Устройство для диагностирования цифровых блоков Советский патент 1990 года по МПК G06F11/26 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам контроля работоспособности и поиска дефектов цифровых узлов и блоков.

Цель изобретения - повышение эффективности диагностирования.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока управления; на фиг. 3 - схема блока коммутаторов; на фиг. 4 схема блока регистров сдвига; на фиг. 5 - схема блока маскирования; на фиг. 6 - схема первого узла синхронизации; на фиг. 7 - схема узла задания режимов; на фиг. 8 - схема второго узла синхронизации; на фиг,9 и 10 - алгоритм работы устройства. Устройство для диагностирования цифровых блоков (фиг. 1) содержит блок 1 управления, блок 2 коммутаторов, блок 3 регистров сдвига, блок 4 сравнения, блок 5 маскирования, блек 6 индикации, счетчик 7 режимов и эталонный блок 9, объект 8 диагностирования.

Блок 1 управления (фиг. 2) содержит первый узел 10 синхронизации, узел 11 задания режимов и второй узе 12 синхронизации.

Блок 2 коммутаторов (фиг. 3) содежит коммутатор 13 обратных связей, коммутатор 14 связей и коммутатор 15 сдвига.

Блок 3 регистров сдвига (фиг. 4) содержит четыре узла 16 регистра сдвига.

Блок 5 маскирования (фиг. 5) содержит дешифратор 17, регистр 18, группу элементов К 19 и элемент ИЛИ 20.

Узел 10 синхронизации (фиг, 6) содержит клавиш Пуск 21, элементы ИЛИ 22 и 23, элементы И 24 и 25, триггер 26, элементы 27-29 задержки и группу элементов И 30,

Узел 11 задания режимов (фиг. 7) содержит счетчики 31 и 32, постоянное запоминающее устройство 33, дешифратор 34 и элемент 35 задержки,

Узел 12 синхронизации (фиг. 8) содержит триггер 36, дешифраторы 37 и 38, счетчик 39, генератор 40, элемент ИЛИ 41 и делители 42-44 частоты

Устройство для диагностирования цифровых блоков работает следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

По команде с блока 1 управления устанавливаются в исходное состояние блок 1 управления и счетчик 7 режимов. Затем по командам с блока 1 управления из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) блока 1 управления в блок 2 коммутаторов переписываются коммутационные тесты, в блок 3 регистров сдвига - начальное состояние псевдослучайной последовательности (ПСП). Блок 2 коммутаторов в соответствие с коммутационными тестами задает конфигурацию обратных связей и разрядность регистров сдвига, направление и частоту сдвига информации. Определенное сочетание коммутационных тестов и начальное состояние ПСП задает тот или иной режим диагностирования. Затем по командам с блока 1 управления, из ПЗУ блока 1 управления в блок 5 маскирования переписывается код маски в счетчик 39 циклов блока 1 управления - количество циклов диагностирования в данном режиме. Затем от блока управления через блок 2 коммутаторов на блок 3 регистров сдвига начинают поступать тактовые сигналы. По тактовым сигналам в блоке 3 регистров сдвига формируются тестовые воздействия в виде ПСП, которые проступают на входы объекта 8 диагностирования и эталонного блока 9. При этом в блоке 5 маскирования на основании анализа содержимого счетчика 39 циклов блока 1 управления и кода маски вырабатываются сигналы блокировки считывания, которые поступают на блок 3 регистров сдвига и предотвращают поступление на входы объекта 8 диагностирования и эталонного блока 9 запрещенных комбинаций. Ответные реакции объекта 8 диагностирования и эталонного блока 9 поступают на входы блока 4 сравнения. По сигналу разрешения сравнения, поступающему от блока 2 коммутаторов, в блоке 4 сравнения производится сравнение ответных реакций, и в случае их различия вырабатывается сигнал несрав- нения9 который поступает на блок 1 управления. В случае получения сигнала несравнения блок 1 управления останавливает работу устройства и вырабатывает сигнал на блок 6 индикации, разрешающий индикацию содержимого счетчика 39 циклов блока 1 управления

и счетчика 7 режимов. При отсутствии сигнала несравнения работа устройства продолжается. При этом количество подаваемых на объект 8 диагностирования и эталонный блок 9 тестовых воздействий определяется содержимым счетчика 39 циклов блока I управле-. ния. После подачи заданного количества тестовых воздействий осуществляется переход к следующему режиму диагностирования. При этом прекращается поступление тактовых сигналов на блок 3 регистров сдвига, а содержимо счетчика 7 режимов увеличивается на единицу. Затем повторяется запись коммутационных тестов и начального состояния ПСП, определяющих следующий режим диагностирования. Если при попытке считать коммутационный тест с ПЗУ блока 1 управления поступает метка КТПД - конец теста поиска дефектов, то работа устройства прекращается, а от блока 1 управления на блок 6 индикации поступает сигнал, разрешающий индикацию сообщения Дефект не найден.

Работа блока 1 управления (фиг,2) начинается с появления на установочном выходе первого узла 10 синхронизации единичного сигнала СВР (сброс Сигнал СВР, поступая на входы узла 11 задания режимов, второго узла 12 синхронизации и счетчика 7 режимов, устанавливает их в исходное состояние. Затем с выходов первого узла 10 синхронизации на входы узла 11 задания режимов начинают поступать единичные управляющие сигналы в следующей последовательности: ЧТ - чтение; СТР - строб; +1 СЧА - увеличение на единицу содержимого счетчика адресов. По этим сигналам узел 11 задания режимов осуществляет последовательное считывание информации из ПЗУ и формирование сигналов записи в следующем порядке.

Сначала на информационных выходах узла 11 задания режимов последовательно появляются коммутационные тесты КТ1-КТЗ, сопровождающиеся соответствующими им сигналами записи ЗПКТ1-ЗПКТЗ, которые поступают на входы блока 2 коммутаторов. Затем на информационных выходах узла 11 последовательно появляются НС - начальное состояние ПСП,, КЗ - код маски

1

е

)

10

15

20

25

5487896

(запрета), КЦ - количество циклов,

сопровождающееся сигналами записи ЗПНС, ЗПКЗ, ЗПКЦ, которые поступают на блок 3 регистров сдвига, блок 5 маскирования и второй узел 12 синхронизации. Затем с выхода узла 11 на входы первого и второго узлов синхронизации поступает единичный сигнал ПУСК ГТ - пуск генератора тактового сигнала. По этому сигналу первый узел 10 синхронизации прекращает формирование управляющих сигналов ЧТ, СТР, +1 СЧА, а с выходов второго узла 12 синхронизации на входы блока 2 коммутаторов начинают поступать тактовые сигналы с частотами fr-fr/8. По тактовым сигналам в блоке 3 регистров сдвига осуществляется формирование тестовых воздействий. Второй узел 12 синхронизации, сформировав заданное число тактовых сигналов, определяемое КЦ, прекращает свою работу и выставляет на выходе КР (конец режима) единичный сигнал. Сигнал КР поступает на счетчик 7 режимов, увеличивая его содержимое на единицу, на первый узел 10 синхронизации, инициируя формирование сигналов ЧТ, СТР, +1 СЧА, и работа блока 1 управления повторяется.

Работа блока 1 управления прекращается в двух случаях.

При поступлении сигнала НСРВ - несравнение от блока 4 сравнения на вход второго узла 12 синхронизации во время формирования тактовых сигналов. При этом на выходах второго узла 12 синхронизации прекращается формирование тактовых сигналов, на выходе ИНД1 - разрешение индикации появляется единичный сигнал. Сигнал ИНД1, поступая на вход блока 6 индикации, разрешает индикацию НЦ - номера цикла, присутствующего на группе выходов д второго узла 1 2 синхронизации, а также содержимого счетчика 7 режимов.

При считывании метки КТПД - конец теста поиска дефектов. Метка КРПД появляется на информационных выходах узла 11 задания режима при попытке очередного считывания УКТ1 - коммутационного теста и распознается вторым узлом 12 синхронизации. При этом на выходе КТПД второго узла 12 синхронизации появляется сигнал с активным нулевым уровнем, который поступает на вход первого узла 10 синхронизации и останавливает его работу, с вы- .хода ИНД2 - разрешение индикации еди30

35

40

50

55

715

ничный сигнал поступает на блок 6 индикации и разрешает индикацию сообщения Дефект не найден.

Блок 2 коммутаторов (фиг. 3) работает следующим образом.

Сначала на группу информационных выходов КТ блока 2 коммутаторов от блока 1 управления последовательно поступают коммутационные тесты КТ1- КТЗ, которые по сигналам записи ЗПКТ 1-ЗПКТ 3 записываются в коммутатор 14 связей, коммутатор 15 сдвига и коммутатор 13 обратных связей. Коммутатор 13 обратных связей и ком- мутатор 14 связей;, соединенные группами входов-выходов ВЫХ КМс, группой входов-выходов блока 3 регистров сдвига, определяют конфигурацию взаимных и обратных связей регистров сдвига в соответствии с принятыми коммутационными тестами КТ1, КТЗ, На выходах СДВ1-СДВ4 коммутатора 15 сдвига, связанных с входами блока 3 регистров сдвига, устанавливаются сигналы, определяющие направление сдвига информации в регистрах в соответствии с принятым коммутационным тестом КТ2. Затем на группу входов коммутатора 15 сдвига от блока 1 управления начинают поступать тактовые сигналы с частотами . При этом с выходов коммутатора 15 сдвига на входы блока 3 регистров сдвига поступают синхронизирующие сигналы СИ1-СИ4, частоты которых определены принятым коммутационным тестом КТ2„ С выхода РЗС (разрешение сравнения коммутатора 15 сдвига) сигнал разрешения сравнения поступает на блок 4.сравнения. При этом частота следования сигнала РЗС определяется принятым коммутационным тестом КТ2 и соответствует наибольшей из частот синхронизирующих сигналов, поступающих на входы блока 3 регистров сдвиг в данном режиме диагностирования.

Блок 3 регистров сдвига (фиг. 4) работает следующим образом. В соответствии с КТ1 коммутатор 14 связей, соединенный с блоком 3 регистров сдвига группой входов-выходов ВЫХ КМ, обеспечивает взаимное соединение узлов регистра 16 сдвига, В соответствии с КТ2 коммутатор 15 сдвига устанавливает на входах СДВ1-СДВ4 блок 3 регистров сдвига сигналы, определяющие направление сдвига информации для каждого узла регистра 16 сдвига.

8

0

5

В соответствии с КТЗ коммутатор 13 обратных связей, соединенный с блоком 3 регистров сдвига группой входов выходов ВЫХ КМ, задает конфигурацию обратных связей, определяющую закон формирования ПСП для каждого узла регистра 16 сдвига. Затем на группу информационных входов блока 3 регистров сдвига от блока 1 управления поступает НС - начальное состояние НСП, которое записывается в узлы регистра 16 сдвига, как НС1-НС4 по сигналу записи ЗПНС, поступающему от блока 1 управления. Затем на входы узлов регистра 16 сдвига начинают поступать синхронизирующие сигналы СК1-СИ4 от блока 2 коммутаторов. При этом тестовые воздействия с информационных выходов ВЫХ БД узлов регистра 16 сдвига поступают на входы объекта 8 диагностирования и эталонного блока 9. Появление единичного сигнала на входе ЗС - запрет считывания, поступающего от блока 5 маскирования, переводит информационные выходы ВЫХ БД узлов регистра 16 сдвига в состояние высокого сопротивления, что необходимо для предотвращения поступления запрещенных комбинаций на входы объекта 8 диагностирования и эталонного блока 9.

Блок 5 маскирования (фиг. 5) работает следующим образом.

Сначала на группу входов блока 5 от блока 1 управления поступает КЗ - код маски (запрета), которьй записывается в регистр 18 кода маски по сигналу записи ЗПКЗ, поступающему от блока 1 управления. Затем на группу входов дешифратора 17 от блока 1 управления поступает НЦ, соответствующий содержимому счетчика 39 циклов блока 1 управления. Каждому значению 5 НЦ на входе дешифратора 17 соответствует появление единицы на одном из его выходов. В процессе работы устройства в данном режиме диагностирования НЦ последовательно уменьшается от некоторого начального значения до нуля, что сопровождается перемещением единичного сигнала по группе выходов дешифратора 17, соединенных с первыми входами элементов И 19. Если при этом на втором входе элемента И 19, соединенном с выходом регистра 18 присутствует единица, то единичный сигнал, проходя через элемент ИЛИ 20, как. сигнал ЗС поступа0

5

0

0

5

ет на блок 3 регистров сдвига, пре- дотвращая поступление запрещенной комбинации на входы объекта 8 диагностирования и эталонного блока 9.

Формула изобретения

1 . Устройство для диагностирования цифровых блоков, содержащее блок управления, счетчик режимов, блок сравнения, эталонный блок, блок индикации, причем первая группа выходов блока управления соединена с группой входов разрешения индикации блока

индикации, группа выходов эталонного блока соединена с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого является группой входов устройства для подключения к группе выходов объекта диагностирования, выход несравнения блока сравнения соединен с входом ошибки блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности диагностирования, в устройство введены блок регистров сдвига, блок коммутаторов, блок маскирования, причем вторая группа выходов блока управления соединена с группой входов маски блока маскирования, с группой входов начального состояния блока регистров сдвига, с группой управляющих входов

блока коммутаторов, группа входов синхронизации которого соединена с третьей группой,выходов блока управления, четвертая группа выходов которого соединена с группок входов синхронизации счетчика оежимов, группа информационных выходов которого соединена с первой группой информационных входов блока индикации, вторая группа информационных входов которого соединена с пятой группой выходов блока управления и с группой информационных входов блрка маскирования, вход разрешения записи которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом разрешения записи блока регистров сдвига, вход блокировки считывания которого соединен с выходом блокировки блока маскирования, группа разрядных входов-выходов блока регистров сдвига соедине10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на с группой информационных входов- выходов блока коммутаторов, группа выходов которого соединена с группой входов синхронизации блока регистров сдвига, группа информационных выходов которого соединена с группой входов эталонного блока и является группой выходов устройства для подключения к группе входов объекта диагностирования, выход блока коммутаторов соединен с входом разрешения сравнения блока сравнения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит узел задания .режимов, первый и второй узлы синхронизации, причем выход начальной установки первого узла синхронизации соединен с входами начальной установки узла задания режимов и второго узла синхронизации и является первым выходом четвертой группы выходов блока, вход ошибки которого соединен с входом останова второго узла синхронизации, первая и вторая группы выходов которого являются соответственно первой и пятой группами выходов блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым стробирующими выходами узла задания режимов, выход запуска которого соединен с входами запуска, первого и второго узлов синхронизации, группа информационных выходов узла задания режимов соединена с группой входов начальных условий второго узла синхронизации и является второй группой выходов блока, группа стробирующих выходов узла задания режимов и третья группа выходов второго узла синхронизации являются третьей группой выходов блока, третий стробирующий выход узла задания режимов соединен со стробирующим входом второго узла синхронизации, первый выход второго узла синхронизации соединен с первым входом останова первого узла синхронизации, группа выходов которого соединена с группой входов синхронизации узла задания режимов, второй выход второго узла синхронизации соединен с вторым входом останова первого узла синхронизации и является вторым выходом четвертой группы выходов блока.

$mfy.i

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно к устройствам контроля работоспособности и поиска дефектов цифровых узлов и блоков. Цель изобретения - повышение эффективности диагностирования. Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 коммутаторов, блок 3 регистров сдвигов, блок 4 сравнения, блок 5 маскирования, блок 6 индикации, счетчик 7 режимов, объект 8 диагностирования, эталонный блок 9. Повышение эффективности диагностирования осуществляется за счет формирования тестовых последовательностей с различными свойствами и возможности перехода с одной тестовой последовательности на другую. В качестве формирователя тестовой последовательности используется генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) с возможностью изменения таких факторов, как конфигурация обратных связей, начальное состояние ПСП, направление и частота сдвига информации в генераторе ПСП. Это позволяет организовать процесс многорежимного диагностирования. Переход от одного решения к другому происходит автоматически. Положительный эффект достигается введением блока маскирования, блока регистров сдвига, блока коммутаторов.1 з.п. ф-лы, 10 ил.

п

Огл5&1 нц

Отдл. Отбшзпкз,

/Г4Ш

te4К5л.З

.J

Фиг.5

фиг. 6

te.7

С

начало

J

I

CSpoc счетчика 7 режипо& по копанде с блока t управления

R Е

Считывание инфорпаиии с ПЗУ 6 Илоке у продления

-3 Считана, петка KWU

Считывание и запись коп- путаимонншх тсстоб. на - чальнаго состояния ПСП. кода наски из ПЗУ Злака I управления в блоки. 2 коп- пцтатороб. Jрегистров собига и 5 паскиробания

Считывание и запись количества циклов из ПЗУ в счетчик 39 ииклов блока f управления

I

Подача тактовых сигналов с блока / управления через блок 2 коммутаторов на блок J регистров сдвига.

J

г-5

Инвакация в Влоке 5 инди кации сообщения „Дефект не найден

С

конец

}

Форпиродание 6 блоке J ре- гистроб сддиеа же/подш боздеистдии и. подача их на объект 8 диаеностиродания а эталонный 6/юк $

Сравнение б 8/юке % срад- неная пт8етных реакций объекта д диагностирования и эталонного ff/юка 3 по разрешающему сигналу с блока 2 кунпитатмрод

. ff/NMfL.

срабнения на мак / упрабления по cmynu/f CUSHU/L

НСРВ

нет

ЛТД II Illlll 11II .« МЯ.1 I

//

Уменьшение на / содержало- во счётчика. 7 цик/юВ 6/юка / уарадяения

Нет 13 ИодершпоЈ счетчика JS циклов 1а6но нут

г/

Шеличение на 1 содержим во счетчика 7режипоб

Индикация в 5/юкs 6 индикации свдершпого счетчика JS циклов блока 1 упраб- /гения и счетчика 7 режимов

С

конец

)