Устройство для контроля цифровых объектов Советский патент 1987 года по МПК G06F11/16 

13

№ 851410. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выявления неисправностей в контурах обратных связей цифровых объектов без их разрывов. Цель достигается тем, что, в устройство, содержащее регистр 1 сдвига, первый сумматор 2, блок 3 управления, блок 4 индикации, пульт 5 управления, первый коммутатор 6, первый счетчик 7, второй коммутатор 8, формирователь 9 одиночного импульса и задающий генератор 10, дополнитель1

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для кодирования технического состояния, контроля и диагностики цифровых объектов и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. № .

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выявления неисправностей в контурах обратных связей цифровых объектов без их разрьгоов.

На фиг, представлена структурная схема устройства для контроля цифровых объектов; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - схема пульта управления.

Устройство содержит регистр 1 сдвига, первый сумматор 2, блок 3 управления, блок 4 индикации, пульт 5 управления, первый коммутатор 6,

первый счетчик 7, второй коммутатор 8, формирователь 9 одиночного импульса, задающий генератор 10, второй счетчик 11, модуль 12 эталонных микросхем, содержащий третий коммутатор 13, эталонный блок 14, включающий группу эталонных микросхем 14.1 14.m и второй сумматор 15, второй 16 и первый 17 элементы ИЛИ, элемент 18 задержки первый 19 и второй 20 элементы И, триггер 21, группу элементов ИЛИ 22, узел 23 переключения и контролируемый объект 24.

Блок управления содержит усилители 25 - 28, элементы И 29 и 30,

9037

но введены второй счетчис 11, третий коммутатор 13, эталонный блок 14 и второй сумматор 15, первый и второй элементы ИЛИ 17, 16, элемент 18 задержки, первый и второй элементы И 19,20, триггер 21, группа элементов ИЛИ 22, узел 23 переключения. Устройство позволяет осуществлять контроль и диагностику цифровых объектов в отсутствие эталонных ключевых слов путем поочередной проверки микросхем объекта с использованием модуля эталонных микросхем. 3 ил..

триггер .31, входы 32 - 36, выходы 37 - 38.

Пульт управления содержит ключи 39 - 44, входы 45 - 49, выходы 50 - 57.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом контроля объекта 24 и поиска в нем неисправной микросхе- мы проверяют исправность самого устройства.

Для контроля устройства без модуля 12 эталонных микросхем (первый

режим, обычно в начале работы с объектом 24, когда еще не требуется определить неисправную микросхему в контуре обратной связи этого объекта) -устанавливают переключатель 41

в положение Контроль обеспечивая подачу сигнала управления (уровень логического нуля) через ключ 41.1 и четвертый выход 52 пульта 5 управления на второй вход второго коммутатора 8 и тактирующих импульсов в стробе Старт-стоп с второго выхода блока 3 управл€ ния через второй вход.46 пульта 5 управления, ключ 41.2, первый выход 53 на счетный

вход первого счетчика 7.

При этом по указанному сигналу управления второй коммутатор 8 устанавливается в такое положение, когда его выходы Стоп, Старт, Синхронизация и Информация соединяются соответственно с его пятым, четвертым, третьим и первым входами.

3I

Одновременно с установкой переключателя Д1 устанавливают переключатель A3 в положение Контроль без модуля 12, обеспечивая подачу сигнала управления (уровень логического нуля) через ключ 43.1, шестой выход 55 пульта 5 управления на первьй вход второго элемента И 20, который запирается, и тактирующих импульсов (имитирующих двоичную информацию) с выхода задающего генератора 10 через третий вход 48 пульта 5 управления, ключ 43.2, третий выход 55 на пер- . вый вход второго коммутатора 8.

Ключ 40 устанавливают в такое по- ложение, когда с второго выхода 51 пульта 5 управления поступающий на вход первого коммутатора 6 сигнал управления соединяет поразрядно группу выходов данного коммутатора с его первой группой входов

Положение ключей 44 наборника в данном режиме не имеет значения.

Нажатием ключа 39 синхроимпульсами, поступающими от задающего гене- ратора 10 через ключ 39 и седьмой выход 50 пульта 5 управления на входы элементов 1,3,7,9,11,14,17 и 24, все элементы памяти устройства устанавливаются в нулевое состояние.

Нажатием ключа 42 начинается процесс самоконтроля устройства. При этом через пятый выход 54 пульта 5 управления сигнал разрещения посту- пает через первьй элемент ИЛИ 1б на третий вход формирователя 9 одиночного импульса. С его вьпсрда одиночный импульс (сигнал Старт) через второй коммутатор 8 постзшает на вход Старт 34 (фиг.2) блока 3 управления, устанавливая в нем в единичное состояние триггер 31 и открывая элементы И 29 и 30, через которые синхроимпульсы начинают посту- пать через первый 37 и второй 38 выходы блока 3 управления на первые входы сдвигового регистра 1 (в качестве импульсов сдвига) и сумматора 2 (в качестве входной двоичной ин- формацииу, а также на счетный вход счетчика 7 (в качестве импульсов счета) , Входная двоичная последовательность по методу сигнатурного анализа сжимается (преобразуется) в сдвиго- вом регистре 1 и первом сумматоре 2 в компактное ключевое слово.

При переполнении счетчика 7 с ег выхода переполнения соответствующий

374

сигнал поступает через пятый вход и выход Стоп второго коммутатора 8 на вход Стоп 36 (фиг.2) блока 3 управления, устанавливая в нулевое состояние триггер 31. При этом прекращается преобразование входной двоичной последовательности на сдвиговом регистре 1 и сумматоре 2.

Полученный результат в регистре 1 сдвига через коммутатор 6 поступает на блок 4 индикации и отображается на.нем в виде семисегментного кода. При совпадении полученного кода с эталонным устройством считается исправным и может быть использовано для кодирования, контроля и диагностики цифровых объектов, а также для проверки модуля эталонных микросхем.

Для контроля модуля 12 эталонных микросхем (второй режим) указанный модуль вставляют в устройство на специально отведенное для этого установочное место, обеспечивая тем самым подачу питания в модуль через разъем, и сочленяют его вилку 23,2 с розеткой 23,1 разъема 23. Переклю- 1атель 41 устанавливают в положение Контроль, а переключатель43 в положение Контроль модуля 12. При этом сигнал управления (уровень логической единицы) через ключ 43.1 переключателя 43, щестой выход 55 пульта 5 управления поступает на первый вход второго элемента И 20. Одновременно с этим через ключ 43,2 пульта 5 управления (через его чет- вертьй вход 49 и третий выход 56) выход второго сумматора 15 модуля 12 соединяется с первым входом второго коммутатора 8.

Ключ 40 устанавливают так же, как и в предьщущем режиме.

Положение ключей 44.1-44.П наборника 44 должно быть отжатым, т.е. на первые входы группы элементов ТКШ1 22.1-22.п поступают уровни логического нуля.

Нажатием ключа 39 все элементы памяти устройства устанавливают в нулевое состояние. Через вход установки в ноль модуля 12 в нулевое состояние также устанавливаются запоминающие элементы эталонных микросхем (если они имеются).

С нажатием ключа 42 начинается процесс контроля модуля 12 эталонных микросхем. При этом через пятый выход 54 пульта 5 управления сигнал

51

разрешения (сигнал логической единицы) поступает через первый элемент ИЛИ 16 на третий вход формирователя 9 одиночного импульса, который выра- батьшает сигнал Старт, По импульсу Старт также, как и IB описанном режиме работы устройства, осуществляется процесс сжатия двоичной информации, поступающей на первый вход второго коммутатора 8, Однако в данном режиме в качестве указанной двоичной информации поступают не синхроимпульсы с задающего генератора 10, а реакция модуля 12 эталонных микросхем на входные возбуждающие воздействия, снимаемые с выходов регистра 1 сдвига.

. Кроме того, данный режим работы отличается кратным автоматическим - повторением процесса сжатия (по числу эталонных микросхем модуля 12) и получением общего ключевого слова технического состояния всего модуля 12 эталонных микросхем. Это достигается следующим образом.

Одновременно с подачей сигнала Старт на четвертьй вход второго коммутатора 8, этот сигнал также поступает на второй вход второго элемента И 20 и через его выход устанавливает в единичное состояние триггер 21, через прямой выход которого уровень логической единицы поступает на второй вход первого элемента И 19,

Начавшийся процесс сжатия двоичной последовательности осуществляется, когда второй счетчик 11 находится в нулевом состоянии (в результате начальной установки посленажатия ключа 39), Данный нулевой код с выходов 1-п счетчика 11 через группу элементов ИЛИ 22,1-22,п передается на входы группы управления третьего коммутатора 13, который при этом свою группу информационных входов поразрядно соединяет с группой входов микросхемы 14,1, При этом псевдослучайная двоичная последовательность с выходов регистра 1 сдвига поступает на входы микросхемы lA.l, а реакция на эти воздействия с ее выхода через второй сумматор 15, четвертый вход 49 пульта 5 управления, ключ 43,2 и третий выход 56 пульта 5 управления поступает на первый вход второго коммутатора 8.

Процесс сжатия, как и в предьщу- щем режиме, прекращается по сигналу

9037 6

переполнения первого счетчика 7, с выхода переполнения которого указанный сигнал поступает на первьй вход открытого в данном режиме элемента

5 И 19 и на счетный вход счетчика 11, Этот сигнал, увеличивая код счетчика 11 на единицу, через входы группы управления коммутатора 13 обеспечи- . вает поразрядное соединение его группы информационных входов с грзшпой входов микросхемы 14,2 (вместо микросхемы 14,1), Этот, же сигнал через элемент 18 задержки и первый элемент ИЛИ 16 поступает на третий вход фор5. мирователя 9 одиночного импульса, которьй вырабатывает на своем выходе сигнал Старт, разрешающий процесс сжатия двоичной последователь- ности, поступающей на первьй вход

0 коммутатора 8,

Псевдослучайная двоичная последо- вательно.сть с выходов регистра 1 сдвига поступает ч.ерез узел 23 подключения и коммутатор 13 на входы

5 микросхемы 14,2, а реакция на эти воздействия с ее выхода через второй сумматор 15, четвертый вход 49, ключ 43,2 и третий выход 56 пульта 5 управления поступает на первый вход

0 второго коммутатора 8,

Очередным сигналом Стоп процесс сжатия приостанавливается, а на вход счетчика 11 добавляется единиц, в результате чего группа информационных входов коммутатора 13 подразряд- но соединяется с входами очередной микросхемы группы 14 эталонных ник-- росхем. Этим же сигналом Стоп (заQ держанным элементом 18) вырабатывается сигнал Старт для продолжения процесса сжатия.

Процесс сжатия в рассматриваемом режиме завершается окончательно пос ле обработки последней микросхемы 14,т модуля 12 эталонных микросхем, когда второй счетчик 11 вырабатывает сигнал переполнения, который с выхода данного счетчика поступает чеQ рез второй вход и выход второго элемента ИЛИ 17 на вход установки- в ноль триггера 21, После этого очередным сигналом Стоп процесс сжатия останавливается, а сигнал

г Старт не вырабатывается, так как элемент И 19 закрыт триггером 21,

После завершения т-го цикла сжатия двоичной последовательности в регистре 1 сдвига формируется двоич5

713

ный код, который через первую группу входов первого коммутатора 6 поступает на группу входов блока 4 ин- .дикации. Блок 4 индикации преобразует двоичный код в соответствующий ему семисегментный. При совпадении полученного кода с эталонным модуль 12 эталонных микросхем считается исправным и может быть использован для контроля и диагностики цифровых объектов.

Для контроля объекта 24 (третий режим) устанавливают переключатель 41 пульта 5 управления в положение Работа, обеспечивая подачу-сигнала управления (уровень логической еди- ницы) через ключ 41.I. и четвертый выход 52 пульта 5 управления на второй вход второго коммутатора 8, который свои входы Старт, Стоп, Синхронизация и Информация соединяет со своими одноименными выходами, В этом же положении переключатель 41 пульта 5 управления счетный вход счетчика 7 соединяется с первым выходом блока 3 управления через первый вход 47, ключ 41,2 и первый выход 53 пульта 5 управления.

Ключ 40 пульта 5 управления устанавливается в такое положение когда с второго выхода 51 пульта поступающий на вход первого коммутатора 6 сигнал управления соединяет поразрядно группу вьйсодов данного коммутатора с его первой группой входов YecnK сжатие двоичной последовательности осуществляется методом сигнатурного анализа). Ключ 40 устанавливают в другое положение, если сжати двоичной последовательности осуществ ляется методом счета перепадов,

- Положение ключей переключателя 43 и наборника 44 не имеют значения для данного режима..

Входы Стоп, Старт и Синхронизация устройства (одноименные входы второго коммутатора 8) соединяют с заранее определенными и постоянными для данного объекта 24 контроля одноименными выходами . Вход Информация устройства (одноименный вход второго коммутатора 8) соединяют при помощи автощзша или ручного щупа, снабженного иглой, с выбранной (анализируе- мой) точкой объекта 24 (с выходом Информатщя объекта 24),

Нажатием ключа 39, как ив преды- дущих режимах, устройство и объект

78

24 устанавливают в нулевое состояние. Объект 24 может устанавливаться в ноль и от своего пульта управления, Сигнал установки в ноль разрешает

начало стимуляции объекта 24, Приче средства стимуляции могут быть как

внутренними, встроенными в объект

24, так и внешними. Нйчало стимуля- . ции объекта после установки его в

ноль (по сигналу установки в ноль) - наиболее простой и удобный вариант управления объектом. Начало стимуляции объекта может задаваться также от пульта управления объекта,

в результате возбуждения (стимуляции) цифрового объекта 24 в его выбранной точке во времени разворачивается совершенно определенный, соответствующий стимулирующему возбуждению, динамический процесс двоичная последовательность, которая поступает на вход Информация второго коммутатора 8, Далее процесс сжатия двоичной последовательности по методу сигнатурного анализа осуществляется так же, как в двух пре- дыдуддих режимах, но в данном режиме двоичная последовательность снимает -. ся с контролируемого цифрового объекта, тогда как в двух предыдущих

вырабатывается внутри устройства.

1

Сжатие двоичной последовательности методом счета перепадов происходит параллельно (одновременно) со сжатием ее цо методу сигнатурного анализа. При этом двоичная последовательность в стробе (вьщеленцом сигналами Старт и Стоп) с первого выхода блока 3 управления посту-/ пает через первый вход 47, ключ 4,2 и первый выход 53 пульта 5 управления на счетный вход первого счетчика 7, на котором.осуществляется сжатие (кодирование, преобразование) данной двоичной последовательности. Результат сжатия через группу выходов первого счетчика 7, вторую группу входов первого коммутатора 6,

его группу вьпсодов поступает на

группу входов 4 блока индикации. Одновременное использование результатов преобразования по методу счета перепадов и по методу сигнатурного

анализа позволяет существенно повысить достоверность сжатия двоичных последовательностей, снимаемых с синхронных объектов. Достоверное кодирование двоичных последовательностей

91

асинхронных объектов возможно лишь ПС методу счета перепадов, Лпя использования результатов преобразования двоичных последовательностей тем или иным из указанных методов достаточно установить ключ 40 пульта 5 управления в соответствующее положение .

Контроль цифрового объекта, а также поиск неисправных микросхем в нем осуществляют путем описанного процесса сжатия его двоичных последовательностей в определенных контрольных точках этого объекта и простейшего сравнения результатов сжатия с соответствуюрдими эталонными ключевыми словами, которые могут быть получены заранее на эталонном (исправном) объекте, Для контроля цифрового объекта достаточно провести анализ сигналов только на его выходных контактах.

Определение неисправной микросхемы в цифровом объекте во всех цепях, кроме цепей с обратными связями, осуществляется таким же образом. Неисправная микросхема при этом имеет на своем входе результаты сжатия, совпадающие с эталонными ключевыми словами, а на выходе - не совпадающие с соответствующими эталонными ключевыми словами,

В рассмотренном третьем режиме модуль 12 эталонных микросхем не используется.

Для определения неисправной микросхемы в контуре с обратной связью (четвертый режим) устанавливают ключ 40 и переключатель 41 так же, как и в предьщущем третьем режиме. Переключатель 43 устанавливается в положение, когда через шестой выход 55 пульта 5 управления на первый вход второго элемента И 20 подается уровень логического Нуля, чем исключается на протяжении всей работы в данном режиме установка триггера 2.1 в состояние логической единицы и обеспечивается обнуленное состояние второго счетчика 11,

С помощью ключей наборника 44 осуществляется выбор эталлоной микросхемы модуля 12 эталонных микросхем того же типа, что и подозреваемая в неисправности микросхема в контуре обратной связи проверяемого объекта.

;/10

Каждой эталонной микросхеме 14,1- 14.111 соответствует определенный код, набираемый с помощью ключей 44.1- 44,11 наборника. 44, Для удобства работы таблица соответствия набираемых указанных кодов и эталоннь х микросхем должна придаваться прибору или модулю 12 эталонных итеросхем или указываться на электрической принттнпиальной схеме рядом с микросхемами в контурах обратньга связей обслуживаемых объектов.

Установленный код на ключах 44.1- 44.п через группу выходов 57 пульта

5 управления, первые входы элементов ИЛИ 22.1-22.п поступают на входы группы управления третьего коммутатора 13, обеспечивая порязрядное соединение входов выбранной эталонной

микросхемы группы 14 эталонных микросхем с группой информационных входов третьего-коммутатора 13.

Для проверки подозреваемой микросхемы в KOHTypis обратной связи объек- та вилка 23.2 узла сочленяется с розеткой 23,3, связанной с многоканальным щупом (типа клипса, присоска или типа ложе гвоздей и т.д.), обеспечивающим электрическую, поразрядную

связь группы информационных входов третьего коммутатора 13 с всеми контактами подозреваемой микросхемы. Различные типоразмеры используемых в объектах микросхем требуют прнменения соответствующего набора различных щупов, которые легко могут заменяться благодаря наличию розетки 23,3 узла 23,

Так как подозреваемая и эталонная микросхемы не должны электрически соединяться своими выходами, это обеспечивается на стыках соединения выходов 1-т третьего коммутатора 13

с эталонными микросхемами 14.1-14.т. Перед получением каждого ключевого слова на подозреваемой или эталонной микросхеме с помощью однока- нального щупа, связанного с входом

информация второго коммутатора 8, этот вход соединяют с выходом подо- . зреваемой микросхемы, а затем с помощью ключа 39 устройство и объект устанавливаются в нулевое состояние

и осуществляется запуск стимулятора. Подозреваемая микросхема исправна, если ключевое слово, полученное на ее выходе, совпадает с ключевым словом, полученным на соответствую1113

щем выходе соответствующей эталонной микросхемы, В противном случае подозреваемая микросхема неисправна.

Формула изобретения

Устройство контроля цифровых объектов по авт.св. № 851А1О, о т л и- чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выявления неисправностей в контурах обратных связей цифровых объектов без их разрывов, в него введены второй счетчик, третий коммутатор, эталонньй блок, второй сумматор, узел переключения, триггер, два элемента И, два элемента ИЛИ, элемент задержки и группа элементов ИЛИ, причем счетный вход второго счетчика объединен с входом элемента задержки и подклю-v чен к выходу первого элемента И, первый и второй входь которого подключены соответственно к выходу переполнения первого счетчика и выхо- Ду триггера, нулевой и единичный входы которого подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и выходу второго элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом формирователя одиночного импульса и пятым выходом пульта управления, первый вход первого элемента ИЛИ объединен с входом сброса второго счетчика и

J2

25

33

26

712

подключен к первому выходу пульта управления, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом пере-, полнения второго счетчика, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов ШШ группы, вторые входы которых подключены к шестому выходу пульта управления, выходы элементов ИЛИ

группы подключены к соответствующим входам групп .управляющих входов третьего коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом узла переключения, первый вход

которого является информационным входом устройства для подключения к выходу контролируемого объекта, второй вход узла переключения соединен с вторьр выходом регистра сдвига,

группа выходов третьего коммутатора подключена к группе информационных входов эталонного блока, вход разрешения и группа выходов которого подключены соответственно к первому

выходу пульта управления и группе информационных входов сумматора, вы ход результата которого подключен к первому входу пульта управления, - второй вход и седьмой выход которого соединены соответственно с выходом задающего генератора и девятым входом второго коммутатора, выход элемента задержки соединен с первы « входом второго элемента ИЛИ.

29

37

38

30

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для кодирования технического состояния, контроля и диагностики цифровых объектов и является усовершенствованием изобретения по а.с. с (Л .J 00 со о СА:. 14)

27

31

36

28