Устройство для получения диагностических тестов логических блоков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 7361()3 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено05. 1;>,77 (2! ) 2549994 18-24 (5() M. Кл. с присоединением заявки ¹

Q06 F ll/00

Всударстввниый камитет (23) Приоритет

ll0 48MN нзабретеиий и открытий

Опубликовано 25,05.80. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 80.05Q0 (о3) УЙК 681,3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Павличенко и A. Я. Бессмертньае т,-! л " ".„

Г

1:: .---,"

4, ", 1 . (. .-Ю (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТЕЗО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ

ТЕСТОВ ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматах контроля и поиска неисправностей, а также в специализированных устройствах для полуS чения тестов.

Известно устройство для определения" минимальных тестов контроля исправности релейных структур, содержащее трит геры, переключатели и источник питания (1). о

Общими признаками для аналога и предлагаемого изобретения является наличие источника питания, общего переключателя, триггеров, установочные входы которых подключаются через замыкающие >> контакты соответствующих переключателей к размыкаюшему контакту общего пер еключ ат ел я.

С помощью известного устройства можно попучать диагностические тесты которые в общем случае не являются минимальнымии.

Наиболее близким техническим решением к изобретеник является устройство цля получения тестов бесповторных комзинационных схем, содержащее блок управления, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменных элемен- тарных конъюнкций, коммутатор конъюнкций, индикатор тестовых наборов„ индикатор переменных логической функции и группу элементов И (2) Один из выходов блока управления подключен к коммутатору- конъюнкций, выходы которого соединены с входами коммутатора переменных эл ментарных конъюнкций, а также к входу коммутатора переменных логической функции, выходы которого через элементы И соединены с входами индикатора тестовых наборов„Одна группа выходов коммутатора переменных элементарных коньюнкций подключена к входам индикатора тестовых наборов, а другая к входам элементов И и входам индикатора переменных логической функ ции, к которому подключен другой выход

6JlQKG управления.

103

Обшим для прототипа и предлагаемого устройства является наличие блока управления, один из выходов которого подключен к коммутатору переменных логической функции v. Кокпгутатору конъюнкций, выходы которого соединены с ехорами коммутатора переменнъгх элементарных конъюнкций, индикатора тестовых наборов.

Известное устройство позволяет попучать полные диагностические и мини-. 10 мапьный проверяюший тест для бесповторных логических схем.

Однако попучаемые с помошью этого устройства полные диагностические тесты не являются минимальными. 15

Цепью изобретения является уменьшение длины получаемых полных диагностических тестов, т".(Остигается это тем, что в устройство для получения диагностических тестов 20 ,погических бпоков, содержашее блок питания блОк управления комму гGTop кон— ъюнкций, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменньж элементарных конъюнкций, переключатель ? 5 и блок индикации, причем выходы положительного и отрицательного полюсов блока питания "îåäèíåíû соответственно с входом блока управления и с первым вхс дом коммутатора конъюнитий, первый вы- 30 ход блока управления соединен с входом переключателя, второй выход блока управления соединен с вторым входом коммутаторе конъюнкций и с входом коммутатора - переменных логической функции, 35 выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора переменных элементарньгх конъюнкций, выходы коммугатора конъюнкций соединены с:второй группой входов коммутатора пере- 40 менных элементарных коныонкций„вве— ден блок триггеров и элемент ИЛИ причем первая группа выходов коммугатора переменных элементарных коныоикций соединена с входами элементе ИЛИ, 45 выход которого соединен с первым входом бпока индикации, вторая группе выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с первой группой входов блока триггеров, вьют- 50 ды переключателя соединены с второй группой входов блока триггеров, выходы которого соединены с входами блока индикации.

На фиг, 1 приведена блок-схема уст=. ройства дпя получения диагностических тестов логических блоков; не. фиг. 2— принципиальная электрическая схема одного из возможных вариантов ее технического осушествпения.

Устройство содержит блок питания 1, спок управления 2, коммутатор конъюнкций 3, коммутатор 4 переменных логической функции, коммутатор 5 переменных элементарных конъюнкций, элемент ИЛИ 6, переклю петель 7, блок триггеров 8 и блок индикации 9.

Блок управления 2 подключбн к положительному полюсу бпоке питания 1, один из его выходов подключен к входам коапп утетора 4 переменных логической функции и к первой группе входов коммутатора конъюнкций 3, вторая группа входог. которого соединена с отрпцательньтм полюсом бпс>ка. пит" íèÿ 1, а выходы комм5татОра конъю Хт ий 3 соединены с входами коммутатора 5 переменпых. элементарных конъюнкций, другой вblxojx блока управления 2 подключен к входам переключателя 7, е выходы коммутатора переменных логических функций соедпнень; с входамп коммутатор п ременных элементарных конъюнкций, причем выход элемента ИЛИ 6 подключен к входу блока индикации 9 е входы—

1 к одной группе выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций 5, вторая группа выходсв которого подключена fi с*гетпым в о>пем блока триггерОВ

8, установочные входы которых соединены с выходами переключателя 7, е выходы блока триггеров 8 подключены к входам блока нндикаци 9.

Блок управления 2 предназначен для подачи почожитального йопюса блока питания 1 на входы переключателя 7 первую группу входов коммутатора конъюнк> > ций;;, па входы коммутатора 4 перемениьтх логической функш н.

Коммутатор конъюнкций 3 предназначен для выбора элементарных конъюнкций логической функции (F } диагностируемой схемы и ее инверсии (ф }, в которые входит переменная логической функции (Г }, для которой Определяется набор разрыва (ш"нтирования}, Он имеет две группы входов н выходов н осушествпяет подыпочение входов первой или второй группы к соответствуюшлм выходам, соединенным с входами коммутатора 5 переменньг элеьгентарньгх кон>ыонкций.

Коммутатор 4 переменных логической функции предназначен для выбора переменной логической функции F или для которой опредепяется набор разрыва или шунтирования соответств еннО Он Осу73610

ЗО шествляет коммутацию входов с выходами, подключенными к входа : коммутатора 5 переменных элементарных конъюнкций.

Коммутатор 5 переменных элементарных коньюнкцич предназначен для ввода и запоминания переменных элементарных конъюнкций 5 (F ) при определении наборов разрыва (шунтирования) без учета и.х знака. о

Элемент ИЛИ 6 предназначен для выработки сигнала, подаваемого в блок 9 и запрещающего включение соответствующего набора разрыва (шунтирования) в диагностический тест. 15

Переключатель 7 предназначен для ввода переменных логической функции F> описывающей диагкостируемую схему, и ее инверсии F при определении наборов шунтирования и разрыва соответствен- о но с учетом их знака. Ок осуществляет коммутацию входов с выходами, которые подключены к установочным входам триггеров блока 8.

Блок триггеров 8 предназначен для формирования наборов разрыва (шунтирования) и осуществляет логическую обработку сигналов, поступающих на управляемые входы его триггеров.

Блок индикации 9 предназначен для индикации наборов разрыва (шунтирования), включаемых в диагностический тест.

На фиг. 2 изображена принципиальная электрическая схема одно из возможных

/ вариантов технического осуществления предлагаемого устройства, позволяюп;еro получать минимальные диагностические тесты для бесповторных схем описываемых функциями OT пати аргумен- 4О тов, к дизъюнктивные нормальные формы F (F ) которых имеют до 3 элементарных коньюнкций. При увеличении числа переменных логической функции и элементерных конъюнкций F (F )

45 увеличивается только число элементов блоков устройства. Принцип построения и работы устройства не меняется.

Блок управления 2 представляет собой кнопку с одним замыкающим и одним 5П размыкаюшим контактом

Коммутатор конъюнкций 3 представляет собой набор переключателей 3, 1-3,3, имеющих замыкающие и размыкающие контакты. 5S

Коммутатор 4 переменных логической функции представляет собой набор выключателей 4,1-4,5, имеющих размыкающие контакты

3 6

Коммутатор 5 перемеккых элеменГйркых конъюнкций представляет собой матричное запоминающее устройство, соcTQBlliBB из двух матричных коммутаторов, имеющих общие коммутирующие элементы 5 1 j (где 1 = 1,2...5, ) = 1,2,3). В качестве коммутирующих элементов используются переключатели с замыкающими контактами. Матричные коммутаторы содержат группу горизонтальных и вертикальных шик.

Элемент ИЛИ 6 представляет собой диодкую сборку.

Переключатель 7 представляет собой переключатель на три положения (третье положение нейтральное) с контактами

7, 1-7,5.

Блок триггеров 8 представляет собой набор 5 -T-R триггеров 8.1-8.5.

Блок индикации 9 содержит набор лампочек индикации 9,1-9.6, два реле

9.7 и 9.8.

Горизонтальные шины одного из матричньж коммутаторов запоминающего устройства подключены к входам эль мента ИЛИ 6 к через гасящие резисторы и размыкаюшие контакты выключател-,ей l.1-4.5 коы мутатора 4 переменных логической функции — к замыкающему контакту кнопки блока управления, а через замыкаю1.ие контакты переключателей 5 i) подключены к вертикальным шинам, которые через размыкающие контакты переключателя 3. 1-3.3 коммутатора конъюнкции 3 соединены с источником питания, Горизонтальные шины другого матричного коммутатора подключены к счетным вхсдам триггеров блока

8, а через замыкающие контакты переключателей 5 11 — к вертикальным шинам, которые через замыкающие контакты переключателей 3. 1-3.3 коммутатора коньюнкции 3 соединены с замыкающим контактом кнопки блока управления 2, который соединен с входом блока индикации 9, с подключенным к нему реле 9.7. Выход элемента ИЛИ 6 соединен с входом блока индикации 9, к кс торому подключено реле 9,8 и индикаторная лампочка 9.1. Установочные входы триггеров 8„ 1-8.5 блока 8 подключены через замыкающие контакты

7.1.— 7.5 переключателя 7 к размыкаюшему контакту кнопки блока управления 2, а прямые выходы соединены с входами блока индикации 9, к которым подключены лампочки индикации переменных,входящих в тестовые наборы.!

Принцип работы устройства заключается в следуюшем. В устройство вводится информация 0 диагностируемой схеме.

Производится формирование наборов разрыва и шунтирования и анализ их на 5 включение в минимапьный диагносгический тест. Если соответствуюший набор входит в минимальный диагностический тест, то он индицируется, в противном случае нет.

Назнач ени е элем ентов сх емы и ее работу рассмотрим на конкретном примере.

Необходимо получить полный диагностический тест минимальной длины для схемы, которая описывается функцией

Е=Юу Ы(ЗМС а Дизьюнктивная ИОрмаль ная форма функции имеет вид

F =gQd 3 CClVG (1) инверсия функции (1) имеет вид

З0

F=acewabe vie. (2)

Заданная функция имеет 5 переменных а,в,с, д, е.

Сопоставим каждой переменной элементьп переменной «а" — выключатель 4, коммутируюшие элементы 5,1,1-3, обьединенные обшими горизонтальными шинами, переключатель 7.1 триггер 8.1 и лампочку индикации 9.2, еременной "в выключатель 4.2, коммутируюшие элемен- З0 ты 5.2.1-3, объединенные обшими горизонтальными шинами, переключатель 7.2, триггер 8.2 и лампочку индикации 9.3. Аналогичное сопоставление проведем и для других переменных. 35

Сопоставим каждой элементарной конъюнкции выражения F (ф ) переключатели блока 3 и переключатели матричных коммутаторов, обьединенные обшими вертикальными шинами, Например„первой коньюнкции 7 (ав б ) ставятся в соответствие переключатель 3.1 и переключатели 5,1-5,1, второй коньюнкции F (с д ) — переключатели 3.2 и 5.1-5.2 и т.д.

Рассмотрим получение наборов разрыва для заданной диагностируемой схемы. Элементы устройства находятся в

ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ ЧТО СООТВЕТС ГВУЕТ их положению на фиг. 2.

Введем переменные, входяшие в с помошью переключателя 7 с учетом их знака. Если переменная не имеет знака инверсии, то соответствуюший ей переключатель блока 7 ставится в верхнее положение, в противном случае — в нижнее. Так как перемнные F имеют вид а, в, с, <3, е, то контакты переключателя 7, 1,7.2,7.3,7.4 будут поставлены в нижнеB положение, а контакты 7,5— в вепхнее.

Введем в коммутатор 5 переменных элемептярньгх коньюнкций переменные F, при этом состояние переменных Hp. учитывается. Для того, чтобы ввести в запоминающее устройство переменные первой коньюнкции F т.е. я,a, d необходимо включить переключатели 5, 11, 5.21, 5.41. При включении соответствуюшего переключателя замыкаются обе коммутируемые им цепи. Чтобы ввести в зяпоминяюшее устройство переь енные второй коньюнкции Р, т.е. с !I d, необходимо включить переыпочатели 5. 32, 5.42.

Для введения переменных третьей конъюнкции необходимо включить пер;.ключ ат ель 5. 53.

При нахождении наборов разрыва операции с переключателями зяпоминяюшгго устройства блока 5 и переключателя

7 не производится. Для нахождения первого набора разрывя необходимо включить переключатель 4, 1, которому сопоставлена переменная а и переключатель 3,1, соответствуюший номеру конъюнкции выражения Р в которую входит переменная а . Далео нажимается кнопке блока управления 2. Формируется набор разрыва, которьгй определяется состоянием г триггеров блока триггеров 8, производится анализ на вклкчение полученного набора в мипимапьный, диагностический тест.

В данном случае сформиров".ííûé HBGop является избьггочным, г оэтому элемент

ИЛИ 6 выдает в блок индикации 9 сигнал, запрешаюший включение полученного набора разрыва в диагностический тест, В блоке индикации 9 загорается индикаторная лампочка 9.1, сигнялизируюшая о избыточности полученного небора разрыва Срабатывают реле 9. 8 и 9.7, в результате чего индикация ИBGQpB разрыва а не производится.

В этом случае переключатель 4,1 остается включенным, я переключатель

3,1 возврашяется в исходное положение.

Переключатель 1. 1 остается Выпеченнымм при определении всех остальных набо ров разрыва.

Затем включаются переключатель 4,2, который сопоставлен переменной в", и переключатель 3. 1, соответствуюший конъюнкции выражения F, в которую входит переменная в . При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва АВСДЕ, который опреде

73610

9 ляется состоянием триггеров блока триггепов. Так как в этом случае набор раз à не являс.тся избыточным, то сигнап на выходе элемента ИЛИ 6 отсутствует.

B блоке индикации 9 срабатывает топько реле 9.7 и набор АВСДЕ будет ицдицирован» Этот набор фиксируется и включается в к.инимальный диагностический тест. Переключатели 4i2 и 4,1> возвращаются в исходное положение. 0

Далее включаются переключатель 4,3 которому сопоставлена переменная "с, и переключатель 3,2, соответствующий конъюнкции выражения F в которую входит переменная с". При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва АВСДЕ, который определяется состоянием триггеров блока 8.

Так как в этом случае набор разрыва не является избыточным, то сигнал на вы- 20 ходе элемента ИЛИ 6 отсутствует. В индикаторе тестовых наборов срабатывает только реле 9. 7 и набор АВСДЕ будет индицирован. Этот набор фиксируется и включается в минимальный 25 диагностический тест. Переключатели

4.3 и 3,2 ставятся в исходное положениее.

Затем включается переключатель 4.4 соответствующий переменной Й, v. 30 переключатели 3.1 и 3,2 (так как переменная Cl входит в первую и во вторую конъюнкцию выражения F ). При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва, который опред - 55 ляется состоянием триггеров блока 8.

Этот набор является избыточным, поэтому элемент ИЛИ 6 выдает сигнал в блок индикации 9.

B блоке индикации 9 загорается инди- 40 касторная лампочка 9„1, сигнализирующая о том, что полученный набор разрыва является избыточным. Срабатывают реле 9,8 и 9,7, в результате чего индикация набора разрыва не производится. 45

Переключатель 4;4 остается включенным, а переключатели 3,1 и 3;2 возвращаются в исходное состояние.

Затем включаются переключатель 4,5, соответствук1щий переменной е, и. пере- 50 ключатель 3,3, соответствующий конъюнкции выражения F в которую входит переменная е . При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва

АВСДЕ, который определяется состоя55 нием триггеров блока 8. Так как в этом случае набор разрыва не является избыточным, то сигнал на выходе элемент

ИЛИ 6 отсутствует. В блоке индикации

9 срабатывает тс пько реле 9,7, и набор

АВСДЕ будет индицирован Этот набор фиксируется и включается в минимальный диагностировочный тест. В этом случае индицированный набор АВСДЕ не отличается от неиндиппрованного, но так как индикаторная лампочка 9, 1 не загорается, то делается заключение о наличии индицированного набора ABC именно эта ситуация объясняет необходимость индикаторной лампочки 9.1. Все переключатели ставятся в исходное положение.

В результате описанных операций получим наборы разрыва для диагностирую мой схемы: АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ.

Аналогично определяются наборы шунтирования для заданной дпагностируемой схемы. При этом с помощью переключа-. теля 7 вводятся переменные Г с учетом их знака, в коммутатор 5 переменных элементарных конъюнкций — переменные конъюнкции F без учета их знака.

Наборы шунтирования для диагностируемой схемы имеют вид. "АВСДЕ, АБСДЕ, АВСДЕ. Объединяя наборы разрыва и шунтирования получим диагностический тест к вторый будет минимальньк.

АВСДЕ, АВСДЕ, АВСЙЕ

АВСДЕ, АЙСДЕ, АВСДЕ

Преимуществом предлагаемого устройства является возможность получения полных диагностических тестов минимальной дли-. ны для бесповторных логических схем.

Это позволит сократить время поиска неисправностей и, сэкономить ресурс

Чиагностируемых схем.

Формула изобретения

Устройство для получения диагностических тестов логических блоков, содержащее блок питания, блок управления коммутатор конъюнкций, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменных элементарных конъюнкций, переключатель и блок индикации, причем выходы положительного и отрицательного полюсов блока питания соединены соответственно с входом блока управления и с первым входом коммутатора конъюнкций, первый выход блока управления соединен с входом переключателя, второй выход блока управления соединен с вторым входом коммутатора конъюнкций и с входом коммутатора переменных логической функции, выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора переменных элементарных конъюнкций, выходы коммутатора коньюнкций соединены с второй группой входов коммутатора переменных элементарных коньюнкций, о т л и ч а ощ е е с я тем, что, с целью уменьшения длины папучаемых псиных диагностических тестов, в устройство введен блок триггеров и элемент ИЛИ, причем, первая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока индикации, вторая группа выходов коммутатора пере12 менных элементарных конъюнкций соедине» на с первой группой входов блока триггеров, выходы переключателя соединены с второй группой входов блока триггеров, выходы которого соединены с входами блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1о ¹ 402869, 606 F 11/00, 01.03.71.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2107802/24 6 06 F

11/00, 18.02.75 (прототип) .

Составитель И. Спгалав

Редактор Е. Гончар Техред M. Петко Корректо ., Макаренко

Заказ 2428/39 Тираж 751 Подписное

ЫНИИПИ Государственного ко;;п.тета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра шскея наб., q, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ухтород, ул. Проектная, 4