Устройство для контроля цифровых блоков Советский патент 1989 года по МПК G01R31/317 

2В

(Л

ел

00

3150303

тактового сигнала. Устройство содержит порог овые блоки 1 и 2, блок 3 задания такта, элементы И 4,13,14,15, 16,18,21,22 и 24, счетчик 5, триггеры 6,7,8,9,17 и 19, элементы И-НЕ 11,12,20 и 23, индикатор 25, входы 26,27 и 28. Устройство работает в статическом режиме, при котором происходит контроль статических ЛОГИ- Q ческих состояний и динамическом режиме, в котором через блок 3 задания

14

такта в счетчик 5 задается номер тактового сигнала, поступающего на вход 28 устройства. После отсчета требуемого количества тактов триггер 10 устанавливается, запрещая изменение состояния счетчика 5. На индикаторе 25 отображается либо значение логического сигнала, либо условное Изображение перепада или импульса, если они появились внутри контролируемого такта. 3 ил.

Изобретение относится к контрольно - измерительной технике и может быть использовано при контроле цифровых блоков. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет выявления поступления импульсного сигнала во время всего контрольного тактового сигнала. Устройство содержит пороговые блоки 1 и 2, блок 3 задания такта, элементы И 4, 13, 14, 15, 16, 18, 21, 22 и 24, счетчик 5, триггеры 6, 7, 8, 9, 17 и 19, элементы И-НЕ 11, 12, 20 и 23, индикатор 25, входы 26, 27 и 28. Устройство работает в статическом режиме, при котором происходит контроль статических логических состояний и динамическом режиме, в котором через блок 3 задания такта в счетчик 5 задается номер тактового сигнала, поступающего на вход 28 устройства. После отсчета требуемого количества тактов триггер 10 устанавливается, запрещая изменение состояния счетчика 5. На индикаторе 25 отображается либо значение логического сигнала, либо условное изображение перепада или импульса, если они появились внутри контролируемого такта. 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле -цифровых блоков.

Целью изобретения является пъвыше- ние достоверности контроля за счет выявления переключения импульсного сигнала во время контрольного тактового импульса.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы элементов устройства; на фиг.З - таблица контролируемых вход1П.1х сигналов и соответствующая им мнемоника символов на индикаторе.

Устройство содержит первьй 1 и вто рой 2 порог(звые блоки, блок 3 задания такта, первый элемент И 4, счетчик 5, с первого по пятый триггеры 6-10, первый 11 и второй 12 элементы И-Н, второй 13, третий 14, четвертый 15 и пятьп1 16 элементы И, шестой триггер 17, шестой элемент И 18, седьмой триггер 19, третий элемент И-НЕ 0, седьмой 21 и восьмой 22 элементы И, четвертьп1 элемент И-НЕ 23, девятый элемент И 24, индикатор 25, первый 26, второй 27 и третий 28 входы. ,

Первый лход 26 устройства соединен с входами первого 1 и второго 2 пороговых блоков. Выход первого порогового блока 1 соединен с синхровхо- дами второго 7 и седьмого 19 тригге- ров, с информационным входом первого триггера бис первым входом первого элемента И-НЕ 11. Выход второго порогового блока 2 соединен с синхро- входами третьего 8 и шестого 17 триггеров, с информационным входом четвертого триг Г ера 9 и с первым входом второго :)лемента И-НЕ 12, Второй 1)Ход 27 усгро11ства соединен с S-)ixo5

0

0

5 0 5

Q 5

дом пятого триггера 10, синхровходом счетчика 5 и с входами обнуления первого 6, второго 7, третьего 8 и четвертого 9 триггеров. Выход блока 3 задания такта соединен с. информационным входом счетчика 5, выход Заем которого соединен с синхровходами первого 6, четвертого 9 и пятого 10 триггеров, с информационными входами второго 7 и третьего 8 триггеров и с вторыми входами второго 13 и третьего 14 элементов И. Третий вход 28 устройства соединен с вторым входом первого элемента И 4, первый вход которого соединен с выходом пятого триггера 10 и седьмым входом индикатора 25. Инверсный выход пятого триггера 10 соединен с информационным входом пятого триггера 10. Выход первого элемента И 4 соединен с входом вычитания счетчика 5. Инверсный выход.первого триггера 6 соединен с первым входом пятого элемента И 16, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 11. Прямой выход второго триггера 7 соединен с первыми входами второго элемента И 13, третьего элемента И-НЕ 20 и входом обнуления шестого триггера 17. Инверсньй выход второго триггера 7 соединен с первый входом шестого элемента И 18, второй вход которого Соединен с инверсным выходом третьего триггера 8. Прямой выход .третьего триггера 8 соединен с первыми входами третьего элемента И 14, четвертого i элемента И-НЕ 23 и с входом обнуления седьмого триггера 19. Выход второго элемента И 13 соединен с информационным входом шестого триггера 17, инверсный выход которого соединен с первыми входами седьмого 21 и восьмого 22 элементов И. Выход третьего элемента И 14 соединен с информационным входом седьмого триггера 19, инверсный выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И 21 и первым входом девятого элемента И 24. Выход шестого : лементл И 18 соединен с вторыми nxti/iaMH первого 11 и второго 12 элементов И-ИЕ и первым входом индикатора 25. Выход третьего элемента И-ИЕ 20 соединен с BT рь1м входом восьмого элемента И 22, выход которого соединен с пятым входом индикатора 2S. Выход пятого элемента И 16 соединен с вторым вхоД1)м индикатора 25, третий вход KOTopi j o соединен с выходом четвертого ч томен та И 15. Выход седьмого элемента И 21 соединен с вторыми входами третьего 20 и четвертого 23 г лементов И-НЕ и с четвертым входом индикатора 25. Выход четвертого элемента И-НЕ 23 соединен с вторым входом девтого элемента И 24, выход которого соединен с шестым входом индикатора 25.

Назначение элементов устройства следующее. Пороговые блоки 1 и 2 служат для фиксации потенциалов, соответствующих логическим уровням. Так, если на вход 26 устройства поступает логическая 1, то срабатывает первый пороговый блок 1, а если на входе 26 логический О, то срабатывает второй пороговый блок 2. Если напряжение на входе 26 больше логического О и меньше логической 1, то пороговые блоки 1 и 2 не срабатывают и на их выходах нулевые потенциалы. Блок 3 задания такта служит для формирования кода номера такта, в котором будет производиться контроль смены потенциалов по первому входу 26 Элемент И 4, счетчик 5 и пятый триггер 10 служат для выделения п-го контролируемого такта n:j последовательности тактовых импульсов, поступающих по входу 28. Триггеры 6,7,8,9, 17 и 19, элементы И 13,14,15,18,21, 22 и 24, элементы И-НЕ 11,12,20 и 23 служат для фиксации всех ситуаций смены потенциалов на входе 26 во время контрольного тактового интервала. Индикатор 25 высвечивает зафиксированные ситуации.

Устройство работает следтощ тм образом.

В статической) происходит контроль логических значений контролируемого вынс1/ич т1ИсЬр | ог о блеска.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В исходном состоянии все триггеры устройства находятся в исходном состоянии, в которое они устанавливаются путом подачи отрицательного импульса по второму входу 27 устройства. Первый вход 26 устройства подсоединяют к контролируемому выводу регулируемого устройства. Если на контролируемом выводе имеется потенциал логической 1, то срабатьгоает первый порого- вьг({ блок 1 , на выходе которого появляется потет1циал 1, когорый поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 11. На второй вход элемента И-НЕ 11 поступает также единичный по- тет циял с выхода шестого элемента И 18, поскольку с инверсных выходов второго 7 и третьего 8 триггеров на входы шестого элемента И 18 поступают единичные потенциалы. Срабатывает первый элемент И-НЕ 11 и на его выходе устанавливается нулевой потенциал, который поступает на второй вход пятого элемента И 16, на выходе последнего устанавливается нулевой потенциал, что вызывает высвечивание сегмента индикатора - (фиг.З, № 1).

Если на контролируемом выводе имеется потенциал логического О, то срабатывает второй пороговый блок 2, на выходе которого появляется потенциал 1, который поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 12. На второй вход элемента И-НЕ 12 поступает также единичный потенциал с выхода шестого элемента И 18. Срабатывает второй элемент И-НЕ 12 и на его выходе устанавливается нулевой потенциал, который поступает на второй вход четвертого элемента И 15, на выходе последнего устанавливается нулевой потенциал, что вызывает высвечивание сегмента индикатора - (фиг.З, № 2).

Если напряжение на KOHTpoJUipyeMoM выводе больше значения логического О и меньше логической 1, то пороговые блоки 1 и 2 ве срабатывают и сготвествующие сегменты индикатора 25 не высвечиваются.

При контроле логических значений сигнала регулируемого цифрового устройства, находящегося в динамическом режиме, опро;и. ляотс я значение потенциала и его иi.1oиeниe на первом входе 26 ycrpoiicTHa в .чюбом выбранном тактеч контрольной программы. Для

этого в блоке 3 задания такта набирают прямой код (п-1) тактового импульса, за которым необходимо определить потенциал и его изменение, причем первый вход 26 устройства подсоединяют к контролируемому блоку, второй вход 27 - к шине пуска регулируемого устройства, а третий вход 28к генератору тактовых импульсов регу- ю ка 1. Нулевой потенциал с инверсного

лируемого устройства.

После этого контролируемый блок устанавливается в исходное состояние, что вызывает появление отрицательного и..п:ульса на втором входе 27 устройства (фиг.2 г), по которому устанавливаются триггеры 6,7,8,9,17 и 19 в нулевое состояние, а пятый триггер 10 - в единичное состояние. По переднему фронту сигнала с входа 27 происходит считьгоание кода номера контролируемого такта с выхода блока 3 задания такта в счетчик 5. После появления сигнала на входе 27 из регулируемого устройства на третий вход 28 поступают тактовые импулсы (фиг.2в), синхронно с которыми выполняется программа работы регулируемого устройства. Тактовые импульсы проходят через первый элемент И 4 на вычитающий вход счетчика 5,так как с прямого выхода пятого триггера 10 единичный потенциал поступает нэ первый вход первого элемента И 4.

В зависимости от формы сь гнала на контролируемом выходе цифрового блок возможны следугошие варианты работы.

поступающего на первый вход 26 устройства. По переднему фронту () сигнала с выхода счетчика 5 первый триггер 6 устанавливается в единичное состояние (фиг.2ж), так как на информационном входе первого триггера 6 присутствует единичный потенциал с выхода первого порогового бло

0

5

0

5

0

5

0

5

выхода первого триггера 6 поступает на первый вход пятого элемента И 16, что соответствует запоминанию исходного единичного потенциала с яхода 26 устройства. Высвечивается сегмент - индикатора 25. По заднему фронту () сигнала с рьпсода Заем счетчика 5 происходит переключение пятого триггера 10 в нулевое состояние,которое запрещает дальнейшее поступление тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика 5 через первый элемент И 4. На индикаторе 25 сохраняется высвечивание соответствующего сегмента до следующего импульса по входу 27. 2. На входе 26 в течение контролируемого такта присутствует нулевой потенциал. Срабатывает пороговый блок 2 (фиг.2б), единичный потенциал с выхода которого через элемент И-НР 12 и И 15 вызывает индикацию сегмента -. Вычита лщ|€е импульсы поступают на вход ече тчика 5 до тех пор, пока число тактовых импульсов не станет равным ранее установленному коду в блоке 3 задания такта. По достижении этого числа на выходе Заем счетчика 5 появляется положительный импульс (фиг.2д). По переднему фрон- ту () сигнала с выхода счетчика 5 четвертый триггер 9 устанавливается в единичное состояние (фиг.2з), так как с выхода второго порогового блока 2 на информационный вход четвертого триггера 9 поступает единичный потенциал. По существу на триггере 9 произошло запоминание исходного потенциала на входе 26 устройства. Нулевой потенциал и инверсного выхода четвертого триггера 9 поступает на первый вход четвертого элемента И 15 и далее по третьему входу индикатора 25 на соответствующий сегмент -. По заднему фронту (1 ) сигнала с выхода Заем счетчика 5 происходит переключение пятого триггера 10 в нулевое состояние, по которому запрещается поступление тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика 5 через элемент Я 4. Высвечивание соответствующего сегментп Н11днкат1т- ра 25 сохраняется до поступления следующего импульса по ячоду 27.

4, На их(1де 26 угтро 1гтва проис дит cMt-на птчмщияла с лот (гчоского О на логическую 1 в течение ко ролируемого такта. В исходном сост нии на входе 26 устройства нулевой потенция , при этом срабатывает вт рой пороговый блок 2, а на индикат ре 25 высречивлется сегмент -.

О в течекие конг- По переднему фронту импульса Заем

НИИ на входе 26 едттничный потенциал, выхода счетчика 5

с выхода счетчика 5 устанавливаетс тетвертый триггер 9 в един1гчное со тоянир так, что нулевой потенциал с его инт ррсногу поступает чер элемент И 15 fia трети; ; вход индикат ра 25. Это обеспечивает высвечивани со(тветствуютего сегмента до поступ ление следую1ц : г-о импульса по входу Ксли в течение контролируемого такт (п) на входе 26 происходит переключ ние сигнала с логического О нл л гическую 1, то на выходе второго рогового блока 2 установится нулево потенциал, а на выходе первого поро ового блока 1 - единичньп1 потенци ал, По переднему фронту (0 - 1) сиг ла с выхода первого порогового блока 1 происходит установка второго триггер в единичное состояние (фиг.2к). Нул 10Й потенциал с инверсного выхода второго триггера 7 поступает через шестой -элемент И 18 на первый вход индикатора 25. Единичный потенциал прямого выхода второго триггера 7 поступает на первьш вход третьего элемента И-НЕ 20, по второму входу которого поступает единичный потенц ал с выхода седьмого элемента И 21 (триггеры 17 и 19 в нулевом состоянии) . На выходе третьего элемента И-Нр; 20 устанавливается нулевой потенциал, которьй поступает через восьмой элемент И 22 на пятый вход индикатора 25. Поступление нулевых потенциалов на первьп1, третий и пя- тмн входы индикатора 25 вызьшает вы свечивание соответствующих его сегментов J. По заднему фронту кон ролируемого такта происходит блоки ровка поступления импульсов на вычи тающий вход счетчика 5.

при этом срабатывает первый пороговый блок 15 а на м r икaтopn заегся сегмент -. пероднену фронту импул са Заем с вьгхс да счетчика первый триггер 6 устанан- лирается в единичное состояние гак, что н /левой потен тиал с его инвГ()С,но го выхода поступает чере-з э-ьс-мент И 16 на г торой вход индикатора - 5. Это обеспечивает нысвечивание соответствующего сегмента до поступления следующего импульса по входу 27. Если в теченле контролируемого такта (п) на входе 26 прои ходит переключение 1:игнала с логической 1 на логический О, то на выходе первого порогового блока 1 установится нулевой поген1- гал, а на выходе второго блока 2 - единичный потенциал. По перед нему фронту (О--«) сигнала с выхода порогового блока 2 происходит установка третьего триггера 8 в гдиничное состояние (фиг.2 и). Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 8 поступает через шестой элемент И 13 на первый вход индикатора 23, Единичный потенциал с прямого выхода третьего триггера 8 поступает на первый вход четвертого элемента И-НЕ 23, по второму входу которого поступает единичный потенциал с выхода седьмого элемента И 21 (шестой и седьмой триггеры 17 и 19 в нулевом состоянии) На выходе четвертого элемента И-НЕ 23 появляется нулевой потенциал, который поступает через девятый элемент И 2Д на шестой вход индикатора 25, Поступление нулевых потенциалов на первый, второй и шестой выходы индикатора 25 вызьтает высвечивание соот- вегствующггх его сегментов „,причем инемон.ика индикации легко идентифицируется с входньач сигналом. По заднем:/ фронту сигнала Заем счетчика 5 происходугг перек.гпочС Ние пятого тригге1)а 10, и поступление импуль сов на вычитающий nx(j;r. счетчика 5 прекращается.

4, На их(1де 26 угтро 1гтва происх:) дит cMt-на птчмщияла с лот (гчоского О на логическую 1 в течение контролируемого такта. В исходном состоянии на входе 26 устройства нулевой потенция , при этом срабатывает второй пороговый блок 2, а на индикаторе 25 высречивлется сегмент -.

выхода счетчика 5

15

20

25

3540 45

50

5

с выхода счетчика 5 устанавливается тетвертый триггер 9 в един1гчное сос- тоянир так, что нулевой потенциал с его инт ррсногу поступает через элемент И 15 fia трети; ; вход индикатора 25. Это обеспечивает высвечивание со(тветствуютего сегмента до поступление следую1ц : г-о импульса по входу 27 . Ксли в течение контролируемого такта (п) на входе 26 происходит переключение сигнала с логического О нл логическую 1, то на выходе второго порогового блока 2 установится нулевой потенциал, а на выходе первого поро- ового блока 1 - единичньп1 потенциал, По переднему фронту (0 - 1) сигнала с выхода первого порогового блока 1 происходит установка второго триггера в единичное состояние (фиг.2к). Нуле- 10Й потенциал с инверсного выхода второго триггера 7 поступает через шестой -элемент И 18 на первый вход индикатора 25. Единичный потенциал с прямого выхода второго триггера 7 поступает на первьш вход третьего элемента И-НЕ 20, по второму входу которого поступает единичный потенциал с выхода седьмого элемента И 21 (триггеры 17 и 19 в нулевом состоянии) . На выходе третьего элемента И-Нр; 20 устанавливается нулевой потенциал, которьй поступает через восьмой элемент И 22 на пятый вход индикатора 25. Поступление нулевых потенциалов на первьп1, третий и пя- тмн входы индикатора 25 вызьшает высвечивание соответствующих его сегментов J. По заднему фронту контролируемого такта происходит блокировка поступления импульсов на вычитающий вход счетчика 5.

I 15

импульса с выхода Заем счетчика 5 поступает отрицательный перепад импульса на входе 26 устройства, то повторно срабатывает второй пороговый блок 2. По положительному перепаду () сигнала с выхода второго порогового блока 2 третий триггер 8 и шестой триггер 17 устанавливаются в единичное состояние (фиг.2 и,л). При этом нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 17 поступает на первые входы седьмого 21 и восьмого 22 элементов И, с выходов которых нулеяые потенциалы поступают соответственно на вторые входы третьего 20, четвертого 23 элементов И-НК, четвертьй вход индикатора 25 и на пятьй вход индикатора 25. В итоге высвечивается символ Г1 , а высвечивание остальных сегментов индикатора 25 блокируется. По заднему фронту контролируемого такта блокируется дальнейшее поступлер{ие тактовых импульсов На вьгчитаюп(ий вход счетчика 5, поскольку пятый триггер 10 устанавливается в нулевое состояние,

, 6. На ьход 26 устройства поступил отрицательный импульс в течение конт полируемого такта. Аналогично, как и п случае 3, вначале происходит по- сле;т,овательная установка в единичное состпяние первого 6 и третьего 8 три геров (фи1 .2 ж,и), при этом высвечи- вается символ Т-, Если до окончания импульса с вьгхода Заем счетчика i г Г1оЛ )жительный перепад (О -«--1) импульса 1 а нход 26 уст рой- ства, то ггонторно срабатывает первый пороговьп) блок 1. По положительному ггерепл;ту (О -- 1) сигнала с выхода первого порогового .блока 1 второй 7 и 19 три.гг еры устанавливаются в единичное состояние (фиг.2к,м). При нулевой потенциал с инверсного триггера 19 поступает через первый вход девятого элемента И 24 на шестой вход индикатора 25 и на второй седьмого элемента И 2 Пулевой :oтeнr иaл с выхода седьмого элемента i 21 поступает на вторые вхды третьего 20, четвертого 23 элементов И-ПР и на четвертый вход индикатора 25. В ИТОГИ высвечивается символ 1-J высвеч вание оста.чьных ctM-MOMTOB индикатора 25 блокируется. Oil , ;нему ibpoirry контролируемого таь та /;.1он-цр е1ч;я дальнеГипее пос гуп

1 2

5 0 5

0 , Q ., 0

5

ление тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика 5.

Формула изобретения

Устройство для контроля цифровых блоков, содержащее первый и второй пороговые блоки, входы которых соединены с первым входом устройства, счетчик, блок задания такта, выходы которого соединены с информационным входом счетчика, первый элемент И, первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, индикатор, причем выход первого порогового блока соединен с информационным входом первого триггера, выход второго порогового блока соединен с информационным входом четвертого триггера, второй вход устройства соединен с синхровходом счетчика, S-входом пятого триггера и входами обнуления первого, второго,третьего и четвертого триггеров, выход счетчика соединен с синхровходами первого, четвертого и пятого триггеров, прямой выход пятого триггера соединен с первым входом первого элемента И, инверсный выход пятого триггера соединен с его информационным входом, третий вход устройства соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом вычитания счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения дост верности контроля за счет выявления переключения импульсного сигнала во время контрольного тактового импульса, в него введены первый, второй, третий и четвертый- элементы И-НЕ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И, шестой и седьмой триггеры, причем выход первого порогового блока соединен с синхровходами второго и седьмого триггеров и первым входом первого элемента И-НЕ,выход второго порогового блока соединен с синхровходами третьего, шестого триггеров и первым входом второго элемента И-НЕ, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, прямой выход второго триггера соединен с первыми входами второго элемента И, третьего элемента H-FIE и входом обнуления шестого триггера, инверсный выход последнего соедннен с первыми входами седьмого,вомого элементов И, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами третьего элемента Г И, четвертого элемента И-НЕ и входом обнуления седьмого триггера, инверсный выход последнего соединен с вторым входом седьмого элемента И и первым входом четвертого элемен-га И, вьжод Счетчика соединен с информационными входами второго, трет.его триггеров и с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с информационным входом шестого триггера, выход третьего элемента И соединен с информационным входом седьмого триггера,ин- верснь й выход четвертого триггера оединен с первым входом четвертого

элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, выход шестого элемента И ссе- 2 динен с вторыми входами первого, второго элементов И-НЕ и первым входом индикатора, выход пятого элемента И соединен с вторым входом индикатора, третий вход которого соединен с o нкходом четвертого элемента И, выход седьмого элемента И соединен с вторыми входами третьего, четвертого элементов И и с четвертым входом ин- цнкатора, выход третьего элемента 5 H-HF. соединен с вторым входом восьмого элемента И, выход которого соединен с пятым входом индикатора, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторым входом девятого элемента И, 0 выход которого соединен с шестьц входом индикатора, седьмой вход которого соединен с прямым выходом пятого триггера.

Фиг. 2

Форна посщпанзщеео сигнала по ffxodi/ 26 QmHOct mejibHO п-го тактового 1 мпул1 сй

М

26 - постоянный 1/ро8енб /

г.

Вход 26 - rtocmo HHb/u О

1 - отрица тгельнь/ } лерела П

пере лае

- noAO umsAbHtf/i импульс .

б

отрицательный импульс П.

фиг.З

HHfftff(a(4t/A

jn.

IJ.