <3 ВЕТС 1)t)ttt ", А,< СГ -... Ч.;с C),!НфС.. t мации сI) l:е !11.; );бор Оц; . с 11)<1:
НЕ:Кс) Ь К11 С .)Л . В .). I« Н ) <» 1!, Ы lвl«
< симости ст cтрукт)-ры об..с.<.; .Он, «Оля и»p
<;с выб1) Pi l;1 I !I<) iI<1.,,1«,<»< 11 I .. I 1 11(I )< 1) ВКН) nljn). Ejtl 3) 1 ) It - МЕ)с з «3 другие входы компараторов 14. При несовпадении сравниваемых сигналов на выходе соответствующего компаратора 14 формируется сигнал " 1", который поступает на входы элементов И 18 и 19. Разрешающий сигнал, формируемый адресной частью информационного тестового слова в блоке 1, поступает на другие входы элементов И 18 и 19, а на их третьи входи с выхода блока 1 поступает эталонный сигнал (нл элемент И 18 — чепосредственно, а нл элемент 19 — через элемент Н!; 15), от значения которого зависит установка в единичное состояние тригi-еров 16 и ! 7, Триггер 16 устанавливается в еди-! «)!цу при условии несов«:адения сигнл «о<3 на входе комплратора 14 (пл его выходе устанавливается "1") и уровня "!" эталонного сигнала. Единичное состояние триггера 16 фиксирует неисправность "Константный ноль . Триггер 17 устанавливается в состояние « l при услови» наличия в диагностируемсм объекте неисправности Кон стантн;<я единица" и уровня "0" эта. с «п«ого сигнала.11ри одновременном ус <новлении тригге«ОН 16 и 7 в с то) .«ие "!" нл в!.«хсц<3 эл.)мента И 20 ,„ с рмнруатся уровень "1", что соответ"«b: т типу неисправности диагностируемог: объекта Кратная неисправность". 11ри совпаде)<1!и сигналов на входах компас;:торы 14 «а его выходе .тлнлв)ь!Нается уровень О, тригге, bl 1 > и 17 также находятся в нулевом <-т« нш«, что зиидетельствует об .сутс«ь 111 дефект,i ь циагностируемом «оъс<се. В -.лблице отрлж - «о сост<)яние н, г );; !6 и 17 ло прямому выходу <1)гз . ос и от харак гf ры неис-.«равн > ..),, "!лгност)<руемсго об". екта, Разуль; лты днагн. стировлния по адресам, «10<);" . Лл«>«)снм 1!ji вхэцы мультиплекс рл 9 и дешифрл lора !О с вых< да pP 1!i рл 22 блока 4, передах)тся с вы.х<), о)) >. лл 2 контроля через мульти.1!ехепр 9 в регистр . и дешифратор 10 ll «формация с вых<:дл регистры 5 псс уtll! т ««;I вход блока 6 индик" i«11!1, "тоб;. л))лющий виды неиспранлостей,i«!1, »ности.)уемо-о с бъе .тл. Если ы 1<.дов уэл»в 2 поступа=ò ожидаемая информация, сведения о которой ::1"..-<»)ень. в регистр 22 тс ь соответсг))и). с коцо!<, ««о< туплющим с. выхода .«уль и), кс" л 8, де««!«1)рлт<эр «0 фор)л!рует з )вый 1,:1 слль -ый лцре< счет1622884 Неисправность Состояние триггероа l6 17 Отсутствие неисправности Неисправность "Константный ноль" Неисправность "Константная единица Кратная неисравНОСТЬ" 55 чика 13 импульсов блока I . При этом счетчик 13 устанавливается в новое начальное состояние, которое определяет начальный адрес следующего диагностирующего теста исследуемого функционального узла в объекте диагностирования, Процедура диагностирования продолжается с целью уточнения места дефекта и типа неисправности. Если заданных в регистре 22 ожидаемых комбинаций сигналов на входах дешифратора 10 не установилось, то н;. era выходах формируется вектор единичных сигналов, подтверждаюших окончание теста. При этом счетчик 13 импульсов блока 1 не изменяет своего состояния и íà его выходе йкрмируется сигнал оконч,1ния теста, который через приемопередатчик 26 поступает в программатор, В результате диагьк1стируемая схема фиксируется кан годная 1т.е. результат контроля — (оден ). Если при диагностировании объекта всего его узлы окажутся дефектными, то на выходе элемента И-НЕ 7 формируется уровень "0, являющийся сигналом останова. которыи подае гся на генератор импульсов синхронизации блока 3, далее в блок 4 и через вход задания начальных условий — на программатор. По этому сиги,лу процедура диагностирования прекрашается (т.е..результат контроля — "Брак" )„ Формула и з о б р е те ни я Устройство для тестового диагностирования цифрсвых блоков, сопержашее блок формирования тестовых последовательнос,ей, группу узлов контроля, блок синхронизации, бл к задания начальных условий, регис"р, блок индикации и элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым входом останова блока синхронизации, синхровход которого является синхровходом устройства, а выход регистра соедчнен с входом блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспе-1ения контроля объектов с асинхронным приемом информации, Оно содержит два мультиплексора и дешифратор, выход которого подключен к адресному входу первого мультиплексора, первый информационныи выход блока формирования тестовых последовательностей является выходом устройства для подключения к входу объекта контроля, первые информационные входь1 узлов контроля группы образуют вход устройства для подключения к выходу объекта контроля, вход номера теста> синхровход, вход начальной установки, информационный вход, второй, третий, четвертый и пятый информационные выходы блока формирования тестовых последовательностей соединень1 соответственно с выходом первого мультиплексора, первым выходом блока синхронизации, первым и вторым выходами блока задания начальных условии и вторым входом ос танова блока синхронизации, вторыми, третьими и четвертыми информационнымй входами узлов контроля группы, входь1 начальной уст,".ногки регистра и узлов 20 контроля группы подключены к третьему выходу блока задания начальных условий, информационный и управляю1ци1 входы первого мульт1:плексора соединены соответственно с четвертым и 25 пятым выходами блока задания начальных условий, шестои выход которого подключен к первому информационному входу дешифратора и управляквцему входу второгс му::1 типлексор.l, 1 рвые и вторые информационние выходы узлог контроля группы соедине1п1 сос тветственно входами ."леме111 а И-111: информационным входом второго ь льтиилсксора, выход нторс:о нульl..lлексо35 р» подключен к информационном. входу регистр. и второму информационному вхопу де11.ифратора, а синхровход и вход з адания режима блока задания наЧаЛЬНЬ1Х УСЛОВИЙ СОЕДИиеНЫ С1ОтВЕтСт40 ценно с вторым выходом блока синхронизации H входом задания режима устройства, 1622884 6 г. ал Di7uira4 ол Жм om бпт dier Рог.2 1622884 оду 7 ие. /фЩУЮКМУыию Sb onuses ф ЛМ7ЩЙ%7 C9R97VCOAF АфР М7ййФФ Ф Составитель Г. Виталисв Редактор Л. Гратилло Техред П.0лийнык Корр ектор С . Че рн. . Заказ 111 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", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
