Устройство для контроля и диагностирования цифровых узлов

 

Сущность изобретения: устройство содержит генератор тестовых воздействии 1, выходной узел (2), коммутатор (3), объект контроля (4), измеритель сопротивления (5), блок свертки (6), блок сравнения (7), запоминающий блок (8), счетчик адреса (9), счетчик сбоев (10), блок управления (11), мультиплексор (12), входы-выходы шины данных ЭВМ (13), выход шины адреса ЭВМ (14), выход шины управления ЭВМ (15), вход прерывания ЭВМ (16) с соответствующими связями. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s 6 01 R 3/26, 31/318

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ им

36ЧЕЙККЯ 1

ТЕ;(А

Ql . (Л

Ю

С) (21) 4774368/21 (22) 26.12.89 (46) 15.08.92. Еюл. М 30 (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт средств контроля электронной аппаратуры и изделий электронной техники "Контрольприбор" (72) Л.Л.Лебедь и M.M,Oñoáîâ (56) Авторское свидетельство СССР

hL 980027, кл. G 01 R 31/28, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1415211, кл. G 01 R 31/28, 1988.

Изобретение относится к автоматическому контролю и может быть использовано для проверки исправности изделий цифровой техники.

Известно устройство для контроля и диагностирования электронных узлов содержащее генератор слов, электронно-вы, числительный блок, запоминающий блок.

Недостаток известного устройства — невысокая достоверность контроля.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля и диагностирования электронных узлов, содержащее генератор слов, электронно-вычислительный блок, запоминающий блок, блок свертки, блок сравнения, делитель частоты, счетчик адреса, блок управления и мультиплексор, причем шины данных и управления генератора слов соединены с соответствующими шинами электронно-вычислительного блока, выход синхронизации генератора слов соединен с (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВ ЫХ УЗЛОВ (57) Сущность изобретения: устройство содержит генератор тестовых воздействии 1, выходной узел (2), коммутатор (3),.объект контроля (4), измеритель сопротивления (5), блок свертки (6), блок сравнения (7), запоминающий блок (8), счетчик адреса (9), счетчик сбоев (10), блок управления (11), мультиплексор (12), входы-выходы шины данных

ЭВМ (13), выход шины адреса ЭВМ (14), выход шины управления ЭВМ (15); вход прерывания ЭВМ (16) с соответствующими связями. 1 з.п,ф-лы, 4 ил. входом делителя частоты и с входом синхронизации блока свертки, выходы каналов генератора слов соединены со входами обьекта диагностирования, выходы которого соединены с информационными входами блока свертки, выходы блока свертки соединены с первой группой информационных входов блока сравнения, а выходы запоминающего блока — с его второй группой, выход делителя частоты соединен с первым входом блока управлейия и с входом синхронизации блока сравнения, выход которого соединен с входом прерывания электронно-вычислительного блока и с вторым входом блока управления, первый и второй выходы блока управления соединены с входами "Счетный вход " и "Сброс" счетчика адреса соответственно, третий и четвертый выходы блока уп равления соединены с входами "Направление передачи" и

"Выбор микросхемы" мультиплексора соответственно, пятый i> шестой выходы блока

1755207

10

35

50 управления соединены с входами "Выбор микросхемы" и "Разрешение записи" sanoминающего блока соответственно, выход счетчика адреса соединен с адресным входом запоминающего блока и информационным входом мультиплексора, выход которого соединен с входом данных sanoминающего блока, шина данных электронно-вычислительного блока сравнения с входом данных мультиплексора, а шины управления и адреса электронно-вычислительного блока соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока управления.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность результатов контроля в силу следующих причин, Неработоспособность (выход из строя любого узла или связи в процессе контроля) самого устройства контроля и диагностирования может привести к тому, что работоспособный объект диагностирования будет отнесен к категории "Брак".

При контроле современных объектов контроля (как правило выполненных с использованием микропроцессоров, БИС и

СБИС) приходится оперировать с большим объемом тестовой информации (до нескольких Мбайт), и возникший сбой во время "перекачки" информации из памяти ЭВМ во внутренние регистры (03Y) устройства контроля и диагностирования, дальнейших пересылок внутри блоков устройства, может привести к тому, что работоспособный объект диагностирования будет отнесен к категории "Брак" или ошибка функционирования объекта диагностирования будет индентифицирована неверно.

Для контроля современных объектов диагностирования необходимо, чтобы устройство контроля и диагностирования имело большое количество каналов доступа к контрольным точкам объекта диагностирования от нескольких соТВН до нескольких тысяч. Доступ, как правило, осуществляется путем механического сочленения, которое является самой ненадежной частью устрой-. ства. Пропадание контакта хотя бы в одной точке также может привести к тому, что работоспособный объект диагностирования будет отнесен к категории "Брак". либо ошибка функционирования объекта диагно. стирования будет идентифицирована неверно.

Проявление любого из перечисленных факторов значительно снижает достоверность результатов контроля.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов контроля за счет обеспечения самоконтроля устройства а процессе контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор слов, блок управления, мультиплексор, запоминающий блок, счетчик адреса, блок свертки, блок сравнения, вход-выход шины данных

ЭВМ, выход шины адреса ЭВМ, выход шины управления ЭВМ, вход прерывания 3ВМ, причем первый и второй входы блока управления соответственно соединены с выходами шин управления и адреса ЭВМ, вход двунаправленной шины мультиплексора соединен с входом-выходом шины данных

ЭВМ, а управляющая шина мультиплексора — с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен со счетным входом счетчика адреса, выход которого соединен с адресным входом запоминающего блока и первым информационным входом . мультиплексора, выход шины данных которого соединен с информационным входом запоминающего блока, выход которого соединен с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходом блока свертки, а выход — с третьим входом блока управления, дополнительно введены измеритель сопротивления, коммутатор, выходной узел, счетчик сбоев, причем информационный вход измерителя сопротивления соединен с первой группой входов коммутатора, с информационным входом генератора слов и с выходом шины данных мультиплексора, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с информационными выходами измерителя сопротивления, блока управления, счетчика сбоев, и с первым информационным выходом выходного узла, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами генератора слов, первый и второй управляющие выходы которого соответственно соединены с четвертым и пятым входами блока управления, а группа информационных выходов соединена с группой информационных входов выходного узла, группа каналов которого соединена со второй группой входов коммутатора, группа выходов которого соединена с контактами объекта диагностирования, а измерительные выходы — с измерительными входами измерителя сопротивления, управляющий вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, а управляющий выход — с шестым входом блока управления, восьмой выход которого соединен со счетным входом счетчика сбоев и с управляющим входом выход1755207

15

25

35

55 ного узла, второй информационный выход которого соединен с группой входов блока свертки, а управляющий выход — с седьмым входом блока yïðàâëåíèÿ, девятый и десятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами запоминающего блока, выход блока сравнения соединен с управляющим входом счетчика сбоев, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора и входом прерывания

ЭВМ.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для контроля и диагностирования цифровых блоков; на фиг. 2 — функциональная схема одного канала выходного узла; на фиг. 3 — функциональная схема блока управления; на фиг. 4 — функциональная схема генератора слов. . Устройство содержит генератор 1 тестовых воздействий, выходной узел 2, коммутатор 3, объект 4 диагностирования, измеритель 5 сопротивления, блок 6 свертки, блок 7 сравнения, запоминающий блок

8, счетчик 9 адреса, счетчик 10 сбоев, блок

11 управления, мультиплексор 12, вход-выход 13 шины данных 3ВМ, выход 14 шины адреса ЭВМ, выход 15 шины управления

ЭВМ, вход 16 прерывания 3ВМ

Первый и второй входы блока 11 управления соответственно соединены с выходом

15 шины управления и выходом 14 шины адреса ЭВМ. вход двунаправленной шины мультиплексора 12 соединен с входом-выходом 13 шины данных ЭВМ, управляющая шина мультиплексора 12 соединена с первым выходом блока 11 управления, второй выход которого соединен со счетным входом счетчика 9 адреса, выход которого соединен с адресным входом запоминающего блока 8 и первым информационным входом мультиплексора 12, выход шины данных которого соединен с информационными входами запоминающего блока 8, генератора 1 45 тестовых воздействий, измерителя 5 сопротивления и первой группой входов коммутатора 3. Выход запоминающего блока 8 соединен с первой группой входов блока 7 сравнения, вторая группа входов которого 50 соединена с выходом блока 6 свертки, а выход — с третьим входом блока 11 управления и с управляющим входом счетчика 10 сбоев, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы мультиплексора 12 соединены соотсетственно с информационными выходами измерителя 5 сопротивления, блока 11 управления, счетчика 10 сбоев и с первым информационным выходом выходного узла 2, Третий. четвертый, пятый и шестой выходы блока 11 управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами генератора 1 тестовых воздействий, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно с четвертым и пятым входами блока 11 управления, а группа информационных выходов генератора 1 слоев соединена с группой информационных входов выходного узла 2, группа каналов которого соединена со второй группой входов коммутатора 3, Группа выходов коммутатора 3 соединена с контактами объекта 4 диагностирования, а измерительные выходы коммутатора 3 — с измерительными входами измерителя 5 сопротивления. Управляющий вход измерителя 5 сопротивления соединен с седьмым выходом блока 11 управления, а управляющий выход — с шестым входом блока 11 управления, восьмой выход которого соединен со счетным входом счетчика 10 сбоев и с управляющим входом выходного узла 2, второй информационный выход которого соединен с группой входов блока 6 свертки, а управляющий выход — с Седьмым входом блока 11 управления.

Девятый и десятый выходы блока 11 управления соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами запоминающего. блока 8, одиннадцатый и двенадцатый. выходы блока 11 управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора 3 и входом 16 прерывания ЭВМ. Сигналы приведения в исходное состояние (сброс) счетчиков, регистров, триггеров устройства условно не показаны.

Выходной узел 2 состоит из и каналов, где и — число контролируемых контактов (входов, выходов, двунаправленных выводов) объекта 4 диагностирования.

Для одного канала выходной узел 2 содержит (фиг, 2): элемент HE 17, первый и второй элементы И вЂ” соответственно 18, 19, первый, второй и третий 0-триггеры — соответственно 20, 21 и 22, третий и четвертый элемент И вЂ” соответственно 23, 24, первый и второй ключи — соответственно 25, 26, компаратор 27 логического нуля, компаратор 28 логической единицы, пятый элемент

И 29, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30, первый и второй элементы сравнения — соответственно 31, 32, элемент ИЛИ 33, инвертирующий усилитель 34 с открытым коллектором, четвертый D-триггер 35, Блок 11 управления (фиг. 3) содержит первый элемент И 36, элемент HE 37, регистр 38 адресэ, первый, второй, третий и четвертый триггеры — соответственно 3942, дешифратор 43 адреса, генератор 44 так1755207

50

55 товых импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ вЂ” соответственно

45 — 48, второй. третий, четвертый, пятый и шестой элементы И вЂ” соответственно 49 — 53, пятый элемент ИЛИ 54, Генератор 1 тестовых воздействий (фиг.

4) содержит элемент ИЛИ-НЕ 55, дешифратор 56, элемент НЕ 57, счетчик 58 адреса, группу 50 элементов ИЛИ-НЕ, группу 60 элементов памяти.

Устройство работает следующим образом, На этапе подготовки к проведению контроля ЭВМ производит запись информации в генератор 1 тестовых воздействий, а в запоминающий блок 8 — данных, соответствующих результату свертки данных в генераторе 1 слов. Количество ячеек в запоминающем блоке 8 равно количеству ячеек хранения информации в генераторе 1 тестовых воздействий, и каждая ячейка запоминающего блока 8 содержит сжатые данные, соответствующие результату сжатия информации в ячейке генератора слов, имеющей идентичный адрес. При загрузке генератора 1 тестовых воздействий адрес ячейки информации определяется внутренним для генератора 1 тестовых воздействия счетчиком адреса, подсчитывающим записываемые слова, разрядность которых равна разрядности шины данных 3ВМ, При загрузке запоминающего блока 8 адрес подсчитывается на счетчике 9 адреса, На первом этапе контроля устройство проверяет наличие электрического контакта всех контактов объекта 4 диагностирования с устройством, с целью избежания недостоверного результата контроля из-за отсутствия контакта устройства с объектом 4 диагностирования. Для того, чтобы убедиться в том, что все контакты объекта 4 диагностирования подключены к устройству, достаточно измерить прямое и обратное сопротивление между каждым сигнальным контактом объекта 4 диагностирования.и его питающим (подкпюченным к шине питания) контактом. Если оба эти сопротивления равны "бесконечности", это значит, что соответствующий контакт объекта 4 диагностирования не подключился к устройству.

Поэтому при выполнении первого этайа контроля в коммутатор 3 посылается управляющее слово. обеспечивающее отключение овсех контактов объекта 4 диагностирования от группы каналов выходного узла 2 и подключающее t-й контакт объекта 4 диагностирования к первому измерительному входу измерителя 5 сопротивления, а (и+1)-й контакт объекта 4 диагностирования (подключенный к шине

35 питания) — ко второму измерительному входу измерителя 5 сопротивления, Затем в измеритель 5 сопротивления посылается управляющее слово, сопровождаемое сигналом с выхода 7 блока 11 управления, являющееся командой на проведение измерения сопротивления в соответствующем диапазоне. По окончании измерения иэ измерителя 5 сопротивления на шестой вход блока 11 управления поступает сигнал "Конец измерения", по которому блок 11 управления вырабатывает сигнал прерывания программы в ЭВМ. ЭВМ, получив сигнал прерывания, считывает регистр состояния блока 11 управления (единица с выхода триггера 39), а затем считываЬт результат измерения из измерителя 5 сопротивления. Если измеренное сопротивление не равно "бесконечности", то из ЭВМ в коммутатор 3 посылается управляющее слово, подключа-. ющее второй контакт объекта диагностирования к первому измерительному входу измерителя 5 сопротивления, а (и+1) -й контакт — ко второму измерительному входу, Измерение сопротивления происходит аналогично вышеописанному. Если при вышеописанном измерении прямого сопротивления между первым и (n+1)-м контактами объекта 4 диагностирования оказалось, что оно равно "бесконечности", то в коммутатор 3 посылается управляющее слово, подключающее первый контакт объекта 4 диагностирования ко второму измерительному входу измерителя 5 сопротивления. а (п+1) -й контакт к первому измерительному входу измерителя 5 сопротивления.

Таким образом обеспечивается измерение обратного сопротивления между первым и (и+1)-м контактами объекта 4 диагностирования. Само измерение сопротивпения производится аналогично вышеописанному, и если обратное сопротивпение также оказывается равным "бесконечности", то ЭВМ выдает сообщение об отсутствии электрической связи первого контакта объекта диаг ностирования с устройством, если же обратное сопротивление отлично от "бесконечности", то устройство переходит к проверке контактирования следующего контакта сбъекта диагностирования, Если в результате проверки контактирования оказалось, что все контакты объекта 4 диагностирования имеют электрический контакт с устройством, ЭВМ выдает в коммутатор 3 управляющее слово, обеспечиваюп«подключение контактов Объекта 4

1755207

10 диагностирования к группе каналов выходного узла 2, На этом первый этап контроля заканчивается, На втором этапе контроля ЭВМ выдает команду "Пуск", в результате которой на первый управляющий вход генератора 1 тестовых воздействий поступает сигнал "Пуск генератора 1 слов", а на первый управляющий вход запоминающего блока 8 — сигнал

"Выборка ОЗУ". Данные сигналы обеспечивают режим работы соответствующих блоков устройства. На управляющий вход выходного узла 2 и счетный вход счетчика 10 сбоев поступают тактовые импульсы Т1, на четвертый управляющий вход генератора 1 слов поступают тактовые импульсы Т2. На счетный вход счетчика 9 адреса поступают счетные импульсы, синхронизированные с тактовыми импульсами Т2.

При поступлении в генератор 1 слов сигнала "Пуск" из него выбирается содержимое ячейки памяти с нулевым адресом и по пеъ реднему фронту импульса Т1 заносится в триггеры 20 или 21 и в триггеры 22 выходного узла 2, Одновременно содержимое ячейки с нулевым адресом из запоминающего блока 8 поступает на первую группу входов блока сравнения 7.

Информация с выходов триггеров 20-22 всех каналов выходного узла 2 поступает на вход блока 6 свертки. Одновременно (e общем случае) данная информация с триггером 20 и 21 через ключи 25 и 26 поступает на входы объекта 4 диагностирования и с триггеров 21 и 22 — на входы элементов сравнения 31 и 32. Объект 4 диагностирования отрабатывает поступившие на его входы тестовые воздействия, и его реакции через компараторы 27 и 28 и элементы 29, 30 поступают на вторые входы элементов сравнения 31 и 32. Одновременно свернутая информация с выходов блока 6 свертки поступает на вторую группу входов блока 7 сравнения, Результат сравнения с выхода блока 7 сравнения поступает на третий вход блока 11 управления и на управляющий вход счетчика 10 сбоев, а результат сравнения с выходов элементов 31 и 32 сравнения, через элемент 33 ИЛИ поступает на вход четвертого О- триггера 35 и через усилителЬ

34 на седьмой вход блока 11 управления, Задним фронтом импульса Т1 результаты работы устройства за текущий такт контроля фиксируются: на триггере Зб выходного узла 2 — результат сравнения контролируемой и эталонной реакций в конкретном канале, на триггере 40 блока 11 управления — обобщенный результат cpasнения контролируемой и эталонной реакции по всем и каналам (ошибка объекта 4 диагностирования), на триггере 41 блока 11 управления и на счетчике 10 сбоев — результат сравнения результата сжатия тестовых воздействий. с их эталонным значением, 5 хранимым в запоминающем блоке 8. Если в текущем такте контроля сигналы на выходах вышеперечисленных элементов и блока сравнения равны "нулю" (т.е. несравнение, отсутствует) то триггеры 35, 40, 41 остаются

10 в "нулевом" состоянии, и по синхроимпульсу Т2 из генератора 1 тестовых воздействий и запоминающего блока 8 извлекается содержимае ячеек памяти с адресом, равным

"единйце". Очередной такт контроля произ15 водится аналогично вышеописанному, Если при отработке текущего такта контроля сигнал на выходе блока 7 сравнения окажется равным "единице", это означает, что при передачах информации по внутренним шинам устройства или при формировании тес20 тнаборов в выходном узле 2 произошел сбой, который фиксируется по заднему фронту импульса Т1 в триггере 41 на счетчике 10 сбоев. При занесении на триггер 41

"единицы", блок 11 управления прекраща25 ет выработку синхроимпульсов Т1 и Т2 и выдает в ЭВМ сигнал прерывания, по которому ЭВМ читает регистр состояния (единицу " на триггере 41), затем читает содержимое второго счетчика 10, По содер30 жанию счетчика 10 программа принимает решение: если содержимое счетчика 10 сбоев равно "единице" или "двум" программа, не сбрасывая второй счетчик 10, перезагружает генератор I слов и запоминающий блок 8, и вновь запускает программу контроля (ее второй этап), Если содержимое второго счетчика 10 больше двух, программа выдает сообщение об отказе устройства. Таким образом устраняется возможность получения недостоверного результата контроля из-за сбоев или неисправности устройства, 40

Если при отработке текущего такта контроля на управляющем выходе выходного узла 2 возникает сигнал ошибки объекта 4 диагностирования {" ноль" на управляющем выходе выходного узла 2), то по заднему фронту импульса Т1 в триггер 40 заносится дает в 3ВМ сигнал прерывания, по которому ЭВМ читает регистр состояния ("единица" с выхода триггера 40), затем читает содержимое регистра результата (содержимое всех триггеров 35 выходного узла

2) и, на основании полученной информации, выдает сообщения о неправильно сработавших контактах объекта 4 диагностирования, 50 "единица", По "единичному" состоянию триггера 40 блок 11 управления прекращает выработку тактовых импульсов Т1, Т2 и вы1755207

12 а также при наличии программных моделей, более точные координаты неисправности в объекте 4 диагностирования.

Отработка последующих тактов программы контроля производится аналогично описанному до тех пор, пока на пятый вход блока 11 управления не поступит из генератора 1 слов признак окончания тестовой последовательности, по которому в блоке 11 управления.взводится в "единицу" триггер

42, прекращается выработка тактовых импульсов 11, 12 и вырабатывается сигнал прерывания в ЭВМ, ЭВМ читает содержимое регистра состояния (выход триггера 42="1") и выдает сообщение о койце программы контроля, Выходной узел 2 работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 20-22 сброшены, (цепи сброса условно не показаны), элементы И 23, 24 закрыты, соответственно заперты транзисторные ключи 25, 26, и выходы каналов находятся в высокоимпедансном состоянии, При отработке программы контроля в каждом такте контроля на 0-входы триггеров 20, 21 каждого канала из гейератора 1 слов поступает информация о Йаправлении передачи информации (Ч ) в данном канале . (в данном и последующих тактах) либо информация о логическом уровне тестового воздействия в текущем такте(0 1i), Если при этом на вход элементов НЕ 17 и И 18 поступает из генератора 1 слов "единица" (признак вектора коммутации), то по переднему фронту тактового импульса Т1 0-триггер 20 устанавливается в состояние, соответствующее состоянию его О-входа, а состояние

0-триггера 21 не изменяется., Если же на входе элементов HE 17 и И 18 "логический ноль", то изменяет свое состояние D-триггер 21, а неизменным остается состояние

0-триггера 20, Одновременно с изменением состояния D-триггеров 20 или 21 изменяется состояние D-триггера 22, в соответствии с состоянием его D-входа, на который поступает информация D 2!.

Если О-триггер 20 установлен в "единицу", то в зависимости от состояния 0-триггера 21 открывается либо транзисторный ключ 25 (при "единичном" состоянии Dтриггера 21), либо транзисторный ключ 26, и через коммутатор 3 по данному каналу о выходного узла 2 на объект 4 диагностирования выдается воздействие в уровне "1" либо "0" соответственно, Одновременно эти воздействия поступают на вход компараторов 27, 28. Компараторы 27, 28 и элементы

И 29, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30 вырабатывают:.од состояния контакта объекта 4 диагностирования, на который подано воздействие по данному каналу. Этот код на элементах сравнения 31, 32 сравнивается с его эталонным состоянием, зафиксированным на D-трйггерах 21 и 22.

Если данный вход объекта 4 диагностирования работает nðàâèëüío(ò.е, не замкнут на соседние цепи или шины), то уровень тестового воздействия не искажается и на

10 выходе элемента ИЛИ 33 сигнал несравне15

55 ния не появляется, Если вход объекта 4 диагностирования неисправен (перегружен), то логический "уровень" на контакте не будет соответствовать выдаваемому, и на выходе элемента ИЛИ 33 появится сигнал несравнения; который через усилитель 34 с открытым коллектором поступает в блок 11 управления, а по заднему фронту тактового импульса Т1 фиксируется íà D-триггере 35.

Если в текущем такте контроля 0-триггер 20 установлен в "ноль", то ключи 25 и

26 закрыты, воздействие на объект 4 диагностирования по данному каналу не выдается, и канал проводит анализ состояния выходного (в данном такта) контакта объекта 4 диагностирования. Анализ происходит на элементах 27-33 аналогично описанному, Результат анализа также фиксируется на

D-триггере 35, а сигнал несравнения через усилитель 34 с открытым коллектором поступает в блок 11 управления, Блок 11 управления работает следующим образом.

Входы синхронизации адреса, синхронизации ввода информации в ЭВМ (сигнал

"Чтение" ) и синхронизации вывода информации из ЭВМ (сигнал "Запись" ) являются выходом 15 шины управления ЭВМ и подключены собтветственно к управляющему входу регистра 38 адреса, к первому входу шестого элемента И,53 и к первым входам второго 49, третьего 40, четвертого 51, пятого 52 элементов И. Вход в блок 11 управления сигнала "Сброс" из шины 15 управления

ЭВМ условно не показан, Выход сигнала синхронизации обмена-— информацией (сигнэл "Ответ" ) из блока 11 управления в шину 15 управления ЭВМ условно не показан, Первый 30, второй 40, третий 41 и четвертый 42 триггеры образуют регистр состояния устройства, нэ котором фиксируются признаки (причины) прерывания (останова) программы контрбля, Триггеры 39-42 сбрасываются в исходное состояние после прочтения регистра состояния в ЭВМ. Сброс происходит по завершении операции "Ввод регистра состояния" (например задним фронтом сигнала "Чтение" с адресом обращения к регистру состояния). Цепи (связи) и

1755207 элементы выработки сигнала сброса триггеров 39-42 условно не показаны, Выходы регистра состояния подключейы к третьему информационному входу мультиплексора

12 и через второй элемент ИЛИ 46- ко входу

16 прерывания ЭВМ, Регистр 38 адреса предназначен для. хранения кода адреса блоков устройства в адресной сетке ЭВМ. Дешифратор 43 адреса предназначен для выработки признака 10 обращения ЭВМ к конкретному блоку yt:t- ройства, То есть наличие "единицы" на первом — девятом выходах дешифратора 43 адреса соответствует обращению к генератору 1 слов, запоминающему блоку 8, ком- 15 мутатору 3, измерителю 5 сопротивления, блоку 11 управления (сигнал "Пуск" ), к выходному узлу 2, к счетчику 9 адреса, к счетчику 10 сбоев, к регистру состояния (триггерам 39, 40, 41, 41) блока 11 управле- 20 ния. При этом четвертый, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы дешифратора 43 и выход шестого элемента И 53 образуют первый выход блока 11 управления, соедй25 ненный с управляющей шиной мультиплексора 12.

Если разрядность информационного выхода какого-либо блока (регистра) превышает разрядность шины данных ЭВМ, то обращение (например, к регистру результа30 та выходного узла 2) может осуществляться по нескольким адресам. В этом случае шеС-той выход дешифратора должен состоять из нескольких шин, поступающих на элемент

ИЛИ 47 и первый выход блока 11 управле- 35 ния, Адрес блока или регистра устройства в адресной сетке,ЭВМ поступает на второй вход блока 11 управления и фиксируется в регистре 38 адреса сигналом "Синхронизация адреса", поступающим по управляющей 40 шине 15 на первый вход блока 11 управления. В зависимости от содержимого регистра 38 адреса на выходах дешифратора 43 адреса вырабатываются перечисленные

Если производится запись в какой-либо блок или регистр устройства. то адрес со- 50 и ровождается (фи г, 3) сигналом синхронизации вывода информации из ЭВМ (сигнал. "Запись" ). По сигналу "Запись" на выходах элементов И 49-52 формируются сигналы синхронизации записи информации в соответствующий блок (регистр) устройства или пуск измерителя 5 сопротивления.

Если производится считывание информации в ЭВМ иэ какого-либо блока (регистра) устройства, то адрес сопровождается при описании состава блока 11 управления 45 признаки обращения к блокам и регистрамустройства. сигналом синхронизации ввода информации в ЭВМ (сигнал "Чтение" ).

При вводе информации в ЭВМ сигналы (признаки) обращения к тем блокам, из которых предусматривается считывайие информации, поступают на первый выход блока 11 управления (в управляющую шину мультиплексора 12),одновременно эти сигналы через элемент ИЛИ 47 поступают на вход элемента И 53. В исходном состоянии на выходе элемента И 53 вырабатывается сигнал "нулевого" уровня, который поступает на управляющую шину мультйплексора

12 и задает направление передачи: от входа-выхода 13 шины данных ЭВМ в шину мультиплексора 12. При поступлении в блок

11 управления сигнала "Чтение" на выходе элемента И 53 формируется сигнал "единичного" уровня, изменяющий направление передачи информации через мультиплексор: информация передается от одного из информационных входов мультиплексора 12 на вход-выход 13 шины данных ЭВМ. Номер информационного входа мультиплексора 12, подключаемого к входу-выходу 13 шины данных ЭВМ, определяется сигналами с выходов дешифратора 43 адреса, по-. ступающими через первый выход блока 11 управления на управляющуа шину мультиплексора 12.

Генератор 44 тактовых импульсов вырабатывает синхроимпульсы Т1, 72. Запуск генератора 41 тактовых импульсов производится по сигналу с пятого выхода дешифратора 43 адреса, а останов — при установке в

"единицу" одного из триггеров 40-42.

На элементе ИЛИ 48 формируется сигнал "Выбор ОЗУ", поступающий в запоминающий блок 8 при загрузке информации или в режиме контроля. На элементе ИЛИ

54 формируется счетный импульс счетчика 9 адреса при загрузке запоминающего блока

8 (по сигналу "Запись в запоминающий блок

8") и контроле объекта 4 диагностирования (по тактовому импульсу Т2).

Генератор 1 тестоеых воздействий работает следующим образом.

Группа 60 элементов памяти содержит! ячеек памяти, где l — максимальная длина тестовой последовательности. Разрядность слов, хранимых в ячейках: 2п+3, где n — количество контролируемых контактов объекта 4 диагностирования (количество каналов выходного узла 2). В разрядах с 1-го по и-й: хранится либо вектор коммутации (V), указывающий направление передачи информации по каналам выходного узла 2, либо первая часть вектора данных (01). указывающая логический уровень (лог. "0" или лог, "1") выдаваемого на обьект 4 диагностиро- °

1755207

16 вания в текущем такте воздействия. или ожидаемой реакции объекта 4 диагностирования. Информация из разрядов (1-и) информационного слова в ходе контроля заносится в зависимости от состояния (2п+1)-ro разряда информационного слова либо на триггер 20, либо на триггер 21 выходного узла 2.

В разрядах с (n — 1) по 2п хранится вторая часть вектора данных D2, хранящая признак высокоимпедансного состояния контролируемого контакта объекта 4 диагностирования, В разряде 2п+1 хранится признак вектора коммутации, Если в данном разряде записана "единица", то содержимое разрядов (и+1) данной ячейки в ходе контроля записывается в триггеры D20 выходного узла 2, а если в нем записан "ноль"— то в триггеры D21 выходного узла 2.

В разряде (2n+2) хранится признак запрета сравнения в данном такте реакции объекта 4 диагностирования с ее эталонным (ожидаемым) значением, хранимым в триггерах D21, D22 выходного узла 2. Если в данном разряде записана "единица", то останов устройства по ошибке объекта 4 диагностирования запрещен. в противиом свучае — разрешен. Запрет сравнения останова бывает необходим в моменты смены вектора коммутации и в случаях задержки отработки воздействия в объекте 4 диагно- стирования, Выходы разрядов с первого по (2п+1) образуют группу информационных выходов . генератора 1 слов, соединенную с группой информационных входов выходного узла 2. .Выход разряда (2п+2) образует первый управляющий выход генератора 1 слов, соединенный с четвертым входом блока 11 управления.

По второму управляющему выходу генератора 1 тестовых воздействий в блок 11 управления выдается признак окончания тестовой последовательности (программы контроля). Данный признак формируется.с помощью (2n+3)-ro разряда памяти. Количе. ство младших разрядов счетчика 58 адреса равно logzl. Количество старших разрядов

2 и+3 счетчика 58 адреса равно logz, где КрйзряднОСть двунаправленной шины данных 3ВМ.

В режиме загрузки памяти выходы дешифратора 56 стробируются сигналом со второго входа генератора 1 тестовых воз- действий, и выбор микросхем памяти группы 60 осуществляется в соответствии с содержимым старших разрядов счетчика 58 едреса. B режиме контроля по сигналу на нервом входе генератора 1 тестовых воз10

20

40 нения. вторая группа входов которого

50 соединена с выходом блока свертки, а выход25

30 действий (Пуск Гс) выбираются одновременно все элементы памяти группы 60, В режиме загрузки памяти на счетчике

58 адреса подсчитывается число сигналов на входе 3 генератора 1 тестовых воздействий, а в режиме контроля число сигналов нэ входе 4 (Т2).

Таким образом, заявленное устройство повышает достоверность результата контроля эа счет исключения влияния на достоверность контроля таких факторов как: сбой во время "перекачки" информации из памяти ЭВМ во внутренние регистры и ОЗУ устройства или во время пересылок информации внутри блоков устройства; неработоспособность (выход из строя любого узла или связи в процессе контроля) самого устройства контроля; отсутствие контакта устройства с объектом диагностирования, Кроме того, предлагаемое устройство в отличие от прототипа обеспечивает контроль объектов с двунаправленными выводами.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля и диагностирования цифровых узлов, содержащее генератор тестовых воздействий, блок управления, мультиплексор, запоминающий блок, счетчик адреса, блок свертки, блок сравнения, вход-выход шины данных

ЭВМ, выход шины адреса ЭВМ, выход шины управления ЗВМ, вход прерывания ЭВМ, причем первый и второй входы блока управления соответственно соединены с выходами шин управления и адреса ЗВМ, вход двунаправленной шины мультиплексора соединен с входом-выходом шины данных

ЗВМ, управляющая шина мультиплексора— с первым выходом блока. управления, второй выход которого Соединен со счетным входом счетчика адреса, выход1которого соединен с адресным входом запоминающего блока и первым информационным входом мультиплексора, выход шины данных которого соединен с информационным входом запоминающего блока, выход которого соединен с первой группой входов блока сравс третьим входом блока управления, о т— л и ча ю.щеес я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля эа счет обеспечения самоконтроля устройства в процессе контроля, в него введены блок измерителя сопротивлений, коммутатор, вЫходной узел, счетчик сбоев, причем информационный вход измерителя сопротивления соединен с первой группой входов коммутатора, с информационным входом

1755207

10

30

40

45 генератора тестовых воздействий с выходом шины данных мультиплексора, второй, третий четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с информационными выходами измерителя сопротивления, блока управления, счетчика сбоев и первым информационным выходом выходного узла, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами генератора тестовых воздействий, первый и второй управляющие выходы которогО соответственно соединены с четвертым и пятым входам блока управления, а группа 15 информационных выходов соединена с группой информационных входов выходного узла, группа каналов которого соединена с группой входов-выходов коммутатора, группа входов-выходов которого соединена с контактами объекта диагностирования, а измерительные входы-выходы — с измерительными входами-выходами измерителя сопротивления, управляющий вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, а управляющий выход с шестым входом блока управления, восьмой выход которого соединен со счетным входом счетчика сбоев и с управляющим входом выходного узла, вторые информационные выходы которого соединены с группой входов блока свертки, а управляющий выход — с седьмым входом блока управления, девятый и десятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами запоминающего блока, выход блока сравнения соединен с управляющим входом счетчика сбоев, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены соответственно с управляющим входом коммута- тора и входом прерывания ЭВМ, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что выходной узел состоит из а каналов, каждый из которых содержит злемент НЕ, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый и второй ключи, первый и второй компараторы, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы сравнения, элемент ИЛИ, инвер- 50 тирующий усилитель с открытым коллектором, причем информационные входы первого и второго триггеров соединены с первым информационным входом канала выходного узла, информационный вход третьего триггера соединен с вторым информационным входом канала выходного узла, вход элемента HE и первый вход первого элемента И соединены с третьим информационным входом канала выходного узла, выход элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с входами синхронизации третьего и четвертого триггеров и с управляющим входом выходного узла, входы синхронизации первого и второго триггеров соединены соответственно с.выходами первого и второго элементов И, прямой выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера и первым входом первого элемента сравнения, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом второго элемента сравнения, первый и второй входы четвертого элемента И соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго триггеров, а выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, коммутируемые входы которых соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами источника питания, а выходы соединены между собой, с выходом канала и входами первого и второго компараторов, выходы которых. соединены соответственно с первыми и вторыми входами пятого элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов сравнения соответственно соединены с выходом пятого элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ, ИЛИ, а выходы соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом четвертого триггера и входом инвертирующего усилителя с открытым коллектором, выход которого является управляющим выходом канала выходного узла, выход четвертого триггера является первым информационным выходом канала выходного узла, а выход третьего триггера совместно с прямыми выходами первого и второго триггеров образуют второй информационный выход канала выходного узла, 1755207

3755207

1755207

Составитель Л.Лебедь

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2890 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж 35, Раушская наб„4/5