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

Од СО

го

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для встроенного контроля цифровых микросхем и схемных плат ЭВМ.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Па чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.

На схеме обозначены триггер 1, элемент запрет 2, регистр 3 сдвига, шина 4 логической единицы, мультиплексор 5, шифратор 6, мультиплексор 7, синхровход 8 устройства, вход 9 пуска, информационный вход 10 уст- ройства, входы 11 и 12 задания режима работы устройства.

Мульгиплексор 5 служит для выбора оцнот о и двух режимов работы устройства - релаима генератора входных воз действий или режима сигнатурного анааизатора. При этом в режиме генератора выходной сигнал мультиплексора 5 рапен единице, а в режиме сигнатурного анализатора он принимает значения проверяемой двоичной последовательности.

Шифратор 6 служит для формировани логически:: функций цепи обратной связи регистра 3 сдвига и может быть реализован в виде комбинационной логической, схемы, программируемой ло- гичес1ч-ой матрицы или постоянного запоминающего устройства.

Мультиплексор 7 служит для выбора 1 ребуемой функции из числа тех, что формируются блоком 6.

Устройство работает следующим образом.

В режиме генератора входных воздействий на вход 11 подают сигнал, который подключает к выходу мультиплексора 5 источник логической единицы. Исходным состоянием устройства является нулевое, что обеспечивают подачей логического нуля на вход 9, благодаря чему D-триггер 1 переходит в нулевое состояние и переводит в нулевое состояние регистр 3 сдвига. Для перевода устройства в рабочее состояние на вход 9 подают единицу. При этом первый же тактовый импульс, поступивший по входу 8 после подачи единицы на вход 9, переводит D-триггер 1 в единичное состояние, разрешая тем самым работу регистра 3 сдви га. Функционирование регистра 3 определяется логической функцией, выбранной с помощью мультиплексора 7. Выбор осуществляется путем подачи на

5

0 5

g

5 0 5

0

вход 12 соответствующего кода, в результате чего мультиплексор 7 включает один из выходов шифратора 6 к D-входу регистра 3 сдвига. В зависимости от выбранной функции устройство может работать либо в качестве генератора бегущей единицы, либо в качестве генератора псевдослучайной последовательности.

Рассмотрим вначале работу устройства в качестве генератора бегущей единицы, когда формирующая последовательность имеет следующий вид: 00...000, 00...001, 00...010, 00...100, 01...000, 10...000, 00...000, 00...001, ..., где первый член последовательности относится к исходному состоянию.

Если период последовательности равен четырем, то на трех первых выходах в исходном состоянии регистра 3 сдвига имеется код 000, а на D-входе регистра 3 - единица. После подачи на вход 9 единицы D-триггер 1 переходит в единичное состояние и сигнал установки нуля на входе сброса регистра 3 исчезает. В момент окончания тактового импульса на выходе 8 появляется импульс на выходе элемента ЗАПРЕТ 2, которьй записывает единицу в первый разряд регистра 3, в результате чего в следующий момент на первых трех выходах регистра 3 имеется код 001. Сформированная последовательность имеет следующий вид: 000,001,010,100,000,001,010,100... .

В случае использования устройства в качестве генератора псевдослучайной последовательности выбирают путем подачи соответствующего кода на вход 12 функцию обратной связи регистра 3, соответствующую примитивному многочлену. Если, например, степень многочлена равна трем, то на первых трех разрядных выходах регистра 3 формируется последовательность 000,001,011,110,101,010,100,000... .

В режиме сигнатурного анализатора сигнал на выходе (гультигшексора 5 принимает значения проверяемой двоичной последовательности, поступающей на вход 10, что достигается подачей соответствующего сигнала на вход 11. Исходным состоянием устройства является нулевое, а перевод устройства в рабочее состояние осуществляется так же, юак и в режиме генератора. В зависимости от выбранной функции обратной связи устройство может работать либо как сигнатурный анализатор, ориентированный на проверку наличия единиц в заданных местах, расположенных периодически, либо как обычный сигнатурный анализатор;.

Рассмотрим вначале проверку наличия единиц в заданных местах, расположенных периодически. В этом случае выбирают одну из функций

..У,.

.У,

причем выбранУ,, У,.

ная функция у должна удовлетворять равенству j i-2, где i - период, с которым расположены единицы в проверяемой последовательности: у - логические функции обратной связи регистра 3.

Пример. Пусть в проверяемой последовательности на местах с номерами 1.1-t-i, 1 + 2i,1+3i... расположены единицы, а в остальных местах могут быть как единицы, так и нули. Для проверки наличия единиц в указанных местах выбирают функцию У i.j х ,х . . .X ,-., Z . Сигнатурный анализатор функционирует согласно уравнениям

X,(t+1)X, (t)Xi(t) ... X ;.i(t)z(t),

xj(t+i)x,(t); x,,rt+il x., CtT.

Значение Xi(t+1)1 в том и только в том случае, когда

xi(t)x,(t)...x ; (t)0, а z(t)1,

где Z - значения функции на выходе

мультиплексора 5 X - значение разрядов регистра

3 сдвига.

Если значения z(1), z(), z(1+2i),... проверяемой последовательности i равны единице, то первые (i-1) разрядов регистра 3 периодичны с периодом i и образуют последовательность : 00... 000; 00... 001 , 00.010; 00...100, ..., 01...000;

10...000; 00...000; oo...ooi,...,

где первый член последовательности относится к моменту времени , второй - к моменту и т.д. Если длина N проверяемой последовательности кратна i, то конечным состоянием регистра 3 сдвига является состояние

Х,...Х;РО...ООО,

а если остаток от деления N на i ра- |Вен г, то конечным состоянием является состояние .

х...х,

00

0. to... 000.

-J-i

Таким образом, если проверяемая последовательность содержит на местах с номерами 1, 1+ i, 1+21, 1+3i... единицы и длина (modi), то при условии, что начальное состояние регистра 3 сдвига нулевое, конечным состоянием должно быть состояние

х„. . .х 00...000, .

или

i- OO...OJO.. 000,

i..г

,

в противном случае следует, что некоторые из указанных мест содержат нули. Например, пусть , а проверяемой последовательности является последовательность 101001011010.

0

имеющая длину . Тогда на первых трех разрядах регистра 3 сдвига формируется последопательность кодов 5 согласно уравнениям

X, (t+1)x,(t)x.(t:)x3(t)z(t); Xi(t+1)x,(t); x()x(t) .

Так как начальное состояние ре- гистра 3 нулевое, то в моменты времени t 1,2...12 формируются следующие коды: 001,010,100,000,000, 001,010,100,000,000,001,010. Поскольку 12 делится на 4, то и конечным состоянием первых трех раз- 5 рядов регистра 3 должно быть состояние 000. Однако в данном случае конечное состояние отлично от нулевого. Это означает, что в проверяемой последовательности на местах с номерами 1,5,9 имеются ну/ш. Действительно, пятый член проверяемой двоичной последовательности равен нулю.

В режиме обычного сигнатурного анализатора выбирают функцию 5 ,x,. .. ,

где а - коэффициенты 0,1, соответствующие многочлену, описывающему функцию обратной связи регистра 3 для случая 0 генерации псевдослучайной последовательности. Таким образом, в режиме генерации входных воздействий устройство дает возможность выбрать наиболее подхо 5 дящую тестовую последовательность для диагностируемого устройства, длина которой не больше длины псевдослучайной последовательности. При этом полнота теста не уменьшается.

51

Например, ofin проверки регистра сдвига нет необходимости использовать псевдослучайный тест, а достаточно последовательности типа бегущей единицы. Возможно также получение тестовых последовательностей, сформированных путем сцепления различных последовательностей.

В режиме сигнатурного анализа предлагаемое устройство позволяет не только реализовать функцию, выполняемую Известным устройством, но и осуществлять сигнатурный анализ, ориентированный на проверку наличия единиц в заданных местах, расположенных периодически, что является особо ценным в тех случаях, когда входное воздействие на диагностируемое уст

5

регистр сдвига и два мультиплексора, причем вход пуска устройства соединен с D-входом триггера, С-вход которого соединен с синхровходом устройства, группа выходов регистра сдвига является группой выходов устройства, первый информационный вход первого мультиплексора подключен к шине единичного потенциала устройства, выход элемента запрет соединен с синхровходом регистра сдвига, прямой выход триггера соединен с прямым входом элемента запрет, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, инверсный вход элемента запрет соединен с синхровходом устройства, инверсный выход триггера соединен с входом сброса регистра

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет контролировать цифровые схемы путем анализа двоичных последовательностей (ДП), формируемых диагностируемыми схемами. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит триггер 1, элемент И 2, регистр сдвига 3, мультиплексоры 5,7, шифратор 6 управляющих сигналов. В одном режиме работы осуществляется проверка последовательности сигнатурным анализом. При этом в режиме проверки ДП на наличие единиц в -заданных местах, расположенных, периодически, логическая функция входа регистра сдвига в отличие от обычного сигнатурного анализа представ.чяет собой конъюнкцию текущего значения проверяемой ДП и инверсных значений разрядных выходов регистра сдвига. В режиме генератора устройство - генератор псевдослучайного кода. 1 ил. б (Л

ройство имеет периодический характер. 2Q сдвига, второй информационный вход

Устройство дает также возможность получения нескольких сигнатур, позволяющих обнаруткивэть большее число неисправностей заданного класса. Кроме того, оно дает возможность 25 выбрать наиболее подходящую для диагностируемого устройства обратную связь сигнатурного анализатора и увеличивать тем самым количество обнаруживаемых неисправностей.

зи

Фор м.у ла изобретения

Устройство для встроенного контроля цифровых блоков, содержащее триггер, элемент, запрет, шифратор, 35

первого мультиплексора является вхо дом устройства для подключения к вы ходу контролируемого цифрового блок выход первого мультиплексора соединен с информационным входом шифрато ра, выходы которого соединены с информационными входами второго муль- .тиапексора, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, группа выходов которого сое динена с группой информационных вхо дов шифратора, управляющие входы пе вого и второго мультиплексоров соединены с входом задания режима рабо ты и входом задания начальных условий устройства соответственйо.

первого мультиплексора является входом устройства для подключения к выходу контролируемого цифрового блока выход первого мультиплексора соединен с информационным входом шифратора, выходы которого соединены с информационными входами второго муль- .тиапексора, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, группа выходов которого соединена с группой информационных входов шифратора, управляющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с входом задания режима работы и входом задания начальных условий устройства соответственйо.