Способ поиска дефектов в цифровых блоках и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01R31/317 

11260884

относится к контроль со за .тр

но-измерительной технике и может быть использовано для диагностирования на псевдослучайных кодах цифровых блоков, имеющих двунаправленные шины.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения поиска дефектов в цифровых блоках, содержащих двунаправленные шины.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая способ; на фиго 3 - схема генератора псевдослучайных чисел; на фиг. 4 - схема блока изменения веса; на фИг. 5 - схема анализатора состояний однонаправленных шин; на фиг. 6 - схема анализатора состояний двунаправленных шин; на фиг 7 - схема .задатчика длины последовательности; на фиг. 8 - временные диаграммы работы формирователя импульсов; на фиг, 9 - то же, блока изменения веса; на фиг. 10 - то же, анализатора состояний двунаправленных шин.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 псевдослучайных чисел, блок 3 изменения веса, задатчик 4 веса, первый резистор 5,.анализатор 6 состояний однонаправленных шин, блок 7 регистрации реакций, анализатор 8 состояний двунаправленных шин блок индикации, первьш переключатель 10, первый 11, второй 12 и третий 13 выходы и вход 14 генератора 2 псевдослучайных чисел, третий 15, четвертый 16 второй J7 и первые 18.1 - .18,2 входы и выход 19 блока 3 изменения веса, вход 20 анализатора 6 состояний однонаправленных шин, вход 21 анализатора 8 двунаправлен- ных шин, вход 22 блока 7 регистрации реакций.

На фиг, 1 показан также объект 23 диагностирования (диагностируемьй цифровой блок).

Генератор 2 псевдослучайных чисел (4иг. 3) содержит выключатель 24 первый элемент И 25, задатчик 26 длины последовательности, счетчик 27 последователыюсти формирователь 28 псевдослучайного кода, второй переключатель 29, элемент И- НЕ 30, третий переключатель 31.

4

Блок 3 изменения веса (фиг, 4) содержит счетчик 32 с параллельной записью, элемент НЕ 33, первый D- триггер 34, Т-триггер 35, буферный

регистр 36, второй резистор 37.

Анализатор 6 состояний однонаправленных шин (фиг. 5) содержит третий резистор 38, первый р-п-р-тран- зистор 39, четвертый резистор 40,

третий п-р-п-транзистор 41, пятый резистор 42, логический преобразователь 43, первый п-р-п-транзистор 44, второй р-п-р-транзистор 45, первый 46 и второй 47 регулируемые источники

опорных напряжений, восьмой резистор 48, седьмой резистор 49, четвертый п-р-п-транзистор 50, шестой резистор 51, первый 52, второй 53 и третий 54 выходы логического преобразователя 43.

Анализатор 8 состояний двунаправленных шин (фиг, 6) содержит анализатор 55 логических состояний, выполненный по фиг. 4, второй D-триггер.56, блокируемый ключ 57, второй элемент И 58, элемент 59 задержки, формирователь 60 импульсов, 61 - 63 выходы,

Задатчик 26 длины последовательности содержит дешифратор 64 и четвертый переключатель 65.

Генератор 1 тактовых импульсов соединен выходом с первым входом генератора 2 псевдослучайных чисел.

Первый 11 и второй 12 выходы генера- тора 2 псевдослучайных чисел соединены соответственно с первым 18- и вторым 17 входами блока изменения веса, соединенного третьим входом 15

с выходом задатчика 4 веса, четвертым входом 16 - с третьим выходом 13 генератора 2 псевдослучайных чисел, с клеммой для подключения тактового входа объекта 23 диагностирования и

с первым входом блока 7 регистрации реакций, выходами - с соответствующими клеммами для подключения информационных и управляющих входов объекта 23 диагностирования и с соответствующими первыми входами анализатора 8 состояний двунаправленных шин, соединенного вторым входом 21 с выходом генератора 1 тактовых импуль- (гов, двунаправленным выводом - с

клеммой для подключения двунаправ- ленных шин объекта 23 диагностирования , выходакм - с соответствующими вторыми входами блока 7 регистрации

реакций, соединенного выходами со входами блока индикации, третьим входом - с переключающим контактом первого переключателя 10, размыкающий контакт которого соединен с общей шиной устройства, замыкающий контакт через первый резистор 5 - с шиной питания устройства. Четвертые входа блока 7 регистрации реакций соединены через анализатор 6 состояний однонаправленных шин с клеммами для подключения однонаправленных выходов объекта 23 диагностирования (од), а в блоке 3 изменения веса информационные входы счетчика 32 с параллельной записью соединены с соответствующими третьими входами 15 блока 3 изменения веса, тактовый вход - с тактовыми входами первого D-триггера 34, буферного регистра 36 и с четвертым входом 16 блока 3 изменения веса, вход разрешения счета - с соответствующим первым входом 18 блока 3 изменения веса, вход разрешения параллельной записи - с выходом элемента НЕ 33 и с первым установочным входом первого D-триггера 34, входом разрешения переноса через второй резистор 37 - с шиной питания устройства, установочным входом - с вторым входом 17 блока 3 изменения веса и установочными входами первого D-триггера 34 и Т-триг- гера 35, выходом переноса - с входом злемента НЕ 33 и с тактовым входом Т-триггера 35, соединенного выходом с первым информационным входом буферного регистра 36, соединенного выходами с соответствующими: выходами 19 блока 3 изменения веса, вторь1М и третьим входами соответственно - с прямым и инверсным выходами первого D-триггера 34, соединенного информационным входом с соответствующим .первым входом 18,1 блока 3 изменения веса.

В генераторе 2 псевдослзгчайных чисел первый элемент И 25 соединен первым входом через замыкающие контакты выключателя 24 с первым входом генератора 2 псевдослучайных чисел, вторым входЬм - с выходом за- датчика 26 длины последовательности, соединенного информационными входами с соответствующими выходами счетчика 27 длины последовательности соединенного тактовым входом с цы- ходом элемента И 25, с тактовым вхо608844

дом форм11рователя 28 псевдослучайного кода и с третьим выходом генератот ра 2 псевдослучайных чиceлj первым и вторым информационными входами 5 соответственно с первым и вторым информационными входами формирователя 28 псевдослучайного кода и с переключающими контактами второго 29 и третьего 31 переключателей, соеди- 10 ненных размыкающими контактами с шиной питания устройства, замыкающими контактами с общей шиной устройства, счетчик длины последовательности первым и вторым информационными вхо- 15 дами соединен с соответствующими входами элемента И-НЕ 30, соединенного выходом с вторым выходом генератора 2 псевдослучайных кодов, первые входы которого соединены с выхо- 20 дами формирователя 28 псевдослучайных кодово

В анализаторе 6 состояний однонаправленных шин первый 39 и вто-п рой 45 р-п-р-транзисторы, соединен- 25 ные эмиттерами со входом 20 анали- зйтора 6 состояний однонаправленных шин и с эмиттером первого п-р-п- транзистора 44, соединенного базой с выходом первого регулируемого ис- 30 точника 46,опорного напряжения и с базой первого р-п-р-транзистора 39, соединенного коллектором через третий резистор: 38 с общей тиной устройства, коллектором через четвертый 5 резистор 40 с базой третьего п-р-п- транзистора 41, соединенного эмиттером с эмиттером четвертого п-р-п- транзистора и с общей шиной устройства, коллектором через пятый резис- 0 тор 42 с шиной питания устройства, а непосредственно - с первым входом логического преобразователя 43, соединенного первым 52, ВТ01ШН 53 и третьим 54 выходами с соответствукг- 5 щими выходами анализатора 6 состояний однонаправленных шин, вторым входом через шестой резистор 51 с шиной питания устройства, а непосредственно - с коллектором первого 0 п-р-п-транзистора 44 и с коллектором четвертого п-р-п-транзистора 50, соединенного базой через седьмой ре- зистор 49 с коллектором второго р-п-р-транзистора 45, соединенного 5 базой с выходом второго регулируемого источника 47 одного напряжения, коллектором через восьмой резистор 48 - с общей шиной устройства.

В анализаторе 8 состояний двунаправленных шин блокируемый ключ 57 соединен первым входом с первым входом анализатора 8 состояний двунаправленных шин, второй вход которого соединен через элемент 59 задержки с тактовым входом второго D-тригге- ра 56, через формирователь 60 импульсов - с установочным входом второго D-триггера 56, соединенного инвертирующим выходом с первым входом второго элемента И 58, с соответствующим выходом 63 анализатора состояний двунаправленных шин и с вторым входом блокируемого ключа 57, соединенного выходом с вторым входом второго элемента И 58, с двунаправленным выводом анализатора 8 состояний двунаправленных шин и с входом анализатора 55 логических состояний соединенного выходом высокоимпе- дансного состояния с информационным входом второго D-триггера 56, выходом негодного логического сигнала с соответствующим выходом 61 анализатора 8 состояний двунаправленных шин, выход второго элемента И 58 соединен с соответствующим выходом 62 анализато ра 8 состояний двунаправленных шин,

В задатчике 26 длииы последовательности дешифратор 64 соединен информационными входами с информационными входами задатчика 26 длины

последовательности, выходами - с I,

соответствующими замыкакшдами контактами четвертого переключателя 65, переключающий контакт которого соединен с выходом задатчика 26 длины последовательностио

Сущность способа (фиг. 1) заключается в следующем.

Поиск дефектов в цифровых объктах диагностирования (для примера взят простейщий элемент, содержащий двунаправленные шины - шинный формирователь К589АД16) по предлагаемому способу осуществляют следующим образом (фиг 1)в

На входы объекта 23 диагностирования (входы группы А), включая входы управления направлением передачи двунаправленньми шинами (входы ВК и ВР - выбор кристалла и выбор режима соответственно), подают взвешенные псевдослучайные тестовые воздействия непосредственно, а на двунаправленные шины (шины группы В в

К589АП16) взвешенные псевдослучайные тестовые воздействия подают через блокируемые ключи 57 (фиг, 6), которые пропускают псевдослучайные взве- шенные тестовые воздействия в проводящем режиме и не пропускают их в режиме блокировки, В режиме блокировки выходы блокируемых ключей 57 находятся в высокоимпедансном состоянии. Подачу взвешенных псевдослу- чайньк тестовых воздействий на каж- -дом шаге теста диагностирования синхронизируют тактовыми импульсамио Входы управления направлением передачи двунаправленными шинами (входы ВК и ВР в примере) диагностируют псевдослучайшзми воздействиями, вследствие чего заранее неизвестно, в каком режиме будут находиться двунаправленные шины на следукядем шаге теста диагностирования Поэтому определение направления передачи двунаправленными шинами проводят в начале каждого шага теста диагностированИя, Для этого одновременно с изменением взвешенного псевдослучайного тестового воздействия в момент времени t, (фиг, 2) выполняют пробное блокирование поступления взвешенного псевдослз айного тестового воздействия на двунаправленные шины переводом выходов блокируемых ключей 57 в высокоимпедансное состояние, в результате чего состЪяние

двунаправленных шин определяется

только их собственным режимом, В течение интервала времени tj-t завершаются переходные процессы в блокируемых ключах и в объекте диагностирования, который в соответствии со взвешенными псевдослучайными тестовыми воздействиями на входах управления направлением передачи двунаправленными шинами (входы ВК и ВР)

устанавливает на двунаправленных шинах (шины группы в), либо режим выдачи, либо режим приема информации. После завершения переходных процессов в течение интервала времени t, проводят анализ режима

двунаправленных шин с целью определения направления передачи двунаправленными шинамио При закрытых блокируемых ключах 57 источником логи ческого сигнала (О или 1) на двунаправленных шинах может быть только объект 23 диагностирования, поэтому логическое состояние дву

7

направленной гаины в течение интервла времени является признако режима выдачи информации. В режиме выдачи информации двунаправленной пшной блокировку поступления взвешенного псевдослучайного тестового воздействия на дззунаправленные шины не снимают, тем самым предотвращаю смешивание выходного сигнала объек диагностирования и взвешенного псевдослучайного тестового воздействия На шаге теста диагностирования, котрый задает объекту 23 диагностирования режим выдачи информации по двунаправленным шинам, регистрируют выдаваемые двунаправленными Т1инами сигналы в течение отрезка времени i который предшествует следукмцему изменению взвешенного псевдослучайного тестового воздействия. ЕСЛИ на следующем шаге теста диагностирования в момент времени t объект диагностирования переводит двунаправленные шины в режим приема информации то после завершения переходных .процессов в течение интервала времени , во время анализа режима (интервал времени tj-tg), двунаправ- леиные шины будут в высокоимпеданс- иом состоянии, что является признаком режима приема информации. После завершения процесса анализа состояния двунаправленных шин определившего режим приема информации двунаправленными тинами на данном шаге теста диагностирования, блокируемые ключи 57 открывают и взвешенгйю псевдослучайные тестовые воздействи поступают на двунаправленные шины (интерн времени tg-ty).

В синхронных системах процессы считывания информации с двунаправленных шин и изменение направления передачи двунаправленными шинами распределены во времени следукнцим образом, Запоминаняцие устройства регистрируют реакцию двунаправленных шин, установившуюся в интервале времени ift, предшествующем изменению взвешенного псевдослучайного тестового воздействия, а изменение направления передачи двунаправленными шинами и осуществляемая одиовре- менно блокировка ключей начинается в интервале времени ЛТ, последующем за изменением взвешениого псевдост г чайного тестового воздействия. Эти процессы происходят последовательио

10

t5

20

25

60884

30

35

40

5

0

S

8 .

не пересекаются во времени и не оказывают отрицательного влияния друг на друга.

Поведение двунаправлентшх шин объекта 23 диагностирования характеризуется двумя показателями. Правильность работы цепей управления направлением передачи информации двунаправленными шинами определяется режимами (прием, выдача) двунаправленных шин, а работа информационных цепей характеризуется выдаваемой информацией. Аналогично, поведение вы-, ходов с тремя устойчивыми состояниями характеризуется двумя показателями. Правильность работы цепей выбора кристалла определяется режимами выходов (логическое состояние или вы- сокоимпедансное), а правильность работы информационной части объекта диагностирования определяется вьща- ваемой информацией. Поэтому при Диагностировании объектов с указанными вьгаодами регистрируют выдаваемые реакции и режимы диагностируемых выводов.

Выходные реакции объекта 23 диагностирования можно регистрировать с использованием методов сжатия информации, на.пример, подсчетом числа единиц в выходной последовательности, накоплением сигнатуры сдвиговым регистром с обратной связью или другими методами. Эталонный, т,е, заведомо исправный цифровой блок и функционально идентичный ему объект 23 диагностирования подвергают проверке одним и тем же тестом диагностирования. Работоспособность объекта 23 диагностирования определяют сравнением результатов диагностирования эталонного цифрового блока и объекта диагностирования. Объект диагностирования признается неработоспособным, если выходные реакции эталонно - го цифрового блока и объекта диагностирования отличаются на величину, щ)евьш1ающую установленную норму.

Устройство (фиг. 1) работает следующим, образом.

Генератор 2 псевдослучайных чисел генерирует оцределенную псевдослучайную последовательность тестовых воздействий необходимое число раз.

Объект 23 диагностирования подвергается диагностированию взвешенными нербходимьм образом псевдослучайными тестовыми воздействиями наступакщими от блока 3 изменения веса Анализатор 8 организует передачу взвешенного псевдослучайного тестового воздействия на двунаправленные шины в режиме приема информации двунаправленными шинами и передачу информации на блок 7 регистра1щи реакций в режиме выдачи информации двунаправленными шинами ОД 23. Анализатор 8 проверяет соответствие уровней логических сигналов ОД 23 установленным нормам и в случае отклонения логических сигналов от установленных норм вьщает сигнал на блок 7 регистрации реакций. Анализатор 6 проверяет соответствие выходных реакций однонаправленных шин установленным нормам, различает в выходной последовательности логические сигналы и высокоимпедансные состояния и выдает информацию о них на блок 7 регистрации реакций. Блок 9 индикации . визуально отображает содержимое блока 7 регистрации реакций. Переключатель 10 и резистор 5 обеспечивают установку блока 7 регистрации реакций в исходное состояние.

После подключения источника питания генератор 1 тактовых импульсов .самовозбуждается и тактовые импульсы непрерывно поступают на тактовые входы генератора 2 псевдослучайных чисел и анализатора 8« Затем генератор 2 псевдослучайных чисел устанавливается в состояние, исходное для генерирования оцределенной последовательности псевдослучайных тестовых воздействий, В этом режиме готовности генератор 2 псевдослучайных чисел тактовые импульсы с тактового.выхода 13 не выдает, С помощью задатчи- ка 4 веса задают необходимые веса псевдослучайной последовательности для соответствующих входов объекта 23 диагностирования. Кратковре- менньш нажатием переключателя 10 устанавливают в исходное состояние элементы памяти блока 7 регистрации реакций. Анализатор 8 в режиме готовности продолжает свою работу в соответствии с вьшеописанным, при .этом выходная информация блоком 7 регистрации реакций не регистрируется по причине отсутствия тактовых импульсов на входе 22. После запуска генератора 2 псевдослучайных чисел по каждому положительному фронту тактового импульса подается оче

редное взвешенное псевдослучайное тестовое воздействие на входы объекта 23 диагностирования, включая входы управления направлением передачи двунаправленными шинами и входы приема тестов анализатора 8. Исключение составляют двунаправленные шины, взвешенные псевдослучайные воз- действия на которые подаются анализатором В с задержкой на время пробного блокирования ключей 57 (фиг. 2). В синхронных системах это допускается, так как информация в них ФИКСИРУЕТСЯ запоминающими устройствами на момент времени, предшествующему фронту тактового импульса, и состояние 11., двунаправленных аган во время пробного блокирования не отражается на работе объекта 23 диагностирования, так как оно имеет место в интервале времени, последующем за франтом тактового импульса. Тактовые импульсы от тактового выхода 13 генератора 2 псевдослучайных чисел синхронизируют работу блока 3 изменения веса, блока 7 регистрации реакций и объекта 23 диагностирования. Перед поступлением очередного взвешенного псевдослучайного тестового воздействия на объект 23 диагностирования от блока 3 изменения веса блок 7 регистрации реакций регистрирует реакцию объекта 23 диагностирования на предыдущее псевдослучайное взвешенное тестовое воздействие. Выходные реакции объекта 23 диагностирования проходят через анализатор 6 или аназтизатор 8, которые анализируют их на соответствие установленным нормам и результаты анализа передают для регистрации в блок 7 регистрации реакций.

После отсчета счетчиком 27 (фиг,3) в генераторе 2 заданного числа взвешенных псевдослучайных тестовых воздействий работа устройства прекращается и в блоке 7 регистрации реакций хранится информация о проведении объекта 23 диагностирования. Содержание блока 7 регистрации реакций сравнивается с результатами диагностирования заведомо исправного цифро- блока, фун1Ёсционально идентично- го объекту 23 диагностирования. Диагностирование заведомо исправного 1Ц1ФРОВОГО блока и функционально идентичного ему объекта 23 диагнос

тирования проводятся одними и теми же взвешенными псевдослучайными тестовыми воздействиями. Объект 23 диагностирования признают неработоспособным при отклонении результатов диагностирования от эталонных значений на величину, пpeвьmaюa yю установленную норму.

Работа генератора 2 псевдослучайных чисел (фиго З) происходит следующим образом. Генератор 2 псевдослучайных чисел предназначен для выдачи необходимое число раз определенной последовательности псевдослучайных воздействий заданной длины Для этого задатчик 26 длины последовательности (фиг, 7) устанавливают в положение, соответствующее требуемой длине последовательности псевдослучайных тестовых воздействий. Выключатель 24 замкнут и тактовые импульсы поступают со входа 14 блока на вход элемента И 25, Устанавливая переключатель 29 и 31 в верхнее положение подают на переключающие контакты код П, который асинхронно устанавливает счетчик 27 в состояние 00.,«О, а формирователю 28 обеспечивает режим параллельной записи исходного кода. После размыкания выключателя 24 генератор 2 псевдослучайных чисел приведен в исходное положение и подготовлен к генерированию псевдослучайной последовательности тестовых воз- действий заданной длины. Задание кода 10 на переключающих контактах переключателей 29 и 31 переводит счетчик 27 в режим счета, а формирователь 28 в режим сдвига, В этом состоянии на выходе задатчика 26 длины последовательности присутствует логическая единица, которая открывает элемент И 25, После замыка- НИН выключателя 24 по каждому поло- жительному фронту тактового импульсу происходит изменение предыдущего члена псевдослучайной последовательности на последующий. В процессе генерирования псевдослучайных тестовых воздействий тактовые импульсы поступают и на тактовый выход 13 генератора псевдослучайных чисел. После отсчета счетчиком 27 заданного задат чиком 26 длины последовательности числа тестовых воздействий происходит останов генератора 2 псевдослучайных чисел логическим нулем с вы-

0

5

0

5

хода задатчика 26 длины последова- тельнострг по входу элемента И 25, одновременно прекращается подача тактовых импульсов на тактовый вы- 5 ход 13 генератора 2 псевдослучайных чисел.

Работа блока 3 изменения веса (фиг. 4) происходит следующим, образом. При отсутствии взвешивающих воздействий с выхода переноса счетчика 32 с параллельной записью входная последовательность с входа 18,1 без изменения записывается в двухтактный D-триггер 34 и с задержкой на один щаг появляется на выходе буферного регистра 36, Изменение веса последовательности происходит взве- щивающими воздействиями с выхода переноса счетчика 32 с параллельной записью, которые инвертируясь элементом НЕ 33 поступают на вход Установка двухтактного D-триггера 34, имеющего больший приоритет по сравнению с режимом записи с D-входа и следуют во времени после режима записи с D-входа, Это позволяет взве- щивающим воздействиям устанавливать в единицу двухтактный D-триггер 34, Каждое взвешивающее воздействие задает выходной последовательности две следующих подряд единицы. Повьщ1енив частоты следования взвешивающих воздействий увеличивает число единиц в выходной последовательности

Предположим, счетчик 32 с параллельной записью находится в состоянии, предшествующем максимальному значению, В соответствии с приведенной на фиг, 9 временной диаграммой по положительному фронту тактового импульса в момент времени t происходит запись информации в двухтакт- нь|й D-триггер 34 со входа 18. Эта информация в момент времени t, появляется на прямом выходе двухтактного D-триггера 34. Одновременно счетчик 32 с параллельной записью начинает переход в следующее состояние. В момент времени изменяются данные на входах 18.1 и 18.2, но на данном шаге ношле данные уже не оказывают влияния Tia работу блока 3 изменения , веса, а предназначены для формирования следующего тестового воздействия. К моменту времени t завершаются переходные процессы в счетчике 32 с параллельной записью и на его выходе переноса появляется сигнал переног:.

который изменяет состояние Т-тригге- ра 35 в момент времени t,j , В момент времени t,j инвертированный сигнал переноса начинает воздействовать на вход Установка двухтактного D-триг- гера 34 и устанавливает его в состояние единицы, которая пояапяется( на его прямом выходе в момент времени t, . На этом заканчивается подготовка следующего взвешенного псевдо- случайного тестового воздействия, которое по очередному положительному фронту тактового импульса в момент времени t(5 записывается в буферный регистр 36,

Частота следования взвешивающих воздействий, которыми являются,сигналы переноса счетчика 32 с параллельной записью изменяются в зависи- мости от модуля счета счетчики 32. Исходное число задается с помощью кода на входах параллельной записи и является исходным состоянием, начиная от ко.торого счетчик 32 с па- ралл льной записью считает до свое- го максимального значения о С увели- чением исходного числа увеличивается частота следования сигналов переноса.

Счетчик 32 с параллельной записью работает следующим образом. Исходное состояние подают с выходов задатчи- ка 4 веса на входы параллельной записи счетчика 32, на вход разрешения переноса задается через резистор 37 разрешающий потенциал. Входная взвешиваемая последовательность с входа 18,2 поступает на вход разрешения счета счетчика 32, При логической единице на входе счетхшк 32 по поло- жительному фронту тактового импуль са увеличивает на единицу свое содержание до тех пор, пока не приходит в свое максимальное состояние, при котором инвертированный сигнал пере- носа с элемента НЕ 33 по входу разрешения параллельной записи переводит счетчик 32 из режима счета в режим параллельной записи, В момент ji времени t,5 по следующему положитель ному фронту тактового импульса происходит параллельная запись исходного числа в счетчик 32, начиная от которого он будет считать до наступления очередного переполнения, после чего процесс повторяется. После занесения исходного числа в счетчик 32 в момент времени t)j он снимает сигнал переноса в момент времени и, как следствие, сигнал Установка с S-входа D-триггера 34 в момент времени t. Одно вз вешивающее воздействие на Б-входе D-трйггера 34 обеспечивает на двух шагах тестирования запись логической единицы в буферный регистр 36 (моменты времени и t.n )о

)

19

В результате исменение кода на входах 15 блока 3 изменения веса позволяет изменять вес, т,е, соотношение нулей и единиц в псевдослучайной последовательности.

Анализатор 6 (фиг, 5) работает следующим образом. Регулируемый источник 46 опорного напряжения регулируется таким образом, чтобы транзистор 44 открывался при напряжении на входе 20, не превышающем верхнего значения логического нуля. Регулируемый источник 4 опорного напряжения регулируется таким образом, чтобы Транзистор 45 открывался только при напряжении на входе 20 превышающем нижнее значение логической единицы.

На вход 20 подан логический нуль. Транзисторы 45 и 39 и удерживают в закрытом состоянии транзисторы 50 и 41 соответственно. Закрытый транзистор 41 обеспечивает логическую единицу на соответствующем входе логического преобразователя 43 Логический ноль на входе 20 и на эмиттере транзистора 44 открывает транзистор 44, который создает О на соответствующем входе логического преобразователя 43. В результате на входах преобразователя 43 присутствует код 10,

На вход 20 подана логическая единица. Транзистор 44 закрыт высоком потенциалом на эмиттере, Трензисто- ры 45 и 39 открыты, коллекторным током открывают транзисторы 50 и 41 соответственно и создают логические нули на входах преобразователя 43, В результате при логической единице на входе 20 на входах преобразователя 43 имеет место код 00,

На входе 20 промежуточный уровень потенциала между О и 1 от низко- сьмного источника (некачественный сигнал). Сигнал на входе 20, превышающий уровень логического нуля, открывает транзистор 39,, который током коллектора открывает транзистор 41,

который в свою очередь создает логический ноль на соответствующем входе преобразователя 43, Транзисторы 45

; и 44 закрыты и совместно обеспечивают логическую единицу на другом вхо- де преобразователя 43, В результате при некачественном сигнале на входах преобразователя 43 присутствует код 01,

Вход 20 подключен к выводу с вы- сокоимпеданснътм состоягшем (или обрыв) о Высокоомный вывод логического элемента .имеет в свободном состоянии потенциал, промежуточньй между О и 1, но не обладает нагрузочной способностью, т,е, не способен обеспечить транзистору 41 ток база - эмиттер, достаточный для открывания тра нзистора 41, Транзистор 41 закрыт и тем самым вызьгоает логическую еди- ницу на входе преобразователя 43,

.Транзисторы 45 и 44 также закрыты по причине отсутствия тока база - эмиттер и, как следствие, создают единицу на другом входе праобразова- теля 43, При высокоимпедансном состоянии на входе 20 на входах преобразователя 43 присутствует код 11,

Логический преобразователь 43 имеет три выхода: выход высокоим- педансного состояния, на котором логическая единица возникает только при высокоимпедансном состоянии входа 20, выход некачественного сигнала, на котором единица -возникает только при некачественном сигнале на входе 20, и выход логического сигнала, на котором логическая единица возникает тойько при логической единице на входе 20, Резисторы 38, 40, 42,48, 49, 51 обеспечивают необходимые режимы работы транзисторов 39, 41, 44, 45, 50,

Анализатор 8 работает следующим образом. Принцип работы амализато-п ра 8 основан на том, что в режиме вьщачи информации двунаправленная шина находится в одном из логических состояний (о или I), а в режиме приема информации - в высокоимпеданс ном состоянии. Так как при диагностировании псевдослучайными воздействиями заранее неизвестно, в каком режиме .будет находиться двунаправленна шина на следующем шаге, то анализ режима проводится после каждого из менения тестового воздействия. Если в результате анализа определено, что

двунаправленная шина находится в режиме приема информации, то блокируемые ключи, через которые на двунаправленные шины подаются тестовые воздействия, открываются и тестовые воздействия поступают через двунаправленные шины на объект диагностирования. Если же новое тестовсе воздействие переводит двунаправленные шины в режим выдачи информации, то блокируемые ключи оставляют закрытыми, тестовое воздействие не проходи а реакция двунаправленных шин подается на специальный выход и регистрируется.

По фронту тактового импульса в6 время изменения взвешенного псевдослучайного тестового воздействия на входе приема теста от блока 3 изменения веса на вход ключа 57 (момент времени tjo на фиг 10) формирователь 60 вырабатывает импульс, который по входу Сброс устанавливает двухтактный D-триггер 56 в состояние О, Логическая единица с инверсного вьгхода D-триггера 56 в момент времени tj, выполняет пробное блокирование, запирая по входу бло- кируемьш ключ 57 и переводя его выход в высокоимпедансное состояние, После этого состояние вьгхода ключа 57 задается только двунаправленной шиной объекта 23 диагностирования. Очередное взвешенное псевдослучайное тестовое воздействие в момент времени подается и на входы упг равления направлением передачи двунаправленными шинами объекта 23 диагностирования Переходные процессы в цепях управления направлением пе- редачи двунаправленными шинами происходят одновременно с формировани- ем импульса формирователем 60 импульса, установкой в О двухтактного D-триггера 56, запиранием блокируемого ключа 57 и завершаются к моменту времени t . Определение нового режима выхода ключа 57 проводит анализатор 55 логических состояний в интервале времени . Результат анализа режима двунаправленной шины с выхода анализатора 55 высоко- импедансного состояния в момент времени tj положительным фронтом, задержанного элементом 59 задержки тактового импульса, записывается в двзгхтактный D-триггер 56,

17

Предположим, в момент премр.нн t, очередное взвешенное псевдослучайное тестовое воздействие переводит двунаправленные .шины в ражим выдачи информации. В этом режиме во время пробного блокирования на двунаправленной шине будет логическое состояние, при котором на выходе высоко- импедансного состояния анализатора 55 установлен логический ноль, ко- 10 с анапизатора 55 логических состоя- торый перезаписывается в двухтакт- ний задается логическая единица, ко- ный D-триггер 56 в момент времени t. торая регистрируется блоком 7 регистрации реакций

Формирователь 60 импульсов рабо- 15 рает следующим образом. Допустим,

Блокируемый ключ 57 остается закрытовое воздействие со входа приема тестов ключа 57 на его выход не пройдет. Это исключает перегрузки ключа 57 и двунаправленных шин объекта 23 диагностирования. Логт1еская единица с выхода 63 открывает эле- 20 мент И 58 и на выход 62 поступает выдаваемая двунаправленной шиной информация, которая регистрируется блоком 7 регистрации реакций в момент времени . , одновременно с вы- 25 хода 63 регистрируется факт выдачи информации.

Предположим, следующее взвешенное псевдослучайное тестовое воздействие в момент времени t переводит зо двунаправленные шины в режим приема информации. В этом режиме во время пробного блокирования в момент времени на входе ключа 57 установится высокоимпедансное состояние, 5 а на выходе высокоимпедансного состояния анализатора 55 появится логическая единица, которая в момент времени запишется в двухтактный D-триггер 56. Логический ноль с вы- др хода 63 закрывает элемент И 58 и открывает блокируемый ключ 57, после чего взвешенное псевдослучайное тестовое воздействие с входа ключа 57 поступает на его выход Логическое состояние двунаправленной шины ОД 23, определяемое в это время выходным сигналом блокируемого ключа 57, вызывает логический ноль на выходе высокоимпедансного состояния анализатора 5.5 к моменту времени , которое уже не оказывает влияния на состояние двухтактного D-триг- гера.

В том случае, если на двунаправ - 55 ленной шине ОД 23 имеется состояние отключено (обрыв) на нее как и в случае работы этой шины в режиме

45

50

В исходном состоянии на его входе присутствует логический ноль. Предположим, в момент времени t (фиг.8) на вход подали логическую единицу, тогда на выходе формирователя 60 появляется импульс отрицательной полярности заданной длительности, В момент времени t после отрицательного фронта входного сигнала схема приходит в исходное состояние

В задатчике 26 длины последовательности (фиг. 7) выходы дешифратора 64 соединены со входами переключателя б5 таким образом, что логический ноль на выходе задатчика 26 появляется только тогда, когда двоичное число на информационных входах дешифратора 64 совпадает с номером позиции переключателя 65, за счет чего сигнал логического куля формируется для заданного переключателем 65 кода, поступающего со счетчика 27.

Таким образом, предлагаемый способ за счет анализа состояний двунаправленных шин ОД 23 позволяет задавать на эти шины псевдослучайные воздействия, если они работают в режиме выхода, что позволяет контролировать ОД 23, имеющие двунаправленные шины и расширяет область применения способа.

Предлагаемое устройство за счет введения анализаторов 6 и 8, блоков 7 и 9, элементов 5, 10 позволяет реализовать предлагаемый способ и расширить область применения известного устройства,

Формулаизобретения

1, Способ поиска дефектов в цифровых блоках, состоящий в том, что формируют псевдослучайные многоразбОаВА18

входа будет подано взвешенное псевдослучайное воздействие. Однако это воздействие не окажет влияния на ОД 23 и не перегрузит ключ 57, так , как шина отключена и практически не потребляет тока.

При появлении на сигнальном входе ключа 57 некачественного сигнала, на выходе 61 некачественного сигнала

В исходном состоянии на его входе присутствует логический ноль. Предположим, в момент времени t (фиг.8) на вход подали логическую единицу, тогда на выходе формирователя 60 появляется импульс отрицательной полярности заданной длительности, В момент времени t после отрицательного фронта входного сигнала схема приходит в исходное состояние

В задатчике 26 длины последовательности (фиг. 7) выходы дешифратора 64 соединены со входами переключателя б5 таким образом, что логический ноль на выходе задатчика 26 появляется только тогда, когда двоичное число на информационных входах дешифратора 64 совпадает с номером позиции переключателя 65, за счет чего сигнал логического куля формируется для заданного переключателем 65 кода, поступающего со счетчика 27.

Таким образом, предлагаемый способ за счет анализа состояний двунаправленных шин ОД 23 позволяет задавать на эти шины псевдослучайные воздействия, если они работают в режиме выхода, что позволяет контролировать ОД 23, имеющие двунаправленные шины и расширяет область применения способа.

Предлагаемое устройство за счет введения анализаторов 6 и 8, блоков 7 и 9, элементов 5, 10 позволяет реализовать предлагаемый способ и расширить область применения известного устройства,

Формулаизобретения

1, Способ поиска дефектов в цифровых блоках, состоящий в том, что формируют псевдослучайные многоразрядные кодовые наборы, состоящие из логических нулей и единиц с заданно вероятностью появления логического нуля или логической единицы в каждом разряде и подают их на информационные и управляющие входы диагностируемого цифрового блока, регистрируют полученные логические уровни на выходах диагностируемого цифрового блока и сравнивают их с эталонными уровнями, фиксируют годность диагностируемого цифрового блока при совпадении полученных логически уровней с эталонными, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа за счет обеспечения поиска дефектов в цифровых блоках, содержащих двунаправленные шины, после подачи дан .ного многоразрядного кодового набо- : ра на управляющие и информационные входы диагностируемого цифрового блока через интервал времени, необходимый для окончания переходных процессов н диагностируемом цифровом блоке, измеряют уровень напряжения на каждой -из двунаправленных шин диагностируемого цифрового блока и если на данной двунаправленной шине установлен уровень логической единицы или нуля, то его регистрируют, если на двунаправленных шинах установлены уровни, соответствующие высоко- импедансному состоянию или обрыву, то на данные двунаправленные шины подаются псевдослучайный многоразрядный кодовый набор, состоящий из логических нулей и единиц с заданной верояностью появления логического нуля или логической единицы в каждом разряде, если на данной двунаправленной шине установлен уровень, находящийся в диапазоне между допустимыми уровнями логического.нуля и .единицы, считают диагностируАый цифровой блок негодным, сравнивают зарегистрированные на двунаправленных шинах объекта диагностирования логические уровни с эталонными и считают диагностируемый цифровой блок годным при совпадении полученных логических уровней на выходах и двунаправленных шинах объекта диагностирования с эталонными.

2. Устройство для поиска дефек- тов в цифровых блоках, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный выходом с первым входом ге

25

10

20

0

5

0

нератора псевдослучайных чисел, блок изменения веса, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспече- 5 ния возможности поиска дефектов в цифровых блоках, содержащих двунап- .равленные шины, в него введены за- датчик веса, анализатор состояний однонаправленных шин, анализатор состояний двунаправленных шин, блок регистрации реакций, первый пере- ключатель, первый резистор, блок индикации, а блок изменения веса содержит счетчик с параллельной за- писью, первый D-триггер, Т-триггер, элемент НЕ, второй резистор и буферный регистр, причем первый i-. агорой выходы генератора псевдослучайчычисел соединены соответственно с. первым и вторым входами блока изменения веса, соединенного третьим входом с выходом задатчика веса, четвертым входом - с третьим выходом генератора псевдослучайных чисел, с клеммой для подключения тактового входа диагностируемого цифрового блока и с первым входом блока регистрации реакций, выходами - с соответствующими клеммами для подключения информации и управляющих входов диагностируемого цифрового блока и с соответствующими первыми входами анализатора состояний двунаправленных шин, соединенного вторым входом с выходом генератора тактовых импульсов, дв направленным выводом с клеммой для подключения двунаправленных шин диагностируемого цифрового блока, выходами а соответствующими вторыми входами блока регистрации реакций, соединенного выходами с входами блока индикации, третьим входом с переключакщим кбн- тактом первого переключателя, размыкающий контакт которого соединен с общей шинрй устройства, замыкающий контакт - через первый резистор с шиной питания устройства, четвертые входы блока регистрации реакций соединены через анализатор состояний однонаправленных шин с клеммами для подключения однонаправленных выходов диагностируемого цифрового блока, а в блоке изменения веса информационные входы счетчика с параллельной записью соединены с соответствующими третьими входами блока из0

5

21

менения веса, тактовый вход - с. тактовыми входами первого D-трнггера, буферного регистра и с четвертым входом блока изменения веса, вход разрешения счета - с соответствующи первым входом блока изменения веса вход разрешения параллельной записи - с выходом элемента НЕ и с первым установочным входом первого D- триггера, входом разрешения перено- са через второй резистор - с шиной питания устройства, установочным входом - с вторым входом блока изменения веса и с установочными входам первого D-триггера и Т-триггера, выходом переноса - с входом элемента. ITE и с тактовым входом Т-триггера, соединенного выходом с первым информационным входом буферного регистра, соединенного выходами с соответствующими выходами блока изменения веса, вторым и третьим входами - соответственно с прямым и инверсным выходами первого D-триггера соединенного информационным входом с соответствующим первым входом блока изменения веса.

3, Устройство по п. 2, о т л и - чающееся тем, что генератор псевдослучайных чисел содержит пер- вый элемент И, соединенный первым входом через замыкающие контакты выключателя с первым входом генератора псевдослучайных чисел, вторым входом с выходом задатчика длины последовательности, соединенного информационными входами с соответствующими выходами счетчика дпины последовательности, соединенного тактовым входом с выходом элемента И, с тактовым входом формирователя псевдослучайного кода и с третьим выходом генератора псевдослучайных чисел, первым и вторым информационным входами соответственно с первым и вторым информационными входами формирователя псевдослучайного кода и переключающими контактами второго и третьего переключателей, соединенны размыкающими контактами с шиной ци- тания устройства, замыкающими контактами с общей шиной устройства, счетчик длины последовательности первым и вторым информационный входами, соединен с соответствующими входами элемента И-НЕ, соединенного выходом с вторым выходом генератора псевдослучайных кодов, первые входы

22

которого соединены с выходами ф.1р- мирователя псевдослучайного кода.

4о Устройство по г. 2, о т л и - чающееся тем, что анализатор состояний однонаправленных шин содержит первый и второй р-п-р транзисто- ры, соединенные эмиттерами с входом анализатора состояний однонаправленных шин и с эмиттером первого п-р-п- транзистора, соединенного базой с выходом первого регулируемого источника опорного напряжения и с базой первого р-п-р-транзистора, соединенного коллектором через третий резистор с общей шиной устройства, кол- лекторой через четвертый резистор с базой третьего п-р-п-транзистора, соединенного эмиттером с эмиттером четвертого п-р-п-транзистора и с общей .Шиной устройства, коллектором через пятый резистор с шиной питания устройства, а непосредственно с первым входом логического преобразователя, соединенного первым, вторым и третьим выходами с соответствующими выходами анализатора состояний однонаправленных шин, вторым входом через шестой резистор с шиной питания устройства, а непосредственно с коллектором первого п-р-п- транзистора и с коллектором четвертого п-р-п-транзистора, соединенного базой через седьмой резистор с коллектором второго р-п-р-транзистора, соединенного базой с выходом второго регулируемого источника опорного напряжения, коллектором через восьмой резистор с общей шиной устройства,

5, Устройство по п, 2, о т л и - чающееся тем, что анализатор состояний двунаправленных шин содержит блокируемый ключ, соединенный первым входом с первым входом анализатора состояний двунаправленных шин, второй вход которого соединен через элемент задержки с тактовым входом второго D-триггера, через формирователь импульсов с установочным входом второго D-триггера, соединенного инвертирующим выходом с первым входом второго элемента И, с соответствующим выходом анализатора состояний двунаправленных щин и с вторым входом блокируемого ключа, соединенного выходом с вторым входом второго элемента И, с двунаправленным выводом анализатора сое231

тояний двунаправленных шин и с входом анализатора логических .состояний, соединенного выходом высокоим- педансного состояния с информационным входом второго С-триггера, выходом негодного логического сигнала с соответствукядим выходом анализатора состояний двунаправленных шин, выход второго элемента И соединен с соответствующим выходом акализа тора состояний двунаправленных шин.

Шаг Sbidaw

4 ttf -тмент изменения тестоевго Sosffeuc/rjSi/ff

Время переходного процесса

, ts-i-tf. Иремп анализа нобогоиенсима дбунагую леннш шин

tt) - монент рееисп ции Зыходнш реакций и goaff/rja StrSat/u

Фиг.г

Отгенер. /

0

24

6. Устройство по пп, 2 и 3, о т- личающееся тем, что за- датчик длины последовательности содержит дешифратор, соединенный информационными входами с информационными входами задатчика длины последовательности, выходами с соответствующими замыкающими контактами четвертого переключателя, переключающий контакт которого соединен с выходом задатчика длины последовательности,

Ша приема

фиг 3

fui-S

анМ

a

fut.f

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Может быть использовано для диагностирования на псевдослучайных кодах цифровых блоков (ЦБ), имеющих двунаправленные шины. Цель изобретения - расширение области применения, достигается за счет обеспечения поиска дефектов в ЦБ, содержащих двунаправленные шиныо Способ предусматривает формирование псевдослучайных многоразрядных кодовых наборов, подачу их на информационные и управляющие входы диагностируемого ЦБ и последующую обработку получаемой информации. Кроме того, путем анализа состояний двухнаправленных шин объекта диагностирования (ОД) эти тины подвергаются псевдослучайным воздействиям, если они работают в режиме выхода.. Это позволяет контролировать ОД, имеющий двунаправленные шины, и расширяет область применения данного способа. В устройстве, показанном на чертеже, в результате введения анализаторов 6 и 8, блока 7 регистрации реакций, блока 9 индикации, резистора 5 и переключатетг ля 10 обеспечивается реализация предложенного способа. Устройство также содержит генератор 1 тактовый импульсов, генератор 2 псевдослучайных чисел, блок 3 изменения веса, задатчик 4 веса, выходы 11, 12, 13 и вход 14 генератора 2, входы 15, 16, 17, 18.1-18,2 н выход 19 блока 3, входы 20 и 21 анализаторов 6 и 8, вход 22 блока 7 и ОД 23. 2с. 4з.п, ф-лы. 10 ил. (Л С 0: 90

«r

«a

UiX

- --t

:::|

P5

- -e

I .1

- j

#li.7

Фаг.В

-M1-

L-V II.

Iг

16

16

Прймой . /

вЫХ.34 .ti2

Bbtx25 J t

19

i:z:

Pu.z,9

Фиг. 10