Устройство для контроля электронных узлов цифровых вычислительных машин

 

Союз Советских

Социо али стивена

Республин (и) 651 352

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (QQ) Яаявлвио 01,03.7б (21) 2328810/18- 24 е п1)исовдннением эанвни №

/ а . (51) М. Кл.

6 08 F 15/46

Гааударстааааьб иеатат

СССР

" e дааам аааарвтанай в аткрытай (23) Прноротет

Опубликовано 05.03.79. Бюллетень Жа 9

Лата опубликования описания 0S.О3.7е (БЗ) У,О.К б81.326.7 (088.8) Ю. А. Нестеренко (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТЮЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ ЦИФРОВЬ1Х

ВЫЧИСЛИТЕПЬНИХ МАМИН с.

Изобретение относится к вычислительной тех. . нисе и может быть использовано для автоматического контроля параметров электронных бло. ков, больших интегральных схем, функциональных узлов вычислительных машин.

Известно устройство для контроля парамет- ров электронных схем, содержащее блок ввода информации, регистр задания, преобразователь, комнаратор-преобразователь, блок сравнения, блок управления, блок индикации, блок эталонов 1т1. 1О

Недостатком этого устройства, является то, что опо не позволяет классифицировать неисправ-

: ности узлов о отклонениям отдельных парамет- ров от заданных допусков, что имеет значение при использовании статистической обработки информации об отказах в ориентации технологии изготовления схем, кроме того, процесс йроверки узлов полностью не автоматизирован, что требует вмешательства оператора прн обнаружении неисправности.

2Р

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля электронных узлов цифровых вычислительных, 1

2 маппн, содержащее блок формирования тесто, вых комбинаций, входной и выходной коммутаторы, электроннолучевую трубку, бпок управ- ления, блок управления электроннолучевой труЪ. кой, блок иццикацин, блок анализа н блок фор. мирования эталонов, причем информационные выходы блока формирования тестовых комбинацийй соединены с информационными входами входного коммутатора, уйравляющий вход которого соединен с первыМ йыходом блока управле. ння, а выходы являются выходами устройства, второй выход блока управления соединен с уп-. равляннцнм входом выходного коммутатора, входы- которого являются входами устройства, а вьтходь1 соединены с первой- группой входов блока угу влепил электроннолучевой трубкой (2).

Это устройство позволяет контролировать выходной сигнал контролируемого узла путем создания абсолютного кодированного образа исследуемого сигнала с последующим сравнением с ,эталонным образом, используя для своей работы элект12онщю вычислительную машину.

651352 4

Недостатком устройства являетсл то, что оно не позволяет конкретно указать признак не. исправности узла, поскольку не содержит средств классификации неисправностей.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет обеспечения возможности классификации йеисправностей.

Для этого в устройство введены блок слежения, фотосчитывающий блок, приемный регистр, блок дешифрации и счетчик времени, причем один из выходов выходного коммутатора соединен с-первым входом счетчика времени, второй вход которого соединен с одним из выходов блока формирования тестовых комбинаций, третий вход — с третьим выходом блока управления, а выход — с первым входом блока анализа, выход блока управления электроннолучевой трубкой> соединен со входом электроннолучевой трубки, которая оптически связана с фотосчитывакнцим блоком, выходы фотосчитываюшего блока через приемный регистр соединены с первой группой входов блока анализа, вторая группа входов которого соединена с группой выходов блока формирования эталонов, первая группа выходов блока анализа соединена через блок слежения со второй группой входов блока управления электроннолучевой трубкой, вторая группа выходов блока анализа соединена со входами блока дешифрации, выход которого соединен .с блоком индикации, третья группа с группой входов блока формирования эталонов, выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами блока дешифрации, фото считывающего блока1 приемного регистра, блока формирования эталонов и блока анализа, один из выходов которого соединен со входом блока управления, а также тем, что блок анализа содержит два регйстра сдвига, дне схемы сравнения, два реверсивных счетчика координат, ремрсивный счетчик строк, группу элементов ИЛИ, коммутаторснпхронизатор и пять счетчиков допусков, причем первая группа входов блока соединена со входами группы элементов ИЛИ, двух регистров сдвига и с соответствующими входами коммутаторасиихронизатора; выходы двух регистров сдвига соединены соответственно с первыми входами двух схем сравнения, выходы которьгх соединены

° с " ЖЬтЮеФИв1пощими входами "" коммутатора"синхронизатора, выходы коммутатора-синхронизатора соединены соответственно с третьей группой входов и с первым выходом блока, со входамй двух реверсивных. счетчиков координат, реверсивного счетчика строк, пяти счетчиков допусков и со вторыми входами двух схем сравнения и двух регистров сдвига, выходы двух ревер - сивных счетчиков координат соединены с первой группой выходов блока, выход реверсивного счетчика ошибок соединен с третьим входом первой схемы сравнения и с соответствующим входом коммутатора-синхронизатора, первый вход устройства соединен с третьим входом второй схемы сравнения и с соответствующим входом коммутатора-синхронизатора, выходы счет. чиков допусков соединены со второй группой входов блока, управляющий вход блока соединен с соответствующим входом коммутатора-синхронизатора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для контроля электронных узлов цифровых вычислительных машин, на фиг, 2— функциональная схема блока анализа, на фиг.3— проекция изображения контролируемого сигнала на матрицу фотоэлементов фотосчитывающего блока.

Устройство содержит блок 1 формирования тестовых комбинаций, входной коммутатор 2, контролируемый электронный узел 3, выходной коммутатор 4, блок 5 управления электроннолучевой трубкой, блок 6 слежения, электроннолучевую трубку 7, блок 8 дешифрации, блок 9 индикашп, фотосчитываюший блок 10, счетчик

11 времени, приемный регистр 12, блок 13 аналиэа, блок 14 формирования эталонов, блок IS управления.

Блок 13 анализа (см. фиг. 2) содержат группу элементов ИЛИ 16, регистра сдвига 17 и 18, реверсивный счетчик 19 строк, схемы сравнения

20 и 21, реверсивйые счетчики координат 22 и 23, коммутатор-синхронизатор 24, счетчики 25 — 29 допусков. На фиг, 3 введены следующие обозначения: эталонный сигнал 30, матрииа 31 фотоэлементов, поле 32 допусков, контролируемый сигнал 33

Блок анализа позволяет занести эталонные коды изображения сигнала, Порядкового номера строки, постоянной времени контролируемого узла в блок формироваиия эталонов, контролировать предельные значения амплитуды, rrepegнего и заднего фронтов контролируемого сигнала, выдавать коды положения электронного луча в блок 6 слежения, Работа устройства характеризуется двумя режимами работы, В первом режиме выполняется алгоритм за.несения эталонных кодов в блок 14 формирования эталонов, во втором режиме производится контроль электронных узлов схем. Оба режима выполняются автоматически, переход от первого режима ко второму также автоматический, При работе устройства могут быть использованы оба режима, нли один (какой-нибудь), прн этом один из них блокируется.

Работа устройства s первом режиме осуществллетсл следующим образом.

После установки первого режима иэ блока 15 управленнл посылаетсл сигнал в левую половину

10 настройки

5 65

I приемного регистра 12 в соответствующие раз ряды, в результате в приемном регистре 12 обра1 зуется эталонный код настройки (азн) электронного луча. Например, в соответствии с фиг. 3 этот код должен иметь значеиие:

000 l 100....,.....00

bh Ъ4 и соответствовать" в дальнейшем коду, считан. ному с эталонной строки настройки (Еэ), Управ ляющий сигнал иэ блока 15 управления поступает в коммутатор-синхронизатор 24, разрешая прохождению эталонного кода настройки с приемного регистра 12 через коммутатор-синхронизатор 24 в блок 14 формирования эталонов. Следующим заносится в блок 14 формирования эталонов код эталонного номера строки (2э), (Еэ — строка, на которой будет находиться "светящаяся точка").

Процесс образования и занесения в блок 14 формирования эталонов кода эталонного но- мера строки, аналогичен образованию и занесению эталонного кода настройки. Например, в соответствии с фиг. 3, этот код должен иметь значение:

000.....0100

Ьп которое в десятичном счислении означает четвертую строку.

После занесения эталонного. кода настройки (аэи) и эталонного номера строки (2э) s блок 14

1352 б группы элементов ИЛИ 16 сигнала (т.е. "точка" подведена на строку (Еэ) .

Аналогичен процесс подвода "точки" на строку (Еэ) для случая (Zэ< Zт). В этом случае включается минус реверсивного счетчика 23 н в него заносится "1", а затем производится считывание только (Z3) строки и заполнение счетчика

23 до появления сигнала с группы элементов ИЛИ

16. По сигналам из блока 15 управления, выдаваемым в блок 14 формирования эталонов и в коммутатор-синхронизатор 24, в схеме 20 сравнения сравниваются эталонный код настройки (аэн) со считанным (атн) строке (Еэ) . При (азн > аатн), включается минус реверсивного счетчика 22 и заносится в него "1", затем повторяется процесс считывания кода со строки (Еэ) с последующим сравнением с эталонным кодом

Указанный процесс длится до равенства (а н = а н }. При (аэн < ати) включается плюс реверсивного счетчика 22 и в него заносится "Г, а затем производится считывание кода Z . строки и его сравнение с эталонным (a „) . Операции заполнения счетчика 22 и сравнения длятся до появления сигнала равенства (аэн = атн), по которому блок 15 управления включает входной

2 и выходной 4 коммутаторы, а также счетчик 11 формирования эталонов включается следящая система настройки электротптого луча. Следящая система осуществляет поиск электронного луча

"светящейся точки" на экране и подвод его в заданйые координаты матрицы (Z, d. „).

По сигналам, выдаваемым из блока 15 управления в коммутатор-синхронизатор 24 и в фотосчитывающий блок 10, осуществляется последовательное считывание строк изображения (поиск

"точки") . Одновременно в блоке 13 анализа через коммутатор-синхронизатор 24 включается плюс реверсивного счетчика 19 строк и производится отсчет строк, при этом в блоке 13 анализа группа элементов ИЛИ l 6 контролирует выходы приемного регистра 12.

При появлении на выходах приемного регистра 12 не нулевого кода, на выходе группы элементов ИЛИ 16 появляется сигнал, по которому процесс считывания строк останавливается а по сигналу с блока 15 управления, выдаваемому в коммутатор-синхронизатор 24 и в блок 14 формирования эталонов в схеме 20 сравнения сравниваются коды эталонного (Ез) и текущего (Z т) номера строки.

При (Еэ > Ет) включается плюс реверсивного счетчика 23 и в него заносится "Г, далее сигналом из блока 15 управления осуществляется считывание только одной строки (Еэ) и,:если на выходе группы элементов ИЛИ 16 сигнал отсутствует, то в счетчик 23 заносится следующая "1".

Поацесс повторяется до появления на выходе

45 считывание строк, а также включается нлюс реверсивного счетчика 19 строк и производится отсчет строк. Коды левой и правой частей изображения сигнала построчно будут передаваться с приемного регистра 12 через коммутатор-синхронизатор в блок формирования эталонов 14 до отсутствття ситнала группы злементов ИЛИ 16, затем включается минус реверсивного счетчика строк 19 и в него заносится Р единиц (Р— количество строк для нижнего предела амплитуды, т,е. Ан + Р = Аэ,см. фиг. 3) . Затем по сигналам, выдаваемым из блока 15 управления в блок 14 формирования эталонов и коммутаторсинхронизатор 24, производится занесение кода времени.

Сигнал с блока формирования тестовых комбинаций проходит через эталонный узел (предварительно проверенный, например, визуально на этом же устройстве) и с выходного коммутатора

4 поступает на вход блока 5 управления электроннолучевой трубкой и на останов счетчика 11

З5 времени. Нолученный код счетчика времени (Тэ) по снгналам из блока 15 управления, выданным в блок 14 формирования эталонов, коммутаторсинхрониза1ор 24 и счетчик 11 времени через коммутатор-синхронизатор 24, поступает в блок

4О 14 формирования эталонов.

По сигналам, поступающим из блока 15 управления B фотосчитывающий блок 10, блок 14, формирования эталонов и коммутатор-синхронизатор 24, осуществляется последовательное

651352 счетчика строк (7нэ) через коммутатор-синхронизатор в блок юрмирования эталонов, чем и заканчивается первый режим.

Переключение с первого режима работы устройства на второй режим осуществляется в блоке

15 уп авления.

Работа устройства во втором режиме осу, ществляется следующим образом.

Б начале проверки каждого узла включается следящая система настройки, алгоритм функционирования которой описан при рассмотрении

ttepaoro режима. По окончании работы следящей системы блок 15 управления включает входной 2 и выходной 4 коммутаторы, а также счетчик 11 времени, тем самым сигнал с блока формирования тестовых комбинаций проходит через контролируемый узел и с выходного коммутатора 4 постуцает на вход блока 5 управления электроннолучевой трубкой и на останов счет пека 11 времени.

По сигналам, выдаваемым из блока 15 управ. пения в блок 14 формирования эталонов, комму- . т«тор-синхронизаfop 24 и счетчик 11 времени, в схеме сравнения 21 производится сравнение эталонного кода постоянной времени схемы {Тз) с полученным кодом счетчика времени (Тс), результат сравнения в ниде сигналов поступает в коммутатор-синхронизатор 24, где при неравенстве (Тэ < Tc), коммутатор-синхронизатор 24 выдает управляющий сип1ал в блок 8 дешифрации на установ ку призйака неисправиасти (1с>1э), а также в блок 15 управления на вкл1очение следующего цикла проверки. При

Тэ - Тс происходит выдача управляющего сигнала с коммутатора-синхронизатора 24 в блок 15 управле1п1я на установку режима контроля нижнего предела жатлитуды Ан, переднего т „и заднего т а фронтОВ.

В режиме контроля Ан, тп, т, блоком 15 управления выдаются сигналы в блок 14 формирования эталонов, коммутатор-с п1хронпза1ор 24, фатосчитывающнй блок 10 на включение последовательного считывания строк изображения контролируемого сигнала, на включение реверсивного счетчика 19 строк. Коды каждой строки для левой и правой частей изображейия с приемного регистра 12 поступают в сдвиговые регистры

17, 18 и далее в схемах сравнения 20, 21 сравппваются с эталонными кодами, поступающими с блока формирования эталонов 14.

Результат сравнения поступает в коммутатор - синхронизатор 24, где по сигналам равенства коммутатор-синхронизатор выдает управляющий сигнал в блок 15 управления, разрешая сравнение эталонного кода сче1чика строк (211э) с текущим значением (Z1) . При (Z,ä > Z т) коммутатор-синхронизатор 24 выдает управляющий сиг.Бал в блок 15 управления, разрешая считывание следующей строки, прн ЕнэЕт коммутаторсинхрониэатор 24 выдает управляющий сигнал в блок 15 управления на установку режима контроля Ав верхнего предела амплитуды, а также производится сброс счетчиков 25 — 29 допусков.

По сигналам неравенства коммутатор-синхронизатор 24 выдает управляющие сигналы в регистры 17, 18 сдвига, тем самым сдвигая коды в регистрах на один разряд в соответствующую

1п сторону, а также заносит "единицу" в соответствующий счетчик допусков 25 — 29, после чего вторично сравниваются коды этой же строки, при несравнении процесс сдвига кодов в регистрах и заполнение соответствующих счетчиков допусков

t5 25-29 продолжается до полного заполнения счетчиков допусков, после чего с заполченногосчетчика допуска сигнал поступает в блок 8 дешиф- рации на установку признака неисправности, а также через блок 8 дешифрации в блок 15 управления на окончание проверки данного узла (конец цикла), Очевидно, что разрядность каждого счетчика допуска оцределяет поле допуска для каждого параметра и отдельности. Код каждой строки

25 контролируется группой элементов ИЛИ 16. При отсутствии сигнала с выхода группы элементов

16, в режиме контроля Ан, тп тэ, коммутаторсинхронизатор 24 выдает управляюпчй сигнал (Ан < Аз) в блок 8 дешифрации на установку признака неисправности, а также через блок дешифрации в блок 15 управления на окончание проверки данного узла (конец цикла) .

При установке режима контроля Ав, наступающего после нормального завершения режима

39 контроля Ан, т„, т, производится дальнейшее считывание строк, т.е. следующей строки после

Ан, при этом код строки контролируется группой элементов ИЛИ16, при,наличии с выхода ее сигнала, коммутатор-с1пйрониэатор заносит "1"

4П в счет пп< допуска амплитуды (например, 25) и вьщает управляющий сигнал в блок 15 управления на считывание следующей строки. Процесс повторяется до заполне1п1я счетчика допуска амплитуды 25, сигнал с которого поступает в блок 8

45 дешифрации на установку признака неисправности (Ав > Аз), а также через блок 8 деип1фрации в блок 15 управления на окончание цикла проверки данного узла. При отсутствии сигнала группы элементов ИДИ 16 коммутатор*синхронизатор 24 выдает сип1ал в блок 15 управления о нормальном завершении цикла проверки данного узла.

Очевидна, что разрядность счетчика 25 доЯ пуска амплитуды определяется как П = А в — Ан, где Ан = 2нэ, По окончании всех циклон проверки заканчивается второй режим работы, Как показано на фиг.З, при контроле строки ZK контролируемый сип1ал 33 нахбдится за предела651352 ми поля допуска переднего фронта. Для этого случая, при считывании строки ZK, код правой части изображения будет отличаться от эталонного кода этой строки, но при сдвиге кода влево сравнение наступит раньше, чем успеет заполнится счетчик допуска Гнапример 29), т.е. задний фронт находится в поле допуска.

Код левой части строки изображения также будет отличаться от эталонного кода, но при сдвиге кода влево и сравнении, счетчик допуска например 26, заполнится быстрее, чем произойдет сравнение. В результате управляющий сигнал т„> т э поступит в блок 8 дешифрации на установку признака неисправности (r и > тэ), а также через блок 8 дешифрации в блок 15 управления на окончание цикла проверки данного узла.

Использование в устройстве построчного считывания изображенйя исследуемого сигнала и сравнение его с эталонными значениями, позволя- ет контролировать форму исследуемого сигнала, такие параметры как длительность импульса, длительности фронтов, амплитуду и т.п., что дает информацию об амплитудно-частотных характеристиках контролируемых узлов.

Технический эффект от реализации предлагаемого устройства заключается в полной автоматизации процесса проверки электронных узлов; в классификации неисправностей узлов, что представляет собой более качественную ступень процесса проверки узлов и является в определенном смысле звеном обратной связи между производством и технологией производства, ориентируя последнее в необходимом направлении.

Изобретение позволяет снизить стоимость производства и повысить надежность работы вычислительных машин, а также снизить степень участия оператора в процессе проверки схем и получить возможность визуального контроля изображений исследуемых сигналов, индицирую щих регистров адресов и признаков ненсправностей.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля электронных узлов цифровых вычислительных машин, содержащее блок формирования тестовых комбинаций, входной и выходной коммутаторы, электроннолучевую трубку, блок управления, блок управления электроннолучевой трубкой, блок индикации, блок анализа и блок формирования эталонов, причем информационные выходы блока формирования тестовых комбинаций соединены с информационными входами входного коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выходы являются выходами устройства, второй выход блока управления соединен с управляющим входом выходного коммутатора, входы которого являются входами устройства, а выходы соединены с первой группой входов блока управления электроннолучевой трубкой, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в устройство введены блок слежения, фотосчитывающий блок, приемный регистр, блок дешифрации и счетчик времени, причем один из"

10 выходов выходного коммутатора соединен с первым ходом счетчика времени, второй вход которого соединен с одним из выходов блока формирования тестовьи комбинаций, третий вход — с третьим выходом блока управления, а выход — с первым входом блока анализа, выход блока управпения электроннолучевой трубкой соединен со входом электроннолучевой трубки, которая оптически связана с фотосчитывающим блоком, выходы фотосчитывающего блока через приемный регистр соединены с первой группой входов блока анализа, вторая группа входов которого соединена с группой выходов блока формирования эталонов, первая группа выходов блока анализа соединена через блок слежения со второй группой входов блока управления электроннолучевой трубкой, вторая группа выходов блока

"анализа соединена со входами блока дешифрации, выход которого соединен с блоком индикации, третья группа выходов блока анализа соединена с группой входов блока формирования эталонов, выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами блока дешифрации, фотосчитывающего блока, приемного регисгра, блока формирования эталонов и блока анализа, один из выходов которого соединен со входом блока управления.

2. Устройство по и. 1,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа содержит два регистра сдвига, две схемы сравнения, два реверсивных

Щ счетчика координат, реверсивный счетчик строк, группу элементов ИЛИ, коммутатор-синхронизатор и пять счетчиков допусков, причем первая группа входов блока соединена со входами группь1 элементов ИЛИ, двух регистров сдвига и фЯ, с соответствующими входами коммутатора-синхронизатора, . выходы двух регистров сдвига соединены соответственно с первыми входами двух схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими входами коммутатора-

50 синхронизатора, выходы коммутатора- синхронизатора соединены соответственно с третьей группой выходов и с первым выходом блока, со входами двух реверсивных счетчиков координат, реверсивного. счетчика строк, пяти счетчиков доЯ пусков и со вторыми входами двух схем сравнения и двух регистров сдвига, выходы двух реверсивиых счетчиков координат соединены с первой группой выходов блока, выход реверсивного

1 11 651352 12 счетчика строк соединен с третьим входом первой ствующим входом коммутатора-синхронисхемьТ сравнений и с соответствующим. входом затора. коммутатора-синхронизатора, первый вход уст- Источники информации, принятые во внимаройства соединен с третьим входом второй схемы ние при экспертизе сравнении и с соотве .ствутещим входом комму- 3 1. Авторское свидетельство СССР И 378852, татора-синхронизатора, выходы счетчиков допус- кл. 6 06 F 11/00, 1972. ков соединены со второй группой выходов блока, 2. Авторское свидетельство СССР И 338144, управляющий вход блока соединен с соответ- кл. 6 01 R9/00, 1970.

6S 1352

Составится В Крылова

Техред О, Андрейко

Редактор И. Марховскаи

Корректор д. Мельниченко

Филиал ППП "Патент"„г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 807 46 Тираж 779 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР ло делам ивобретеиий и открытий

113035, Mocha, Ж вЂ” 35, Рауискзи иаб„д. 4/5