Устройство для контроля логических блоков Советский патент 1988 года по МПК G06F11/26 

1

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и предназначено для контроля цифровых логических блоков и может быть использовано в автоматических системах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля логических блоков, имеющих в своем составе собственный генератор импульсов, т. е. контроль блоков, в кото- рых при определенных кодовых комбинациях на входе появляются пачки импульсов на выходе.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства контроля; на фиг. 2 - схема блока анализа; на фиг. 3 - схема блока формирования логических условий.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, блок 2 формирования логических условий, элемент 3 задержки, счетчик 4, регистр 5 сдвига, блок б индикации, элементы ИЛИ 7 и 8, группы переключателей поля запрещенной комбинации 9 и разрешенной комбинации 10, триггер 11, элемент И 12, элемент 13 запрета, элемент ИЛИ-НЕ 14, элемент И 15, регистр 16 тес- та, контролируемый блок 17, блок 18 анализа, схема 19 сравнения, элемент ИЛИ 20, элемент 21 запрета, триггер 22, элемент 23 индикации и элементы задержки 24 и индикации 25.

На фиг. 1 приняты следующие обозначе- ния: А - сигнал с выхода блока анализа; В - сигнал с выхода элемента И, определяющий начало такта; С - сигнал с выхода элемента ИЛИ, определяющий работу устройства при проверке логического блока в режиме, когда при подаче на вход проверяе- мого блока определенной кодовой комбинации на выходе появится потенциал; D - сигнал с выхода элемента ИЛИ, определяющий работу устройства при проверке логических блоков в режиме, когда при подаче на вход проверяемого блока определенной кодовой комбинации, на выходе появляется серия импульсов; Е - сигнал с выхода элемента запрета, определяющий запрет работы устройства при появлении запрещенной кодовой комбинации на входе испытуемого блока; F - сигнал с выхода испытуемого блока; Я - сигнал с выхода схемы сравнения; /С - сигнал, определяющий работу устройства.

Блок 2 формирования логических условий (фиг. 2) содержит шифратор, образо- ванный элементом И 26 и элементом ИЛИ 27, и триггер, образованный элементами ИЛИ 28, триггером 29, элементом ИЛИ 30 и элемент И 31, а также мультивибратор 32, коммутатор 33,мультивибратор 34 и элемент И 35

Блок 18 анализа (фиг. 3) содержит блок 36 памяти эталона, счетчик 37 импульсов, блок 38 сравнения, коммутатор 39, элемент 40 задержки.

5

....

15

25 3035о45

50

.2

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 после каждого такта работы формирует импульс, который поступает в счетчик 4 для формирования очередной кодовой комбинации и в регистр 5 сдвига для сдвига «1. Входные кодовые комбинации, поступающие с регистра 16 теста на вход испытуемого блока 17, разделяются на три группы: неразрешенные входные кодовые комбинации; разрешенные входные кодовые комбинации, при которых испытуемый блок 17 формирует на выходе потенциал определенного уровня; разрешенные входные кодовые комбинации, при которых испытуемый блок 17 формирует на выходе серию импульсов.

Входные неразрешенные кодовые комбинации определяются регистром 5 сдвига при подаче «1 на входы поля переключателей 9 неразрешенных комбинаций. Входные разрешенные комбинации, при которых на выходе испытуемого блока 17 формируются потенциал определенного уровня, определяются регистром 5 сдвига при подаче «1 на вход поля переключателей 10 разрешенных ком- ,бинаций. Входные разрешенные комбинации, при которых на выходе испытуемого блока 17 формируется пачка импульсов, определяются регистром 5 сдвига при подаче «1 на вход первого элемента ИЛИ 7. Устройство контроля логических блоков имеет несколь-- ко режимов работы.

Начальная установка устройства предусматривает обнуление регистра 5 сдвига и счетчика 4. Триггер 11 устанавливается в состояние, когда на его выходе, подключенном к элементу И 12, устанавливается потенциал высокого уровня. Триггер 22 устанавливается в состояние, когда на его выходе имеется потенциал низкого уровня.

Появление в счетчике 4 запрещенной кодовой комбинации определяется появлением «1 (потенциала высокого уровня) на выходе ноля переключателей 9 запрещенных комбинаций. Потенциалом низкого уровня с выхода элемента ИЛИ-НЕ 14 закрывается последовательно элемент И 12 и первый элемент И 15. С выхода последнего потенциалом низкого уровня В запрещается прохождение входной комбинации со счетчика 4 в регистр 16 теста. Одновременно потенциалом В запрещается работа схемы 19 сравнения. Потенциал низкого уровня с выхода элемента ИЛИ-НЕ 14 поступает на инверсный вход элемента 13 запрета, тем самым импульс с элемента 3 задержки проходит через элемент 13 и через блок 2, включает генератор, выполненный как ждущий мультивибратор 1, импульс с выхода которого поступает на вход счетчика 4 для формирования следующей входной кодовой комбинации и на регистр 5 сдвига, где происходит сдвиг «1.

Работа устройства при появлении на входе испытуемого блока 17 разрешенной комбинации. Появление в счетчике 4 входной разрешенной комбинации определяется появлением потенциала высокого уровня в поле переключателей 10 разрешенных комбинаций или на входе элемента ИЛИ 7. На выходе поля переключателей 9 запрещенных комбинаций должен быть потенциал низкого уровня, поэтому на выходе элемента 14 дол- жен быть потенциал высокого уровня. При этом на выходе элемента И 12 должен быть потенциал высокого уровня. Импульс с выхода генератора 1 через элемент 3 задержки и элемент И 15 поступает на вход регистра 16 теста, в который переписывается вход- ная комбинация испытуемого блока 17. Элемент 13 в этом случае закрыт.

При появлении потенциала высокого уровня на входах поля переключателей 10 разрешенных комбинаций с элемента ИЛИ 8 сигнал С поступает в блок 18 для подключения выхода Н схемы 19 сравнения к выходу А блока 18. Сигнал С поступает также в блок 2 для включения генератора 1 по сигналу Л. Сигнал А появляется после прихода сигнала Н в блок 18, который форми- руется после сравнения реакции испытуемого блока 17 на входную комбинацию с эталонным сигналом, приходящим в схему 19 сравнения с элемента ИЛИ 20.

Начало работы блока 2 определяется импульсным сигналом Е, поступаюшим с элемента 13. В случае правильного функционирования испытуемого блока 17 блок 2 выдает сигнал, по которому генератор 1 формирует импульс, необходимый для выработки, очередной входной кодовой комбинации в счетчике 4. При неправильном функционировании испытуемого блока 17 блок 2 выдает сигнал, поступающий на прямой вход элемента 21. Триггер 22 перебрасывается в состояние, когда на его выходе появляется по- тенциал высокого уровня. Включается элемент 23 индикации и закроются элементы 24 и 21 запрета.

Аналогично работает устройство при появлении потенциала высокого уровня на входе элемента ИЛИ 7. В этом случае потен- циал высокого уровня с выхода первого элемента ИЛИ 7 поступает в блок 18, где происходит подключение выхода Г испытуемого блока 17 и отключение выхода Н схемы 19 сравнения от входа блока 18. Последний анализирует количество импульеов, поступаю- щих с испытуемого блока 17 и сравнивает с эталонным. Сигнал сравнения А блока 18 поступает в блок 2, который выдает либо для включения ждущего мультивибратора 1 при правильном функционировании испытуемого блока 17, либо на прямой вход третьего элемента НЕ-И 21 для включения элемента 23 индикации «Брак при неправильном функционировании испытуемого блока 17.

0

Q 5

5

0 5 о

5 0

Окончание работы устройства определяется поступлением сигнала на вход триггера 11, который перебрасывается в состояние, когда на его выходе, подключенному на вход элемента И 12, появляется низкий потенциал, а на выходе, подключенному на вход элемента 24 запрета, появляется высокий потенциал. Таким образом, элемент И 15 закрывается и запрещается прохождение тактовых импульсов на вход регистра 16 теста. В связи с тем, что на инверсный вход элемента 24 поступает низкий потенциал с выхода триггера 22, высоким потенциалом с выхода триггера 11 включается элемент 25 индикации «Годен. На этом устройство прекращает свою работу.

Блок 2 (фиг. 2) предназначен для управления включением генератора 1. Высокий потенциал К во время работы устройства триггера 11 поступает на вход элемента И 26. Тем самым происходит подключение блока 2 к входу генератора 1. Работа устройства контроля логических .блоков, а следовательно, и блока 2 начинается с подачи импульса высокого уровня на вход шины «Пуск. При этом через элемент ИЛИ 28 триггер 29 перебрасывается в состояние, когда на его выходе появляется потенциал низкого уровня. Импульс «Пуск происходит через элементы ИЛИ 27, И 26 и включает генератор 1.

При появлении потенциала высокого уровня в поле переключателей 9 запрещенных комбинаций, потенциал низкого уровня с выхода элемента, ИЛИ-НЕ 14 поступает на инверсный вход элемента 13 запрета. Тем самым он открывается и тактовый импульс Е с элемента 3 задержки проходит на вход элемента ИЛИ 27 блока 2. Данный импульс проходит через элементы ИЛИ 27, И 26 и включает генератор 1.

При появлении потенциала высокого уровня в поле переключателей 10 разрешенных комбинаций потенциалом С открывается элемент И 31 и импульсом В включается мультивибратор 32. Последний формирует импульс низкого уровня. Одновременно через элемент ИЛИ 30 триггер 29 устанавливается в состояние, когда на его выходе появляется потенциал высокого уровня. В случае, если с блока 18 поступает потенциал высокого уровня А через элементы ИЛИ 27 и И 26, происходит включение генератора 1. Одновременно сигналом А через элемент ИЛИ 28 триггер 29 перебрасывается в состояние, когда на его выходе появляется потенциал низкого уровня и коммутатор 33 закрывается. В случае, если испытуемый блок 17 функционирует неправильно, и сравнение с эталонным значением не происходит, не появляется сигнал А высокого уровня. В этом случае после окончания работы ждущего мультивибратора 32 потенциалом высокого уровня через открытый коммутатор 33 и элементы ИЛИ 27 и И 26 включается генератор 1. Одновременно сигналом с выхода коммутатора 33 через третий элемент 21 запрета и триггер 22 включается элемент 23 .индикации «Брак. В дальнейшем через элемент ИЛИ 28 происходит перебрасывание триггера 29 сигналом с выхода элемента И 26. Коммутатор 33 закрывается. Длительность импульса ждущего мультивибратора 32 равна максимальному времени задержки прохождения сигнала через счетчик 4, регистр 16 теста, испытуемый блок 17 и схему 19 сравнения. Аналогично работает блок 2 при появлении потенциала высокого уровня на входе элемента ИЛИ 7. Отличительной особенностью является то, что ждущий мультивибратор 34 включается че- рез элемент И 35. Длительность импульса ждущего мультивибратора 34 равна максимальному времени задержки прохождения сигнала через счетчик 4, регистр 16 теста, испытуемый блок 17 и блок 18. Наличие двух ждущих с мультивибраторов 32 и 34 в блоке 2 объясняется тем, что несоизмеримы времена определения правильности функционирования в схеме 19 сравнения и блоке 18 анализа.

Блок 18 предназначен для подсчета количества импульсов, поступающих с выхода испытуемого блока 17 с эталонным значением. Эталонное значение числа импульсов находится в блоке 36. Эталонное значение импульсов определяется сигналом с регистра 5 сдвига. Перед работой блока 18 им- пульсом S происходит обнуление счетчика 37 и после появления импульсов на выходе испытуемого блока 17 Г происходит их подсчет. Блок 38 сравнения сравнивает эталонное значение кода с выхода блока 36 со значением кода, находящемся в счетчике 37. Сигнал имеет потенциал высокого уровня, а сигнал С - потенциал низкого уровня.

Сигнал с выхода блока 38 сравнения-поступает на вход коммутатора 39. Причем на вход данного коммутатора поступает также

задержанный сигнал через элемент 40 задержки. Длительность времени последнего равна максимальной длительности времен между импульсами Г в пачке, поступающими на вход счетчика 37. Необходимость элемен- та задержки объясняется ликвидацией ложного появления сигнала А в случае, когда количество импульсов в пачке превышает эталонное значение. Иными словами, когда количество импульсов, поступивших в счетчик 37, больше эталонного кода, находя- щегося в блоке 36, при изменении кода в счетчике 37 происходит сравнение в блоке 38 сравнения, который в этом случае выдает ложный сигнал.

Формула изобретения

Устройство для контроля логических блоков, содержащее счетчик, элемент задерж0

Q

5

0

.с 0

5

ки, регистр сдвига, регистр теста, группу переключателей запрещенной комбинации, группу переключателей разрешенной комбинации, два элемента запрета, два триггера, генератор импульсов, схему сравнения, два элемента индикации, блок индикации, первый элемент ИЛИ, два элемента И, причем разрядные выходы счетчика соединены с информационными входами регистра теста, выходы которого являются выходами устройства для подключения к входам контролируемого логического блока, первый вход схемы сравнения является входом устройства для подключения к выходу контролируемого логического блока, второй вход схемы сравнения соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с первыми неподвижными контактами переключателей группы разрещенной комбинации, группе вторых неподвижных контактов которого соединена с первой группой разрядных выходов регистра сдвига и первой группой информационных входов блока индикации, выход первого элемента И соединен с входом записи регистра теста, первый вход первого элемента И соединен с выходом элемента задержки, второй вход первого элемента И соединен с выходом второго элемента И, выход генератора импульсов соединен с синхровходом регистра сдвига, входом элемента задержки и счетным входом счетчика, прямой выход первого триггера соединен с информационным входом первого элемента запрета, выход которого соединен с информационным входом первого элемента индикации, управляющий вход первого элемента запрета соединен с выходом второго триггера, информационным входом второго элемента индикации и управляющим входом второго элемента запрета, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, отличающееся тем, что,-с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения контроля логических блоков, имеющих в своем составе собственный генератор импульсов, оно дополнительно содержит второй и третий элементы ИЛИ, третьи элементы запрета И, элемент ИЛИ-НЕ, блок анализа, содержащий блок памяти эталона, блок сравнения, счетчик импульсов, элемент задержки и коммутатор, а также устройство содержит блок формирования логических условий, содержащий четвертый и пятый элементы И, два мультивибратора, коммутатор, триггер, шифратор, причем выход первого элемента И соединен с входами разрешения счетчика импульсов и первыми входами четвертого и пятого элементов И, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ и с первым управляющим входом коммутатора блока анализа, второй вход пятого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и вторым управляющим входом коммутатора блока анализа.

первый информационный вход коммутатора блока анализа соединен с выходом «Равно схемы сравнения, выход коммутатора блока анализа соединен с информационным входом блока индикации, входом сброса триггера блока формирования логических условий и первым информационным входом шифратора, второй информационный вход которого соединен с выходом третьего элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом элемента задержки, управляющий вход третьего элемента запрета соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера и управляющим входом щифратора, выход которого соединен с входом пуска-блокировки генератора импульсов и входом сброса триггера блока формирования логических условий, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора блока формирования логических условий, выход которого соединен с вторым информационным входом шифратора и информационным входом второго элемента запрета, группа входов второго элемента ИЛИ соединена с второй группой разрядных выходов регистра сдвига, второй группой информационных входов блока индикации и группой адресных входов блока памяти эталона, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока сравнения.

0

вторая группа входов которого соединена с группой разрядных выходов счетчика импульсов, счетный вход которого является входом устройства для подключения к выходу контролируемого логического блока, выход «Неравно блока сравнения соединен с вторым информационным входом коммутатора блока анализа и через элемент задержки блока анализа с третьим информационным входом коммутатора блока анализа, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами установки в «1 триггера блока формирования логических условий, а через первый и второй мультивибраторы соединены с первым и вторым информационными входами коммутатора блока формирования логических условий, соответственно четвертый информационный вход шифратора соединен с входом пуска устройства и с входом сброса триггера блока формирования логического устройства, группа входов третьего элемента ИЛИ соединена с первой группой разрядных выходов регистра сдвига, третья группа разрядных выходов которого соединена с группой первых неподвижных контактов группы переключателей запрещен5 ной комбинации, вторые неподвижные контакты которого соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, /С-й выход регистра сдвига {К,...,п, где п - число тактов работы контролируемого логического блока) соединен с единичным входом первого триггера.

А Е

0

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано ДЛЯ контроля логических блоков самого широкого назначения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля логических блоков, имеющих в своем составе собственный генератор имгтульсов. Устройство содержит генератор импульсов 1, блок формирования логических условий 2, элемент задержки 3, счетчик 4, регистр сдвига 5, блок индикации 6, элемент ИЛИ 7, 8, группы переключателей запрещенной комбинации 9 и разрешенной комбинации 10, триггер И, элемент И 12, элемент запрета 13, элемент ИЛИ-НЕ 14, элемент И 15, регистр теста 16, контролируемый объект 17, блок анализа 18, схема сравнения 19, элемент ИЛИ 20, элемент запрета 21, триггер 22, элемент индикации 23, элемент запрета 24, элемент индикации 25. В устройстве обеспечивается контроль блоков, в которых при определенных кодовых комбинаций на входе появляются пачки импульсов на выходе. При помощи переключателей 9, 10 устанавливаются заранее определенные положения. Если «1 из регистра сдвига попадает в поле запрещенных комбинаций 9, блокируется регистр 16 Через элементы И 15, 12 и несколько (заданных) тактов тестирование не происходит. В поле разрешенной комбинации 10 благодаря элементу ИЛИ 8 происходит тестирование блока, благодаря элементу ИЛИ 7 определяется момент перехода в режим генерирования импульсов на выходе контролируемого блока. 3 ИЛ. € (Л со оо со с

3if

52

./ 1

27

к 21

-

От 5

35

Фиг.З

В F

f f

5d

37