Устройство для контроля состояния цифровых объектов Советский патент 1985 года по МПК G06F11/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано для кодирования логического состояния цифровых объектов с целью их дальнейшего контроля и диагностирования. изобретения является повышение достоверности контроля. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока управления . Устройство содержит регистр 1 сдвига, сумматор по модулю два 2, блок 3 управления, блок 4 индикации коммутатор 5 и счетчик 6, контролируемгэш цифровой объект 7 (в состав устройства не входит, и приведен в схеме лишь для пояснения ее работы) . Соединение второго входа сумматора 2 с первым выходом регистра сдвига необходимо для прямой связи выхода старшего разряда регистра 1 сдвига с входом сумматора 2, минуя коммутатор 5. Блок 3 управления предназначен для приема, усиления и формирования управляющих сигналов и входной двоичной динамической последователь ности. Блок 3 управления содержит четыре несвязанных усилителя 8-11, триггер 12, к выходу которого подключены два управляемых элемента И 13 и 14, а на входы которого через усилителя 10 и 11 подаются соот ветственно управляющие сигналы Старт 15 и Стоп 16, а также счетчик 17, счетный вход которого + подключен к вйгходу управляемого элемента И 14, а вход сброса Р - к входу 20 блока 3 управления являющемуся пятым входом блока 3 управления. При получении сигнала Старт 15 триггер 12 открывает управляемые элементы И 13 и 14, а . при получении сигнала Стоп 16 закрывает. Через элемент И 13 проходмт входная динамическая последователь ность 18, а через элемент И 14 синхросигналы 19. Открытый элемент И 13 пропускает динамическую после довательность 18 через линию 21 на третий выход блока 3 управления на интервале времени, который начинается по сигналу Старт 15 и закан чивается по сигналу Стоп 16. Отк тый элемент И 14 пропускает на то же интервале времени синхросигналы 19 через линию 22 на второй вход блока 3 управления. Счетчик 17 подсчитывает количество синхросигналов, снимаемых с вькода элемента И 14, и через каждый 2 - 1 тактов работы выдает сигнал переполнения Р, поступающий по личин 23 на первый выход блока 3 управления, который подключен к счетному входу + счетчика 6. Блок 4 индикации предназначен для преобразования двоичного кода, поступающего с выходов разрядов регистра 1сдвига, в семисегментный шестнадцатиричный код, удобный для визуального восприятия оператором. Блок 4 индикации содержит преобразователь . двоичного кода в семисегментный шестнадцатиричный код и семисегментную светодиодную матрицу, связанную по входу с выходом указанного преобразователя . Устройство работает следующим образом. Представим входную двоичную последовательность Z в виде суммы по модулю два эталонной последовательности X и последовательности ошибок У, т.е. . Из свойств регистр сдвига с линейными обратными связями, вид которых определяется используемым примитивным полиномом, следует, что кратные ошибки с периодом следования, равным , являются необнаруживаемыми, т.е. последовательность Z будет воспринята как правильная, если период повторения кратных ошибок в У равен 2-1. Этот факт особенно важен при кодировании логического состояния цифровых объектов, когда на основе полученной информации судят о работоспособности цифрового блока, ТЭЗа или. элемента, так как может привести к ошибочной оценке. Чтобы исключить подобные ошибки, необходимо изменять вид обратных связей (вид используемого примитивного полинома) через каждые 2 -1 тактов работы устройства. Это можно сделать при помощи коммутатора, управляемого счетчиком, состояние которого изменяется через тактов работы устройства, причем каждому состоянию счетчика однозначно соответствует определенный вид обратных связей регистра сдвига. |.ciM--t r;nfip ni) rai.moi r.) кишчовун) схему, коммутирующук под AeficTBiieM управляющих сигналов, поступающих с Р разрядов счетчика, п ия т- 1 входных линий (выход старше го разряда регистра сдвига напрямую соединен с входом сумматора в соответствии с условием физической реализации цепи обратной связи) на выходных. Вид коммутируемой цепи обратной связи на некотором такте работы устройства определяется видом выбранного примитивного полинома на этом такте. Разрядность счетчика 1 находится по формуле Р ,,(27) , где ent - функция вычисления наибольшего целого. Кодирование технического состояния объекта 7 контроля осуществляет ся путем сжатия в регистре 1 сдвига с обратными связями последовательности двоичных сигналов, снимаемых с характерных точек объекта 7 контроля . Процесс сжатия последовательност двоичных сигналов в некоторой харак терной точке объекта 7 контроля из конечного множества таких точек про исходит следующим образом. Второй, третий и четвертый входы блока 3 уп равления соединяются соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами объекта 7 контроля, предназначенными для выдачи в устройство управляющих сигналов Старт 15 и Стоп 16 и сигнала Синхронизация 19. Первый вход блока 3 управления соединяется с помощью щупа с первым выходом объекта 7 контроля. На пятый вход блока 3 управления, на вход объекта 7 контроля, на третий вход регистра 1 сдвига и на вход сброса R счетчика 6 подается сигнал установки их в ноль, разрешающий затем начало стимуляции объекта 7 контроля, которая производит ся с помощью встроенного в объект 7 контроля стимулятора, например генератора псевдослучайных последов тельностей. Счетчик 6 устанавливается в начальное (нулевое) состояние, которо му соответствует определенное состояние коммутатора 5, коммутирующего обратную свяяЕ регистра сдвига п соответствии с видом некоторого примитивного полинома. В результате возбуждения объекта 7 контроля и в его выбранной характерной точке во времени разворачивается определенный, соответствующий стимулирующему воздействию, динамический процесс - двоичная последовательность сигналов объекта 7 контроля, которая поступает на первый вход блока 3 управления. В блоке 3 управления эта двоичная динамическая последовательность усиливается, формируется и ограничивается сигналами Старт 15 и Стоп 16, а затем с второго выхода 21 блока 3 управления поступает на первый вход сумматора 2, где суммируется по модулю два со значениями выбранных разрядов регистра 1 сдвига, поступающих непосредственно на второй вход сумматора 2 и через коммутатор 5 - на его группу входов. По тактирующим импульсам, поступающим на второй вход регистра 1 сдвига с второго выхода 22 блока 3 управления, содержимое регистра сдвигается по каждому импульсу на один разряд от младших разрядов к старшим и при этом в младший разряд регистра 1 сдвига записывается результат суммирования, поступающий с выхода сумматора 2 на первый вход регистра 1 сдвига. Тактирующие импульсы с выхода элемента И 14 блока 3 управления поступают также на счетный вход + счетчика 17. Через каждый 2 -1 импульсов сигнал переполнения Р счетчика 17 передается по линии 23 на первый выход блока 3 управления, откуда поступает на счетньй вход + счетчика 6. Под действием данного сигнала счетчик 6 переходит в следующее состояние. По группе выходов счетчика 6 код этого состояния поступает на первую группу входов коммутатора 5, который переключает обратную связь регистра сдвига в соответствии с видом следующего примитивного полинома . Интервал кодирования двоичной последовательности определяется интервалом времени между импульсами Старт 15 и Стоп 16, поступающими от стимулятора, встроенного в объект 7 контроля. По окончании интервала кодирования прекращается прием информацнн в регистр 1 сдвига и прекраща ются сдвиги информации. Содержимое регистра 1 сдвига - результат сжатия двоичной последовательности - поступает по группе выходов регистра 1 сдвига на блок 4 индикации, где индицируется ключевое слово.

Аналогичным образом могут быть получены ключевые слова для всего множества характерных точек объекта 7 контроля, необходимых для его контроля,и диагностирования.Эталонные ключевые слова снимаются в характерных точках исправного объекта 7 контроля и фиксируются либо на соответствующей схеме, либо на специальной графе или в таблице, либо непосредственно возле контактов объекта 7 контроля. Проверка испрадности объекта 7 контроля, а также поиск неисправного элемента в нем осуществляется с помощью предлагаемого устройства путем описанного процесса кодирования динамики работы объекта 7 контроля и сравнения реальных ключевых слов с эталонными. Неисправный элемент имеет на своем входе ключевые слова, совпадающие с эталонными, а на выходе - слова, не совпадающие.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить достоверность контроля за счет возможности обнаружения кратных ошибок с периодом повторения 2 -1. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет существенно сократить число ручных операций по сравнению с известным,

тем самым уменьшить вероятность

ошибочных действий оператора и увеличить быстродействие.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЦИФРОВЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее регистр сдвига, сумматор по модулю два, блок управления, блок индикации, коммутатор, причем вход сброса устройства соединен с одноименными входами блока управления и регистра сдвига, входы начала и конца последовательности, вход тактовых импульсов и вход контролируемо последовательности блока управления являются одноименными входами устройства, выход импульсов сдвига блока управления соединен с тактовым входом регистра сдвига, вход последовательного занесения которого соединен с выходом сумматора по модулю два, первый и второй входы которого соединены с выходом последнего разряда регистра сдвига и выходом данных блока управления, группа входов сумматора по модулю два соединена с группой выходов коммутатора, выходы регистра сдвига с первого по предпоследний соединены с соответствующими входами группы входов блока индикации и соответствующими информационными входами коммутатора, вход последнего разряда блока индикации соединен с выходом последнего разряда регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введен счетчик, вход сброса которого соединен с одноименным входом устройства, счетный вход счетчика соединен с выходом счетных импульсов блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующими управляющими входами когмутатора, причем блок управления содержит пер§ вый, второй, третий и четвертый усилители, триггер, первый и второй сл элементы И, счетчик, причем входы первого, второго, третьего и четвертого усилителей являются соответственно входом контролируемой последовательности, входом тактовых импульсов, входами начала и конца последовательности блока, вход сброса счет00 чика является входом начальной усо со тановки блока управления, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с прямым выходом триггера, установочный и сбросовый входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого усилителей, выход первого элемента И является выходом данных блока управления, выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход переноса которого является выходом счетных импульсов блока управления.

fpi/e.f

18

19

13

2

1Z