Устройство для группового поиска кратных дефектов в комбинационных логических блоках

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистнчесиик

Республик

< >896628 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190480 (21) 2912214/18-24 (51)М. К„.з

G 06 F 11/26 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по деаам изобретений н открытий

Опубликовано 0701.82. Бюллетень Й9 1 (53) УДК 681. 3 (088.8) Дата опубликования описания 07. 01.82 (72) Авторы изобретения

В.A. Кизуб и С. Н. Никифоров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОГО ПОИСКА КРАТНЫХ

ДЕФЕКТОВ В КОМБИНАЦИОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКАХ

Изобретение относится к контролю устройств вычислительной техники и может быть использовано для нахождения кратных дефектов в типовых эле- е ментах замены или в логических блоках

ЦВМ, реализующих комбинационные схемы.

Существует такой класс объектов, в которых возникновение дефектов, маскирующих друг друга, маловероятно.

Такими объектами являются комбинаци- онные логические блоки, при проектировании которых учитывались требования технической диагностики, что вы-. разилось в выделении дополнительных контрольных точек, разрывах обратных связей, исключении явления гонка фронтов и т.д. Кроме того, к указанному классу объектов относятся типовые элементы замены, состоящие из отдельных, функционально на связанных узлов. Характерной особенностью для приведенных примеров является то, что при поиске дефектов в них нет необходимости повторно выполнять проверку ранее проверенных и признанных исправленными узлов.

Известно устройство для поиска кратных дефектов в логннескнх блоках ЦВМ, содержащее блок памяти, выходной регистр, блок обработки выходных сигналов, группу схем сравнения, блок индикации. и элемент ИЛИ (1).

Недостаток известного устройства заключается в низкой производительности контроля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор импульсов, связанный с первым входом элемента И непосредственно и входом элемента ИЛИ и шинами сброса генератора тестов, счетчика импульсов и триггера последнего разряда счетчика импульсов через нормально разомкнутые контакты кнопки Сброс, а с единичным входом триггера останова, нулевой вход которого подключен к выходу эле-, мента ИЛИ, через нормально разомкнутые контакты кнопки Пуск,:элемент И, второй вход которого связан с единичным выходом триггера останова, а выход подключен ко входам счетчика импульсов и генератора тестов, выходы которого связаны с идентичными входами N проверяемых блоков, индикатор исправности, вход которого соединен со входом цифрового индикатора и единичным выходом триггера последнего разряда, нулевой выход которого подключен к .третьему вхо896628 ду элемента И, М элементов не несовпадения, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ, а входыко входам блока индикаторов непосред» ственно и через N коммутаторов к М выходам N проверяемых блоков, 5 причем таким образом, что идентичные выходы N проверяемых блоков подключены ко входам одного элемента несовпадения, N ключей управления, постоянно замкнутые контакты которых под- 1О соединены к объединенным между собой управляющим входом М элементов несовпадения, а два других ° контакта связаны с плюсом и минусом источника питания (2).

Недостаток этого устройства заключается в том, что после того, как обнаружено по одному дефекту в кажжом из N объектов, генератор тестов возвращается в исходное состояние и тест повторяется. Это увеличивает 20 суммарное время поиска всех дефектов, Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для группового по- 2д иска кратных дефектов в комбинационных логических блоках, содержащее генератор импульсов, генератор тестов, первый элемент И, элемент ИЛИ, ревер сивный счетчик импульсов, триггер пе- ЗО реполнения, кнопки - Сброс и Пуск первый и второй блоки индикации, триггер пуска,групну из М схем сравнения, N коммутаторов и N переключателей, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом первого: элемента И, и первыми контактами кнопок Сброс и Пуск, второй контакт кнопки Сброс соединен с установочными входами реверсивного счетчика импульсов, триггера пере- 40 полнения и через элемент ИЛИ со входом триггера пуска, нулевой вход которого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика импульсов, второй контакт кнопки Пуск 4 соединен с единичным входом триггера пуска, выход которого соединен со вторим входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен со счетным входом реверсивного счетчика импульсов и тактовым входом генератора тестов, выходы которого являются группой выходов устройства, каждая из Н групп входов устройства соединена с группами входов соответствующих коммутаторов, 1-ый выход каждого коммутатора соединен с соответствующим входом первой группы входов i-ой схемы . сравнения и входом первого блока индикации, выход всех схем сравнения соединены со входами 60 элемента ИЛИ, выход i-го переключателя соединен с i-ым входом второй группы входов всех схем сравнения группы, первые входы всех переключателей соединены с шиной положитель- 65 ного потенциала источника питания, а вторые входы всех переключателей соединены с шиной отрицательного потенциала источника питания, единичный и нулевой выходы триггера переполнения соединены с третьим входом первого элемента И и управляющим входом второго блока индикации, введены дополнительная схема сравнения, регистр, второй элемент И и элемент

И-НЕ, причем информационный выход реверсивного счетчика импульсов соединен с информационным входом регистра и информационным входом второго блока индикации, каждый выход переключателя соединен с соответствующими входами второго элемента И и элемента

И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика импульсов и управляющим входом генератора тестов, выход второго элемента И соединен с управляющим входом регистра, информационные выходы которого соединены с первой группой входов дополнительной схемы сравнения, выход которой соединен со входом элемента И-НЕ, информационные выходы реверсивного счетчика соединены со второй группой входов дополнительной схемы сравнения.

На фиг. 1 изображена схема устройства для группового поиска кратных дефектов в комбинационных логических блоках1 на фиг. 2 — временная диаграмма работы (график поиска).

Устройство содержит N контролируемых блоков 1, генератор 2 тестов, реверсивный счетчик 3 импульсов, элемент И 4, второй блок 5 индикации, триггер б переполнения, дополнительную схему 7 сравнения, триггер 8 пуска, генератор 9 импульсов, кнопку 10 Сброс, кнопку 11 Пуск ™, группу иэ М схем 12 сравнения, N коммутаторов 13, первый блок 14 индикации, элемент ИЛИ 15, N переключателей 16, второй элемент

И 17, регистр 18 и элемент 19 И-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 10 Сброс устанавливаются в нулевое состояние генератор 2 тестов, реверсивный счетчик 3 импульсов и триггеры б и 8.

При нажатии кнопки 11 Пуск триггер 8 перебрасывается в состояние 1 и открывает первый элемент

И 4. Импульсы с выхода генератора 9 импульсов через открытый элемент И 4 начинают поступать на входы реверсивного счетчика.3 импульсов и генератора 2 тестов, который выдает проверяющие воздействия на входы N контролируемых комбинационных логических блоков 1. В случае неисправности всех контролируемых блоков 1 сигналы на идентичных выходах этих блоков 1 совпадают между собой и через N комму896628 неисправный 1-ый контролируемый блок, оператор отключает его с помощью

j-переключателя 16, предварительно зафиксирован номер неисправного элемента по показанию блока 5 индикации.

Отключение j-ro контролируемого блока 1 представляет собой перестроение всех MH-входовых схем 12 сравнения в (N-1)-входовых схем сравнения.

После отключения неисправности контролируемого блока 1 оператор,не производя первоначальной установки в 0 узлов устройства кнопкой 10 Сброс, осуществляет повторный запуск кнопкой 11 Пуск . При этом триггер 8 вновь перебрасывается в состОяние 1 и открывает элемент

И 4. Поступление тактовых импульсов с генератора 9 импульсов в генератор

2 тестов и реверсивный счетчик 3 импульсов приводит к продолжению подачи тестовых воздействий на оставшиеся N-1 контролируемых блоков 1.

При обнаружении следующего дефекта в одном из N-1 оставшихся контролируемых блоков опять сбрасывает элемент ИЛИ 15 и опрокидывает триггер

8, при этом номер такта фиксируется блоков 5 индикации, но срабатывания элемента И 17 не происходит, так как один из И переключателей 1Ь подает на его вход отрицательный потенциал. Зарегистрировав .номер такта, на котором выявлен этот дефект, оператор вновь производит запуск кнопкой ll Пуск . Так продолжается до тех пор, пока не обнаружено по одному дефекту во всех N контролируемых блоках. В это время при переключении последнего переключателя 16 басызает элемент И вЂ” НЕ 19, который включает режим реверса для реверсивного счетчика 3 импульсов и-генератора 2 тестов. Реверсирование продол-. жается до тех пор, пока реверснвный счетчик 3 импульсов не достигает состояния, соответствующего такту (моменту) теста при обнаружении первого дефекта, значение которого хранится в регистре 18. Тогда срабатывает дополнительная схема 7 сравнения и через элемент И-НЕ 19 отключает режиМ реверса. После этого все обнаруженные дефекты (по одиому в каждом из N контролируемых блоков) устраняются, все N переключателей 16 переключаются на положительный потенциал и нажатием кнопки 11 Пуск процедура повторяется. Так продолжается до обнаружения и устранения всех дефектов в N контролируемых блоках. таторов 13 попадают на группу из М схем 12 сравнения, которые не вырабатывают импульсов на своих выходах,. триггер 8 остается в состоянии 1, а первый элемент И 4 закрывается со стороны триггера 6 переполнения ре- ° версивного счетчика 3 импульсов только при достижении реверсивным счетчиком 3 максимального числа, соответ. ствующего длине теста,, которое фиксируется вторым блоком 5 индикации.

Перебрасывание из нулевого в единичное состояние триггера 6 обеспечивает не только срабатывание элемента И 4, но и индикатора исправности. Если на каком-то К-ом выходе любого из N контролируемых 1 блоков на 1"ом такте 15 появляется сигнал, не совпадающий с сигналом на К-ых выходах остальных контролируемых блоков 1, то срабатывает К-ая из M схем 12 сравнения. Выходной сигнал К-ой схемы 12 сравнения 20 через элемент ИЛИ 15 опрокидывает триггер 8 пуска в 0, который закрывает элемент И 4, тем самым прекращая поступление тактовых импульсов с генератора 9 в узлы устройства. При 5 этом блок. 5 индикации фиксирует номер такта, на котором зарегистрировано несравнение выходных сигналов N контролируемых блоков 1, что соответствует позиции неисправного элемента в одном из N контролируемых блоков 1 °

Если данная ситуация соответствует обнаружению первого дефекта в одном из

N контролируемых блоков l,,..то все И переключателей 16, находясь в исходном (верхнем) положении, подают положительный потенциал на М схем 12 сравнения и на второй элемент И 17.

В результате этого сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 проходит -через элемент И 17 и формирует передний фронт 40 ймпульса записи номера такта с реверсивного счетчика 3 импульсов в регистр 18. Формирование заднего фронта импульса записи и собственно запись производятся при переключении 45 одного их N переключателей 16, соответствующего тому контролируемому блоку 1, в котором на данном шаге (такте) обнаружен дефект. Определение контролируемого блока 1, дефект 50 которого обнаружен, осуществляется с помощью блока 14 индикации. Так как схема всего устройства зафиксирована в момент несовпадения выходных сигналов Н контРолиРУемых блоков 1, то на их выходах сохраняются логические сигналы (0 или 1 ), характеризующие состояние каждого из N блоков.1 контроля. Эти сигналы представляются оператору в виде NMмерных двоичных кодов блока 14, где 60

Н вЂ” число контролируемых блоков 1, а М вЂ” число их выходов. Сравнивая эти коды, индицированные, например, с помощью светодиодов, поразрядно один под другим, оператор устанавли- 65 вает код, а следовательно, и номер контролируемого блока 1, который отличен от других. При этом процесс выделения неисправного контролируемого блока 1 замены может быть основан либо на использовании эталонного блока 1 контроля, либо на мажоритарном принципе. Определив таким образом

896628

График поиска при числе контролируемых блоков N = 3 и количестве дефектов в каждом из них М =М1=М1=2 представлен йа фиг 2. Вершины графа — число дефектов, 3 = 1 2 ...i N — число контролируемых блоков 1 соответствуют состояниям контролирующих блоков 1 в моменты обнаружения дефектов. Вершины to u t соответствуют начальному и конечному состояниям и определяют начало и конец теста, время генерирования которого Т.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет реверсирования теста не в исходное состояние,,а до момента обнаружения первого дефекта (в каждом цикле) и повтора его с этого !5 момента на следующем цикле поиска сокращается суммарное время поиска всех дефектов. Следовательно, производительность труда при поиске дефектов с использованием предлагаемого уст- 2О ройства нише, чем у известных.

Расчеты показывают, что внедрение одного устройства для группового поиска кратных дефектов позволяет сократить суммарное время. поиска дефектов примерно в 2 - 4 раза.

Формула изобретения

Устройство для группового поиска кратных. дефектов в.комбинационных логических блоках, содержащее генератор импульсов, генератор тестов, первый элемент И, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов, триггер переполнения, кнопки Сброс и Пуск, первый и второй блоки индикации,триг- гер пуска, группу из М схем сравнения, Ы коммутаторов и переключателей. причем выход генератора имйульсов соединен с первым входом первого эле- 40 мента И и первыми контактами кнопок Сброс и Пуск, второй контакт кнопки Сброс соединен с установочными входами реверсивного счетчика импульсов, триггера переполнения и через элемент ИЛИ со входом триггера пуска, нулевой вход которого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика импульсов второй контакт кнопки Пуск соединен с единичным входом триггера пуска, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен со счетным входом реверсивного счетчика импульсов и тактовым входом генератора тестон, выходы которого являются группой выходов устройства, каждая из

И групп входов устройства соединена с группами входов соответствующих коммутаторов, i-ый выход каждого коммутатора соединен с соответствующим входом первой группы входов i-ой схемы сравнения и входом первого . блока индикации, выходы всех схем сравнения соединены со, входами элемента ИЛИ, выход i-го переключателя соединен с i-ым входом второй группы входов всех схем сравнения группы, первые входы всех переключателей соединены с шиной положительного потенциала источника питания, а вторые входы всех переключателей соединены с шиной отрицательного потенциала источника питания, единичный и нулевой выходы триггера переполнения соединены с третьим входом первого элемента И и управляющим входом второго блока индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в устройство введены дополйительная схема сравнения, регистр, второй элемент И и элемент

И-НЕ, причем информационный выход реверсивного счетчика импульсон соединен с информационным входом регистра и информационным входом второго блока индикации, каждый выход переключателя соединен с соответствующими входами второго элемента И. и элемента И=НЕ, выход которого соедийен с управляющим входом реверсивного счетчика импульсов и управляющим входом генератора тестов, выход второго элемента И соединен с управляющим входом регистра, информационные выходы которого соединены с первой группой входов дополнительной схемы сравнения, выход которой соединен со входом элемента И-НЕ, информационные выходы реверсивного счетчика соединены со второй группой входов дополнительной схемы сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 238236, кл. G 06 F 15/46, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР о заянке Р 2629010/18-24, кл. G 06 F 11/04, 1978 (прототип1.

896628

Составитель И.Сигалов

Редактор Л.Пчелинская ТеиредС. Мигунова Корректор Г.Решетник.

Заказ 11707/38 Тираж 731 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал tIGtI Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4