Устройство для диагностики цифровых блоков

 

Союз Севетскик

Социалистических

Ресяубли.;

ОПИСАНИЕ

-ИЗОБРЕТЕНИЯ

gi) 959985

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительно к авт. сеид-ву (22) Заявлено 241?80 (2 ) 3222674/18-24 с присоединением заявки Ио

РЦМ К з

6 06 F 11/ОО

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150982. Ьюялетеиь Нот 34 (Щ УДК 681 ° 3 (088. 8) Дата опубликования описания :1%6982 .

r

A. И. Сороколетов s В.Г. Йьянков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛм ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ

БЛОКОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для контроля асинхронных цифровых устройств.

Известно устройство для контроля . переходных процессов в асинхронных логических блоках, содержащее триг.гер, элементы И, ИЛИ 11). Недостат-. ком устройства является низкая достоверность контроля.

Наиболее близким по .технической сущности и достигаемому технико-эко- номическому эффекту является устрой .ство для диагностики синхронных сигналов, содержащее блок управления регистр и счетчик тактов, блок срав».

- нения и первый триггер, причем выхо-. ды счетчика тактов н регистра тактов . соединены соответственно с пераам и: вторым входамн блока сравнения,. выход блока сравнения соединен c".Вхо-, - дом блока уйравления, выход .которого соединен с входом лиагностируемого . цифрового устройства (2 ).

Недостатком устройства. является ограниченная область применения иэ-. . за отсутствия воэможности диагноотики асинхронных блоков.

Цель изобретения — расыирение области применения за счет обеспечЕ.- :. ния воэможности-диагностики асинхронных,циФровых блоков. йоставлекная цель достигается тем, 5 что.в. устРойство, содеРжащее регистР тактов, блок..сравйеаия, счетчик так тов, йервйй: триггер; таймер, причем выход регистра тактов подключен .к первому входу-блока сравнения, второй.

1О вход которого -nolicnrrees.ê вмходу " " счетчика тактов; выход первого триг4

:гера подюпвчеи-ic первым входам диаг.: ностируемого блока и таймера, вторйв . входы которых обьединены .и явлевтся вхОдом запуска устройствами выход таймера-:явааетоя выходом устройства первый.ахи yerecipa тактов являетс» входсвв .задаеМ нокера контрольной точка устройства,.введены второй

® триггер, деа элемента И, преобраэоватвль параллельного кода в оследова тельийй,: 31ричеи первый вход второго . триггера является входом задания еди ницы устройства, вторые входы регист-; . ра тактоВ а второго триггера объеди2 иены и являются,установочным входом . устройства, выход второго триггера подключен к первому входу первого . элемента И, второй вход которого под ключеи, и выходу блока сравнения, ин: 1 версный выход первого элемента Й

959085 подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого яв-" ляется тактовым входом устройства, выход второго элемента И подключен к входу счетчика тактов, выход которого подключен к первому входу пре- 5 образователя параллельного кода в последовательный, второй вход которо го подключен к выходу диагностируемого блока, выход преобразователя параллельного кода в последовательный подключен к входу первого триггера.

На чертеже представлена блок-схема устройства для диагностики цифровых блоков.

Схема устройства содержит первый элемент И 1, второй элемент И 2,. диагностируемый блок 3, первый триггер 4, регистр 5 тактов, блок 6 сравнения, счетчик 7 тактов, преобразователь 8 параллельного кода в последовательный, второй триггер 9, таймер

10, вход 11 запуска устройства, вход

12 задания номера контрольной точки устройства, вход 13 задания единицы, установочный вход 14 устройства, тактовый вход 15 устройства выход 16 устройства.

При организации автоматической диагностики цифровых блоков оСобенную сложность представляет диагностика асинхронных сигналов, хотя бы одно-ЗО из состояний которых изменяется в различные моменты времени после запуска операции. Источником асинхронности могут быть как внутренние сигналы устройства, так и сигналы, пос- 35 тупающие от других устройств. При общем сбросе устройства внутренние асинхронные сигналы устанавливаются

-в непредсказуемое состояние.

Для эффективной ручной и особенно ф) автоматической диагностики в совре.менных ЭВМ контролируется значительное количество точек, число которых в крупных ЭВМ достигает десяти тысяч и более. Передача такого большого массива данных осуществляется в последовательном виде, для чего используются введенные в некоторые .серии микросхем элементы — мультиплексоры.

На вход мультиплексора подаются сигналы, которые поступают с выхода в зависимости от кода на его управляющих входах. Управление мультиплексорами осуществляется с помощью сигналоЭ от счетчика. "Пирамидальное" соединение мультиплексоров позволяет 55 осуществить преобразование состояний контролируемых точек (элементов) в последовательный код.

Указанный способ контроля за состоянием цифровых элементов устройства позволяет осуществить диагностику асинхронных сигналов. Из описанного принципа преобразования следует, что каждому значению счетчика соответствует появление значения опрейте- 65

:ленного контролируемого элемента на выходе преобразователя параллельного кода в последовательный.

Таким образом, фиксируя значение счетчика, можно следить за изменени" ем состояния любого контролируемого элемента.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый массив данных от диагностируемого блока 3 поступает на информационный вход преобразователя 8 параллельного кода в последовательный, на управляющий вход которого поступают сигналы от счетчика 7 тактов.

Количество контролируемых точек в диагностируемом устройстве равно

4096, что определяет 4 уровня 8 входовых мультиплексоров в преобразователе 8 параллельного кода в последовательный. Количество уровней определяется как fog N, .где И - число контрольных точек, а — число входов мультиплексора. Для рассматриваемого устройства (од 4096 = 4.

Количество мультиплексоров определяется как сумма .по каждому уровню:

4096

4096 4096 4096

М + +

8 8. 8 8 8 ° 8

8-8"8 8

512 + 64 + 8 + 1 = 587 !

Для преобразования в последователь- ный код 4096 контрольных точек-необходим 12-разрядный счетчик тактов (по 3 разряда на каждой из 4-уровней).

Процесс диагностики цифровых блоков включает 3 этапа.

1. Через вход 12 задания номера контрольной точки на информационный вход регистра 5 тактов — D-входы триггеров регистра - подается 12-разрядный код, численное значение которого соответствует номеру одного из

4096 контролируемых сигналов. Одно- временно через вход 13 задания единицы подается сигнал на информационный (О-вход) второго триггера 9.

2. Через вход 14 установки на упраляющйе входы (Ч-входы) триггеров регистра 5 тактов и второго триггера

9 поступает сигнал, по которому осуществляется занесение соответствующей информации в регистр 5 тактов и "1" во второй триггер 9.

В момент совпадения кодов на счетчике 7 тактов и в регистре 5 тактов поступает сигнал с выхода блока 6 сравнения на вход второго элемента И

2, на другой вход которого подан раж,— решающий потенциал с выхода второго триггера 9. Инверсный выход второго элемента И 2 запрещает поступление импульсов на вход счетчика 7 тактов, на котором фиксируется принятый на

959085

5 регистр 5 тактов код. Таким образом, на выходе преобразователя 8 парал- .": лельного кода в последовательный находится значение выбранного контролируемого сигнала.

3. Через вход 11 запуска устрой-. ства поступает сигнал, запускающий таймер 10 и операцию в диагностируемом цифромом блоке 3. Если выбранный контролируемый элемент за время работы изменит свое исходное нулевое состояние, это вызовет изменение сиг нала на выходе преобразователя 8 параллельного кода в последовательный.

Первый триггер 4 фиксирует это изменение, при этом с его выхода поступа ет сигнал в диагностируемый цифровой блок 3, по которому в нем останавливается синхронизация. Кроме того, этот же сигнал поступает на обнуляющий вход таймера 10. Если за контрольное время, определяемое таймером

10, изменение состояния контролируемого элемента не произойдет, появление сигнала с таймера 10 через выход

16 устройства означает, что контроли руемый элемент неисправен.

Использование устройства позволяет осуществить диагностику асинхрон ных цифровых блоков. мого блока и таймера, вторые входы которых объединены и являются входом запуска устройства, выход таймера является выходом устройства, первый вход регистра тактов является входом задания номера контрольной точки устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения воз" ..;можности диагностики асинхронных циф1О ровых блоков, в него введены второй триггер, два элемента И, преобразователь параллельного кода в последовательный,.причем первый вход второго триггера является входом задания еди- 35 ницы устройства, вторые входы регистра тактов и второго триггера объединены и .являются установочным входом устройства, выход второго триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, инверсный выход rrepaoro элемента И подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого является тактовым входом устройства, выход второго элемента И подключен к входу счетчика тактов, выход которого подключен к первому входу преобразователя параллельного кода в последовательный, второй вход которого подключен к выходу диагностируемого блока, выход преобразователя параллельного кода в последовательный подключен к входу первого триггера.

Формула изобретения

Устройство для диагностики цифровых блоков, содержащее регистр так. тов, блок сравнения, счетчик тактов первый триггер, таймер, причем выход регистра тактов подключен к первоМУ . входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу счетчика тактов, выход первого триггера подключен к первым входам диагностируеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 526876, кл. 6 06 F 3/04, 1976.

40 2. Авторское свидетельство СССР

Р 669221, кл. G 06 F 11/00, 1979.

Составитель A. Зинькова

Редактор О.Колесникова Техред. З,Палий Корректор A.Ãðèöåíêo

Заказ 7018/66 Тираж 73i Лодлисное

ВЯИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. У)кгород, ул. Проектная, 4