Сигнатурный анализатор Советский патент 1987 года по МПК G06F11/25 

5

13434

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для контроля и диагностики , радиоэлектронной аппаратуры по мето ду сигнатурного анализа, в том числе и устройств, содержащих элементы с тремя состояниями.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля входной инфор- 1Q мации за счет обеспечения фиксации ее изменений в произвольные моменты времени.

На фиг. 1 представлена блок-схема сигнатурного анализатора;на фиг, 2 - -jg принципиальная схема шифратора;на фиг. 3 - временная диаграмма работы сигнатурного анализатора,

Сигнатурный анализатор содержит формирователи окна измерения 1 и сиг-JQ натур 2, блок 3 индикации,шифратор 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, стартовый 6, стопный 7, информационный 8 входы и вход 9 синхронизации.

Шифратор 4 содержит два ключевых 25 каскада, выполненных на транзисто- . pax 10 и 11, имеющих разные пороги срабатывания, определяемые для первого ключа делителем на резисторах 12 и 13 а для второго - цепьюj сое- зо тоящей из токоограничительного (базового) резистора 14 и диодов 15 смещения, и формирующг-сх ТТЛ-уровень вьгход- ного сигнала с помощью резис 1 орных нагрузок 16 и 17, и элемент ИСКШОЧ А- ЮЩЕЕ ИЖ 18, первый вход которого подключен к коллекторному выходу транзистора 11, находящегося в открытом состоянии при наличии единичного уровня сигнала, а второй - к выходу Q транзистора 10, находящегося в закрытом состоянии при наличии нулевого уровня входного (информационного) сигнала, а выход является выходом шифратора 4.. Д5

Шифратор 4 в зависимости от состояния информационного входа 8 формирует следующую совокупность значений, представленную в таблице.

Сигнатурный анализатор работает 50 следующим образом.

Входы 6 и 7 подключаются к точкам контролируемого блока, в которых присутствуют импульсы, определяющие начало и конец интервала (окна) из- 55 мерения. Синхровход 9 подключается к точке контролируемого блока, где присутствуют тактовые сигналы, определяющие моменты переключения конт35

132

ролируемого потока данных. Информационный вход 8 подключается к точке контроля потока данных (бинарных или с тремя состояниями). В исходном состоянии формировате ль 1 окна измерения и регистр формирователя 2 сигнатур обнулены (цепи установки в исход ное состояние не показаны).

По положительному фронту стартового сигнала с входа 6 формирователь 1 окна измерения устанавливается в единичное состояние (фиг. За), в результате чего единичный уровень напряжения с выхода формирователя 1 окна измерения поступает на управляющий вход формирователя 2 сигнатур. При этом формирователь 2 сигнатур разблокируется и состояние с информационного входа 8 сигнатурного анализатора (0,1 или Z, воспринимаемое ТТЛ-входом данных формирователя 2 сигнатур как логическая 1) заносится в формирователь 2 сигнатур в моменты следования положительных фронтов по входу записи, поступающих с выхода элемента ИСКЛЮ ШОЩЕЕ ИЛИ 5.

, Благодаря введению элемента ИСК- ЛЮ.ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 в схему сигнатурного анализатора сигнал записи в формирователь 2 сигнатур формируется им от двух источников: от импульсов, следующих по входу 9 синхронизации, или от сигналов, формирз емых схемой предлагаемого шифратора 4.

В любом случае по каждому положительному фронту сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 в формирователе 2 сигнатур производится запись с учетом состояния сигнала на информационном входе 8 на момент следования этого фронта.

Формирование сигнала записи элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 происходит следующим образом.

Так как импульсы синхронизации (тактовые сигналы) (фиг. Зб) поступают на вход 9 сигнатурного анализатора после изменения состояния на информационном входе 8 (фиг. Зв), наложение сигналов записи от указанных источников исключается, т.е. фронт записи на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ 5, формируемый синхросигналом,всегда отстоит по времени от фронта, формируемого сигналом с выхода шифратора 4 в момент изменения состояния информационного входа 8.

31

Следовательно, состояние выхода шифратора 4 после изменения состоя- ния информационного входа 8 также становится установившимся и к моменту следования синхроимпульса определяет действующий фронт записи.Если установившееся значение информационного входа 8 не является Z-cocтoяни ем (в том случае на первом входе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 с выхода шифратора 4 устанавливается потенциал низкого уровня)S импульс синхро- низации,поступающий на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, появля- ется на его выходе неинвертированным .т.е. запись в формирователь 2 сигнатур в этом случае производится по положительному фронту импульса синхронизации.

Если состояние. информационного входа 8 к моменту следования синхроимпульса является вы Еокоомным,на первом входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 устанавливается потенциал высокого уровня,что, исходя из принципа работы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5,вызывает инверсию синхроимпульса на выходе этого элемента, т.е. запись в формирователь 2 сигнатур в этом случае производится по отрицательному фронту импульса синхронизации (Z-состояние информационного входа 8 при этом воспринимается ТТЛ-входом информационного входа формирователя сигнатур как логическая 1).

Следовательно, по импульсам синхронизации (фиг. Зб), поступающим с входа 9 сигнатурного анализатора на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 в формирователь 2 сигнатур производится запись данных (фиг. Зв) с информационного входа 8 в моменты установившихся состояний входного сигнала (на фиг. Зг импульсы (фрон- ты) записи этой составляющей на выходе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 не заштрихованы).

В моменты изменения состояний информационного входа 8 сигнатурного анализатора на выходе шифратора 4 формируются дополнительные импульсы (фронты) записи в общий сигнал записи (фиг. Зг, штриховка).

Импульсы записи с выхода шифрато- pa 4 появляются в результате временной задержки срабатывания ключей, выполненных на транзисторах 10 и 11,при переходах типа С - 1, 1 О

5 О

0 5

Q

g

5

13

на информационном входе 8 сигнатур- ного анализатора. Транзистор 10 первого ключа с резисторными цепями базового смещения закрыт только при нулевых уровнях входного сигнала,а транзистор 11 второго ключа с базовым смещением, определяемым резисторами 12 и 1.4 и диодами 15, открыт только при единичных уровнях. В результате на резисторных нагрузках 16 и 17, подводимых к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, присутствуют единичный и нулевой ТТЛ-уровни (при указанных переходах) на время инерционности срабатывания второго ключа, достаточное для формирования на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 импульса записи положительной полярности.

При изменении сигнала на информационном входе 8 с О в 1 раньше открывается транзистор 10, а через время, определяемое временной задержкой переходного процесса установки порога включения транзистора 11 через диоды 15, открывается транзистор 11. В результате в момент включения транзистора 10 на втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 формируется нулевой уровень напряжения, а на первом входе,подключенном к выходу второго ключа,на интервал временной задержки сохранится единичный уровень. Следовательно, на выходах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 и шифратора 4 на это же время присутствует сигнал единичного уровня. С включением транзистора 11 на первом входе элемента ИСКЛЮЧАКШ1ЕЕ ИЛИ 18 появляется напряжение нулевого уровня, а следовательно, единичное состояние выхода шифратора 4 изменяется на нулевое.

Аналогично схемой шифратора 4 формируется положительный короткий импульс при изменении сигнала на информационном входе 8 с 1-го в 0-й уровень. В этом случае первым закрывается транзистор 10 и на втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 формируется единичный уровень напряжения, а включенное состояние транзистора 11 на время инерционности цепи его базового, смещения не изменяется, т.е. на первом входе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 18 сохраняется низкий уровень напряжения,а на выходе его на это время присутствует сигнал

51

единичного уровня, который изменяется на нулевой с переходом транзистора 1 1 в выключенное состояние.

При переходах типа О Z, 1 - Z с выхода элемента ИСЮТОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 формируются положительные фронты, т.е. эти фронты формируются с выхода шифратора 4,так как при Z-состоянии информационного входа сигнатурного анализатора транзистор 10 открыт транзистор 11 закрыт, в результате чего на первом входе элемента 18 присутствует единичный ТТЛ-уровень а на втором - нулевой,на выходе - сигнал единичного уровняj при переходах типа Z О, Z-i- 1 - отрицательные фронты (сигнал нулевого уровня).

Так как изменение состояний на информационном входе 8 происходит в паузах следования импульсов синхронизации, сигнал (импульс или фронт с выхода шифратора 4 проходит на выход элемента ИСКЛЮЧ УОЩЕЕ ИЛИ 5,не инвертируясь.

Следовательно, в паузах следования импульсов синхронизации предлагаемой схемой шифратора 4 будут обнаружены любые изменения состояния конт

ролируемои точки цепи данных,подключенной к информационному входу 8 сигнатурного анализатора (независимо от их природы: сбой, наводка,маскирование) , т.е. шифратором 4 сформируется импульс (фронт) сигнала, который поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и вызывает формирование импульса (положительного фронта) на выходе этого элемента, что производит запись в формирователе 2 сигнатур с учетом состояния информационного входа 8 сигнатурного анализатора на момент записи.

В любом случае в формирователь 2 сигнатур по информационному входу произойдет запись с входа 8 установившихся состояний (фиг. Зд) сигнала

Данные, поступающие на информационный вход формирователя 2 сигнатур подлежат свертке в соответствии с полиномом обратных связей

Р(х) х1 + х + х9 + к -f 1.

Состояние выходов формирователя

2 сигнатур визуально контролируется

- т

С ПОМОЩЬЮ блока о индикации.

Одновременно предлагаемым техническим решением .достигается контрол исправности третьего состояния точки

Q g

o 5

0

5

5

5

136

подключения к входу 8 данных.Если при .несправности в контролируемой цепи третье состояние (Z-состояние, фиг. Зв) заменяется одним из бинарных уровней (нулем - фиг. Зи или единицей - фиг. Зж), дополнительные сигналы записи (инициируемые выходом шифратора 4) сформируются в другие моменты времени (фиг. Зк, з) в результате чего в формирователь 2 сигнатур заносится двоичная последовательность (фиг. 3л, е), отличная от эталонной (фиг. Зд).

По положительному фронту стопного сигнала с входа 7 сигнатурного анализатора формирователь 1 окна измерения обнуляется (фиг. За) и формирователь 2 сигнатур блокируется,в резуль- тате чего состояние выходов формирователя сигнатур более не изменяется, а следовательно, остаются неизменными показания блока 3 индикации, благодаря чему, достигается визуальный контроль результата измерения (сжатия) последовательности входных данных в соответствии с полиномом обратных связей Р(х) +х + + х + 1, т.е. визуальный контроль сигнатур.

Таким образом, любое изменение состояния информационного входа сигнатурного анализатора с помощью пред- лаемой схемы шифратора 4 и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 в совокупности с всеми признаками в указанных взаимосвязях в пределах сигнатурного анализатора находит свое отражение в сигнатуре,т.е. в сигнатуру включается факт появления импульса любой полярности с одновременным контролем исправности третьего состояния, а значит повышается точность формирования сигнатур при обработке данных, имеющих три состояния.

Формула изобретения

Сигнатурный анализатор,содержащий формирователь сигнатур, формирователь окна измерения, шифратор и блок индикации, группа входов которого соединена с группой выходов формирователя сигнатур, управляющий вход задания окна измерения которого соединен с выходом формирователя окна измерения, входы Старт и Стоп которого являются одноименными входами анализатора,вход шифратора соединен с информационным вход ом аналиг затора, отличающийся тем,что, с целью повьшения достоверности контроля входной информации, за счет обеспечения фиксации ее изменений в произвольные моменты времени анализатор содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы ко- торого подключены соответс.твенно к выходу шифратора и синхровходу анализатора, выход элемента ИСКЛЮЧА- Ю1ЦЕЕ ИЛИ соединен с синхровходом формирователя сигнатур, информацион-

о i ч ный вход которого соединен с информационным входом анализатора.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровых устройств, имеющих элементы с тремя состояниями,по методу сигнатурного анализа. Целью изобретения является повьппение достоверности контроля входной информации за счет обеспечения фисаций ее изменения в произвольные моменты времени. Сигнатурный анализатор содержит формирователь 1 окна измерения, формирователь 2 сигнатур, блок 3 индикации, шифратор 4, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5, . стартовый вход 6,стопный вход 7,информационный йход 8 и вход 9 синхронизации. За счет введения в сигнатурный анализатор элемента ИСКЛЮЧАНШЩЕ ИЛИ,а также за счет конкретного исполнения шифратора анализатор имеет возможность фиксировать любые изменения входной информации (О -«-1,, , ит.д.)в произвольные моменты времени,в том числе и в промежутке между внешними синхросигналами. 3 ил, 1 табл. с е СЛ 4;: со

+56

U v

1Ъ

-с Ц - «-55 .

Ь 6о

01 I I 101100111 1 110

4--f..H---4---4---4--4-Н- 8 8 э Н--4- -I- е

ж

/ /- -Н1-«- 1 -- 3-l-S-i-bHf-

I О О I I 1 110

/7 0110011 -I-Ifc.J

1 1

- 4-f-4-

Редактор П.Гереши

Составитель С.Старчихин

Техред ЛоСердгокова Корректор М.Максимишинец

Заказ 4824/49Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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