Устройство для контроля цифровых блоков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДСТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцманистнчесиик

Рвснубнмн (»>960826 (51)М. Кл.

G 06 F 11/16 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) 3asaaeHo 01. 09. 80 (21) 2995545/18-24 с присоединением заявки М—

61судврствккаык квмктвт

СССР де делам изебретенн11 н вткрытн1т (23) Приоритет—

Опубликовано 23. 09. 82. бктляетень М 35

Дата опубликования описания 23 . 09 . 82 (53) УДК 681.326 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И, Петренко, А. И. Сахно и Н. Н. Фро ов ВСЕСТ .1Зтт. .1

П ЛТЕ11Т110I

Т ХНИЧЕСКЛЯ

%ИЫИОТЕЫЛ (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ

БЛОКОВ

Изобретение относится к автомати.ке и вычислительной технике и может быть использовано в качестве встроенной системы контроля цифровых блоков в процессе эксплуатации.

Известно устройство для обнаружения неисправностей цифровых систем, содержащее постоянный запоминающий блок, блоки управления и вывода информации, счетчик команд, коммутаторы, блоки сравнения и индикации, регистр

1О приема, сумматор и элементы И 11.

Однако в укаэанном устройстве для проверки цифровых систем требуется эталонная информация, хранящаяся в

15 запоминающем блоке, поэтому для контроля сложных систем требуется память с большим объемом. Кроме того, для контроля цифровых систем с большбм числом выходов методом сравнения необ- о ходимы громоздкие блоки сравнения.

Эти недостатки делают невозможным применение. указанного устройства для диагностирования сложных систем в процессе эксплуатации в качестве встроенной системы диагностирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для испытания логических блоков, содержащее генератор тактов, блок управления, задат.— чик контрольных кодов, состоящий иэ генератора случайных кодов, дешифратора и сумматора, эталонное устройство, коммутатор и блок сравнения (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что оно не может осуществлять контроль технического объекта в процессе его эксплуатации из-за того, что для определения таким устройством правильности функционирования контролируемого объекта необходим эталонный объект, выполненный в точном соответствии с контролируемым объектом. Особенно ощутимым этот недостаток становится в случае обеспечения контролем сложных объектов. Использование эталонных блоков в устройствах контроля, предназначенных

3 96082 для контроля цифровых систем в процессе их эксплуатации, не представляется возможным в связи с тем, что введение эталонных блоков в устройство контроля требует периодической перепроверки эталонных блоков, что в процессе. эксплуатации не представляется возможным. Введение эталонных блоков не позволяет сделать аппаратуру контроля встроейной, так как существенно 10 увеличивается объем контрольной аппаратуры. Это приводит к снижению надежности контролируемой и контрольной аппаратуры в целом, к увеличению потребляемой энергии и габаритов, что 1$ не всегда допустимо.

Кроме того, введение эталонного объекта в состав устройств контроля существенно ухудшает эксплуатационные характеристики не только самого устройства контроля, но и технического. объекта, в состав которого оно введено.

Целью изобретения является увеличение быстродействия путем обеспечения автоматического контроля контролируемого блока в процессе его эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля цифровых блоков, содержащее блок управления, генератор тестов, причем первый, выход блока управления соединен с входом генератора тестов, выходы которого соединены соответственно с входами контролируемого блока, вход запуска устИ ройства соединен с входом блока управления, введен блок предварительной обработки информации, элемент ИЛИ, счетчик, дешифратор, причем выходы

40 дешифратора являются соответственно первым и вторым выходами устройства, управляющий вход дешифратора соединен с вторым выходом блока управления третий выход которого соединен с управляющим входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первая группа входов которого соединена соответственно с первой группой выходов блока предварительной обработки информации, вторая группа выходов которого соединена . соответственно с второй группой входов элемента ИЛИ, третья группа входов которого соединена соответственно с первой группой выходов проверяемого блока, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов блока предварительной обработки информа6 4 ции, вторая группа входов которого соединена с третьей группой выходов проверяемого блока, группа выходов счетчика соединена соответственно с группой входов дешифратора.

Кроме того, блок предварительной обработки информации содержит группу элементов задержки и группу элементов И, причем выходы элементов задержки являются соответственно первой группой выходов блока, вторая группа выходов которого соединена соответственно с выходами элементов И группы, входы линий задержки являются соответственно первой группой входов блока, вторая группа входов которого соединена с входами элементов И.

При этом блок управления содержит два элемента задержки, два триггера, причем вход блока соединен с входом первого элемента задержки, .с входом установки первого триггера, с входом установки второго триггера, выход первого триггера является первым выходом блока, второй выход блока соединен с выходом первого элемента задержки, с входом сброса первого триггера, с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса второго триггера, выход которого является третьим выходом блока.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для контроля цифровых блоков; на фиг. 2 - то же, блок управления.

Устройство содержит блок 1 управления, генератор 2 тестов, проверяемый блок 3, блок 4 предварительной обработки информации, элемент ИЛИ 5, счетчик 6 и дешифратор 7.

Блок 4 предварительной обработки информации содержит элемент 8 задержки и элементы И 9 блок 1 управлениятриггеры 10, 11 и элементы 12., 13 задержки.

Блок 1,управления предназначен для выработки по сигналу "Контроль" управляющих сигналов "Начало контроля" и

"Режим контроль" в начале контроля и сигнала "Конец контроля" по окончании контроля. ., Устройство работает следующим образом.

Устройство может работать в режиме проверки цифровых блоков в процессе их производства, в процессе эксплуатации и в процессе профилактических работ в эксплуатации. Во всех указан960826 6 ных режимах оно работает по одному и тому же алгоритму. Различие может существовать только в конструктивном исполнении предлагаемого устройствавстроенное в систему или внешнее. 5

В режиме "Контроль", когда на входы любого объекта контроля подают тестовые воздействия, на его выходах возникают единичные импульсы или последовательности импульсов. При пра- 30 вильной работе контролируемого объекта за время, отведенное для контроля, суммарное число импульсов в последовательностях всегда является постоянным числом, которое известно для ts определенного блока. При отказах или сбоях в контролируемом блоке число импульсов на его выходах изменяется.

Поэтому, опрашивая в конце контроля счетчик, подсчитывающий эти импульсы. 20 можно определить в исправном или неисправном состоянии находится проверяемый объект.

Рассмотрим более подробно работу устройства в процессе эксплуатации.

В этом режиме для контроля отводится некоторое время, по истечении которого устройство диагностирования должно выдать информацию о состоянии 0 блока 3 "Исправен" или "Неисправен".

Пр,. включении блока 3 и устройства все элементы в них устанавливаются в исходное состояние, (Цепи установки в исходное .состояние не показаны). 5

После этого на вход блока 1 управления поступает сигнал "Контроль"-, в результате чего на его втором выходе на все время контроля появляется сигнал "Режим контроль" который разФ

40 решает работу счетчика 6 . Одновременно на первом выходе блока управления появляется сигнал "Начало контроля", который поступает на вход генератора 2 тестов. По этому сигналу ге45 нератор 2 тестов начинает вырабатывать последовательность контрольных

".мпульсов (тестовые воздействия), которые поступают на входы блока

На выходах блока 3, в ответ на контИ рольные импульсы, появляются импульсы или последовательности импульсов, которые поступают на входы блока 4.

В общем случае импульсы или импульсные последовательности на отдельн>ых выходах блока могут совпадать

И и поэтому могут быть неразличимы на входах элемента ИЛИ 5, так как перекрываются во времени.

Введенные элементы задержки в блоке предварительной обработки информации позволяют сдвинуть импульсные последовательности, чтобы они не перекрывались во времени. Введенные элементы И в блоке предварительной обработки информации позволяют сократить число входов элемента ИЛИ, так как если на выходах объекта контроля присутствуют одинаковые комбинации, то их целесообразно объединить на входах элемента И. При этом на выходе элемента И будет уже одна кодовая комбинация, повторяющая входные.

Для любого контролируемого блока

3 число импульсов, появляющихся на выходе элемента ИЛИ 5, при правильной работе в процессе контроля заранее известно. На это число и настраивают счетчик 6, который по истечении времени контроля устанавливается в заранее определенное состояние, которое дешифрируется дешифратором 7. В конце контроля на третьем выходе блока

1 управления появляется сигнал "Конец контроля", который опрашивает дешифратор 7. Если блок 3 исправен, на выходе дешифратора 7 поя вляется сигнал "Исправен", который переводит цифровую систему в режим рабочего функционирования. В случае отказа объек-. та контроля 3 на выходе де»ифратора появляется сигнал "Неисправен".

Таким образом, указанная совокупность признаков позволяет использовать устройство для контроля цифровых блоков не только в процессе производства, но и в процес-е эксплуатации, например по каждому включению.

Для выбора объектов контроля, соединяемых с входами элементов задержки, элементов И и ИЛИ можно использовать следующее правило. Выходы объекта контроля, на которых op«IIo >II:Ie импульсы или импульсные последовательности не перекрываются во времени (т. е. различимы на входах элемента

ИЛИ), соединяются непосредственно с вхоцами элемента ИЛИ. Выходы объекта контроля, на которых выходные одиночные импульсы или импульсные последовательности перекрываются во времени (т. е. неразличимы на входах элемента ИЛИ), соединяются с входами разли ных элементов задержек для достижения сдвига импульсов или последовательностей импульсов во времени.

Сдвинутые относительно друг друга импульсы или импульсные последаватель960826 ности (ставшие различимыми на входах элемента ИЛИ) с выходов элементов задержек подаются на входы элемента ИЛИ.

Кроме того, на некоторых выходах объекта контроля могут быть одиночные импульсы или последовательности импульсов, совершенно одинаковые, т. е. полностью перекрывающиеся во времени. Поэтому с целью экономии разрядов счетчика эти выходы соединены 1О с входами элемента ИЛИ, на выходе которого число последовательностей импульсов во столько раз меньше, сколько одинаковых последовательностей на выходах объекта контроля. IS

Формирование сигнала на входе "Контроль" устройства зависит от области использования предлагаемого устройства. Например, при использовании устройства в качестве встроенного 20 устройства контроля цифровой системы контроль осуществляется по включении питания, при этом. система еще не выполняет свои основные функции. В этом случае на вход "Контроль" поступает 3S импульсный сигнал, который может быть задержан сигналом начальной установки или общего сброса. Обычно такой сигнал формируется по включении питания системы. Сигнал "Режим конт- 30 роль " появляется только на время проведения контроля. его отсутствие блокирует только работу счетчика, и, таким образом, устройство не мешает работе объекта контроля в режиме вы35 полнения объектом своих основных функций. В случае использования предлагаемого устройства для профилактических работ в процессе эксплуатации сигнал, поступающий на вход "Контроль" устройства, также является импульсным.

Только в этом случае он может формироваться, например, он кнопки, установленной на пульте блока управления.

Технико-экономический эффект исполь45 зования предлагаемого устройства заключается в повышении эксплуатационной надежности цифровых систем за счет возможности диагностирования их в процессе эксплуатации, что существенно уменьшает эксплуатационные расходы. Особую актуальность надежность имеет в случае использования устройства при управлении технологическими процессами, когда неисправность может привести к большим материальным убыт- 3 кам. Поэтому введение в состав устройства встроенного контроля позволяет своевременно выявлять отказы в системе, что дает возможность предусмотреть последствия отказов и своевременно устранять обнаруженные отказы.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля цифровых блоков, содержащее блок управления, генератор тестов, причем первый выход блока управления соединен с входом генератора тестов, выходы которого соединены соответственно с входами контролируемого блока, вход запуска устройства соединен с входом блока управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения быстродействия путем обеспечения автоматического контроля контролируемого блока в процессе его эксплуатации, в него введен блок предварительной обработки информации, элемент ИЛИ, счетчик, дешифратор, причем выходы дешифратора являются соответственно первым и вторым выходами устройства, управляющий вход дешифратора соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первая группа входов которого соединена соответственно с первой группой выходов блока предварительной обработки информации, вторая группа выходов которого соединена соответственно с второй группой входов элемента ИЛИ, третья группа входов которого соединена соответственно с первой группой выходов проверяемого блока, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов блока предварительной обработки информации, вторая группа входов которого соединена соответственно с третьей группой выходов проверяемого блока,. группа выходов счетчика соединена соответственно с группой входов дешифратора, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок предварительной обработки информации содержит группу элементов задержки и группу элементов И, причем выходы элементов задержки являются соответственно первой группой выходов блока, вторая группа выходов которого соединена соответственно с выходами элементов И группы, входы линий задержки являются соответственно первой груп9 960826 10 пой входов блока, вторая группа вхо- первого элемента задержки, с входом дов которого соединена соответствен- сброса первого триггера, с входом но с входами элементов. И. второго элемента задержки, выход ко3. Устройство по и. 1, о т л и - торого соединен с входом сброса второч а ю щ е е с я тем, что блок уп- у го триггера, выход которого является равления содержит два элемента за- третьим выходом блока. держки, два триггера, причем вход блока соединен с входом первого эле- Источники информации мента задержки, с входом установки принятые во внимание при экспертизе первого триггера, с входом установки <О,1. Авторское свидетельство СССР второго триггера, выход первого триг- 1г 561965, кл. G 06 F 11/00, 1973. гера является первым выходом блока, 2. Авторское свидетельство СССР второй выход блока соединен с выходом Р 551573, кл. G 01 R 31/02, 1975.

960826

Заказ 7285!60

Тираж 731 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по дегам изобретений и открытий

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

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

Составитель И. Торопова

Редактор И. Николайчук Техред 3. Палий Корректор М. Демчик