Генератор испытательных кодов Советский патент 1988 года по МПК G06F11/26 

4;;аь о ел

о

О1 00

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре контроля и диагностики цифровых блоков в качестве источника последовательностей проверочных кодов. .

Цель изобретения - увеличение быстродействия.

Генератор также позволяет получить заданную частоту переключения сигнала на всех выходах генератора Кроме того, генератор обладает следующими функ циональньми возможностйми: возможностью управления не только частотой переключения сигналов, но и частотой появления единичного сигнала на выходах генератора; возможностью формирования заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последова- тельности кодов.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора испытательных кодов; на фиг.2 - структура блока управления; на фиг.З - пример реализации второго счетчика на фиг.4 - структура коммутации , на фиг.5 - временная диаграмма работы генератора.

Генератор испытательных кодов со- держит блок 1 управления, вход 2 на- чальной установки, входы запуска 3 и останова 4, счетчики 5 и 6, регистр 7; на чертеже обозначены выходы 8 и 9 блока управления, блок 10 памяти (ОЗУ), выход 11 блока управления, ре гистр .12, выходы 13 и 14 блока управления, узел 15 коммутации, разрядные выходы 16 счетчика 5, выход 17 заема счетчика 5, группа триггеров 18,элемент 19 задержки, выходы 20 блока памяти, выходы 21-23 регистра 12 и генератора, выходь 24 и 25 регистра 7, выходы 26 счетчика 6, выходы 27 триггеров 18 и выходы 28 узла коммутации.

. Блок 1 управления (фиг.2) содер- жит генератор 29 импульсов с выходом 30, элементы И 31 и 32, выход 33 генератора импульсов, триггер 34, элемент И-НЕ 35, триггер 36, элемент ИЛИ 37, триггер 38, .элемент ИЛИ 39 и блок 40 памяти.

Счетчик 6 (фиг.З) содержит (п-2) счетчиков 41 и 42, (п - разрядность блока 40 памяти), причем счетчик 41 имеет коэффициент пересчета (К+1), где К - разрядность адреса блока 40.

Узел 15 коммутации (фиг.4) состоит из двух групп элементов 2И-ИЛИ 43 и 44.

0

0

Работу генератора испытательных кодов можно разделить на два этапа: первьш - загрузка информации в блок 10, второй - генерация испытательных кодов.

На первом этапе генератор работает следующим образом.

Для загрузки в блок 1 управления на вход 2 подается сигнал Начальная установка, который соответствует тактовому сигналу первой синхросе-.. рии сигналов с выхода 30 генератора 29. Этим же сигналом счетчик 5, счетчики 41 и 42 и регистр 7 сбрасываются в нулевое состояние. Из счетчика 5 К-разрядный код с выхода 16 поступает в блок 1 управления, что вызывает появление на шине 13 блока 1 управления п-разрядного кода, поступающего на узел 15. С выхода 14 блока 1 управления поступает единичный сигнал в соответствующий вход узла 15, а именно на прямой и инверсный управляющие входы элементов И, входящих в состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие . прямь е управляющие входы и входящие в состав элементов 44 узла 15, подключают информацию с выходов 13 блока 1 управления к информационным входам блока 10.

С приходом нулевого сигнала записи с выхода 9 блока 1 управления на управляющий вход блока 10 информация с информационных входов блока 0 записывается в ячейку с адресом, указанным К-разрядным выходом 16 счетчика 5, Затем с выхода 8 блока 1 управления поступает сигнал на вход +1 счетчика 5, счетчик 5 переходит в следу101;;ее состояние и процесс записи информации в блок 10 повторяется. После того, как счетчик адреса 5 пройдет полньй цикл, он формирует сигнал переноса на выходе 17, которьй поступает в блок 1 управления.

Этот сигнал вызывает сброс единичного состояния триггера 36 блока 1 управления, что вызывает прекращение выдачи информации с выходов 13 блока 1 управления через узел 15 в блок 10, а также формирование сигналов на выходах 8 и 9 блока 1 управления. Сигнал с выхода 17 счетчика 5 поступает также в триггеры 18, устанавливая их в нулевое состоя}1ие, и через элемент 19 задержки - на вход +1 счетчика

314

Al, вызывая увеличение его содержимого на единицу.

В режиме загрузки блок 1 управления работает следующим образом.

По сигналу Начальная установка триггер 36 устанавливается в единичное состояние, поддерживая единичный сигнал на выходе 14 блока .1 управления, и по этому сигналу, прошедшему через элемент ИЛИ 37, триггер 38 устанавливается в нулевое состояние, закрывая элемент И 31. Единичный сигнал с выхода триггера 36 через эле

I управления на синхровходы п триггеров регистра I2 информация с выходов 20 блока 10 переписывается в данньй регистр 12, с выходов 21 и 23 которого код поступает в узел 15 коммутации, а с выходов 22 и 23 этого же регистра Г2 информация поступает на Dвходы (п-1) триггеров регистра 7.

На выходе 14 блока 1 управления после загрузки блока 10 установлен нулевой потенциал, который поступает на соответствующий вход узла 15, а именно на прямой и инверсный управ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в качестве источника последовательностей испытательных кодов в аппаратуре контроля и диагностики цифровых блоков. Цель - увеличение быстродействия. Генератор ис- пь тательных кодов содержит счетчик 5, блок 10 памяти, узел 15 коммутации, регистр 12, выходы которого являются выходами генератора, регистр 7, счетчик 6, группу триггеров 18, блок 1 управления, элемент 19 задержки.Изобретение -позволяет одновременно управлять двумя параметрами: частотой появления единичного сигнала и частотой переключения сигналов на выходах генераторов, а также обеспечивает возможность формирования заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последовательности кодов. 5 ил., 3 табл. с $

мент ИЛИ 39 поступает на р-вход триг- 15 ляющие входы элементов И, входящих в

гера 34 и с приходом тактового им- ; пульса с выхода 33 генератора 29 тактовых импульсов триггер 34 установится в единичное состояние.

Одновременно единичный сигнал с 20 выхода триггера 36 через элемент ИЛИ 39 открывает элемент И-НЕ 35, разрешая прохождение синхросигнала с выхода 33 генератора 29 импульсов. В результате на выходе 9 элемента И-НЕ 35 25 время установлены нулевые потенциалы, формируется нулевой сигнал записи. которые поступают на соответствующие Единичный сигнал с выхода триггера 34 входы элементов 43 узла 15 (на прямой

состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие инверсные управляющие входы и входящие в состав элементов 44 узла 15, подключают инфор- мац1ло с выхода 21 регистра 12, выхода 24 регистра 7, а также выходов элементов 43 узла 15 к информационным входам |3лока 10.

На выходах 27 триггеров 18 в это

открывает элемент И 32, разрешая прохождение синхросигнала с выхода 30 генератора 29 импульсов, в результат чего на выходе 8 элемента И 32 формируется единичный сигнал +1 для счетчика 5.

Адресный код с выходов 16, поступая на адресные входы 40 блока, приводит к считыванию из него содержимого ячейки памяти по.соответствующему адресу. Сигнал переноса, поступающий в блок 1 управления по выходу 17, сбрасывает триггер 36 в нулевое состояние, что вызывает закрытие элементов И-НЕ 35 и И 32, а также установление на выходе 14 блока 1 управ- ления нулевого потенциала. На этом режим загрузки заканчивается.

Генерация испытательных кодов начинается с приходом на вход 3 блока управления сигнала Пуск, который соответствует тактовому сигналу первой синхросерии с выхода 30 генератора 29 импульсов. Сигналы Начальная установка и Пуск могут формироваться оператором. С выхода 16 счетчика 5 адресный К-разрядный код поступает на адресные входы блока 10, вызывая появление на выходах блока 10 информации, содержащейся в ячейке с данным (нулевым) адресом. С приходом тактового сигнала с выхода 11 блока

время установлены нулевые потенциалы, которые поступают на соответствующие входы элементов 43 узла 15 (на прямой

состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие инверсные управляющие входы и входящие в состав элементов 44 узла 15, подключают инфор- мац1ло с выхода 21 регистра 12, выхода 24 регистра 7, а также выходов элементов 43 узла 15 к информационным входам |3лока 10.

На выходах 27 триггеров 18 в это

и инверсньй управляю1цие входы элементов И, входящих в состав элементов 43). Таким образом, элементы И, имеющие инверсный управляю1ций вход и входящие в состав элементов 43, подключают информацию с вькодов 23 регистра 12 через узел 15 к (п-2) последним

информационным разрядам блока 10. Далее с приходом с выхода 9 блока 1 управления на управляющий вход блока 10 нулевого сигнала записи информация с его информационньпс входов переписывается в ту же ячейку ОЯУ 10.

Когда с выхода 8 блока 1 управления 1 на вход +1 счетчика 5 поступает тактовый сигнал, происходит модификация его состояния. Содержимое следующей ячейки блока 10 с приходом нового сигнала с выхода 11 блока 1 управления на синхровходы регистра 12 и регистра 7 переписывается в п триггеров регистра 12, а информация, ра- . нее записанная в последних (п-1) триггерах регистра 12, переписывается в соответствующие триггеры регистра 7. В последующий момент, когда с выхода 9 блока 1 управления поступает сигнал записи на управляющий вход .блока 10, информация переписывается через узел 15 коммутации в ту же Ччейку ..блока 10 аналогично, так как

5

0

5

jHa выходах 27 триггеров 18 сохраняет- IcH логический нуль. I Каждый такт выходная информация генератора испытательных кодов снима- |ется с выходов 21-23 регистра 12. i, Всякий раз, когда счетчик 5 пройдет полньй цикл, на его выходе 17 формируется сигнал переноса, который сна чала сбрасывает все триггеры 18 в нулевое состояние. Этот же сигнал, пройдя через элемент 19 задержки, переводит счетчик 41 блока счетчиков в следующее состояние. Когда этот

счетчик 41 из блока счетчиков 6 прой- -JK тактовых импульсов на выход элемента

дет весь цикл, он фо рмирует па выходе 26 сигнал переноса, который одновременно переводит следующий за ним счетчик 42 в новое состояние, и устанавливает соответствующий триггер 18 в единичное состояние, причем каждЕлй триггер 18 срабатывает по фронту сигнала, проходящего на его синхровход.

Это приводит к изменению режима г записи информации в блоке 10: если на выходе 27 какого-либо триггера 18 устанавливается единичный потенциал, то этот потенциал,подключенный к соответствующему входу узла 15, открывает элемент И, имеющий прямой управ- ляюидий вход, и закрывает элемент И, имеющий инверсньй управляющий вход (оба, элемента И входят в состав эле- |ментов 43 узла 15 коммутации). Таким образом, к соответствующему информационному входу блока 10 подключается информация с выхода 25 соответствующего триггера регистра- 7 через узел 15 коммутации до тех пор, пока не поступит сигнал сброса на управляющие входы группы триггеров 18 с выхода 17 счетчика 5.

Для конкретного примера реализации блока управления, приведенного на фиг. 2, режим генерации осу1п,ествляется следующим образом.

Сигнал Пуск, поступающий на вход 3 блока 1 управления с пульта оператора и соответствующий тактовому сигналу первой синхросерии сигналов с выхода 30 генератора 29 импульсов, устанавливает триггер 38 в единичное состояние. Тем самым открывается элемент И 31 и разрешается прохождение синхросигналов с выхода 30 генератора 29 импульсов на выход 11 элемента И 31. Одновременно единичный сит - нал с выхода триггера 38, пройдя через элемент ИЛ- 39, открывает эле

мепт И-НЕ 35 и разрешает прохождение синхросигналов с выхода 33 генератора 29 импульсов (на выходе 9 элемента И-НЕ 35 форм1фуется нулевой сигнал записи).

Кроме того, единичное состояние триггера 38 сопровождается установкой триггера 34 в единичное состояние по тактовому сигналу с выхода 33 генератора 29 тактовых импульсов на синхро- вход триггера 34. Элемент И 32 открывается и разрешает прохождение синхросигналов с выхода 30 триггера 29

5

5

Q

0

5

0

5

И 32. Если оператору необходимо прекратить режим генерации, он подает на вход 4 блока 1 управления сигнал Останов, который, пройдя через элемент ИЛИ 37, сбрасывает триггер 38 в нулевое состояние, блокируя выходы 9, 8 и 11 блока управления.

В табл. i приведен пример работы генератора в течение 24 тактов в режиме генерации испытательных кодов при условии, что блок 10 состоит из двух четырехразрядных ячеек. Соответственно регистр 12 состоит из четырех триггеров, регистр 7 из трех триггеров, счетчик 6 содержит два счетчика: первый - с коэффициентом пересчета 3, второй - с коэффициентом пересчета 2 : таким же, как и у счетчика адреса 5;, триггеров 18 два. Коэффициент пересчета у счетчика 41 на единицу больше, чем у счетчика 5, чтобы обеспечить полный перебор комбинаций на первом и втором выходах генератора. Период повторения выходной последовательности кодов генератора определяется выражением

Т k .(k + О,

где k - коэффициент пересчета счетчика 5 адреса;

п - количество вькодов генератора.

В данном случае k 2, следовательно , период равен Т 24.

Генератор начинает работу при условии, что три триггера рег истра 7 и два счетчика 41 и 42 сброшены в нулевое состояние сигналом Начальная установка. После окончания этапа загрузки информации в блок 10 счетчик 5 формирует на выходе 17 сигнал переноса, который переводит счетчь к 4 в следующее состоя}П1е, з два триггера 18 сбрасывают в нулевое состоянне.

Счетчик 5 задает адрес ячейки блока 10, содержимое которой (А бита) с приходом тактового сигнала на синхро- входы регистров 12 и 7 переписывается в соответствующие триггеры регистра 12, а информация из последних трех триггеров регистра 12 переписывается в соответствующие триггеры регистра 7.

Так как два триггера группы 18 сброшены в нулевое состояние, то запись информации в блок 10 следующая: на 1-й, 3-й, 4-й информационные разряды блока 10 подключаются информация с выходов соответствующих тригге- 15 бор комбинаций на двух выходах данноров регистра 12, а на второй информационный разряд блока 10 - информация с выхода первого триггера регистра 7. После каждых двух тактов счетчик 5 формирует на выходе 17 сигнал заема, сбрасывая два триггера 18 в нулевое состояние, а затем, пройдя через элемент задержки, переводит счетчик 41 в новое состояние.

Процесс записи информации в блок 10 повторяется.

Как только счетчик 41 пройдет пол- ньм цикл, он формирует сигнал переноса, вызывая перевод счетчика 42 в новое состояние, и соответствующий пер- зо блок 10 следующая: на первый инфорвый триггер 18 переводится в единичное состояние. Процесс записи информации в блок 10 .изменяется: на 1-й и 4-й информационные разряды блока 10 подается информация с соответствующих 1-го, 4-го триггеров регистра 12, а на 2-й, 3-й информационные разряды блока 10 подается информация с выходов 1 и 2 триггеров регистра 7. Это происходит на 5-м, 6-м и 17-м, 18-м тактах работы генератора. Следующий сигнал переноса счетчика 5 сбрасывает два регистра 18 в нулевое состояние, а потом, пройдя через элемент задержки, переводит счетчик 41 в следующее состояние.

Как только два счетчика 41 и 42 пройдут полный цикл, они формируют сигналы переноса, которые возбуждают соответствующие два триггера 18. Режим записи информации в блок 10 изменяется: на первый информационный разряд блока 10 подается информация с . выхода первого триггера регистра 12, а на 2-4-е информационные разряды блока 10 подключается информация с выходов 1-3 триггеров регистра 7. Это происходит на 11-м, 12-м, 23-м и 24-м тактах работы генератора.

В табл. 2 показан пример как с помощью информации, записанной в блок 10, можно задавать частоту появления единичного сигнала на выходах генератора, а также частоту переключения сигналов в выходной последовательности. Емкость блока 10 равна четырем ячейкам по 2 бита в каждой, следовательно, коэффициент пересчета :. счетчика 5 адреса равен 4, регистр 12 состоит из двух триггеров, а регистр 7 - из одного, счетчик 6 и триггеры 18 отсутствуют, так как полньш перего генератора происходит без их участия.

Генератор начинает работу при условии, что один триггер регистра 7

сброшен в нулевое состояние сигналом Начальная установка. Счетчик 5 задает адрес ячейки блока 10, содержимое которой (2 бита) с приходом тактового сигнала на синхровходы регистров 12 и 7 переписывается в соответствующие два триггера регистра 12, а информация из. последнего второго триггера регистра 12 переписывается в триггер регистра 7. Запись информации

5

0

5

0

5

мационный разряд блока 10 подается информация с выхода первого триггера регистра 12, а на второй информационный разряд блока 10 подключается информация с выхода триггера регистра 7.

По табл. 2 видно, что частота появления единичного сигнала на первом выходе генератора равна 1/2, на втором 3/5, а частота переключения сигналов на первом выходе генератора равна ,1, на втором 2/5.

В табл. 3 представлен пример работы генератора в течение периода, т.е. 20. тактов. Состав генератора и его работа аналогичны генератору, работа которого представлена в табл. 2. Выходная последовательность генератора в данном случае обладает тем свойством, что в ней можно выделить такие подпоследовательности кодов длиной 2п, где п - количество выходов генератора, в которьЬс первЕ 1м элементом является некоторый заданный код, а остальные элементы содержат полные переборь комбинаций кодов на п разрядов. Это достигается.тем, что в блок 10 по каждому разряду записывается исходная последовательность, такая.

9 140505810

мто в ней можно выделить все возмож-со стробируготнм входом узла коммутакые двухбнтные подпоследовательности.ции, выходы которого соединены с инНапример, на первом выходе генера-формационнымп входами блока памяти,

тора мы получаем следующую последова-выходы которо.го соединены с информательность: 0011. Можно отметить, чтоционными входами первого регистра,

в данной последовательности (с уче-группа выходов которого соединена с

том ее цикличного характера) можногруппой информационных входов второвыделить все возможные двухбитныего регистра, с первой группой инфорподпоследовательности. В выходной по- юмационных входов узла коммутации и

следовательности данного генератораявляется группой выходов генератора,

чожно вьщелить 4 подпоследовательнос-вторая группа информационных входов

ти, состоящие из четырех бит, первымузла коммутации соединена с группой

элементом которых, например, являетсявыходов второго регистра, вход синхкод 01 , а за ним полньш перебор нулей 15ронизации которого соединен с выходом

ч единиц.первого элемента И и с входом синхронизации первого регистра, разрядные

Формула изобретениявыходы первого счетчика соединены с

адресными входами блока памяти и блоГенератор испытательных кодов, со- ка памяти блока управления, группа держащий блок памяти, первый счетчик,выходов которого соединена с первой два регистра и блок управления, со-группой управляющих входов узла ком- держащий генератор импульсов, первыймутации, вторая группа управляюгдих триггер, два элемента И, причем пер-входов которого соединена с группой вый выход генератора импульсов соеди- 25выходов триггеров, группа информа- ден с первыми входами первого и вто- ционных входов которого подключена к рого элементов И, второй вход первогошине единичного потенциала генерато- элемента И соединен с выходом первогора, входы синхронизации тригтеров триггера, отличающийсягруппы соединены с разрядными входа- тем, что, с целью повьопения быстро- второго счетчика, счетньй вход ко- цействия, генератор содержит второйторого соединен с выходом элемента счетчик, группу триггеров, элементзадержки, вход которого соединен с задержки, узел коммутации, а блок уп-выходом переполнения первого счетчи- равления содержит два элемента ИЛИ,ка, с входами сброса триггеров груп- блок памяти, второй и третий тригге-пы и с входом адреса второго триггеры и элемент И-НЕ, причем вход на-ра, при этом второй вход второго эле- чальной установки генератора соеди-мента ИЛИ соединен с выходом первого нен с входами сброса первого и второ-триггера, выход второго элемента ИЛИ го счетчиков второго регистра, с еди-соединен с первым входом элемента ничным входом второго триггера и пер- И-НЕ и D-входом третьего триггера, вым входом первого элемента ИЛИ, вы-С-вход которого соединен с вторым выход и второй вход которого соединеныходом генератора импульсов, выход с входом сброса первого триггера итретьего триггера соединен с вторым входом останова генератора соответст-входом второго элемента И, выход ковенно, вход пуска генератора соединенторого соединен со счетным входом

45

с единичным входом первого триггера,первого счетчика, а выход элемента

выход второго триггера соединен сИ-НЕ соединен с инверсным входом запервым входом второго элемента ИЛИ иписи блока памяти.

Таблица 1

Таблица 3

Фиг.

JlJlJrL.riJT, JIJTTL. J1J1 30 CH1 ,ЛЛ1. J1J1«

2,,//ov. П ycm.-

- 3aгрузка ОЗУ 9 ЗП

Unj-LfU--LrUTLT

TJ

17 перенос

CT5 ((

Г2

/;

Ц., Q стан.

,-JL

.пл.л.ггл« :О

..

.ЛГвнераи ия KoSoS

..п

Фиг. 5