Устройство для записи и анализа циклограмм дискретных блоков Советский патент 1990 года по МПК G06F11/22 

формирования сигналов запуска, блок В задания режима, регистр 9, второй сумматор 10, первый блох II сравнения, блок 12 индикации, элемент И 13 и блок управления 14. Аппаратные уз лы и логические связи устройства позволяют копировать в памяти заданные

. 1

Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке, контроле работоспособности и техническом обслуживании сложных цифровых устройств и систем.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения многократного анализа произвольно выбранного информационного участка произвольной длины до и после заданного условия.

На, фиг. 1 изображена структурная схема устройства для записи и анализа циклограмм дискретных блоков устройства; на фиг. 2-5 - варианты построения структурных схем соответственно блока формирования тактовых сигналов блока формирования сигналов запуска, блока задания режима и блока управления; на фиг. 6 - диаграммы работы устройства.

Устройство для записи и анализа - циклограмм дискретных блоков содержит блок 1 оперативной памяти, первый сумматор 2, первый, счетчик 3, второй блок сравнения 4, второй счетчик 5, блок 6 формирования тактовых сигналов, блок 7 формирования сигналов запуска, блок 8 .задания режима, регистр 9, второй сумматор 10, первый блок I1 сравнения,. блок I2 индикации, элемент И 1-3, блок 14 управления.

Блок 6 формирования тактовых сиг- налов (см. фиг. 2) состоит из элемента И 15, предназначенного для стро- бирования входных синхронизирующих импульсов, и триггера 16 для фикса- ции запускающего момента, с выхода блока 7.

участки входной информации либо один и тот .же участок в динамике. Прочитав содержимое блока памяти, пользователю представляется возможность одновременного анализа динамики развития заданного им участка исследуемого процесса. А ил.

Блок 7 формирования сигналов запуска (см. фиг, 3) включает в себя схему 17 сравнения, выделяющую под сигналы синхронизации моменты совпадения кодовой комбинации, заданной пользователем на блоке 8, с аналогичной кодовой комбинацией во входной информации, триггер J8,.фиксирующий момент началгч снятия копии в блоке i

памяти, схему 19 сравнения, сравнивающую заданное, пользователем число пропусков момента анализа (задержку запуска) с количеством совпадений входной информации с запускающим ко

довым словом, просчитанное счетчи

ком 20 пропусков, счетчик 20 предназначенный для счета числа совпадений кодовых слов (заданного и присутствующего во входной информации).

Блок 8 зал.ания режимов (см. фиг.4) содержит регистр 21, с помощью которого пользователь задает код запус- кающрго момента (точку, относительно которой он желает провести анализ вхЬдной информации), регистр 22 величины зоны ПОСЛЕ, с помощью которого пользователь устанавливает величину упаковки в блоке 1 послеистории события, регистр 23 числа пропусков

с помощью которого пользователь, устанавливает величину задержки момента копирования информации в блоке I па- мяти, регистр 24 величины зоны анализа, с помощью которого пользоватепь

устанавливает величину одной упаковки в блоке I (величина ДО + ПОСЛЕ), кнопки 25 для установки устройства в исходное состояние (состояние анализа входной информации).

Блок 14 управления (см. фиг. 5) содержит генератор 26 импульсов, для синхронизации работы блока 12 и формирования счетных импульсов счетчика адресов чтения в режиме чтения содержимого блока I. Генератор 26 работает в непрерывном режиме. Триггер 27 устанавливает либо режим за- писи (анализа), либо режим чтения блока I. Блок.14 также содержит коммутатор 28 (коммутирующий либо адрес записи в блок I, либо адреса чтения иа блока 1), счетчик 29 адресов чте- иня, формирующий последовательно адреса чтения блока I, дешифратор 30 последнего адреса записи в блок 1, фиксирующий последний адрес блока (момент заполнения блока I) и переводящий устройство в режим чтения блока I памяти.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Перед пуском устройства пользователь должен произ- следующие действия:

подключить исследуемые точки контролируемого устройства к информационным входам устройства, подключить цепь синхронизации исследуемого уст- ррйства к синхронизирующему входу устройства, установить с помо.щью регистра 21 код запускающего слова, уст новнть с помощью регистра 22 величину фиксации послеистории события относительно заданного -кодового сло- ча, установить с помощью регистра 23 пропусков момента совпадения (величину задержки момента анализа), установить с помощью регистра 24 не- 00ходимую зону анализа (величину одной упаковки в блоке I), нажать и отпустить кнопку 25 блока 8.

При нажатии кнопки 25 (начальная установка) сигнал с выхода блока 8 поступает на регистр 9, счетчики 3 И 5 и устанавливает их в нулевое состояние, поступает на-блоки 6 и 7, где устанавливает в нулевое состояние счетчик 20, триггеры 16 и 18, дтем поступает в блок 14, где уста- )4эвливает в нулевое состояние триггер 27. В результате устройство иа- чинает работать в режиме анализа входаой информации и циклической записи первой зоны упаковки в блок 1. Этот режим обеспечивается работой cxew 17 сравиеяия, которая выделяет нэ входного информационного потока |сомбинацию, аналогичную заданной на регистре 21 (под сигнал синхронизации) .. Номенты совпадения с указанным кодовым словом просчитываются счетчи- ком 20, выход которого контролируетfO

15

0

5

ся схемой 19-сравнения. Счетчик 3, , просчитывая синхронизирующие импульсы, формирует адреса записей в блок I в пределах первой зоны упаковки. Величина зоны упаковки может быть переменной, так как устанавливается пользователем на регистре 24 в соответствии с решаемой им задачей. Позтому схема 1I сравнения при равенстве значения счетчика 3 величине зоны упаковки формирует импульс сброса счетчика 3, после которого счетчик 3 начинает счет с нулевого адреса. Этим достигается формирование последовательности адресов записи в блок I только в пределах заданной регистром 2А зоны. На первом входе сум- ма-iopa 0 присутствуют нули, поэтому адреса, соответствующие первой зоне упаковки, с выхода счетчика 3 через вторые входы сумматора 10 поступают в блок I4 управления на вход коммутатора 28, а с его выхода - на адресный вход блока 1. Элемент И 13, .имея на втором входе разрешающий потенциал с выхода блока 14 (с выхода триггера 27), пропускает сигнал сиихро- нкзации в качестве импульсов записи на вход блока I. Таким образом в бло- 0 ке I постоянно пишется (копируется) входная информа1хия в пределах первой зоны упаковки, причем при заполнении указанной зоны происходит повторная запись с нулевого адреса, при этом 5 новая информация стирает ранее записанную.

Указанная ситуация сохраняется до тех пор, пока схема совпадения 19 не зафиксирует равенство содержимого - счетчика 20 заданному числу пропусков. Этот момент фиксируется триггером 18, после чего синхронизирующие импульсы начинают проходить через элемент И 15 на вход счетчика 5 с целью отсчета величины послеистории события, равной заданной на регистре 22, и завершения копирования входной информации в первой зоне блока I. При равенстве заданной на регистре 22 величины послеистории величине, отсчитанной счетчиком 5, блок 4 сравнения при наличии сигнала синхронизации формирует импульс записи в регистр 9 (под фронт импульса), в результате чего на первом входе сумматора 10 появляется комбинация, равная величине зоны упаковки, что приводит к смещению адресов записи в блоке I,

0

5

0

5

формируемых счетчикок 3 на величину содержимого регистра 9. С этого момента запись в первую дону блока 1 (первая упаковка) прекращается и на- чииается последовательная циклическая запись во вторую зону блока , величина которой равна первой адан - иой регистром 24). В результате про- йэведеннык действий в первой зоне блока 1 окажется уопия поелвисторин входной информации, равная заданной пользователем на регистре 22, и ко- Лия пр(едыстории, равная по величине разности между заданной величиной зоны анализа и величиной посленсто- рии. При этом предыстория и послеис- тория события понимается .относительно заданного пользователем на регистре 21 кодового слова, прнсутствующе-. го во входной информацин.

Запись во вторую зону анализа блока 1 происходит аналогично первой. Разница состоит лишь в том, что на выходе регистра 9 отсутствуют нули, а присутствует комбинация, равная комбинации набранной на регистре 24, Сумматор 2, суммируя содержимое регистров 9 и 24, подготавливает на входе 1)егистра 9 двойное адресное смещение зоны анализа, которое еще не занесено в регистр 9 из-за отсутствия строба записи с блока 4 сравнения . Счетчик 3 продолжает формировать текущие адреса записи.

С очередным появлением во входной информации комбинации, равной кодовой, импульс совпадения с выхода схемы 7 сравнения устан.авливает триг- .гер 16 в единичное состояние .(последний был сброшен в момент записи значения приращения адресов в регистр 9) и тем самым разрешается новый отсчет величины послеистории счетчиком 5. После заполнения первой зоны производится очередная запись подготовленной, сумматором 2 комбинации в регистр 9, в результате чего завершается запись второй зоны упаковки в блок 1 и переход к третьей и т.д.

Абсолютные адреса записи в блок 1 nocTynawt также в блок 14 управления иа дешифратор 30. Последний в момент записи послеистории события следит за величиной адреса блока 1 и при

25

ние, и устройство переходит в режим чтения; записанной в блок йнформа- ции. В этот момент сигнал с выхода триггера 27 с помощью элемента И 13

блокирует прохождение импульсов записи в блок 1, коммутатор 28 начинает пропускать на вход блока 1 содержимое счетчика 29, формирующего с помощью генератора 26 последовательfO но адреса чтения блока 1 в пределах всей памяти. Прочитанная из блока I информация преобразуется блоком 12 индикации в удобную для пользователя форму, например в шестнадцатиричный

5 код, и -отображается для последующего .анализа скопированного процесса. Повторный запуск устройства осу- щаЬтвляется повторным нажатием и отпусканием кнопки 25 блока 8.

20 Рассмотрим работу устройства на конкретном примере.

Предположим, что входной информационный поток представляет собой выходную последовательность трехразррд- ного двоичного счетчика, работающего в режиме циклического счета, и объем памяти устройства равен 18 словам. Допустим также, что для пользователя представляет интерес анализ работы

30 счетчика относительно комбинации Oil, причем его интересует поведение счетчика после появления комбинации О П в пределах последуюпц1х трех комбинаций и поведение счетчика в прадедах

35 двух предыдущих коду 01 комбинаций. Кроме того, пользователя интересует динамика изменения заданного участка работы счетчика {относительно ком- бина15ии 011) при многократном выходе

40 в точку 011 при циклической работе последнего, причем начать анализ необходимо не с первого появления комбинации 011, ас пятого. Допустим, что счетчик начинает работу с комби45 нации 000,

При решении этой задачи в соответствии с описанием устройства пользователю необходимо произвести следу ющие действия: подключить выходы разSO рядов счетчика к ин(1юрмационным входам устройства, подключить цепь синхронизации (в данном случае счетный импульс) к синхронизирующему входу устройства, установить с помощью реёгр равеистве максимальному формирует гистра 21 код запускающего слова, сигиал, соответствующий полному за- равный ОН, установить с помощью ре- поянеиию блока 1. При этдм триггер 27 гистра 22 величину послеистории, рав- устанавливае ся в единичное состоя- ной трем, установить с помощью ре

ние, и устройство переходит в режим чтения; записанной в блок йнформа- ции. В этот момент сигнал с выхода триггера 27 с помощью элемента И 13

блокирует прохождение импульсов записи в блок 1, коммутатор 28 начинает пропускать на вход блока 1 содержимое счетчика 29, формирующего с помощью генератора 26 последовательно адреса чтения блока 1 в пределах всей памяти. Прочитанная из блока I информация преобразуется блоком 12 индикации в удобную для пользователя форму, например в шестнадцатиричный

код, и -отображается для последующего .анализа скопированного процесса. Повторный запуск устройства осу- щаЬтвляется повторным нажатием и отпусканием кнопки 25 блока 8.

Рассмотрим работу устройства на конкретном примере.

Предположим, что входной информационный поток представляет собой выходную последовательность трехразррд- ного двоичного счетчика, работающего в режиме циклического счета, и объем памяти устройства равен 18 словам. Допустим также, что для пользователя представляет интерес анализ работы

счетчика относительно комбинации Oil, причем его интересует поведение счетчика после появления комбинации О П в пределах последуюпц1х трех комбинаций и поведение счетчика в прадедах

двух предыдущих коду 01 комбинаций. Кроме того, пользователя интересует динамика изменения заданного участка работы счетчика {относительно ком- бина15ии 011) при многократном выходе

в точку 011 при циклической работе последнего, причем начать анализ необходимо не с первого появления комбинации 011, ас пятого. Допустим, что счетчик начинает работу с комбинации 000,

При решении этой задачи в соответствии с описанием устройства пользователю необходимо произвести следующие действия: подключить выходы разрядов счетчика к ин(1юрмационным входам устройства, подключить цепь синхронизации (в данном случае счетный импульс) к синхронизирующему входу устройства, установить с помощью регистра 23 величину задержки момента анализа, равной четырем .(чтобы с пятого совпадения уже производить копи рование), установить с помощью регистра 24 зону анализа, равную сум- ме йеличин предистории (2) и после- истории (3), т.е. 2 + 3 + I 6 (здесь единица есть сама комбинация 01), запустить устройство, нажав и отпустив кнопку 25 блока 8. ,-

Работа устройства будет происходить следующим образом, 1ачав работать, счетчик многократно формирует последовательность следующих восьми комбинаций: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, Ml, среди которых встречается и комбинация ОМ, заданная пользователем в качестве запускающей. Анализируя входной поток, схема 17 каждьш раз при появлении комбинации ОМ .формирует импульс, просчитывае- мь1й счетчиком 20. В момент, когда счетчик 20 насчитает четыре импульса, схема 19 сравнения определит равенство кодов счетчика 20 и регистра 23, и с пятого импульса совпадения счетчик 5 начинает отсчет величины послеистории. К этому моменту времени в блоке 1 в первой зоне анализа, равной шести ячейкам, уже записана предыстория работы счетчика относительно комбинации ОМ.

Предлагаемое устройство производит еще. три записи (послеисторию), стирая три ячейки предыстории и заканчивает запись в первую зону блока I. Далее, производя смещение текущих адресов с выхода счетчика 3 с помощью ..сумматора 2, регистра 9 и сумматора 10 происходит последова-. тельная упаковка зон анализа, каждая из которых равна шести ячейкам. Когда абсолютный адрес записи в блоке 1 станет равным 18 -(объем блока I), - срабатывают дешифратор 30 и триггер 27 и устройство переключается в режим чтения содержимого блока 1. Работа счетчика и содержимое блока I для взятого примера приведены на фиг. 6.

Просматривая с помощью блока 12 записанную копию работы счетчика, можно зафиксировать его ошибку при неустойчивой работе (копии в разных зонах анализа при этом будут отличаться друг от друга).

Формула

8 зоб

р е т е н и я

g Ю

Устройство для записи и анализа циклограмм дискретйых блоков, содержащее блок формирования сигналов запуска, блок индикации, первый блок сравнения, первый счетчик,.элемент И, блок формирования тактовых сигналов, блок оперативной памяти, блок задания режима и блок управления, причем блок управления содержит генератор импульсов, триггер, счетчик и дешифратор, информационный вход устройства соединен с информационными входа- .- ми блока оперативной памяти и форми20

25

30

рователя сигналов запуска, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторыми входами разрешения вьщачи тактовых сигналов блока формирования тактовых сигналов, тактовый вход устройства соединен с входами синхронизации блока формирования сигналов запуска и блока формирования тактовых сигналов, выход сброса блока задания режима соединен с входами начальной установки блока формирования сигналов запуска блока формирования тактовых сигнгшов и нулевым входом триггера блока управления, выход кода запускающего момента и выход кода числа пропусков блока задания режима соединены соответственно с входом задания , кода запуска и входом задания кода задержки запуска блока формирования сигналов запуска, информационный выход блока оперативной памяти соединен с информационным входом блока индикации, выход кода величины зоны анализа блока задания режима соединен с первым входом первого блока сравнения, информационный выход первого счетчика соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход дешифра- тора блока управления соединен с входом триггера блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения Q многократного анализа произвольно выбранного информационного участка произвольной длины до и после заданного условия, в устройство введены первый и второй сумматоры, второй счетчик, регистр и второй блок сравнения, в блок управления введен коммутатор, причем выход генератора импульсов блока управления соединен со счетным входом счетчика блока уп5

0

равлеиия и с тактовым входом блока индикации, прямой выход триггера блока управления соединен с входом разрешения счета счетчика блока управления, с управляющим входом коммутатора блока .управления, с первым входом элемента И и с входом разрешения ин- дикации блока индикации, второй вход которого соединен с вторьгм входом бло блока оперативной памяти, первый и второй выходы блока формирования тактовых сигналов соединены с первым и вторым тактовыми входами дешифратора блока управления,.выход счетчика блока управления соединен с первым ииформа1Ц1оиным входом коммутатора блока управления, выход коммутатора блока управления соединен с адресным входом блока оперативной памяти, вы

ходы кода вепичииы зоны анализа и ко-20са блока задания режима соединен с

да величины задержки блока заданиявторыми входами начальной установки

режима соединены соответственно с пер-второго счетчика, регистра и первого

первьш входом первого сумматора исчетчика, информационный выход н

первым информационным входом второгосчетный вход второго счетчика со едиблока сравнения, выход равенства ко- 25йены соответственно с вторым инфорторого соединен с первым входом на-мационным входом второго блочальной установки второго счетчика,ка сравнения и третьим вы входами записи регистра и блока one-ходом блока формирования такративиой памяти и входом начальнойтовых сигналов.

Фиг. 2 к6(Ю} к BUS)

1313221

10

установки формирователя тактовых сигналов, тактовый вход устройства соединен со счетным входом первого счетчика, входом синхронизации второго блока сравнения, тактовым вхо- дом первого блока сравнения и вторым элемента И, выход которого соединен с входом записи блока оперативной памяти, выход первого сумматора соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и первым входом второго сумматора, выход первого счетчнка со- единен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора и информационным входом дешифратора блока управления, выход сброк5

OfTj

К 1{П) к 7U9) к J.S.m), 7(Щ20}

1 - 1 ta/vf27;

ФигЛ

к 12

к1 л

Изобретение касается контроля и диагностики цифровых систем и может быть использовано в качестве анализатора при разработке, наладке, Входная контроле работоспособности и техническом обслуживании сложных цифровых устройств и систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства контроля за счет обеспечения логического анализа динамики изменения произвольно выбранного информационного участка произвольной длины одновременно до н после заданного условия в случае многократного выхода исследуемого процесса в заданную пользователем точку. Устройство содержит блок 1 оператив- ной памяти, первый сумматор 2, первый счетчик 3, второй блок сравне- . кия 4, второй счетчик 5, блок 6 формирования тактовых сигналов, блок 7 с &

2д

От 6(15} ОтТЩТ От 8125)

30

27

Фиг. 5

Редактор А. Бер

Составитель А. Сигапов

Техред И,Попович Корректор Г. Решетник

Заказ 2488 Г . Тираж 566Подписное

ВНИЖ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1 13035., Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5

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