Выходной узел тестера для контроля логических элементов Советский патент 1985 года по МПК G01R31/319 

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть использовано в устройствах тестового контроля и испытаний логических элементов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей выходного узла тестера, заключающихся в обеспечении контроля логических элементов с разноуровневой логикой. На чертеже представлена схема выходного узла тестера для контроля логических элементов. Тестер содержит десять входных шин 1-10, первый элемент И 11, ключ 12, третий элемент И 13, первыйрезистор 14, первый преобразователь 15, триггер 16, второй резистор 17, коммутатор 18, второй преобразователь 19, второй элемент И 20, элемент И-НЕ 21, элемент 22 сравнения, .щуп 23, выходные шины результата 24 и перегрузки 25. Первая входная шина 1 соединена с инверсным входом первого элемента И 11 и с первым входом второго элемента И 20. Вторая входная шина 2 соединена с вторым входом элемента И 11 и третьим входом элемента И-НЕ 21, выход которого соединен с шиной 25 перегрузки и третьим входом элемента И 11. Третья и.четвертая вход ные шины 3 и 4 соединены соответственно с первым и вторым входами три гера 16. Пятая входная шина 5 через резистор14 соединена с входом преобразователя 15, выходом ключа 12 и вторым входом коммутатора 18, пер вый вход которого соединен с восьмо входной шиной 8. Третий вход коммут тора 18 соединен с выходом преобраз вателя 15, входом преобразователя 19 и через резистор 17 - с седьмой входной шиной 7. Выход элемента И 1 соединен с первым входом ключа 12, второй вход которого соединен с шес той входной шиной 6. Выход коммутатора 18 соединен с щупом 23. Девята входная шина 9 соединена с вторыми входами элемента И-НЕ 21 и элементо И 20. Выход элемента И 20 соединен с входом элемента 22 сравнения, вто рой вход которого соединен с выходо преобразователя 19, а выход через . третий элемент И 13 соединен с трет им входом триггера 16. Выход тригге 16 соединен с первым входом элемент И-НЕ 21 и выходной шиной 24 результата. Десятая входная шина 10 соеди-1 нена с вторым входом третьего элемента И 13. В качестве элементов 11, 13, 20 и 21 используются обычные ТТЛ элементы И и И-НЕ с соответствующим числом входов. Ключ 12 представляет собой транзистор, коммутатор 18 переключающее реле. Преобразователи 15 и 19 выполнены на стандартных микросхемах (преобразователь уровней ЭСЛ-ТТЛ). Элемент 22 сравнения схема сложения по модулю два. Триггер 16 представляет собой D-триггер. Шина 1 является информационной шиной, по которой поступает эталонная тестовая информация в виде последовательности логических О и 1, На шине 2 должна быть установлена логическая 1 при контроле входа и О при контроле выхода элемента. По шине 3 поступает сигнал синхронизации, а по шине 4 сигнал установки в О на соответствующие входы триггера 16. На шинах 5 и 6 установлены опорные напряжения уровней логической 1 и О ТТЛ,.на шине 7 напряжение источника электропитания нагрузки ЭСЛ схем. При проверке ТТЛ схем на шине 8 должен быть уровень логического О, переключающий коммутатор 18 в состояние, при котором щуп 23 и, следовательно, контролируемый контакт логического элемента подключены к выходу ключа 12. При проверке ЭСЛ схем на шине 8 должен быть уровень логической 1, который, переключит коммутатор .18 в положение, когда щуп 23 соединен с выходом преобразователя 15. Уровень логического О на шине 8 блокирует работу элемента И-НЕ 21, вьщающего сигнал перегрузки на шину 25, а также работу элемента И 20, через который на вход элемента 22 сравнения поступает эталонная двоичная информация с шины 1; выходной узел тестера в этом случае работает в режиме записи логических состояний контролируемого контакта логического элемента. Наличие уровня логического О на шине 10 означает, что запись результата контроля в триггер 16 блокирована. Состояния входных и выходных шин выходного узла тестера приведены в -,, таблице. 3 Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 16 сбрасывается в О отрицательным импульсом сброса, поступающим по шине 4. На входных шинах 2, 8, 9 и 10 в зависимости от характера проверяемого контакта логического элемента (логика ТТЛ-ЭСЛ, вход или выход, контролируется контакт или нет, записывается результат сравнения с эталоном или логическое сос тояние) устанавливаются логические уровни в соответствии с таблицей состояний. Обычно эти уровни для каждого контакта элемента определены заранее и хранятся в памяти тестера. Пусть к щупу 23 данного выходного узла тестера подключен контакт логического элемента, который является выходом сложной ТТЛ схемы, на входы которой подаются тестовые воздействия с других выходных узлов тестера. Следовательно, в триггер 1 данного выходного узла должен быть записан на каждом такте контроля ре зультат сравнения логического состояния контролируемого ТТЛ выхода с эталонным состоянием поступающим на шину 1. Так как контролируемый контакт выходной, то на шине 2 имее ся уровень логического О, который через элемент И 11 обеспечивает непроводящее состояние ключа 12. Конт ролируемый ТТЛ выход элемента оказы вается подключенным через коммутатор 18 к выходу ключа 12, входу преобразователя 15 и через резистор 14 к шине 5 (на шине 8, управля щей коммутатором 18, уровень логического нуля), причем логическое состояние в точке объединения указанных элементов определяется логическим уровнем на контролируемом ТТЛ выходе. Резистор 14 должен быть выбран таким образом, чтобы контролируемый выход элемента в состоянии логического О не перегружался вте кающим через резистор током и в то же время обеспечивал работоспособность ТТЛ выходов с открытым коллек тором. На вход элемента 22 сравнения логический уровень с контролируемого ТТЛ выхода поступает через преобразователи 15 и 19 (пройдя двойное преобразование ТТЛ-ЭСЛ-ТТЛ) На второй вход элемента 22 сравне84ния через открытый элемент И 20 (на шине 9 логическая 1) поступает эталонный логической уровень с шины 1. Элемент 22 сравнения обеспечивает логическое сравнение уровней, поступающих на его входы. Результат сравнения с выхода элемента 22 через открытый в данном случае элемент И 13 поступает на вход триггера 16. Очередной такт работы тестера и выходного узла начинается в момент смены логического состояния на шине 1. С определенной задержкой, задаваемой устройством управления тестера, н шину 3 подается синхроимпульс, который обеспечивает запись результата сравнения в триггер 16. При совпадении контролируемого и эталонного уровней на выходе элемента 22, на выходе триггера 16 и, соответственно, на шине 24 результата имеется логический О, при несовпадении - логическая 1. Работа элемента И-НЕ 21 при контроле выхода элемента заблокирована уровнем логического О, поступающим по шине 2, следовательно, на шине 25 перегрузки при колтроле выходов элемента всегда будет уровень логической 1 (физический смысл этой 1 в . том, что тестовое воздействие на контролируемые выходы не подается и поэтому не бывает перегрузки выходного узла тестера). Если контролируемый контакт элемента является выходом ЭСЛ схемы (на шине 8 логическая 1), то он подключен коммутатором 18 к .выходу-преобразователя 15, на котором установлен уровень логической 1 (на выходе преобразователя 15 уровень логической 1 ТТЛ, поступающий с шины 5 через резистор 14), Преобразователь 15 установлен постоянно в состояние логической 1 на выходе, логическое состояние монтажного и определяется состоянием конт ролируемого ЭСЛ выхода элемента. Резистор 17 служит в качестве общего внешнего нагрузочного резистора для обоих элементов. В контроируемом элементе на ЭСЛ выходах могут быть установлены собственные нагрузочные резисторы, поэтому резистор 17 следует выбрать таким, чтобы при параллельном включении обоих резисторов не вызывать пере.грузки ЭСЛ выхода элемента (или преобразователя 15 при контроле ЗСЛ входа элемента). На элемент 22 сравнения логический уровень с проверяемого ЭСЛ контакта поступает через преобразователь 19, преобразованный в соответствующий ему ТТЛ уровень. Фиксирование результата сравнения в триггере 16 и .вывод его на 24 и 25 выполняется в данном случае так же, как и для ТТЛ выхода элемента.

Работа узла при контроле входов э.ь:--; .а отличается от описанной рг, Т г Г; этом случае выходной узел естера выдает на контролируемый вход элемента, подключенный ; i.-iyity 23, тестовое воздействие, го,ч,аваемое на шину 1, при этом логи ческое состояние на щупе 23 определяется (при исправном входном контролируемом контакте элемента) состоянием либо выхода ключа .-1 2 (для ТТЛ входа), либо состоянием выхода преобразователя 15 (для ЭСЛ входа), а состояние этих элементов в свою очередь определяется уровнем на usune 1 (т.к. на шине 2 логическа 1 и мя шине 25 в исходный момент также логическая 1). Фиксирование результата сравнения в триггере 16 и вывод на шину 25 результата выпоняется при контроле входа так же, к и npii контроле выхода элемента. Отличие заключается в том., что в данном случае разрешена работа элемент И-ИЕ 21 (на шинах 2 и 9 уровни логической 1), который при записи в триггер 16 логической 1, означающей несоответствие состояния на щупе 23 эталонному, устанавливает на шине 25 уровень логического О, означающий перегрузку выходного узла тестера из-за неисправности входного контакта элемента (короткое замыкание на землю, источник электропитания или на соседний контакт, находящийся в другом логическом состоянии) Уровень логического О с выхода элемента И-НЕ 21 поступает на элемент И 11, что обеспечивает установку ключа 12 и преобразователя в отключенное состояние, предупреждая тем самым их выход из строя из-за перегрузки.

Если на каком-то из тактов проверки контролируемый контакт элемента находится в неопределенном логическом состоянии (что при современных методах генерации контролирующих тестов встречается довольно часто) либо это будет уровень U для ЭСЛ микросхем, то -запись результата контроля для этого контакта в триггер 16 должна быть заблокирована установкой на шине 10 уровня логического О.

Выходной узел тестера обеспечивает также запись в триггер 16 логического состояния контролируемого контакта при подаче на шину 9 уровня логического О. Так как запись состояний выполняется и для выходных и для входных контактов элемента, то работа элемента И-НЕ 21 блокирована.

ВЫХОДНОЙ УЗЕЛ ТЕСТЕРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащий первый элемент И, выход которого соединен с первым входом ключа, инверсный вход первого элемента И соединен с первой входной шиной и первым входом второго элемента И, второй вход - с второй входной шиной и первым входом элемента И-НЕ, третий вход - с выходом элемента И-НЕ и выходной шиной перегрузки, выход триггера соединен с выходной шиной результата и вторым входом .элемента И-НЕ, первый и второй входы триггера соединены соответственно с третьей и четвертой входными шинами, пятую входную шину, щуп, второй вход ключа соединен с шестой входной шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, заключающихся в обеспечении контроля Логических элементов с разноуровневой логикой, в него введены четыре входные шины, два преобразователя, два резистора, третий элемент И и коммутатор, причем седьмая входная шина соединена через первый резистор с выходом первого преобразователя, входом второго преобразователя и первым входом коммутатора, выход которого соединен с щупом, второй вход соединен с I пятой входной шиной через второй резистор, с входом первого преобразо(Л вателя и выходом ключа, третий вход с восьмой выходной шиной, выход второго преобразователя соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен -с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с девятой входной ши00 о ной и третьим входом элемента И-НЕ, выход элемента сравнения соединен 00 X) через третий элемент И с третьим входом триггера, второй вход третьего элемента И соединен с десятой входной шиной.

А А

Исходное состояние О

О 1 - произвольное логическое состояние; - состояние определено неисправностью контролируемого контакта,