Логический пробник Советский патент 1986 года по МПК G01R31/3177 

Изобретение относится к электроизмерительной технике,а более конкретно к контролю и диагностике цифровых устройств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей пробника за счет обеспех1ения возможности определения формы изменения логических сигналов, временной диаграммы изменения логических состояний, периода и скважности периодических импульсов последовательностей, числа импульсов в заданном промежутке времени.

На фиг. 1 представлена блок-схема логического пробника; на фиг. 2- диаграмма работы пробника.

Логический пробник содержит звуковой генератор 1, звуковой индикатор 2, первьм 3 второй 4, третий 5, четвертый 6 и пятый 7 элементы И, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, первый 10 и второй 11 ждущие мультивибраторы, первый 12 и второй 13 формирователи импульсов, блок 14 памяти, счетчик 15, первый 16 и второй 17 элементы НЕ, триггер 18 (например RS-триггер), линия 19 задержки, входы 20-24 пробника.

Выход звукового генератора 1 соединен с вторьм входом элемента И 3, первьш вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 8, входы которого соединены соответственно с выходами ждущих мультивибраторов 10 и 11, входы которых соединены соответственно с выходами элементов И 4 и 5, .первые входы которых соединены с выходом линии 19 задержки, вход которой соединен с выходом формирователя 13 импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И 7 и с первым входом элемента ИЛИ 9, второй вход которого соединен с выходом элемента И 6, первый вход которого соединен ,с первым входом элемента И 7 и с выходом триггера 18, установочный вход которого соединен с входом 22 пробника, вход 20 которого соединен с информационным входом блока 14 памяти, вход режима которого соединен с входом 21 пробника, с входом элемента НЕ 16 и с третьим входом элемента И 7, входы 23 и 24 пробника соединены соответственно с вторыми входами элементов И6 и 7, вход разрешения блока 14 памяти соединен через формирователь 12 импульсов с выходом элемента ИЛИ 9 и с входом счетчика 15,

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выход переполнения которого соединен с входом сброса триггера 18, выход элемента И 3 соединен с входам звукового индикатора 2.

. В качестве блока памяти может быть использовано оперативное запоминающее устройство, имеющее п одноразрядных ячеек. Число п определяется количеством запоминаемых логических состояний. -Счетчик 15 предназначен для последовательного изменения адреса блока 14 при записи и считывании информации. Количество адресов соответствует количеству используемых ячеек блока 14. С помощью RS-триггера 18 происходит останов и пуск счетчика 15. Ждущий мультивибратор 10 вырабатывает импульс, воспринимаемый на звуковом индикаторе 2 как короткий звуковой сигнал, подобный сигналу Точка азбуки Морзе. Ждущий мультивибратор 11 вырабатывает импульс, воспринимаемьш на звуковом индикаторе 2 как длинный звуковой сигнал,, подобный сигналу Тире азбуки Морзе. В качестве звукового индикатора 2 может быть применен телефон. Причем сигнал Точка соответствует записанному логическому нулю, а сигнал Тире - записанной логической единице. Звуковой генератор 1 вырабатывает колебания звуковой частоты.

Линия 19 задержки задерживает импульсы из формирователя 13 импульсов . на время срабатывания блока 14. Элементы И 3-7 реализуют логические функции И. Элементы ИЛИ 8 и 9 реализуют логические функции ИЛИ. Элементы НЕ 16 и 17 предназначены для получения инверсных сигналов. Формирователь 12 импульсов исключает срабатывание блока 14 во время переключения счетчика 15. Формирователь 13 импульсов необходим для запуска ждущих мультивибраторов.

Пробник работает следующим образом.

Исследуемая точка логической цепи подсоединяется к пробнику через вход 20. Для задания режима записи на вход 21 пробника подается потенциал логического нуля, который поступает на режимный вход блока 14 и через элемент НЕ 16 - на один из входов элемента И 6. Через вход 22 осуществляется пуск пробника: устанавливается КЗ-триггер 18, который, открывая элемент И 6, разрешает прохожI

дение с входа 23 пробника импульсов записи высокой частоты, н порядок превышающий частоту импульсов в исследуемой точке, через элемент ИЛИ 9 на счетный вход счетчика 15. Адрес на входе блока 14 меняется с частотой импульсов записи. В момент установки счетчика 15 формирователь 12 импульсов вырабатывает импульс срабатывания для блока 14 и в ячейку блока 14 записывается состояние исследуемой точки логической цепи. С поступлением каждого следующего импульса записи меняется адрес блока 14 и в заданный импульсом с формирователя 12 импульсов момент времени в следующую ячейку блока 14. записывается следующее состояние исследуемой точки логической цепи. Запись происходит до тех пор, пока не заполнятся все используемые ячейки блока 14. После заполнения последней ячейки счетчик 15 вырабатывает импульс при переходе в нулевое состояние, который сбрасывает RS-триггер 18. При этом закрывается элемент 6 ,И и пробник прекращает запись. Tf- ким образом, вся информация о состояниях исследуемой точки логической цепи в заданные импульсами записи моменты време} и записана в ячейки блока 14.

Для чтения информации, записанной в блоке 14, необходимо задать режим чтения: потенциал логической единицы на входе 21. Затем происходит запуск пробника через вход 22: устанавливается RS-триггер 18, открывается элемент И 7 и импульсы чтения низкой частоты (частоты появления Точек и Тире на звуковом индикаторе 2) с входа 24 пробника поступают через элемент И 7 и элемент ИЛИ 9 на счетньй вход счетчика 15.

Изменение адресов блока 14 и организация срабатывания происходит аналогично режиму записи. При сраба- тывани} в режиме чтения информация считывается из ячейки блока 14, заданной адресом на выходе счетчика 15, и поступает в виде положительного импульса через элемент НЕ 17 на вход элемента И 4, если на выходе блока 14 логический нуль, или на - вход элемента И 5, если на выходе блока 14 логическая единица. По одному из фронтов импульсов Чтения формирователь 13 импульсов формирует положительньш импульс запуска ждущих

66А

мультивибраторов 10 и 11 через линию 19 задержки и элементы И 4 или 5 соответственно. По тому же фронту фор- мировсчтель 12 импульсов формирует импульс разрешения выдачи информации на выход блока 14, превышающий по длительности импульс на формирователе 13 импульсов и время задержки линией 19 задержки. Следовательно, во

время запуска ждущих мультивибрато- ров 10 и 11 на выходе блока 14 находится записанная по данному адресу информация. Если на вьпсоде блока 14 присутствует логический нуль, то импульс с формирователя 13 импульсов через элемент И 4 запускает ждущий мультивибратор 10.

Ждущий мультивибратор 10 через элемент ИЛИ 8 открывает элемент И 3 для прохождения звуковых колебаний- с звукового генератора 1 на звуковой индикатор 2 в течение времени звучания на звуковом индикаторе 2 короткого сигнала (Точка).

Аналогично при наличии на выходе блока 14 логической единицы мультивибратор 11 формирует импульс, открывающий элемент ИЗ, и на звуковом индикаторе 2 слышен длинный сигнал (Тире).Таким образом, на звуковом инди- каторе 2 будут сльщ1ны короткие и длинные сигналы (Точки и Тире). После звучания последнего записанного логического состояния RS-триггер 18 сбрасывается и закрывает элемент И 7.

Логические состояния исследуемой точки (фиг. 2а) записываются в блок 14 в моменты времени, заданные импульсами записи (фиг. 2S). В результате в блоке 14 записана информация о логических состояниях исследуемой точки (фиг. 2б). При чтении происходит преобразование логических нулей и единиц, записанных в блоке 14, в звуковые Точки и Тире (звуковая сигнатура, фиг. 2 ). Эта звуковая информация (последовательность

Точек и Тире) фиксируется (например, на бумаге), затем преобразуется в логические нули и единицы. Таким образом, мы имеем восстановленную информацию о состояниях исследуемой точки логической цепи в промежутке времени, определенном периодом импульсов записи и количеством ячеек в блоке 14 (фиг. 2 J-) .

Восстановленная информация тем точнее, чем меньше отношение длительности импульса с формирователя 12 импульсов к длительности участков неизменного логического состояния исследуемой точки. При этом, зная период импульсов записи, мы можем восстановить не только последовательность смены логических состояний исследуемой точки, но и восстановить временные параметры, т.е. подучить полную временную диаграмму изменений логических состояний исследуемой точки электрической цепи в задан ный промежуток времени. Меняя частоту записи, можно изменять этот промежуток времени в зависимости от конкретной ситуации. Меняя же частоту импульсов чтения можно настроить пробник на оптимальный вариант прослушивания .

Наличие полной информации о логических состояниях исследуемой точки позволяет решить более частные задачи: определять статические логические состояния (нуль или единица), определять период и полярность периодических импульсных последовательностей, полярность одиночных ИМПУЛЬ-

сов, обнаруживать одиночные перепады и импульсы, вести подсчет импульсов в заданный промежуток времени.

Логический пробник можно также использовать в качестве прибора аналогично сигнатурному анализатору. На проверяемое устройство подается тес- .товая последовательность и за время ее действия логический пробник записывает логические состояния в исследуемой точке. Далее воспроизводит

ности звучания мелодии можно судить об исправности устройства в данной исследуемой точке.

Таким образом, применение логического пробника позволяет определять форму изменения логических состояний, временную диаграмму-изменения логических состояний исследуемой точки электрической цепи, измерять период и скважность периодических импульсных последовательностей, а также позволяет определять логическое состояние статической цепи, осуществлять обнаружение одиночнык перепадов и импульсов, определять полярность одиночных импульсов, вести счет- импульсов в заданньш промежуток времени

Пробник можно использовать также для исследования аналоговых сигналов. Он может производить оцифровку аналогового сигнала, а по записанным дискретным значениям можно исследовать форму и длительность аналогового сигнала.

Формула изобретения

Логический пробник, содержащий звуковой генератор, первьш элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход - с входом звукового индикатора, первый ждущий мультивибратор, второй и третий элементы И, первый формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности, определения формы изменения логических сигналов, в него введены счетчик, второй формирователь импульсов, блок памяти, первьш и второй элементы НЕ, второй элемент ИЛИ, четвертый и пя- тьш элементы И, .триггер, линия задержки, второй ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ, вто рой вход которого соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом второго,элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И и с выходом линии задержки, вход которой соединен с выходом первого фррмир ователя импульсов, вход которого соединен с выходом пятого элемента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и с выходом триггера, вход сброса которого соединен с выходом: переполнения счетчика, адресный выход которого соединен с адресным входом блока памяти, вход разрешения которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ и с входом счетчика, информационный вход блока памяти соединен с первым входом пробника, второй вход которого соединен с входом режима блока памяти и с

входом первого элемента НЕ, установочный вход триггера соединен с третьим входом пробника, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с вторыми входами Toi o и пятого элементов И, третий вход пятого элемента И соединен с входом первого элемента НЕ, выход

Редактор Н.Яцола

Составитель Н.Помякшева Техред И.Попович

Заказ 2127/44Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

которого соединен с третьим входом четвертого элемента И, выход блока памяти соединен с вторым входом третьего элемента Н и через второй элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход звукового генератора соединен с вторым входом первого элемента И.

Корректор С,Черни

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля и диaгнoctики цифровых устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем определения формы изменения ло гических сигналов, временной диаграммы изменения логических состояний, периода и скважности периодических импульсов последовательностей, числа импульсов в заданном промежутке времени. Для достижения поставленной цели в устройство введе- .ны: формирователь импульсов 13, блок 14 памяти, счетчик 15, логические элементы (ЛЭ) НЕ 16 и 17, ЛЭ ИЛИ 9, ЛЭ И 6 и 7, триггер 18, линия задержки 19, ждущий мультивибратор 11. Кроме того, устройство содержит звуковой генератор 1, индикатор 2, ЛЭ И 3, 4 и 5, ЛЭ ИЛИ 8, ждущий мультивибратор 10, формирователь импульсов 12. Входы пробника 21-24. 2 ил. i