Устройство для контроля и диагностики цифровых блоков Советский патент 1985 года по МПК G06F11/00 

кации, отличающееся тем, что, с целью повышения вероятности обнаружения ошибок и сокращения объема оборудования, устройство содержит второй коммутатор, распределитель импульсов и третий формирователь сигналов, причем выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом блока индикации и первым управляющим входом второго коммутатора, второй управляющий вход которого соединен с десятым выходом блока управления, пятый выход которого соединен с третьим управляющи входом второго коммутатора, первый информационный вход которого соединен с вторым информационным входом первого формирователя сигналов, управляющий вход которого соединен с выходом третьего формирователя сигналов, первый управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления и пятым управляющим входом второго формирователя сигналов, второй управляющий вход третьего формирователя сигналов соединен с шестым выходом первого коммутатора, второй выход второго формирователя сигналов соединен с информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с входом шифратора, первый управляюн ий вход распределителя импульсов соединен с первым тактовым выходом генератора тактовых импульсов, второй.тактовый выход которого соединен с вторым управляющим входом распределителя импульсов, третий управляющий вход которого соединен с единичным выходом триггера, третий, четвертьй и пятый информационные входы первого коммутатора соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым информационными входами устройства, управляющий вход которого соединен с пятым входом блока управлений.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит триггер, элемент И, элемент ИЛИ, двоичный .счетчик, первый и второй шифраторы, первый и второй дешифраторы, группу элементов И, группу элементов ИЛИ, при10

11

чем единичный вход триггера соединен с управляющим входом устройства, с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом группы элементов ИЛИ, первый вход блока управления соедине с входом группы элементов И, первый и второй выходы которой соединены соответственно с восьмым и девятым выходами блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами группы элементов ИЛИ,второй вход блока управления соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с синхронизирующим входом первого дешифратора и с первым выходом первого шифратора, первый вход которого соединен с третьим входом блока управления, четвертый вход которого соединен с вторым входом первого шифратора, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом второго дешифратора, информационная группа входов которого соединена с группой выходов первого шифратора,.первого дешифратора и разрядными выходами двоичного счетчика, разрядные входы которого соединены с выходами группы второго шифратора, входы группы которого соединены с выходами группы первого дешифратора, третий выход блока управления соединен с первым выходом второго дешифратора, второй выход которого соединен с четвертым выходом блокз управления, пятьй выход которого соединен с третьим выходом второго дешифратора, выход группы первого и второго дешифраторов соединен с входами группы элемен тов ИЛИ, третий выход которой соединен с нулевым входом триггера, вторы входом элемента ИЛИ и с шестым выходом блока управления, седьмой выход которого соединен с четвертым выходом второго дешифратора, пятый выход которого соединен с десятым выходом блока управления, выход элемента ИЛИ соединен с установочным входом двоичного счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с выходом элемента И, третий вход которого соединен с единичным выходом триггера.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности цифровых блоков и схем, а также для поиска в них неисправностей.

Целью изобретения является повышение вероятности обнаружения ошибо и сокращение объема оборудования.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - вариант построения генератора сигнатур , на фиг. 3 - вариант функциональной схемы блока управления} на фиг. 4 - вариант структурной схемы коммутатора; на фиг. 5 - вариант схемы распределителя импульсов и временные диаграммы его работы; на фиг. 6 вариант схемы первого коммутатора;на фиг. 7 - схема третьего формирователя сигналов и временные диаграммы его работы на фиг. 8-схема второго формирователя сигналов; на фиг. 9 - схема генератора тактовых сигналов} на фиг. 10 - алгоритм работы устройства, на фиг .11структурная схема блока управления

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 сигнатур, регистр 2, первый формирователь 3 сигналов, триггер 4, блок 5 управления, второй коммутатор 6, распределитель 7 импульсов, первый коммутатор 8, третий формирователь 9 сигналов, второй формирователь 10 сигналов, генератор 11 тактовых импульсов, шифратор 12, блок 13 индикации, с первого по чертвертый информационные входы 1А-17 устройства, управляющий вход устройства Пуск.

Генератор 1 сигнатур {фиг. 2) содержит сумматор 18 по модулю два, регистр 19 сдвига, вход 20 тактовых импульсов, вход 21 сигнала Сброс регистра, вход 22 сигнала Ввод ошибки в триггер А ошибки, вход 23 сигнала Сброс триггера 4 ошибки регистра 2 хранения и схемы формирования сигнала рарещения сравнения, вход 24 сигнала Разрешение сравнения с выхода тумблера Е Со сравнением - без сравнения, с которого в положении Со сравнением поступает уровень логической 1, вход 25 сигнала Разрешение сравнения с выхода схемы разрешения сравнения, вход 26 сиг

676102

нала Ввод информации в регистр 2 хранения, единичный выход 27 тригге ра 4 ошибки, разрядные выходы 28. регистра 2 хранения.

5 Блок управления (фиг. 3) содержит кнопку 29 Пуск, -формирователь 30 одиночного импульса (ФОИ), триггер 31, элемент ЗИ 32, элемент 2ИЛИ 33, двоичный счетчик 34, муль0 типлексор 35, элемент 2И 36, элемент ЗИ 37, элемент 2И-НЕ 38, дешифратор 39, дешифратор 40 управляющих сигналов, элементы ИЛИ 41-46, элементы 2ИЛИ 47-49, вход 50 тактоs вых импульсов, вход 51 сигнала Одиночный с выхода тумблера в Одиночный-циклический, с которого в положении Одиночный поступает уровень логической 1, вход 52 сигнала Ввод задержки с выхода тумблера F Ввод эадержки-счет, с которого в положении Ввод задержки поступает уровень логической 1, вход 53 сигнала Стоп внешний с

5 выхода тумблера С Стоп-внешний-стоп внутренний, с которого в положении Стоп внешний поступает уровень логической 1, вход 54 сигнала, указывающего на появление сигнала

0 Старт, вход 55 сигнала, указываю щего на появление сигнала Стог, вход 56 сигнала Автоконтроль с выхода тумблера А Автоконтроль-работа, с которого в положении Автоконтроль поступает уровень логической 1, вход 57 сигнала Останов по ошибке с выхода тумблера D Останов по ошибке-работа с ошибкой, с которого в положении Останов по ошибке поступает уровень логической 1, вход 58 сигнала Счет с выхода тумблера F Счет-ввод задержки, с которого в положении Счет поступает уровень логической 1, выход 59

сигнала установки и сброса, выход 60 сигнала сброса, выход 61 сигнала сброса, выход 62 сигнала установки, выход 63 сигнала записи кода, выход 64 сигнала записи кода.

Коммутатор 6 (фиг. 4) содержит

триггер 65, элементы 2И-2ИЛИ 66, элементы 2И-4ОТИ 67, входы 68 кода задержки, вход 69 сигнала разреше- ния отображения первого знака, вход

70 сигнала разрешения отображения второго знака, вход 71 сигнала разрешения отображения третьего знака, вход 72 сигнала разрешения отображения четвертого знака, выходы 73 четырехразрядного кода знака. Распределитель 7 импульсов (фиг. содержит регистр 74 сдвига, элемен 2И-4ИЛИ-НЕ 75, вход 76 сигнала низк частоты, вход 77 тактовых импульсов На фиг. 5 изображены также временна диаграмма 78 сигнала низкой частоты, временная диаграмма 79 тактовых импульсов, временная диаграмма 80 сигналов разрешения отображения первого знака, временная диаграмма сигналов разрешения отображения вто го знака, временная диаграмма 82 си налов разрешения отображения третье го знака, временная диаграмма 83 си налов разрешения отображения четвертого знака. Коммутатор 8 (фиг. 6) содержит тумблер Л Автоконтроль работа с антидребезговой схемой 84, тумблер С Стоп внешний - стоп внутренний с .антидребезговой схемой 85, тумбле G ТИ внутренний - ТЙ внешний с ан тидребезговой схемой 86, триггер 87 элементы И 88-93, элементы ИЛИ 94-9 триггер 97, элементы И 98 и 99, вхо 100сигнала Стоп внутренний, вход 101сигнала Старт внутренний, вьк 102сигнала Стоп, выход ЮЗ тактовых импульсов. Формирователь 9 сигналов (фиг.7) содержит триггер 104, элементы 2И 105, триггер 106. На фиг. 7 показаны также временная диаграмма 107 сигнала Сброс, временная диаграммы 108 сигнала Стоп, временная диаграмма 109 сигнала на выходе триггера 104,.временная диаграмма 110 сигнала разрешения сравнения. Формирователь 10 (фиг. 8) содержит двоично-десятичный реверсивный счетчик 111, регистр 112 хранения, переключатель 113, кнопку 114, элемент ЗИ 115. Генератор 11 тактовых импульсов (фиг. 9) содержит элемент 2И-НЕ 116, резисторы 117-119, элемент 2И-НЕ 120, резонатор 121, элемент 2И-НЕ 122, двоичные счетчики 123126 с произвольным коэффициентом деления, элемент 2И 127, триггеры 128 и 129. Блок 5 управления (фиг. 11) со.держит триггер.130, элемент ЗИ 131, элемент РШИ 132, двоичный счетчик 133, первый шифратор 134, второй шифратор 135, первый дешифратор . 136, второй дешифратор 137, группу элементов 2И 138 и грулпу элементов ИЛИ 139. Генератор 1 сигнатур, вариант построения которого показан на фиг. 2, предназначен для формирования сигнатур из входных проверяемых последовательностей. Генератор сигнатур состоит из сумматора 18 по модулю два и регистра 19 сдвига. Обратные связи выбраны согласно неприводимом примитивному многочлену х . + х + х +. Поэтому выходы с 16, 12, 9, 7-го разрядов регистра 19 сдвига соединены с входами сумматора 18 по модулю два. Последний вход сумматора 18 по модулю два соединен с информационным входом 14, на который подается проверяемая последовательность. Выход сумматора 18 по модулю два соединён с входом регистра 19 сдвига, тем самым замыкается цепь обратной связи. В устройстве регистр 19 сдвига построен на микросхемах 133ИР1, а сумматор 18 по модулю два собран на микросхемах 133ЛП5. Регистр 2 (фиг. 2) предназначен для хранения кода сигнатуры, формируемой генератором 1. В качестве регистра 2 может быть использован регистр, имеющий входы С, D и R (т.е. входы разрешения записи, информационный и сброса). Формирователь 3 сигналов (фиг.2) предназначен, для сравнения текущей сигнатуры генератора 1 сигнатур с сигнатурой предыдущего цикла, хранимой в регистре 2. В качестве формирователя сигналов может быть использована схема сравнения двоичных кодов параллельного типа, например, построенная на схемах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В устройстве.для этого используются микросхемы 133ЛП5. Триггер 4 (фиг. 2) предназначен Д.ПЯ запоминания С1 гнала, ошибки, свидетельствующей о неравенстве кодой в perriCTpe 19 сдвига и регистре 2. В качестве триггера 4 можно использовать любой триггер D-типа. Блок 5 управления (фиг. 3) предназначен для формирования сигналов, управляюи(их всеми узлами устройства. Режим работы блока 5 управления а также всего устройства, задается положением тумблеров, которых в устройстве семь. Тумблеры на фиг и 3 не показаны. Каждый из тумблер может быть в одном из двух положений: А - .Автоконтроль - работа В - Одиночный-циклический, С внешний - стоп внутренний, D - Останов по ошибке - работа с ошибкой, Е - Без сравнения - со сравнением, F - Ввод задержки счет, G - ТИ внутренний - ТИ внешний . Тумблер А определяет работу .устройства или в режиме автоконтро ля или в других режимах, тумблер В работу в одиночном режиме,когда происходит формирование сигнатуры только по одному сигналу Старт, или работу в циклическом режиме, когда по каждому сигналу Старт н чинается формирование сигнатуры. Тумблер С коммутирует сигналы Сто внешний или Стоп внутренний, ко рь1й прекращает формирование сигнатур. Тумблер D определяет прекраще ние работы после того, как последу щая сигнатура не равна предьвдущей, или разрешает продолжение работы с выявленным несовпадением, тумблер Е - необходимость сравнени последующей и предьщущей сигнатур. В положении Без сравнения он бло кирует работу формирователя 3. Тум блер F определяет режим ввода кода задержки в схему 10 формирования сигнала Стоп или режим формирова ния сигнатуры. Тумблер G коммутирует тактовые импульсы или с внешнего входа 15, или с генератора 11 тактовых импульсов. I К нулевому - двенадцатому входам мультиплексора 35 тумблеры подключ ны следуюш 1м образом. Тумблер А подключен к десятому входу, тумблер В - к нулевому и девятому входам, тумблер С - к шестому входу, тумблер D - к входу 57 элемента ЗИ 36, а его выходы - к двенадцатому входу мультиплексора 3 тумблер Е - к первому входу, тумбле F - к третьему входу. К второму и п тому входам мультиплексора 35 подключен уровень логической 1, а к четвертому и одиннадцатому - уровень О. Седьмой и восьмой входы мультиплексора подключены к ком106мутатору 8 управляющих сигналов. К входу элемента 36 подключен выход 27 триггера 4 ошибки. Выходы блока 5 управления подключены к входам узлов устройства. Блок 5 управления и соответственно все устройство функционируют в соответствии с алгоритмом, показанным на фиг. 10. Состояние блока 5 управления задается счетчиком 34. Б зависимости от кода, записанного в счетчике ЗА, выполняется один из операторов, показанных на фиг. 10. Номер состояния указан на поле оператора. Режим работы блока 5 управления определяется входными сигналами, которые подаются на информационные входы мультиплексора 35, последовательность анализа которых определяется содержимым счетчика 34 состояний. Если в счетчике 34 записан код, по которому выбирается информационный вход мультиплексора 35, на который поступает логическая 1, эта 1 с прямого выхода мультиЛлекссра 35 поступает на вход элемента 32, разрешая прохождение следующего тактового импульса на счетный вход счетчика 34 и на разрешающий вход дешифратора 39 условных переходов, запрещая его работу. Одновременно с инверсного выхода мультиплексора 35 инвертированная логическая 1 поступает на разрушающий вход дешифратора 40 управляющих сигналов, разрешая его работу, в результате этого на его выходе, номер которого соответствует коду, поступающему на входы дешифратора 40 с выхода счетчика 34, формируется сигнал, который вьтолняет оператор, номер которого равен коду, записанному в данном такте в счетчике 34. I С приходом следующего тактового импульса счетчик 34 переходит в следующее по порядку состояние, т.е. его содержимое увеличивается на единицу. В соответствии с новьт кодом в счетчике 34 анализируется следующий -по порядку информационный вход мультиплексора 35, т.е. блок 5 управления переходит к вьтолнению следующего по порядку оператора алгоритма. Если по коду, записанному в счетчике 34, выбирается информационный вход мультиплексора 35, на который

711

подается логический О, то этот же логический О с прямого вьтхода мультиплексора 35 поступает на вход элемента 32, запрещая прохождение следуняцего ТИ на счетный вход счетчика 43, и на разрешающий вход дешифратора 39 условных переходов, разрешая его работу. Одновременно о инверсного выхода мультиплексора 35 инвертированный логический О поступает на разрешающий вход дешифратора 40 управляющих сигналов, запрещая его работу. А на выходе дешифратора 39, номер которого соответствует коду, поступающему на входы дешифратора 39 с выходов счетчика 34, формируется сигнал, который поступает на соответствующие входы элементов 42-46, на соответст вующих выходах которых формируется КОД, который записывается в счетчик 34 состояний, причем этот код определяется соединением этого выхода дешифратора 39 с входами элементов 43-46. Поэтому содержимое счетчика 34 состояний может как увеличиваться так и уменьшаться на произвольное количество единиц, В соответствии с новым кодом в счетчике 34 состояний анализируется информационный вход мультиплексора 35, номер которого определяется содержимым счетчика 34, и блок 5 управления переходит к выполнению оператора, номер которого не является следующим по порядку к выполненному предыдущему оператору,

Иа выходах дешифраторов 39 и 40 формируются управляющие сигналы, которые непосредственно или через элементы 37, 38 и 47-49 поступают на различные узлы устройства, причем так как номер выполняемого оператора алгоритма (фиг, 10) равен коду, записанному в счетчике 34 состояний, управляющие сигналы формируются На тех выходах дешифраторов 39 и 40, номера которых равняются номерам выполняемых операторов.

Коммутатор 6 предназначен для коммутации кодов с вькода регистра 2 и формирования сигнала Стоп на вход шифратора 12,

На входы.28 элементов 66 коммутатора 6 поступают соответствующие разряды из регистра 2 (всего 16 разрядов), а на. входы 68 элементов 66 поступают 16 разрядов с выходов

108

регистров 112 формирования сигнала Стоп, На входы 59 и 60 триггера 6 коммутатора 6 поступают сигналы с блока 5 управления. При подаче сигнла на вход 60 через коммутатор 6 проходит и отображается на блоке 13 индикации код сигнатуры, записанный в регистре 2, а при подаче сигнала на вход 59 - код задержки из регистров 112 для формирования сигнала Стоп.

Шестнадцать разрядов кода, который необходимо отобразить,.разбиваются на четыре слова по четыре разряда, После прихода импульса от распределителя 7 импульсов на вход 69 на выходы 73 коммутатора 6 поступает первое четьфехразрядное слово, которое затем подается на вход шифратора 12 кодов и преобразуется в нем в семиразрядный код первого знака, который управляет подсветом семисегментных индикаторов блока 13 индикации. Одновременно сигнал с выхода 69 распределителя 7 импульсов поступает на блок 13 и разрещает подсвет первого семисегментного индикатора. Остальные три индикатора при этом не подсвечиваются , После формирования сигнала на выходе 70 распределителя 7 импульсов он поступает на вход коммутатора :6, и на выходах 73 коммутатора 6 формируется второе четырехразрядное слово, которое в шифраторе 12 преобразуется в семиразрядный код второго знака, который также поступает на подсвет семисегментных индикаторов блока 13, А сигнал с выхода 70 распределителя 7 импульсов поступает на блок 13 и разрешает подсвет только второго семисегментного индикатора. Аналогично сигналы с выходов 71 и 72 распределителя 7 импульсов, поступив на входы коммутатора 6, разрешают отображение 3- и 4-го знаков на блоке 13 в соответствии с кодами, 3 и 4-го слов,

Распределитель 7 импульсов работает следующим образом.

На вход 77 постзшают тактовые импульсы с вькода генератора 11 тактовых импульсов, на вход 27 - сигнал с единичного выхода триггера 4 положительный при наличии ошибки. Н вход 76 поступает сигнал мерцания (низкой частоты, например 1 Гц)

911676

от генератора 11 тактовых импульсов. Выходы 69, 70, 71 и 72 распределителя 7 импульсов подключены к входам коммутатора 6 и блока 13. При отсутствии ошибки с триггера 5 4 на вход 27 поступает низкий уровень напряжения, и сигнал мерцания с входа 76 не влияет на работу схемы. На ее выходах поочередно формируются импульсы. При появлении О ошибки с триггера 4 на вход 27 поступает положительный сигнал, разрешаю|ций прохождение сигналов через элемент 75. В этом случае после формирования импульса на выходе 72 15 работы распределителя прекращается при уровне логической 1 сигнала и возобновляется при его уровне логического О.

Коммутатор 8 управляющих сигналов 20 (фиг. 6) предназначен для коммутации тактовых сигналов, сигналов Старт и Стоп, поступающих на блок 5 управления.

Если тумблер А находится в поло- 25 ярении Автоконтроль, а тумблер С в положении ТИ внутренний, то сигнал Старт внутренний с входа 101 через элементы Н 89 и ИЛИ 94 поступает на триггер 97 и взводит JQ его, тем самым разрешая прохождение тактовых импульсов через элементы И 98 и 99. Сигналы с входа 77 через элементы И 93 и ИЛИ 96 и выход 50 поступают на блок 5 управления-, а через элементы 99 и выход 20 - на генератор 1 сигнатур.

При установке тумблера С в положение Стоп внешний (верхнее положение, как показано на фиг. 6) на 40 вход элемента 90 поступает уровень логической 1, которьй разрешает прохождение сигнала Стоп внешний с входа 17 устройства, стробированного внешними тактовыми импульсами, 5 через элементы 90 и 95 на сброс триггера 97 и через выход 102 на фор-мирование сигнала разрешения сравнения.

При установке тумблера С в положение Стоп внутренний (нижнее положение) на вход элемента .91 поступает уровень логической t v который разрешает прохождение сигнала Стоп 55 внутренний при формировании сигнала Стоп с входа 100 через элементы 91 и 95 на сброс триггера 97

10

10

и через выход 102 на формирователь 9 сигналов.

На входы триггера 87 поступают сигналы с выходов блока 5 управления, причем при поступлении сигнала с входа 61 разрешается прохождение сигналов внешних Старт и Стоп и запрещается прохождение сигналов с выхода 103 на блок 10. При поступлении сигнала с входа 62 запрещается прохождение сигналов внешних Стйрт и Стоп и разрешается прохождение тактовых импульсов с выход 103 на блок 10.

При поступлении сигнала с выхода 59 блока 5 управления на сброс триггера 97 запрещается поступление тактовых импульсов через элемент 98 на блок 10 для формирования сигнала Стоп и через элемент 99 на генератора 1 сигнатур.

Формирователь 9 сигналов работает следутощим образом.

После нажатия кнопки 29 Пуск при вьтолнении второго оператора призводится установка триггеров 104 и 106 в исходное состояние. Уровень логического О на выходе 25 запрещает сравнение кодов, которые записаны в регистре 19 генератора 1 сигнатур и регистре 2. После снятия первой сигнатуры, т.е. после приход да первого сигнала Стоп, в регистре 2 еще записан нулевой код, и поэтому при сравнении его содержимого с содержимым регистра 19 формируется сигнал ошибки. Формирователь 3 сигналов продолжает быть заблокированным сигналом Разрешение сравнния, так как после прихода первого сигнала Стоп в единичное состояние устанавливается только триггер 104. После прихода второго сигнала Стоп, т.е. после формирования второй сигнатуры, в единичное состояние переходит триггер 106, тем самым разблокируя схему сравнения. К этому моменту в регистре 2 уже записана сигнатура, полученная в первом цикле, поэтому про50исходит сравнение сигнатур, полученных в первом и втором циклах.

Формирователь 10 сигналов предназначен для формирования внутреннего сигнала Стоп, время появления которого после сигнала Старт определяется кодом, предварительно введенным в схему (фиг. 8), и состо Ч из двoичньL. реверсивных сч етчиков 111, регистров 112, переключателя 113, кнопки 114 и элементов ЗИ 115 На вход 103 от коммутатора 8 поступают тактовые импульсы высоко частоты (внешние или внутренние в зависимости от режима работы устройства) . На вход 76 поступают импульсы низкой частоты от генератора 11 тактовых импульсов. С блок 5 управления на вход 23 поступает сигнал сброса счетчиков 111, на вх 64 - сигнал перезаписи кода регист ров 112 в счетчики 111, на вход 63 сигнал записи кода в регистры 112 со счетчиков 111. С выхода 100 на коммутатор 8 поступает сигнал Стоп внутренний, а с выхода 68 код на входы коммутатора 6. Генератор 11 тактовых импульсов предназначен для формирования такт вых импульсов высокой и низкой частоты, а также сигнала Старт внутренний. Шифратор 12 предназначен для пр образования четырехразрядного кода знака сигнатуры в семиразрядный код, управляющий подсветом семисег ментных индикаторов дисплея 13. Код знака поступает на вход имф ратора 12 с коммутатора 6, а с выхода семиразрядньм код поступает на вход блока 13. Блок 13 индикации предназначен для отображения сигнатуры в виде четырехбуквенного слова. Устройство работает в следую1цих режимах: одиночный с внешним сигна лом Стоп, одиночный с внутренним сигналом Стоп, циклический с вне ним сигналом Стоп и остановом |На ошибке, циклический с внешним сигналам Стоп и работой с ци.клический с внутренним сигналом Стоп и остановом по ошибке, циклический с внутренним сигналом Ст и работой с ошибкой, последователь ное сравнение двух сигнатур с разл ных блоков (различных точек одного блока), ввод задержки, автоконтроль. Кроме того, устройство в любом из режимов может работать как с внутренними, так и с внешними такт выми импульсами. В одиночном режиме с внешним сигналом Стоп положение тумблеров следующее: А - Работа, В 012Одиночный, с -.Стоп внешний, D - Положение произвольное, Е сравнения, F - Счет, G положение произвольное. При нажатии кнопки 29 Пуск сигнал с выхода формирователя 30 одиночного импульса, пройдя через элемент 33, устанавливает в нулевое состояние счетчик 34 состояния, а также регистр 19 генератора 1 сигнатур, поступив через выход 21 на его установочный вход. Этот же сигнал устанавливает в единичное состояние триггер 31, с выхода которого разрешаю ций сигнал поступает на вход элемента 32. Так как в начальном состоянии в счетчике 34 записан нулевой код, блок 5 управления начинает работу с выполнения оператора нулевого алгоритма (фиг. 10), когда анализируется состояние тумблера В, с выхода 51 которого на вход О мультиплексора 35поступает уровень логической 1. Поэтому блок 3 управления переходит к выполнению первого оператора, когда анализируется состояние тумблера Е, который находится в положении Без сравнения и на выходе которого установлен уровень логической 1. При выполнении второго оператора устанавливаются в нулевое состояние регистр 2, триггер 4, триггеры 104 и 106, счетчики 111 и регистры 112, тем самым подготавливав эти узлы к работе. При выполнении третьего оператора анализируется состояние тумблера F, который находится в положении Счет при котором на его выходе установлен уровень логического О, поэтому блок 5 управления переходит к выполнению пятого оператора, который разрешает отображение информации из регистра 2. Для этого на выходе 60 блока управления формируется сигнал, который устанавливает-в исходное состояние триггер 65 коммутатора 6. Далее блок 5 управления переходит к вьтолнеиию оператора 6, анализируя состояние тумблера С, который находится в положении Стоп внешний при котором на его выходе Установлен уровень логической 1. При выполнении шестого, оператора запрещается формирование сигнала Стоп, так как анализируется вся последовательность от сигнала Старт до сигнала Стоп . 13. Поэтому с выхода 61 сигнал поступает на вход триггера 87 коммутатора Затем блок 5 управления переходит к выполнению следующего по порядку седьмого оператору, при выпол нении которого анализируется состоя ние триггера 97, положение которого определяется приходом сигнала Стар Выполнение седьмого оператора начинается только с приходом сигнала Старт, а до этого устройство находится в.ожидании сигнала Старт, с приходом которого начинается формирование сигнатуры проверяемой последовательности, которая должна начать поступать на вход 14 устройства, а после прихода сигнала Старт на вход 16 устройства. С приходом сигнала Старт на пр мом выходе триггера 97 устанавлиБается уровень логической 1, который разрешает прохождение с выхода 20 коммутатора 8 управляющих сиг налов на тактовый вход генератора 1 сигнатур и готовит блок 5 управлени к переходу на выполнение восьмого оператора. Формирование сигнатуры продолжается до прихода сигнала Стоп внешний. С приходом этого сигнала прекращается подача тактовых импуль сов на генератор 1 сигнатур и тем самым заканчивается формирование сигнатуры. Сигнал Стоп устанавливает триггер 97 в нулевое состояние Уровень логического О с прямого выхода триггера 97 запирает элемен 99. Сигнал с выхода 22 блока 5 упра ления поступает на соответствующий вход триггера 4. Кроме того, сигнал Стоп с выхода 102 коммутатора 8 устанавливает триггер 104 в едини ное состояние, но не снимает запрет на сравнение содержимого регистров 2 и 19. Поэтому на выходе триггера остается уровень логического О. После окончания выполнения восьмого оператора блок 5 управления переходит к выполнению девятого опе ратора, при котором анализируется положение тумблера В. Так как тумблер В установлен в п ложение Одиночный, на выходах 26 и 62 формируются сигналы, которые соответственно перезаписывают сигнатуру из регистра 19 в регистр 2 и запрещают поступление сигналов Старт и Стоп в устройство. Кроме того, сигнал с выхода элемента 48 запрещает прохождение сигналов на счетчик 34 состояний, устанавливая триггер 31 и счетчик 34 в нулевое состояние. На этом заканчивается работа устройства. На блоке .индикации отображется сигнатура, так как тактовые импульсы продолжают поступать на вход 77 распределителя 7 и myльcoв. Контроль работы проверяемого блока заключается в сравнении полученной сигнатуры с эталонной. При их совпадении на всех контролируемых точках блок считается исправным, при несовпадении в какой-либо одной точке - неисправным. Для диагностики контролируемых блоков определяется тот .элемент, в котором сигнатура на входе соответствует заданной, а на выходе нет. Такой элемент считается неис-. правным и подлежит замене. Порядок контроля определяется диагностическими словарями и инструкциями по поиску неисправностей для конкретного устройства. При работе в режиме одиночном с внутренним сигналом Стоп тумблеры необходимо установить в следующие положения: А - Работа, В Одиночный, С - Стоп внутренний , D - положение произвольное,.Е сравнения, F - Ввод задержки, G - положение произвольное. В этом режиме после нажатия кноп-. ки 29 Пуск блок 5 управления работает до состояния 3 так же, как и в предыдущем режиме. Так как тумблер F находится в положении Ввод задержки, при котором на его выходе устанавливается уровень логической 1, с выхода 59 блока 5 управления сигнал поступает на коммутатор 8 и сбрасывает триггер 97, тем самым закрывая элементы 98 и 99. Это вызывает запрет прохождения тактовых импульсов на генератор 1 сигнатур (запрет формирования сигнатуры) и формирователь 10 .сигналов для фор мирования сигнала Стоп. Этот же сигнал устанавливает триггер 65 в . единичное состояние, тем самым разрешая отображение содержимого регистров 112 формирования сигнала Стоп. Кроме того, с выхода 63 поступает сигнал, разрешающий запись

15

в регистры 112 содержимого счетчиков 111.

Из состояния 3 блок 5 управлени переходит в состояние 4, а из него снова в состояние 3. Этот процесс продолжается до тех пор, пока тумблер F находится в положении Ввод задержки. В это время оператор вводит в схему 10 формирования сигна ла Стоп код, который обеспечивает необходимый временной интервал между сигналами Старт и Стоп внутренний, формируемыми блоком 10 Если необходимо, например, получить сигнал Стоп внутренний через 3482 периода тактовых импульсов, поступающих на вход 103, для этого переключатель 113 устанавливается в положение 1 и нажимается кнопка 114 При этом с генератора 11 тактовых импульсов через вход 76 первого элемента 115 ЗИ-НЕ на счетный вход С1, являющийся входом сложения, двоично-десятичного реверсивного счетчика 111 поступают импульсы частотой 1 Гц, которые изменяют состояние этого счетчика. Код счетчика 111 поступает на вход регистра 112 и записывается в него, так как на его вход разрешения записи подаются положительные импульсы с выхода 63. С выхода первого регистра 112 код поступает на первые четыре входа 68 коммутатора 6 и через него на вход шифратора 12, преобразуется в код подсвета семисегментного индикатора и отображается на первом знакоместе. Так как в исходном состоянии счетчики 111 формирования сигнала Стоп бьши сброшеш.т, то на всех знакоместах . отображаются нули. Первый импульс, поступивший на счетный вход С1 первого счетчика 111, переводит его в состояние 1 и, следовательно,на первом знакоместе блока 13 высвечивается цифра 1. Таким образом, оператор сможет наблюдать изменение состояние счетчика 111. После поступления трех импульсов на вход счетчика 111, о чем свидетельствует цифра 3 на первом знакоместе, необходимо отпустить кнопку 114, перевес.ти переключатель 113 в положение 2 снова нажать кнопку 114 и аналогичным образом установить второй счетчик 111 в состояние 4. Переводя переключатель 113 в положение 3 и

1016

4 аналогично устанавлиются третий и четвертый счетчики 111 в состояние 8 и 2, Если оператор не вовремя отпустил кнопку 114 и установил число, большее, чем требуется, то необходимо кнопку 114 нажатой держать до тех пор, пока на нужном знакоместе не появится нужная цифра. При этом двоично-десятичный счетчик, каковыми являются счетчики 111, досчитает до 9, а затем перейдет через нулевое состояние. После ввода необходимого числа в счетчики 111 необходимо отпустить кнопку 114 и перевести тумблер F в положение Счет. Когда блок 5 управления переходит в состояние 3, он анализирует положение тумблера F и переходит в состояние 5. При этом прекращается отображение кода, записанного в счетчики 111. Затем блок 5 управления переходит в состояние 6, из которого, вследствие установки тумблера С в положение Стоп внутренний, он переходит в состояние 10, а далее, проанализировав положение тумблера А, через состояние 11 переходит в состояние 7, т.е. в режим ожидания сигнала Старт.

После прихода сигнала Старт, как и в предыдущем режиме, тактовые импульсы с коммутатора 8 начинают поступать на генератор 1 сигнатур, записывая в него поступающую информацию, и вход 103 схемы на вычитающий вход С2 счетчика 111.

При работе первого счетчика 111 в режиме вычитания на его выходе Р2 появляется сигнал переноса, поступающий на вход второго счетчика 111,сигнал переноса которого поступает на вход третьего счетчика 111 и т.д.Следовательно, после поступления на вход первого счетчика 111 количества импульсов, равного коду, ранее введенному в счетчики 111, в приведенном примере 3482 на входе 100 формируется сигнал переноса с четвертого счетчика 111, поступающий на коммутатор 8 как сигнал Стоп внутренний, который запрещает поступление импульслв на генератор 1 сигнатур. Блок 5 управления, перешедший за это время в состояние 8 анализирует поступление сигнала Стоп и продолжает работу как и в предьиущем режиме,пройдя состояние 9 После формирования сигнала Стоп внутренний счетчики 111 находятся нулевом состоянии, однако код, кото рый ранее был в них введен, хранится, в регистрах 112, что необходимо при работе устройства в циклическом режиме, когда для очередного цикла этот код переписывается обратно в счетчики 111. При работе в циклическом режиме с внешним сигналом Стоп и остановом по ошибке положение тумблеров следующее А - Работа ; В - Циклический ; С - Стоп внешний , D Останов по ошибке ; Е - Со сравне F - G - произвольное. В этом режиме формирование сигна туры начинается по каждому сигналу Старт и кончается по каждому сигналу Стоп. Очередная сигнатура сравнивается с предьщущей и в случа несравнения изображение последней сигнатуры на дисплее мерцает, чем привлекает внимание оператора,и даль нейшая работа генератора 1 сигнатур прекращается. Происходит это следующим образом. После нажатия кнопки 29 Пуск автомат из состояния О переходит в состояние 7 через состояния 2, 3, 5, 6 в соответствии с положением тумблеров В, F и С. При поступлении сигнала Старт, когда устройство находится в состоя НИИ 7, начинается первый цикл фор мирования сигнатуры генератором 1, который заканчивается при поступлении сигнала Стоп. Устройство к этому времени переходит в состояние 8. Сигнал Стоп поступает на вход формирователя сигналов, который фиксирует поступление первого сигнала Стоп. J После выполнения восьмого оператора блок 5 управления переходит к выполнению девятого оператора, при котором анализируется положение тумблера Б, а так как он установлен в положение Циклический, т.е. на его выходе установлен уровень логического О, то счетчик 34 переходит состояние 1-2. При выполнении девятого оператора на девятом выходе дешифратора 3-9 формируется сигна который поступает на вход 26 регист ра 2 и переписывает из регистра 19 полученную сигнатуру в регистр 2. В СОСТОЯНИИ 12 блок 5 управлв НИН анализирует состояние выхода элемента 36. На первом входе 57 элемента 36 установлен уровень логической 1, так как тумблер D находится в положении Останов по ошибке, на втором входе - уровень логического О, так как после получения первой сигнатуры формирователь сигналов продолжает блокировать схему сравнения и на выходе 27 триггера 4 продолжает стоять уровень логического О. Таким образом, на выходе элемента 36 будет уровень логического О. При выполнении двенадцатого оператора на двенадцатом выходе дешифратора 39 формируется сигнал, который через элемент 49 и выход 21 поступает -на регистр 19 и устанавливает его в нулевое состояьше, тем самым подготовив его к формированию второй сигнатуры. Из состояния 12 блок 5 управления переходит в состояние 7 (на двенадцатом входе мультиплексора 35 уровень логического О) и ожидает второго сигнала Старт. С приходом второго сигнала Старт начинает формироваться сигнатура, как и в первом цикле. После прихода второго сигнала Стоп на выходе 25 схемы 9 формирования сигнала разрешения сравнения устанавливается уровень логической 1, так как триггер 106 устанавливается в единичное состояние. Поэтому во втором цикле происходит сравнение второй сигнатуры с первой. Таким образом, с второго цикла производится сравнение вновь сформированной сигнатуры в генераторе 1 сигнатур с кодом сигнатуры предыдущего цикла, хранимого в регистре 2. Если происходит несравнение, что возможно, например, когда в проверяемом блоке происходит сбой и сигнал, поступающий на вход 14 устройства, изменяется, формирователь сигналов вьвдает сигнал ошибки, который записывагтся в триггер 4. При записи сигнала ошибки в триггер 4 этот сигнал поступает на вход 27 распределителя 7 импульсов и разрешает прохождение с входа 76 сигнала мерцания через распределитель 7 импульсов, коммутатор 6, ишфратор 12 на блок 13, и последняя сигнату9pa, записанная в регистре 2 и отоб ражаемая на блоке 13, мерцает, что указывает оператору на сбой в проверяемом блоке. Кроме того, если в триггер 4 записан сигнал ошибки, то на вход 27 элемента 36 -блока 5 управления и на двенадцатый вход мультиплексора 35 поступает уровен 1, который разрешает работу дешифратора 40. Сигнал с двенадцатого выхода дешифратора 40, пройдя через элемент 48, устанавливает триггер 3t и (через элемент 33) счетчик 34 в нулевое состояние. Если тумблер D находится в поло жении Работа с ошибкой, то блок управления из состояния 12 переходит в состояние 7, что обеспечивает циклическзто работу и в случае появления ошибки в триггере При работе в режиме циклическом с внутренним сигналом Стоп и остановом по ошибке при положении тумблера F Ввод задержки в формир ватель сигналов вводится необходимый код. При установке тумблера F в положение Счет блок 5 управлени устройства поочередно проходит сос тояния 3, 5, 6, 10, 7, 8 9, 12 и далее, если ошибки не бьшо 7, 8, 9, 12 И т.д А если ошибка была, то после состоя ния 12 происходит останов. После окончания каждого цикла вырабатыва ется сигнал Стоп внутренний, который формируется счетчиками 111 в режиме вычитания после достижения этими счетчиками нулевого состояния Поэтому в состоянии 8 сигнал с в мого выхода дешифратора 40, поступа на вход 64 формирователя сигналов переписывает код с регистров 112 в счетчики 1t1, чем подготавливает их к новому циклу работы. Если требуется сравнить работу двух проверяемых блоков, то можно сравнить сигнатуры одноименных точе В этом случае используется режим последовательного сравнения двух сигнатур сразличных блоков (различ ных точек одного блока). Вначале тумблеры устройства уста навливают как в режиме одиночном с внешним сигналом Стоп. Определяют сигнатуру первой точки. Затем перёводят тумблер Е в положение Со сравнением. Устанавливают щуп устройства в другую точку, нажимают кн 10 20 ку 29 Пуск и определяют вторую сигнатуру. В этом случае в состоянии 8 блока 5 управления происходит сравнение двух сигнатур (хранимой в регистре 2 хранения и генераторе 1 сигннатур) и, если они не равны, изображение второй сигнатуры начинает мерцать. Это вызвано тем, что при получения сигнатуры с первой точки в формирователь 9 сигналов триггер 104 устанавливается в единичное состояние. Так как при снятии сигнатуры с второй точки тумблер Е был установлен в положение Со сравнением, то оператор 2 не выполнялся и триггер 104 хранил свое состояние. Поэтому после прихода сигнал Стоп при снятии сигнатуры с второй точки устанавливается уровень логической 1, который поступает на управляющий вход 25 схемы сравнения. На другой управляющий вход 24 с выхода тумблера Е в положении Со сравнением поступает уровень логической 1. Поэтому происходит разблокировка формирователя сигналов D. Режим автоконтроля используется для контроля работы самого устройства. Положение тумблеров следующее: А - Автоконтроль, В - Циклический, С Стоп внутренний, D - положение произвольное, Е - Со сравнением, F - Счет, G - ТИ внутренний. Тумблер АОВ положении Автоконтроль обеспечивает работу устройства от внутреннего Старт. Щупом устройства, подключенным к входу 14 устройства, необходимо коснутьсяпотенциала 1. После нажатия кнопки 29 Пуск устройство проходит через состояния О, 1, 2, 11-1 II/ II МгМ 11/;11 llin 1 3, 4, 5, 6, 10, П, I Мл M-jllIIQIIIlQlI - И т.д. При выполнении второго оператора счетчики 111 сигналов с выхода 23 блока 5 управления устанавливают ся в нулевое состояние , а при выполнении следующего оператора в регистры 112 сигналом с выхода 63 блока 5 управления записываются нули из счетчиков 111. После прихода сигнала Старт с генератора 11 тактовых импульсов ТИ поступают на счетчики 111 второго формирователя 10 сигналов. Сигнал Стоп внутренний

211

на выходе 100 формируется после подачи на вход второго формирователя 10 сигналов тактовых импульсов. При этом генератор 1 сигнатзф формирует сигнатуру, сравнив которую с контрольной, можно судить о правильной работе устройства. Если устройICTBO работает неустойчиво, то об этом будет свидетельствовать мерцание сигнатуры. При установке щупа устройства на нулевой потенциал на блоке 13 в режиме Автоконтроль . отображаются нуЛи.

Благодаря тому, что коды с генератора 1 сигнатур и с регистра 2 хранения переписываются не в последовательном виде, как в прототипе, а параллельно, отпадает необходимость в удерживающем генераторе который запрещает формирование очередной сигнатуры во время последовательной передачи кода с генератора сигнатур и регистра х;ранения. Так

22

10

как счетчик-регистр сдвига генератора эадержки по прототипу как при записи в него кода в режиме Ввод числа, так и при формировании сигнала Стоп внутренний в релсиме Счет работает на сложение, то в него вводится не истинное число тактов задержки, а число, каждый разряд которого является дополнением до 9 соответствующих разрядов числа тактов. Поэтому для контроля вводимого числа на дисплее в генераторе задержки по прототипу имеется специальный генератор дополнения до 9. В предлагаемом устройстве в формирователе 10 сигкалов применены реверсивные счетчики, вследствие чего отпала необходимость в счетчике, который мог бы работать как в режиме счета, так и в режиме регистра сдвига, и в генраторе дополнения до 9. Все это упрощает устройство.

1. УСТРОЙСТВО /ЩЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ, содержащее генератор сигнатур, регистр, первый и второй формирователи сигналов, триггер, блок управления, первый коммутатор, шифратор, генератор тактовых импульсов, блок индикации, причем информационный вход генератора сигнатур соединен с первым информационным входом устройства, информационный выход генератора сигнатур соединен с информационным входом регистра и с первым информационным входом первого формирователя сигналов, выходы разрядов регистра соединены с вторым информационным входом первого формирователя сигналов, выход первого формирователя сигналов соединен с единичным входом триггера, синхронизирующий вход триггера соединен с входом сброса регистра, единичньй выход триггера соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом первого коммутатора, второй выход которого соединен с тактовым входом генератора сигнатур, установочный вход которого соединен с певым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом регистра, третий выход бттока управления соединен с синхронизирующим входом триггера и входом сброса регистра, нулевой вход триггера соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого соединен с первым управляющим входом первого коммутатора, второй управляющий вход которого соединен с шестым выходом блока управления, седьмой выход которого соединен с третьим управляющим входом первого коммутатора, четвертый управ3 ляющий вход которого соединен с (Л первым тактовым выходом генератора тактовых импульсов, второй тактовый выход которого соединен с первым управляющим входом второго формирователя сигналов, второй управляющий вход которого соединен с восьмым выходом блока управления, девятьй выход которого соединен с третьим управляющим входом второго формиOi рователя сигналов, первый информаци онный выход которого соединен с О5 первым информационным входом первого коммутатора, третий выход ко- . торого соединен с четвертым управляющим входом второго формирователя сигналов, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым информационным входом первого коммутатора, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с четвертым и третьим входами блока упрг.Еления, вькод шифратора соединен с информационным входом блока инди

..J

Фиг.2

И

т

D2 D1 Л8

J

R

«/

1-9 5

BQ 61 iUfiJ

/г

.22

.5

г.З

С/

о

С2 D1

П

D2 Di D8

78

7 n-rUOTTJlJTJl

.

81 82 83

4

75

69 10 о 71 -о 72

п

U2.5

т --„.-.

т-

т:-.9иг.1

СНацало

/Нажать кн. 29 ПУСК

ИШ2: 0 T1Dif: 0 TW6: О

ТЭ7:.0

риг. 10