Устройство для контроля логических схем Советский патент 1985 года по МПК G01R31/316 G01R23/02 

Изобретение относится к контрольно-иэмерительной технике и может быть использовано при регулировке цифровых устройств на интегральных схемах, в частности для контроля различных импульсных последовательностейвИзвестно устройство для контроля прямой последователы|ости тактовых импульсов,содеожащее схему ИЛИ,триг-: гер со счетным входом, два ждущих мультивибратора, схему ИЛИ-НЕ и исполнительный орган, причем выход схемы ИЛИ соединен со счетньм входом триггера, выходы которого соединены с входами ждущих мультивибраторов, выходы ждущих мультивибраторов соеди нены с входами схемы ИПИ-НЕ, выход к торой соединен с входом исполнительного органа СО. Недостатком этого устройства является то, что оно может контролировать только тактовые импульсы с постоянным периодом следования и только одной частоты, не Дает визуально- го представления о скважности контро лируемых импульсных сигналов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля логических схем, содержащее элемент отрицания равнозначности, 3) -триггер, генератор импульсов, индикаторный элемент и щуп, причем первый вход элемента отрицания равнозначности соединен с щупом, другой вход с выходом D-триг гера, а выход - с входом индикаторно элемента, С-вход D-триггера соединен с щупом, а его R-входыс выходом генератора импульсов. С помощью этого устройства можно визуально контролировать наличие потен циальных и импульсных сигналов, причем по длительности вспышек и яркости свечения индикаторного элемента можно судить о скважности контролируемьпс импульсов ЗЗНедостатком известного устройств является то, что оно не позволяет кон ролировать кратковременное пропадание импульсных сигналов, вызванное различными неустойчивыми неисправно тями, например, нарушением контакта в цепях схемы, наличием кратковременных 3 амыканий, появлением микро тре щин в печатных платах и т.д. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройс ва за счет обеспечения возможности контроля кратковременного пропадания импульсных сигналов. Цель достигается тем, что в устройство для контроля логических схем, содержащее элемент отрицания равнозначности, один вход которого соединен со щупом, другой вхЬд с выходом первого D -триггера, а выход - со входом первого индикаторного элемента, С-вход первогоD-триггера соединен со щупом, а его U- и R -входы - с выходом первого генератора импульсов, дополнительно введены два D -триггера, два элемента И два элемента ИЛИ, счетчик, второй индикаторный элемент, гнездо, второй генератор импульсов, вырабатывающий две серии импульсов, сдвинутых во времени на пол-периода, причем единичньй вход второго О-триггера соединен с первым выходом второго генератора импульсов, единичный вход третьего D-триггера - с вторым выходом второго генератора импульсов, С-входы второго и третьего D -триггеров соедине-ны со щупом, 2) -входы второго и третьего С -триггеров соединены с -нулевой шиной, а выходы - с первыми входами элементов И, второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом второго генератора импульсов, а второй вход второго элемента И - с первым выходом второго генератора импульсов, выходы элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ,, выход которого соединен с входом счетчика, выходы которого соединены соответственно с входами второго индикаторного элемента и с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с гнездом. На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы, пояснякшще erq работу. Устройство содержит щуп 1, элемент 2 отрицания равнозначности, индикаторные элементы 3 и 4,D-триггер 5, первый генератор импульсов 6, В -триггеры 7 и 8, элемен ты И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, двоичный счетчик импульсов 12, второй генератор импульсов 13, элемент ШШ 14, гнездо 15. Первый вход элемента 2 отрицаний равнозначности соединен с щупом 1,

311400664

второй вход - с выходом первогов нулевом состоянии, меньшую часть

D-триггера 5, а выход - с входомвремени в единичном, в соответствии

первого индикаторного элемента 3,с уровнем сигнала на D -входе, поС-вход первого D -триггера 5 соеди-ступающим от генератора импульсов 6.

нен с щупом 1, а его D-и (-входы - jЕсли в контролируемой точке коротс выходом первого генератора импуль-кие (относительно периода повторения)

сов 6, единичный вход второгоположительные импульсы, то во время D-триггера 7 соединен с первым выходом второго генератора импульсов 13,

единичный вход третьего D -триггера 8 - с вторым выходом второго генератора импульсов 13, С-входы второго 7 и -третьего 8 D -триггеров соединены с щупом 1, D -входы второго 7 и третьего 8 D-триггеров соеди- t5 иен с нулевой шиной, а выходы - с первыми входами элементов И 9 и 10, второй вход первого элемента И 9 соеда1нен с ёторьм выходом второго генератора импульсов 13, а второй вход второго элемента И 10 - с первым выходом второго генератора импульсов 13, выходы элементов И 9и 1 соединены с входами первого элемента ИЛИ 11, выход которого соединен входом счетчика 12, выходы которого еоединены соответственно с входами второго индикаторного элемента 4 и с входами второго элемента ИЛИ 1 вьвсод которого соединен с гнездом. Генератор импульсов 6 вырабатывает импульсы инфранизкой частоты, например, с периодом 1 с и длительностью импульса 0,2 с. Генератор импульсов t3 вырабатывает две серии импульсов, сдвинутые во времени иа пол-периода с периодом в мили секундном диапазоне времени, например 0,3 МС. Устройство работает следующим об разом. При подключении устройства через щуп 1 к контролируемой точке испытуемой логической схемы, находя щейся в статическом состоянии, на в ход элемента 2 отрицания равнознач нести передается логическое состояние входного сигнала, так как В -триггер 5 находится в нулевом состоянии из-за наличия на его нуле вом входе импульсов от генератора и пульсов б. При этом при наличии на щупе высокого уровня индикационньй элемент светится, а при низком свечении отсутствует. При : наличии в контролируемой точке импульсных сигналов болыаую . часть времени D -триггер 5 находитс

нахождения D -триггера 5 в нулевом состоянии эти импульсы передаются

10 на выход элемента отрицания равно. значности 2, но короткие импульсы,

поступающие на вход индикаторного

элемента 3 не вызывают его свечения.

Во время нахождения D -триггера 5 в единичном состоянии входная импульсная последовательность инвертируется элементом 2 отрицания равнозначности на выходе элемента 2 будет высокий уровень, который кратковременно будет прерываться входными импульсами. Индикаторный элемент 3 при этом светится. Если длительность импульсов генератора 6 равна 0,2 с с периодом 1 с, то индикаторньй элемент в течение 0,2 с будет светиться, а в течение 0,8 с свечение отсутствует. Рассмотрим случай, когда будут контролироваться широкие положительные импульсы, например, длительностью 1/3 периода. Во время нахождения D -триггера 5 в нулевом состоянии эти импульсы проходят через элемент 2 отрицания равнозначности и подсвечивают индикаторный элемент 3, а во время нахождения D -триггера 5 в диничном состоянии входная импульсная последовательность инвертируется на элементе 2, при этом яркость свечения индикаторного элемента увеличивается. Если в контролируемой точке длительность импульсов равна половине периода их следования, то индикаторньш элемент тускло светится с постоянной яркостью. При наличии в контролируемой точке коротких отрицательных импульсов, индикаторный элемент в течение 0,8 с светится, а пауза - 0,2 с. Таким образом, по характеру свечения индикаторного элемента можно судить о скважности контролируемой импульсной последовательности. Работа схемы при наличиии неустойчивой неисправности, которая вызывает кратковременное пропадание импульсной последовательности;) -Триггеры 7 и 8 периодически устанавливаются в единичное состояние последовательностью импульсов, вырабатываемых генератором импульсов 13, с периодом следования Т и сдвинутых во времени на пол-периода (фиг.2«,) На С-входы D -триггеров 7 и 8 поступает входная импульсная последова тельность с контролируемой точки схе мы (фиг.2-В), которая сбрасьшает эти триггеры. Временные диаграммы сигналов на выходах триггеров 7 и 8 показаны на фиг.2 г, д . Через время, равное Т/2 после установки триггеров 7 и 8 в единичное состояние, производится контроль нахояадения их в единичном состоянии. Если по каким либо причинам входная импульсная последовательность будет прервана на время, равное или большее времени Т/2, то один из триггеров (фиг.2 д) 7 и 8 (или оба, в зависимости от длительности прерьшания импульсной последовательности) останется в единичном состоянии и при его опросе на выходе элемента И появится сигнал (фиг.2 е), которьй через элемент ИЛИ 11 зафиксируется на счетчике 12. Минимальная длительность неустойчивых неисправностей, вызванных временным нарушением контакта в цепи, наличием непропаев, появлением микротрещин в печатных платах, появлением замыка:ний и т.д. находится обычно в милисекундном интервале времени, поэтому в этом же интер,вале должна быть и частота генератор 13. Минимальная частота контролируемых сигналов при этом может быть больше или равна 2/Т . Счетчик 12 позволяет визуально контролировать частоту и момент появления неустойчивой неисправности. Единичные выходы триггеров счетчика 12 объединены на элементе ИЛИ 14 и могут быть использованы для останова контролируемого устройства путем соединения гнезда 15 с входом триггера останова контролируемого устройства, с входом блокировки частоты в контролируемом устройстве и т.д. Таким образом, можно зафиксировать контролируемое устройство в момент появления кратковременного случайного останова. Подвергая контролируемый узел механической нагрузке (путем установки на вибростенд, простукивания ТЭЗов, открывания-закрывания створок и т.д.) будет меняться частота появляения неисправности, по которой можно судить о месте и характере неисправности. Таким образом, дополнительное введение в схему двух Г -триггеров второго генератора импульсов, двух элементов И, двух элементов ИЛИ, счетчика, второго индикаторного элемента и гнезда, позволяет контролировать не только импульсную последовательность тактовой частоты, но и любые другие импульсные последовательности (например, обмен информации с внешним устройством по интерфейсу) , не имеющие перерывов следования больших Т/2, Возможность визуального наблюдения факта появления неисправности, частоты ее появления, возможность произвести оста-, нов по неисправности, позволяет определять место неустойчивых неисправностей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, содержащее элемент отрицания равнозначности, один вход которого соединен с щупом, другой вход - с выходом первого D -триггера, а выход - с входом первого индикаторного элемента, С -вход первого В -триггера соединен с щупом, а его Dj-и R-входы - с выходом первого генератора импульсов, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены два D -триггера, два элемен - J та И, два элемента ИЛИ, счетчик, второй генератор импульсов, второй индикаторный элемент и гнездо, причем единичньй вход второго О -триггера соединен с первым выходом второго генератора импульсов, единичный вход третьего D-триггера - с вто рым выходом второго генератора импуль сов, С -входы второго и третьего D-триггеров соединены с щупом, D-входы второго и третьего Б-триггеров соединены с нулевой щиной, а выходы - с первыми входами элементов И, второй вход первого элемен-. та И соединен с вторым выходом второго генератора импульсов, а второй вход второго элемента И - с первым (Л выходом второго генератора импульсов, выходы элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, выходы которого соединены соответственно с входами второго индикаторного элемента и с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с гнездом. О) О)