Устройство для контроля состояния контактов логических блоков Советский патент 1983 года по МПК G06F11/30 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в тестерах для контроля логических устройств, выполненных на микросхемах с КМОП технологией изготовления.

Известен выходной узел тестера для контроля логических устройств, содержащий первый и второй ключи с объединенными выходами, первые входы которых соединены с соответствующими входами узла, а вторые входы - с выходами элемента ЗАПРЕТ и элемента И соответственно, первые входы элементов И и ЗАПРЕТ соединены с соответствующими входами узла,вторые входы - с выходом триггера, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами узла, элемент сравнения, соединенный первым входом с соответствующим входом узла, вторым выходом - с выводом контролируемого логического устройства, а выходом - с выходом узла 1.

Недостатками этого узла являются ограниченные функциональные возможности и низкая надежность, связанные с указанными причинами.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля состояния контактов логических блоков, содержащее первый и второй, третий и четвертый ключи, выходы которых попарно объединены и через первый и второй резисторы соответственно подключены к выводу контролируемого логического блока и к первому входу элемента сравнения, выход которого соединен с выходом устройства, второй вход - с соответствующим входом узла и с первым входом сумматора, второй вход которого со единен с соответствующим входом устройства и первыми входами элемента И и ЗАПРЕТ, а выход - с вторыми входами элементов И и ЗАПРЕТ, первым входом четвертого ключа и через инвертор с первым входом третьего ключа, третьи входы элементов И и ЗАПРЕТ соединены с соответствующим входом устройства,а выходы - с первыми входами первого и второго ключа соответственно, вторые входы которых соединены с вторыми входами третьего и четвертого ключа соответственно и с соответствующими входами устройства 2.

Недостатком данного устройства является его сложность, обусловленная применением третьего и четвертого ключей, элемента ЗАПРЕТ со сложной функцией, многовходового элемента И и необходимостью щифрации входных сигналов, управляющих первым и вторым ключами. Третий и четвертый ключи, как и первый и второй,формируют сигналы с требуемой длительностью фронтов. Так как сопротивление второго резистора значительно больще сопротивления первого резистора, то длительность фронтов сигнала, поступающего на вывод контролируемого блока с выхода третьего и четвертого ключей, определяется только постоянной времени, зависящей от сопротивления второго резистора и емкости нагрузки, и потому к параметрам сигнала, формируемого на третьем и четвертом ключах, можно предъявить значительно меньще требований, чем к параметрам сигнала, формируемого на первом и втором ключах, поэтому вместо третьего и четвертого ключей можно использовать логический элемент.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем,что устройство для контроля состояния контактов логических блоков, содержащее два ключа, элемент НЕ, первый элемент И, элемент сравнения, сумматор по модулю два, два согласующих резистора, причем информационный вход устройства соединен с первыми входами сумматора по модулю два и элемента сравнения, выход которого является выходом неисправности устройства, первый вход установки режима устройства соединен с первым входом первого элемента

И, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход которого соединен с выходом второго ключа и через первый согласующий резистор соединен с первым выводом второго согласующего резистора, входом-выходом контроля устройства и с вторым входом элемента сравнения, второй вход установки режима устройства соединен с вторым входом сумматора по модулю два, информационные входы первого и второго ключей соединены соответственно с щинами

нулевого и единичного потенциалов, содержит второй элемент И, причем информационный вход устройства соединен с первым входом второго элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход

установки режима устройства соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, выход сумматора по модулю два соединен с вторым выводом второго

согласующего резистора.

На чертеже приведена структурная схема устройства для контроля состояния контактов логических блоков.

Устройство содержит элемент НЕ 1, элементы И 2 и 3, сумматор 4 по модулю два,

элемент сравнения 5, ключи 6 и 7, согласующие резисторы 8 и 9, информационный вход 10 устройства, входы 11 и 12 установки режима устройства, щины единичного 13 и нулевого 14 потенциалов, выход 15 неисправности и вход-выход 16 контроля устройства. На чертеже изображен также контролируемый логический блок 17.

Информационный вход 10 устройства соединен с входом элемента НЕ 1 и первыми входами второго элемента И 3, сумматора 4 по модулю два и элемента сравнения 5, выход которого является выходом 15 неисправности устройства. Первый вход 11 установки режима устройства соединен с первым входом первого элемента И 2 и

вторым входом второго элемента И 3. Выход элемента НЕ 1 соединен с вторым входом первого элемента И 2. Второй вход 12 установки режима устройства соединен с вторым входом сумматора 4 по модулю два. Выходы первого 2 и второго 3 элементов И соединены с управлящими входами первого 6 и второго 7 ключей. Информационный вход первого ключа б соединен с шиной 14 нулевого потенциала, а инфомационный вход второго ключа 7 - с шиной 13 единичного потенциала. Выходы ключей 6 и 7 объединены и через первый согласующий резистор 8 соединены с вторым входом элемента сравнения 5 и входом-выходом 16 контроля устройства Выход сумматора 4 по модулю два соединен с входом-выходом 16 контроля устройства, а через второй согласующий резистор 9 вход-выход 16 контроля устройства подключается к контактам контролируемого логического блока 17.

Устройство предназначено для контроля логических блоков, контакты которого могут принимать следующие три состояния: «Вход - контакт является входом контролируемого логического блока, «Выход - контакт является выходом контролируемого логического блока; «Третье состояние - контакт, на который работает устройство, представляет собой выход, находящийся в отключенном состоянии, т.е. к нему со стороны контролируемого логического блока подключена выходом, например, схема типа ТТЛ с закрытыми верхним и нижним транзисторами. На входах 13 и 14 установлены логическая «1 и логический «О соответственно. На информационный вход 10 поступает двоичная информация, которая передается устройством на контакт контролируемого логического блока 17 в прямом или обратном коде в зависимости от режима работы устройства, задаваемого двоичным кодом на его входах 11 и 12 установки режима. По входу 11 происходит управление ключами 6 и 7. Логическая «1 на входе 11 разрещает, а логический «О запрещает прохождение информации с входа 10 через элементы И 2 и 3, ключи 6 и 7. первый согласующий резистор 8 на контакт блока 17. Ключи 6 и 7 работают следующим образом: если на управляющий вход подается логическая «1 с элемента И, то ключ открывается и разрещает прохождение на выход сигнала с информационного входа (входы 13 и 14), если подается логический «О то ключ закрывается. При передаче информации с входа 10 (на входе 11 логическая «1) всегда один из ключей открыт, а другой закрыт, так как двоичный код с входа 10 преобразуется с помощью элемента НЕ 1 в парафазный. Логический «О на входе 11 через элементы И 2 и 3 закрывает оба ключа, переводя их объединенный выход в третье состояние. По входу 12 происходит управление подачей на блок 17 через сумматор 4 и согласующий резистор 9 прямого (на входе 12 логический 0) или обратного (на входе 12 логическая «1 кода с входа 10. Элемент 5 сравнения предназначен для сравнения информации с входа 10, являющейся эталонной, с информацией, поступающей с блока 17, и формирование сигнала несравнения,поступающего на зыход 15 неисправности узла.

Первый согласующий резистор 8 служит для согласования выходного сопротивления первого и второго ключей с волновые, сопротивлением линии связи, сопротивление его достаточно мало и обеспечивает требуемую длительность фронтов передаваемого сигнала при наличии емкостной нагрузки. Второй согласующий резистор 9 предназначен для организации проверки третьего состояния на контакте блока 17 и для обнаружения несоответствия принадлежности данного контакта к выходу и третьему состоянию. Чтобы сигнал на выходе сумматора 4 не влиял на логическое состояние контакта блока 17, сопротивление этого резистора выбирается существенно больще сопротивления выхода блока 17, например при контроле К-МОП структур имеет величину порядка десятков кОм, а сопротивление выхода - от десятков Ом до нескольких кОм. В то же время сопротивление согласующего резистора 9 должно быть значительно меньще входного сопротивления контролируемого блока 17.

Устройство работает следующим образом.

Если контакт блока 17 находится в состоянии «Вход, то на вход 11 подается логическая «1 и информация с входа 10 поступает на контакт блока 17. Если на вход 12 подать логическую «1, то можно контролировать работу ключей 6 и 7, так как если они оба будут закрыты, то на элемент 5 сравнения через согласующий резистор 9 подается обратный код входной информации. Если на вход 12 подать логический «О, то можно организовать режим защиты ключей 6 и 7 от перегрузки, подавая на вход 11 логический «О через некоторый интервал времени, который достаточен, чтобы сформировался неискаженный передний фронт передаваемого сигнала. Ключи 6 и 7 закрываются, но сигнал на контакте блока 17 удерживается сигналом с согласующего резистора 9. Этот режим позволяет защитить ключи 6 и 7 от перегрузки при наличии на контакте блока 17 питающего напряжения, а также в случае ошибочного нахождения вывода в состоянии «Выход. Согласующий резистор 9 защищает выход сумматора 4 по модулю два.

Если контакт блока 17 находится в состоянии «Выход, то на вход 11 подается логический «О, который закрывает ключи 6 и 7. На выход 12 подается логическая «1 для получения обратного кода. Так как сопротивление выхода блока 17 существенно меньше по своей величине сопротивления co-.viacyiomcio резистора 9, то сигнал сумматора 4 iiC влияет на логическое состояние этого выхода. Если контакт блока 17 ошибочно находится в состоянии «Вход или в «Третьем состоянии, то сопротивление вывода становится значительно больше сопротивления согласующего резистора 9 и обратный код через согласующий резистор 9 поступает на вход элемента 5 сравнения, который фиксирует факт неисправности блока 17.no данному выходу. Если контакт блока 17 находится в «Третьем состоянии, то на входы 11 и 12 подается логический «О ц;с гмматор 4 настроен на передачу пря106110 5 мого кода. Контакт блока 17 проверяется двумя следующими друг за другом тестовыми наборами. В первом подается через вход 10, сумматор 4 и согласующий резистор 9 логическая «1, во втором - логический «О. Если контакт блока 17 ощибочно находится в состоянии «Выход, то в одном из тактов элемент 5 сравнения зафиксирует факт неисправности. Таким образом, при тех же функциональных возможностях предложенное устройство содержит меньщее количество более простых элементов и имеет более простое управление.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ КОНТАКТОВ ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ, содержащее два ключа,элемент НЕ, первый элемент И, элемент сравнения, сумматор по модулю два, два согласующих резистора, причем информационный вход устройства соединен с первыми входами сумматора по модулю два и элемента сравнения, выход которого является выходом неисправности устройства, первый вход установки режима устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход которого соединен с выходом второго ключа и через первый согласующий резистор соединен с первым выводом второго согласующего резистора, входом-выходом контроля устройства и с вторым входом элемента сравнения, второй вход установки режима устройства соединен с вторым входом сумматора по модулю два,информационные входы первого и второго ключей соединены соответственно с щинами нулевого и единичного потенциалов, отличающееся тем, что с целью упрощения устройства, оно содержит второй элемент И, причем информационный вход устройства соединен с первым входом второго элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, первый g вход установки режимов устройства соеди(Л нен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, выход сумматора по модулю два соединен с вторым выводом второго согласующего резистора. О5 сд