Логический пробник Советский патент 1984 года по МПК G01R31/3177 

; эадатчика кода номера такта, установочный вход счетчцка соедЮ1ен с синхровходом управляющего триггера, а счетный вход - с выходом первого элемента И-НЕ, выход переполнения счетчика соединен с выходом формирования фронтов тактовых импульсов. 8 3. Логический пробник по п. 1, о т л и ча 10 щ и и с я тем, что блок останова содержит элемент сравнения, выход которого соедтген с выходом блока останова, первый вход элемента сравнения соединен с входом блока останова, а второй - с выходом задатчика кода признака команды.

1. ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК, содер-. жащий последовательно соединенные контрольный щуп, ограничительный резистор, блоксогласования, блок обнаружения импульсов, первый выход которого соед1П1ен с входол.1 одновибратора, выход которого соединен с ; первым входом семнсегментиого индикатора, отличаюидийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и распл рения функциональных возможностей, в не-; го введены двухкаскадный эмиттерный повторитель, блок останова, формирователь фронг. тов тактовых импульсов, первый и второй янформащюнные триггеры, причем первый вход двухкаскадного эмиттерного повторителя соединен с тактовым входом пробника, а выход соединен с первым входом формирователя фронтов тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом блока останова, третий и четвертый входы формирователя фронтов тактовых импульсов подключены соответственно к шине плюс и минус источника питания, выход формирователя фронтов тактовых импульсов соединен с синхровходамипервого и второго информадационных триггеров, выходы которых соеднне ны соответственно с вторым и третьим входами семисегментного индикатора, D-входы первого и второго информавдонных триггеров соединены с вторым и третьим выходами блока обнаружения импульсов, а вход блока останова соединен с ииформащюнньш входом пробника, второй вход двухкаскадного эмиттерного повторителя соединен с вторым входом блока согласования и с шиной минус источника питания, третий вход двухкаскадного эмиттерного повторителя соединен с третьим входом блока согласования и с пшной плюс источника питания, которая соед1Н ена с четвертым входом семмссгментного индикатора. 2. Логический пробник но п. I, о т л и ч а ю щ и и г я тем, что формирователь фронтов тактовых импульсов содержит переключатель, два ограничительных резистора, элемент ИЛИ-ИЕ, элемент НЕ, первый и второй элементы И-ИЕ, элемент И, элемент задержки, счетчик, задатчик кода номера.так(Л та, управляюицш триггер, причем первый С вход формирователя фронтов тактовых импульсов соединен с переключателем, контакты первого и второго положения которого соединепы соответственно с первым входом элемента ИЛИ-ИЕ и входом элемента НЕ, а через первый и второй ограничительные резисторы с шиной плюс и минус источника питания, выход элемента НЕ через второй вход элемента ИЛИ-НЕ соеданетг с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединеп с выходом управляющего триггера, с1П1хровход управляющего триггера соединен с вторым входом формирователя фронтов тактовых импульсов и входом элемента задержки, информационный вход управляющего триггера соединен с выходом логической еди-пиць, а П-вход управляющего триггера соединен с выходом второго элемента И-ПЕ. первый вход которого соединен с выходом элеMeHta задержки, второй .вход - с выходом элемента И, входы которого соединены с ипвсрспыми выходами счетчика, инфор.маииоп- . ные входы счетчика соединегсы с Bi.ixoaaMH

.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в измерительных и контролирующих устройствах, используемых при отладке логических блоков, микропроцессоров, ЭВМ и т. д. ... Известны устройства контроля логических блоков, содержащие контрольный щуп, выпрямительный мост, один выход которого соединенсо средней точкой последовательно соединенных индикаторов, другие клеммы которых соединены соответственно с коллектором и эмиттером одного из двух последо г вательно соедикенных транзисторов различной проводимости, средняя точка которьхх соединена с другим выходом выпрямителя, а базы через, ограничительные сопротивления - с контрольным щупом 11 . Недостатком этого устройству являются ограниченные функциональные возможности. Наиболее близким к предлагаемому являе ся логический пробник, содержащий согласую щий блок, вход которого соединен через ограничительное сопротивление с контрольным щупом, а выходы через последовательно сое диненные блок обнаружения импульсов и од вибратор соединены с входами семисегментно индикатора 2}. Известный логический пробник позволяет индицировать цифры и 1, указывающи на .-соответствующие }фовни напряжений на Входе пробника, и точку, отображающую наличие импульсов на входе логического пробника. . - Недостатком известного логического пробник являются ограниченные фу11кциональные возможности, что не позволяет эффективно использовать его при отладке сложных вычи лительных устройств, микропроцессоров и других устройств, содержащих генератор тактов, мнрготактовое устройство управления, арифметическое устройство и т. д. При настройке сложных вычислительных. устройств необходимо просмотреть на. только наличие прохождения сигнала, что позволяют сделать известиьге логические пробники, но и проанализировать правильность работы отдельных узлов процессора, правильность выполнения логических к арифметических one- раций в соответствующие такты, задаваемые генератором и устройством управления. Для того, чтобы известные логические пробники вьтолняли подобные функ:ши, необходимо совместное использование логического прооника и дорогостоящего пульта, управляющего работой исследуемого блока. В пультах необходимо предусматр1шать ивдикацию многочисленных тактов и состояний узлов (регистров, счетчиков, сумматоров и т.д.) контролируемого устройства.. Целью изобретения является повышение достоверности контроля и расишрение функ- . циональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в логический пробник, содержащий последовав тельно- соед1шен шге контрольный щуп, ограничительный резистор, блок согласования, блок обнаружения - импульсов, первый в.ыход которого соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом семисегментного индикатора, введены двухкаскадшлй эмиттерный повторитель, блок останова, формирователь фронтов тш товых импульсов, первый и второй информащюниые триггеры, причем первый вход двухкаскадного .змиттерного повторителя соединен с тактовым входом пробника, а выход соединен с первым входом формирова геля фронтов тактовых импульсов, второй вход которого соединен Ci с выходом Влока останова, третий и четвертый входы формирователя фронтслз тактовых импульсов подключены соответственно к шине плюс и минус источг ика питания, выход формирователя фронтов тактовых импульсов соединен с синхровходамй первого и второго информационных триггероЪ, выходы которых соединеиы соответственно со вторым и третьим .входами се мисегментного индикатора, D-входы первого и второго информационных триггеров -соединены со вторым и третьим выходами блок обнаружения импульсов, а вход блока остано соединен с информационным входом пробни ка, второй вход двухкаскадного эмитгер ного повторителя соединен со вторым входом блока согласования и с шиной минус источника питания, третий вход даух каскадного эмиттерного повторителя соединен с третьим входом блока согласования и с шиной источника питания, которая соединена с четвертым входом семисегментного индикатора. Формирователь фронтов тактовых импульсо содержит переключатель, два ограничительных резистора, элемент ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, и.второй элементы И-НЕ, элемент И, элемент задержки, счетшк, эадатчик кода номера такта, управляющий триггер, причем, первый вход формирователя фронтов тактовых импульсов соединен с переключателем, контакты первого и второго положения которого соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и входом элемента НЕ, а через первый и второй ограничительные .резисторы - с шиной плюс и минус источника питания, выход эле{1«1е1гга НЕ через второй вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом первого элемента И-НЕ второй вход которого соединен с выходом управляющего триггера, синхровход управляющего триггера соединен со вторым входом формирователя фронтов тактовых нмпульсов и входом элемента задержки, информ онный вход управляющего триггера соединен с выходом логической единищ., а В-В:ХОд управляющего триггера соединен с выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, второй вход -. с выходом элемента И, входа которого соединены с инверсными выходами счетчика, информационные входы счетчика соединены с выходами задатяика кода номера такта,, установочньп вход счетчика соединен, с синхровходом управляющего триггера, а счетный вход - с выходом первого элемента И-НЕ, выход переполнения счетчика соединен с выходом формирователя фронтов тактовых импульсов. Кроме того, блок останова содержит элемен сравнения, выход которого соединен с выходом блока останова, первый вход элемента сравнен соединен с входом блока останова, а второй - с выходом эадатчика кода признака команды. На чертеже представлена функциональная схема логического пробника. Логический пробник содержит контрольный щуп 1, ограничительный резистор 2, блок 3 согласования, двухкаскадный эмиттернцй повторитель 4, блок 5 обнаружения импульсов, одновибратор 6, семисегмент1п ш индикатор 7, формирователь 8 фронтов тактовых чмпульсотв, блок 9 останова, информашгонный вход 10 пробника, являющийся входом магистрали данных контролируемого объекта, тактовый вход 11пробника. Блок 3 согласова1шя содержиттранзисторы 12и 13, коллекторы которых подключены, соответственно к шинам плюс .и минус источника питания, диоды 14-16, резистор 17. Двухкаскадный эмиттерный повторитель 4 содержит транзисторы 18 и 19; коллектор транзистора 19 подключен к шине плюс источника питшнм, а коллектор транзистора 18 - к щине минус 1сточника питания. Блок 5 обнаружения импульсов содержит последовательно соединенные элемент НЕ 20- 23; элементы ИЛИ-НЕ 24 и 25 и элемент НЕ 26. Формирователь 8 фронтов тактовых ид1пульсов содержит переключатель 27 на два положения 27.1 и 27,2, огра}гачительные резисторы 28 и 29, элемент ИЛИ-НЕ 30, элемент НЕ 31, первый элемент И-НЕ 32, управляющ1ш триггер 33, элемент задержки 34, элемент И 35, счетчик 36, задатчнк 37 кода номера . такта, второй элемент И-НЕ 38, выход 39 логической единицы. Кроме того, устройство содержит первый и второй информационные триггеры 40 л 41. Блок останова 9 содержит элемент сравне-, шш 42 и .задатчика43 кода признака команды.. Первый вь1ход блока 5 обнаружения импульсов соединен со входом одновибратора 6, выход которого соединен с первым входом семисегментного индикатора 7, первый вход /Шухкаскадного эмиттерного повторителя 4 соединён с тактовымвходом П пробншса; а выход соединен с первым входом формирователя 8 фронтов тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом блока 9 останова, третий и четвертый входы формирователя 8 фронтов тактовых импульсов под.ключены соотетственно к шине плюс и минус источннка питания, выход формирователя 8 фронтов тактовых импульсов соединен с синхровходами первого 40 и второго 41 информационных триггеров, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами семисегментного индикатора 7, О-входы первого 40 и второго 41 информационных триггеров .соединены со вторым и третьим выходами блока 5 обнаружения импульсов, а вход блока 9 остано)за соединен с информационным входом 10 пробника, яхи лгощимся входом ма1истралп дап:-ых кшнролирземого объекта, второй вход двухкаскадпого эмиттерного повторителя 4 соединен со вторылт входом блока 3 согласования и с iin-Hofi минус.. источника питания, третий вход двухкаскадиого эмиттерного повторителя 4 соед.инен с третьим входом ёлока. 3 согласования с шиной плюс источника Ш1тания, которая соеди1 еиа с четвертым входом семисегмент}гого индикатора 7. Первый вход формирователя 8 фронтов тактовых импульсов соединен с переключателем 27, ко1 такты первого 27.1 и второго 27 положения которого соединены соответственно с первым входом элемента {ШИ-ИЕ 30 и входом элемента НЕ 31, и через перв.ый 28 и второй 29 ограинчителыые резисторы - с шиной плюс и минус источника питания, выход элемента НЕ 31 через второй вхо элемента ИЛИ-НЕ 30 соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 32, второй вход которого. соединен с выходом управляющего триггера 33, синхровход управляющего триггера 33 соединен со вторым входом формирователя 8 фронтов тактовых импунь сов и входом элемента задержки 34, информащ О1Шый вход управляющего триггера 33 соединен с выходом 39 логической единицы, а R-входуправляющего триггера 33 соедлшен с выходом .второго элемента И-НЕ 38, первый вход которого соединен с вь1ходом э.псмеита задержки 34, второй вход - с выходо элемента И 35, входы которого соеди);епы с . инверсными выходами счетчика 36, информациопиые вход.ь которого соединены с выходам} задатчика 37 .кода номера такта,, устано вочный вход счетчика 36 соединен с сипхровходом управляющего триггера 33, а счетный вход - с выходом первого элемента И-НЕ 32, выход переполнения счетчика 36 соединен с выходом сЬормирователя 8 фронто тактовых импульсов. Выход элемента 42 сравнспия соеда-пеп с выходом блока 9 остшюва, первьи вход элемента 42 сравнения соедш ен с входом блока 9 останову, а второй - с выходом задатчпка 43 кода признака комапдтл. Блок 3 согласования предназпачеп для умень.шгния нагрузки пя. прове зяег. объект и сдвига уровней сигя-злов, посту-наю;лих lia п.х.одь 5 обнаружения мг-лпульсов за счет использования двухкаскад 1ого змиперяо го повторителя па траизисторал 12 и 13. До полнительный сдвиг достигается включением кремниевого 6 и германиевого 14 диодов. В результате при влссхцном пап| яжени Bbiuie 2,4 В на выходе эле.мепта НЕ 26 блока 5 . обпаружения импульсов появляется сигнатг О, при пйнряжении ниже 2,4 В - сигнал 1. При входном аапряже Н И ниже 0,4 Вна выходе элемента НЕ 21 блока 5 обнаружения ямнулъсои появляется сигнал О. Обпарзжение импзЛ сов блоком 5 основано на пр пципе (|)ере)ншровапия импульсов за счет В)1утреннсй задержки элементов ИВ 20--23 и элементов ИЛИ-НЕ 24 и 25, формированием отрицательных импульсов по каждому ((jpotrry и спаду входтых импульсов с последую идям запусгсом одно)зибратора б и индикащ{ей символа точка на индикаторе 7. Двухкаскадньпг эмтлтсриый повторитель 4, вход icoTOporo соединен с тактовым входом 31 формирует па своем выходе в зависимости от положения переключателя 27 положительные ипи отрицательные перепады папря/хепия синхро1Гг{о с фронтами тактовых импульсов. R первом положении 27.1 переключателя 27 рШэогает транзистор 18 и на резисторе возникают отрицательные перепады напряже- ния, во втором 27.2 переключателя 2.7 работает транзистор 19 и на резисторе 29 появляются положительные перепады напрялсепия сиихрошю с тактовъ.ми импзльсами. Формиров.ате.чь 8 фронтон тактовь Х импульс.о:с для q nKcnpoBamin s.a сыхот дах информаш оппых триггеров 40 и 41 ипформащ, поступатощей с ннформапиокных выходов блока 5 сбиаружения ил,пульсов в моменты фронтов или спадов тактовых импульсов ио управляющему сигналу с выхода блока 9 останова. Выход управзтлгопдего триггера 33 соеди;гон с одпим ВХОДОА1 первого элемента И-НЕ 32, разреи ая прохождение : мпульсов с выхода элемента ИЛ.И-НЕ 30 гга счетный вход счетчика 36. М оговходовый элемент И 35 служит дл фиксирования нуля на выходах счетчика 36. Элемент W1 31, вход которого через ограничительный резистор 29 соединен с шиной минус ис1оч:икка питашш, а через konTaKT вгорого положения 27.2 переключателя 27 лодкл1()чен к выходу эмнттерного повторителя 4, служи1 для форммрован1ш снгяалов 0, синхронных с фро)ггами тактовых импульсов. Элемент ЬШИ-НС 30 сл;;.чсит дая формировапи.ч. С :нхроп1;ъ1л с фронтом тактоньгх импульсов втором поло;кении 27.2 псрск;ночате.ля- 27 и синхронных, со спадом TcJKTOHbVx M:vHr/j bcoB При первом положения 27.1 гереключателл 27. .Блок 9 остапова,служит для выделепи) зада} ной KOiViaii;w (опера11 и) и рязре пения Ьачана j)a6oTi i формирОЕ)ателя 8 фронюв тактопыХ н..;ов, записи кода номера тактовых импульсов по установочному входу в счетчик 36. Устройство работает следующим образом. Переключатель 27 устанавливают в одно из положений: первое положение 27.1 - режим контроля по спаду 1,0; второе положение 27.2 - режим контроля по фронту 0, При установке переключателя 27 в первое положение 27.1 - режим контроля по спаду тактовых измпульсов,. установке с помощью задатчика 43 кода признака команды на входах элемента сравнения 42 устанавливают код команды, выбранной для контроля. С помрщью задатшка 37 кода номера так

на информационных входах счет нка 36 vcTa- 15 торяется. иавливают в дополнительном коде число, соответствующее выбранному такту в данной команде. В моменты спадов тактовых импульсов, пос тупающих через вход 11 тактовых сннхроимпульсов на вход эмиттерного повторителя 4, через контакты первого положения 27.1 переключателя 27 на вход элемента ИЛИ-НЕ 30 поступают сигналы О, на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 30 с элемента НЕ 31 поступает сигнал 1. В момент появления на входе .10признака... выбранной команды по переднему фронту сигнала с выхода элемента 42 сравнения управляющий триггер 33 устанавливается в положе-. шс 1 и в счетчик 36 записывается код номера такта. Сигнал 1 с выхода триггера 33, поступая на другой вход элемента И-НЕ 32, .разрешает прохождение сигнала 1 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 30 на счетный вход счет.чика 36.. В момент переполнения счетчика 36 на его выходе появляется сигнал, крторый поступает .ц,а синхровходы информашюнных триггеров 40 и 41, регистрируя на их выходах сигнал, которьш в этот момент измеряется с помощью контрольного щупа 1. Причем, если измеряемь1Й сигнал соответствует .логическому уровню 1, на выходе триггера 41 фиксируется . сигнал О, поступающий на его ннформащюн: ный вход с выхода элеме :та НЕ 26. Сигнал, О с выхода триггера 41 поступает на сегмент 1 индикатора 7- загорается Щ1фра На выходе триггера 40 сигнал регистри руется в случае, если измеряемый сигнал соответствует логическому уровню лог 1 еского О,- т. е. при входном- напряжении ниже 0,4 В. При этом в индикаторе 7 загорается цифра О. В момент переполнения счетчика 36 его состояние соответствует нулевому, на вы ходе многовходового элемента И 35 возникает сигнал 1, который поступает на 88 один вход элемента И--НЕ 38, на другой вход которого поступает сигнал 1 с выхода элемента 42 сравнения элемент задержки 34. Сигнал О с выхода элемента И-НЕ 38 обнуляет управляющий триггер 33, запрещая прохождение импульсов на счетный ВХОА счетчика 36. При повторном воз1 икновении на входе 10 магистрали данных признака зада1шой командь5 по переднему фронту сигнала с выхода элемента 42 сравнения управляющий триггер 33 устанавливается в положение в счетчике 36 записывается код номера такта и работа устройства повВремя задержки t элемента задержки 34 выбирается исходя из времени tp , переключения счетчика 36 и элемента И 35. При этом t tp. Это необходимо для того, чтобы при возникновении сигнала с выхода элемента 42 сравнения по переднему фронту этого сигнала триггер 33 был установлен в положе1Н1е 1, а в счетчик 36 записалась информащ1Я кода номера такта (отличного от нуля). При этом сигналом О с выхода элемента задержки 34 будет запрещено обнуление триггера 33. Таким образом, с помощью данного логического пробника при подключснин контрольного щупа 1 к измерителыюй цеп„ контро.пируемого объекта на индикаторе фиксируется состояние данной цепи по окончанию данной операш1и в выбранной команде в динамическом режиме, что особенно важно при отладке вычислительных устройств,/ в узлах .которых возникают единичные сбои информаш1и, зафиксировать которые другим способом представляет больщую сложность. При переводе переключателя 27 во второе положение 27.2 работа пробника происходит аналогично описанному, только сигпалы на счетном входе 36 возникают в моменты переднего фронта тактовых импульсов иа входе 11. При этом сигнал 1 через эле . другой вход элемента ИЛИ-НЕ зо поступает на вход первого злемента И-НЕ 32. На индикаторе 7 фиксируется состояние измеряемой цепи до начала данной операции в заданной команде. Таким образом, предлагаемый логический пробник по сравнению с прототипом в режиме .управления может произвести контроль измерите.чьного объекта на фронте или спаде . тактового импульса данной команды в динамическом режиме, что позволяет проанализир.овать состояние логических блоков до или после выполнения операции, т. е. по всей диаграмме работы, а это позволяет повышать достоверность контроля, сократить время настройки контролируемого объекта. Кроме того, данное устройство можно использовать /Дя онеративного контроля, так как не тр.е буется дополнительных путпстов.