Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств Советский патент 1990 года по МПК G01R31/317 G01R29/02 

Описание патента на изобретение SU1583914A2

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано при наладке, контроле и Диагностике цифровых устройств и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. №1499286.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля в заданном вреНенном интервале.

На фиг. I изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - таблица, отображающая решаемые устройством функции и соответствующую им мнемонику символов; на фиг. 3 - вре- диаграмма работы элементов устройства при нормализованных входные уровнях сигнала; на фиг. 4 - временная диаграмма работы при нестандартных уровнях входного сигнала.

Устройство содержит входной усилитель I, первый 2, второй 3 и третий 4 компараторы, первый 5, второй 6 и третий 7 инверторы, первый 8 и второй 9 RS-триггеры 10 импульсов, коммутирующий элемент 11, индикатор 12, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И-НЕ, четвертый 1,6 и пятый 17 инверторы, первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24 и восьмой 25 D-трнггрры, четвертый 26, пятый 27, шестой 28, седьмой 29, восьмой 30, девятый 31, десятый 32, одиннадцатый 33, двенадцатый 34, тринадцатый 35, четырнадцатый 36, иятнадсп

00

со

СО

N)

з , а

датый 37, шестнадцатый 38 и семнадцатый 39 элементы И-НЕ, шестой инвестор 40, резистор 41, вход 42 устройства, вход 43 управления устройства, аналоговый ключ 44, девятый 45 и дс- с гын 46 D-тригеры, третий КЗ-триггер 47, одиннадцатый D-триггер 48, аналоговый коммутатор 49, делитель 50 напряжения, элемент И 51 , элемент 52 задержки, ключ 53,

Выход входного усилителя 1 соединен с входами первого 5f второго 3 и третьего 4 компараторов. Выход первого компаратора 2 соединен с гинхро- iвходом первого D-триггера 18 и через первый инвертор 5 с S-входок пеового RS-триггера 8, синхрстаодом второго D-триггера 19 и первыми входами пер- вот-о 13 и второго 14 элементов И-НЕ, Выход второго компаратора 3 соединзн с первым входом третьего элемента И-НЕ 5 и через второй инвертор 6 с первым входом четвертого эле нек л И-НЕ 26, Выход четвертого элемента И-НЕ 26 соединен с R-входом первого КЗ-триггера 8, сикхровходом третьего D-триггера 20s первым входом пятого элемента И-НЕ 279 а через третий инвертор 7 - с сивхрозходо чет - вертого D-триггера 21, Выход третьего компаратора 4 соединен с S-входом второго RS-триггера 9 и вторым входом четвертого элемента И-НЕ 26, Пео вый вход коммутирующего элемента 1 соединен с R-входами второго RS-триггера 9s пятого 22 и седьмого 24 В триггеров вторыми входами первого I3 и пятого 27 элементов И-НЕ и через резистор 41 с шиной единичного потенцка ла. Второй вход коммугируюцего элемента 11 соединен с нулевым потенциалом. Выход пятого элемента И-НЕ 27 соединен через четвертый инвертор 16 с R-входом второго D-триггера 19,

выход которого соединен с R™ и D-BXO- дами первого D-триггера 18, Выход первого элемента И-НЕ 3 соединен через пятый инвертор 17 с R-входом третьего D-триггера 20, выход которого соединен с D- и R-входами четверто го В-триггера 21. Прямой выход первого RS-Tpnfrepa 8 соединен с синхро- входами пятого 22 и шестого 23 D-триг героз, а инверсный - с синхровхода- ш седьмого 24 и восьмого 25 D-триг- Выход пятого D-триггера 22 соединен с D- и R-входам восьмого ID-триггера 251 выход которого соедине

с пеппыми входами шестого 2Р и седьмого 29 элементов И-НЕ. Выход седьмого D-триггера 24 сiединен с D- и R-входами шестого D-триггера 23, выхтп которого сосд. KJGH с первым вхо rjoM посьмоп оле гт1Т1 И-НЕ 30 и вто оым вводом шестого элемента И-НЕ 28, впход последнего соедичен с вторыми ъ одргмн ргорого 4 и: третьего 5 эле b.viiiTOb И-HL. Выход второго элемента И-НЕ 14 соединен с гервым входом три )i . 35, второй

ЧУСГ CnpOiO ;epHHt.H I ВЫХОДОМ элс . И-HF 30 Выход седьмо ic эпо( г р - SL 29 соединен с первым вхсдом двенадцатого элемента И-ЧЕ 3-4, игорсч вхоц ко.орого соеди- с vb xor;oM третьего тлемента И HL 15. Припои ьыход первого D-триг- гега 18 г j оргзым входом че- тырл щцатого олсмента И-НЕ 36, Инверсный в ход пепвого D-триггера 18 сосп х ен с .червыч входо i пятнадцатог глге,е.1г.с ti-нг 37, выхоп которого сое с первым входом семнадцатого олеменга Ч-НЕ 39. Прямой выход четвертого D-тоиггера 2I соединен с пер тзШ сходом ирс надцггс о элемента {Г-НЕ Зо, а ичгсрсный - г вторым входом пятнадцатого элемента И-НЕ 37. Выход семнздцато-о элемента И-НЕ 39 соединен с третьими входами двенадцатого 3 и.тринадцатого 35 элементов И-НЕ Прямой выход сюрого RS-тригге ра 9 соединен с первым входом девятого элемента И-НЕ 3), а инверс- i - с первыми входами десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ, Выход двенадцатого элемента И-НЕ 34 соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И-НЕ 33. Выход тринадцатого элемента И-НЕ 35 соединен с вторым входом десятого элемента И- НЕ 32.

Первый выход гекератооа 10 им- пульсоз соединен с вторыми входами восьмого 30 ч четырнадцатого 36 элементов К-Е2, Второй выход генератора SO импульсов соединен с вторыми входами седьмого 29, девятого 31 и семнаацатого 39 элементов И-НЕ. Информационные входы пятого 22 и седьмого 24 D-триггеров соединены с единичным потенциалом. Выход девятого элемента И-НЕ 3 соединен через шестой инвертор 40 с первым входом индикатора 12, втооой которого соединен с выходом десятого элемента И-НС 32. Выход одиннадцатого элемента И-НЕ 33 соединен с третьим входом индикатора 12, четвертый вход которого соединен г выходом четырнадцатого элемента И-НЕ 36. Пятый вход индикатора 12 соединен с выходом шестнадцатого элемента И-НЕ 38.

Вход 42 устройства соединен с. пер- вЬ№ аналоговым входом аналогового кинема 44, выход которого соединен с входом-входного усилителя 1. Вход 4J3 управления устройства соединен с вводом управления аналогового ключа 44, синхронизирующими входами девятого 45, десятого 46 и одиннадцатого 48 D-триггеров, S-входом трг- ibjero RS-триг гера 47 и первым входом элемента И 51. Информационный вход девятого D-триггера 45. соединен с выходом первого компаратора 2, Информационный вход десятого D-тригге- р,а 46 соединен с выходом второго ком- паЬатора. 3. Информационный вход одиннадцатого D-триггсра 48 соединен с йшной единичного потенциала. Прямой выход девятого D-триггера 45 соединен с первым адресным входом аналогового коммутатора 49, второй адресный вход которого соединен с выходом десятого D-триггера 46, тр«тий адресный вход - с инверсным выходом второго RS-триггера 9. Прямой выход одиннадцатого D-триггера 48 со е динен с входом разрешения аналогового коммутатора. Инверсный выход третьего RS-триггера 47 соединен с вторым входом элемента И 51, выход кото- porb соединен через элемент 52 задержки с входом ключа 53, второй вход ко- торрго соединен с общей шиной.

Выход ключа 53 соединен с первым входом коммутирующего элемента I1 и К-вз;одами девятого 45, десятого 46 и

o

5

0

5

0

5

При неподключенном входе усилителя 1 к контролируемой цепи на выходе усилителя I уровень сигнала, меньше напряжения порогов срабатывания компараторов 2-4. Компараторы 2-4 служат для фиксации превышения уровней напряжений нормированных диапазонов. Например, для проверки цепей микросхем TTL-серий они составляют: компаратор 3 срабатывает при превышении входного уровня ,4 В, компаратор 2 - при ,4 В, компаратор 4 - Uex,0,OI+0,05 В. Первый триггер 8 служит для фиксации срабатывания компараторов 2-4 в случае контроля уровней нормализованной амплитуды. Триггеры 22-25, элементы И-НЕ J4, 15,28-30 и 32-35 служат дпя логического анализа формы входного сигнала нормализованной амшштуды.

Триггеры 18-21, элементы И-НЕ 13, 27 и 36-39, инверторы 7, 16 и 17 служат для логическою анализа формы входного сигнала нестандартной амплитуды, триггер 9, элемент И-НЕ 31, инвертор 40 - для фиксации момента потери контакта щупа с контролируемой схемой. Генератор 10 служит для формирования модулирующего напряжения для индикатора 12 в тех случаях, когда требуется изобразить фиксацию входного импульсного сигнала любой длительности. Причем частота следования импульсов от 1енерлторов f 0,5- 2,0 Гц выбирается из удобства наблюдения оператором этих ситуаций. На первом и втором выходах генератора 10 импульсы формируются в противо- фазе один к другому.- Коммутирующий элемент I1 служит для начальной установки триггеров.

Триггеры 45 и 46 служат для фиксации логического уровня на входе 42

Похожие патенты SU1583914A2

название год авторы номер документа
Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств 1986
  • Мурашко Александр Николаевич
  • Войтович Василий Николаевич
SU1499286A1
Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств 1988
  • Мурашко Александр Николаевич
  • Войтович Василий Николаевич
SU1583886A2
Устройство для контроля цифровых блоков 1987
  • Мурашко Александр Николаевич
SU1503031A1
Устройство для программного управления позиционного типа 1983
  • Горбенко Эдуард Тихонович
  • Кошкин Владимир Львович
  • Смирнов Лев Николаевич
  • Чуйкин Станислав Александрович
SU1158976A1
Устройство для ввода информации 1984
  • Мурашко Александр Николаевич
SU1156050A1
Устройство для измерения параметров дыхания 1990
  • Алейников Александр Федорович
  • Верещагин Геннадий Леонидович
  • Таскаев Юрий Николаевич
SU1803037A1
Устройство для тренировки памяти обучаемого 1987
  • Кудряшова Анжелика Николаевна
  • Леденев Юрий Юрьевич
  • Манаенко Геннадий Николаевич
SU1545236A1
Цифровой измеритель центра тяжести видеосигналов 1990
  • Пономарев Гавриил Федорович
  • Шер Арнольд Петрович
SU1723559A1
Устройство для контроля и сигнализации высоты полета самолета 1990
  • Чистов Борис Алексеевич
  • Бабич Александр Николаевич
  • Сычев Александр Петрович
  • Фетахдинов Салех Юсупович
SU1817125A1
Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов 1990
  • Колесников Владимир Николаевич
  • Мухортов Василий Васильевич
  • Долгов Андрей Петрович
  • Карлов Александр Васильевич
SU1709374A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 583 914 A2

Реферат патента 1990 года Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля в заданном временном интервале. Предложенная структура устройства позволяет вести логический анализ очередности смены фронтов входного сигнала, фиксировать и распознавать четырнадцать ситуаций входного сигнала. При этом устройство осуществляет постоянный контроль надежности контактирования шупа с проверяемой цепью. Для отображения четырнадцати форм входного сигнала в устройстве используется принудительная модуляция индицируемых символов и достигается максимальная наглядность в случаях приема сигналов любой длительности. 4 ил.

Формула изобретения SU 1 583 914 A2

одиннадцатого 48 D-триггеров, R-входом д5 устройства в конце интервала времени

и третий выходы делителя 50 женця соединены соответственно

третьего RS-триггера 47. Первый и второй входы делителя 50 напряжения соединены соответстпенно с шиной пи- танця и общей шиной. Пергый, второй

напряс первым, вторым и третьим аналоговыми входами аналогового коммутатора 49, выход которого соединен с вторым аналоговым входом аналогового ключа 44.

Входной усилитель 1 служит для согласования входных цепей устройства с входами компараторов 2-4 для защиты вводных цепей от перенапряжения.

анализа, триггер 47 - для фиксации начала временного интервала, в котором производится анализ логических уровней, триггер 48 - для фиксации

50 окончания временного интервала анализа. Аналоговый ключ 44 слукнт для переключения аналогового сигнала, или с входа 42 устройства, или с выхода коммутатора 49 по сигналу г входа 43

55 управления устройстга. Коммутатор 49 служит для коммутации логических уровней с выходов делителя 50 (например, 0,05-0,4; 0,4-2,4; 2,4 В) на второй аналоговой вход ключа 44.

анализа, триггер 47 - для фиксации начала временного интервала, в котором производится анализ логических уровней, триггер 48 - для фиксации

окончания временного интервала анализа. Аналоговый ключ 44 слукнт для переключения аналогового сигнала, или с входа 42 устройства, или с выхода коммутатора 49 по сигналу г входа 43

управления устройстга. Коммутатор 49 служит для коммутации логических уровней с выходов делителя 50 (например, 0,05-0,4; 0,4-2,4; 2,4 В) на второй аналоговой вход ключа 44.

15

Элементы И 51, элемент 52 задержки, ключ 53 служат для выработки сигнала блокировки установки триггеров.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии перед каждым контролем цепи путем чамыкаиия коммутирующего элемента 11 ПОР триггеры устройства приводят в исходное нуле- вое состояние. Компараторы 2-4 выполнены таким образом, что при непод- ключенном входе к проперяемой цепи ни одни компаратор не срабатыпает. Если на вход устройства подается уро- иень сигнала логического нуля (для ТТТ, ,A В), то срабатывает только компаратор 4. При пбдаче на вход устройства сигнала с уровнем выше уровня логического нуля, но ниже уровня логической единицы срабатывают компараторы 3 и / (для TTL Uвх 0,4-2,4 В). При подаче на вход устройства сигнала с уровнем логической единицы (для TTL Uftx 2,4 3) сраба- тывают все компараторы 2-4, на выходе которых устанавливаются единичные потенциалы.

Работа устройства может осуществляться в двух режимах: в режиме А не- прерывного контроля и режиме Б контроля в заданном интервале времени. Режим задается уровнем сигнала на входе 43 управления.

В режиме А непрерывного контроля на вход 43 управления подается нулевой логический уровень, по которому триггер 47 устанавливается в единичное состояние, а сигнал с входа 42 устройства поступает через аналоговый ключ на вход усилителя 1. Устройство производит контроль уровней напряженки контролируемых цепей до тех пор, пока присутствует сигнал управления на входе 43. В исходном состоянии ключ 53 закрыт нулевым потенциалом с инверсного выхода триггера 47 через элемент И 51 и элемент 52 задержки .

В процессе контроля цепей Цифровых устройств возможны уровни и формы входного сигнала (фиг.2). В зависимости от формы и амплитуды устройство работает следуюп1им образом,

I. Неподключенный вход 42, потеря контакта щупа с контролируемой цепью во время контроля. Поскольку Uw меньше уровней срабатывания всех, компараторов, то на их выходах уста

с

0

5

8

навлипакпся нулевые потенциалы. Второй RS-тркггео 9 устанавливается в единичное состояние, когда на.его прямом выходе единичный потенциал, . который поступает на первый вход девятого элемента И-НЕ 31, по второму входу которого поступают .импульсы с второго выхода генератора 10, На выходе шестого инвертора 40 формируются импульсы с частотой следования ,5-2 Гц (фигоЗм). На индикаторе 12 происходит мигание сегмента (точка), свидетельствующее об отсутствии контакта. На выходе элементов И-НЕ 32 и 33 единичные потенциалы, так как с инверсного пыхода триггера 9 на первые входы десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ поступает нулевой потенциал, на выходе элементов 36 и 38 также единичные потенциалы, поскольку триггеры 18 и 21 установлены в нулевое состояние, и нулевые потенциалы с их прямых выходов поступают на первые входы четырнадцатого 36 и шестнадцатого 38 элементов И-НЕ. Таким образом,- на выходах элементов И-НЕ 32,33,36,38 единичные потенциалы - остальные сегменты индикатора не высвечиваются.

2. На вход 42 устройства поступает сигнал единичного потенциала. Срабатывают все компараторы 2-4, на вы1- де которых устанавливается единичный потенциал (фиг. Зб,в,г). С первого выхода инвертора 5 нулевой потенциал поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 14,с выхода которого единичный потенциал поступает на первый вход тринадцатого элемента И-НЕ 35. Поскольку триггеры 18 и 21 в нулевом исходном состоянии, то с их инверсных выходов на входы пятнадцатого элемента И-НЕ 37 поступают единичные потенциалы. На выходе элемента И-НЕ 37 нулевой потенциал, и на выходе семнадцатого элемента И- НЕ 39 единичный потенциал, который поступает на третий вход тринадцатого элемента И-НЕ 35, на второй вход которого поступает единичный потенциал с выхода восьмого элемента И-НЕ 30, так как триггер 23 в нулевом исходном состоянии. Поскольку на входах элемента И-НЕ 35 единичные потенциалы, то на выходе элемента И-НЕ 35 нулевой потенциал, который поступает на второй вход десятого элемента И-НЕ 32, на выходе которого устанавливается единичный потенциал. Индикации символа О пл индикаторе 12 нет. В то же время с пыхода второго компа ратора 3 единичный потенциал поступает на первый вход третьего элемента И-НЕ 15, на второй вход которого поступает также единичны потенциал с выхода шестого элемента И-НЕ 28-, так как на нходы последнего поступают нулевые потенциалы с выходов триггеров 23 и 25, находящихся в исходном нулевом состоянии. С выхода третьего элемента И-НЕ 15 нулевой потен циал поступает на второй вход двенадцатого -элемента И-НЕ 34, с выхода последнего единичный погенпилл поступает на второй вход одипн. /uia юго элемента И-НЕ 33, па первом входе которого присутствует единичный гютенцисП с инверсного выхода второго KS-триггера 9. Нулевой потенциал с пыхода одиннадцатого элемента И-НЕ 33 (фиг. Зл) вызывает свечение символа 1 на индикаторе /. ПРСКСПЪКУ первый 18 и четвертой /Ч D- ршторы в нулевом состоянии, о нулевые потенциалы с их выходов определяют единичные потенциалы на выходах четырнадцатого 36 и шестнадцатого 38

элементов И-НЕ. Символы и - не высвечиваются. Нулевой потенциал с прямого выхода триггера 9 вызывает постоянно свечение символ а g через элементы И-НЕ 31, инвертор 40.

3. На входе 42 устройства находится сигнал выше уровня ло луля, но ниже логической единицы. Как И во втором случае нулевой потенции т с выхода третьего элемента И-НЕ 15 рызывает свечение символа К Кроме того, поскольку с выхода первого компаратора 2 поступает нулевой потенциал, то единичный потенциал с выхода первого инвертора 5 поступает на пер- рый вход второго элемента И-НЕ 14, на бторой вход которого поступает также Единичный потенциал с выхода шестого Элемента И-НЕ 28, поскольку D-трш ге- ры 23 и 25 находятся в нулевом состоянии. Таким образом, нулевой потенциал с выхода второго элемента И-НЕ 14 последовательно через элементы И-НЕ 35 и 32 вызывает высвечивание допол- н,ительно символа (фиг. Зл, м). Ос- т альные сегменты индикатора 12 не высвечиваются, кроме постоянного стечения символа @, как и в предыдущем случае.

, 10

15

4. На вход 4 устройства поступает сигнал нулевого потенциала. На выходах первого 2 и второго 3 компараторов присутствуют нулевые потенциалы, а выходах третьего компаратора 4 - единичный потенциал. Единичный потенциал с-выхода первого инвертора 5 поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 14, на второй вхо которого поступает единичный потенциал с выхода шестого эл ментз И-НЕ 28, так как В-трнггерм 23 и 25 в нулевом состоянии. Нулевой потенциал с выхода элемента И-НЕ 14 поступает на первый вход тринадцатого эпемента И-НЕ 35, который вызывает черг ч десятый элемент И-НЕ 32 высвечивание символа О , гак как второй ipurrep 9 в нулевом состоянии, a f дншгшый потенциал с его инверсного пыхода поступает на первый вход десятого элемента И-IIF 32.

Нулевой потенциал с пыхода второго компаратора 3 поступает па первый вход третьего элемента И-НЕ 15, с пыхода которого единмчппи потенциал поступает на второй г. двенадцатого элемента И-НЕ 34. Так ак П-трит- гер 25 в нуггепом сосюгнии, то на первый вход элемента И-HF 34 поступа- пает единичный потенциал, а ка его третий вход - также единичный потенциал, поскольку D-триггеры )8 и 21 в нулевом состоянннл на выходе пятнадцатого элемента И--ПГ, 17 нулевой потенциал, на выходе семнадцатого элемента И-НЕ 39 едишгкп./п потенциал. Таким образом, на го-одах цемента И-НЕ 35 единичные поонциалы, а на его выходе нулевой, который определяет на выходе десятого элемента И-НЕ нулевой потенциал. Символ l не высвечивается. Остальные сегменты индикатора 12 не пыгпечняамтся, кроме символов О и .

5. Смена потенциям г единичного уровня на нулевой. В случае на индикаторе 12 до смелы потенцната

70

25

30

35

40

45

50

5

высвечиваются символы 1 и ц ( второй случай, а затем происходит смена символов на индикаторе 12 О и ft (четвертый случай) . Ос г.шьпые символы не высвечиваются.

6. Смена потенинаъл нулевого уровня на единичный, В - том i нчле на индикаторе 12 до смены тмггнчала вы- свеччваются символы О и V (четвертый случаи ), а за CM i роп ходит

П158391

смена символов на 1 и (второй случай).

7, Смена потенциала единичного уровня на нестандартный: больше логического нуля, но меньше логической единицы. До смени потенциала на индикаторе 12 высвечиваются символы 1

и

(второй случай), После смены

потенциала высвечиваются символы 0 ,

1 и (третий случай).

8.Смена нулевого потенциала на нестандартный : больше логического нуля, но меньше логической единицы.

До смены потенциала на индикаторе 12 высвечиваются символы О и § (четвертый случай). После смены потенциала высвечиваются символы 0,1 и (третий случай ).

9.Одиночный положительный импульс нормализованной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства нулевой потенциал, на индикаторе 2 высвечиваются символы О

и | (четвертый случай). Поскольку сигнал нулевого уровня, то срабатывает третий компаратор 4 и на выходе единичный потенциал, а на выходах первого 2 и второго 3 компараторов нулевые потенциалы. С выхода второго инвертора 6 единичный потенциал поступает на первый вход четвертого элемента И-НЕ 26, с выхода последнего нулевой потенциал устанавливает первый RS-триггер 8 в нулевое состояние, когда на его прямом выходе нуле- вой потенциал (фиг.Зд). Поскольку после касания щупом устройства контролируемых цепей путем замыкания цепи коммутирующего элемента 11 D-триг- геры J8-25 и RS-триггер 9 устанавливаются в нулевое состояние, то на их выходах нулевые потенциалы.

При смене потенциала входного сигнала с О - (положительный фронт импульса) пятый D-триггер 22 устанавливается в единичное состояние {фиг. Зе), поскольку первый RS-триггер 8 устанавливается в единичное состояние сигналом от сработавшего компаратора 2;при этом с R-входа триггера 8 нулевой потенциал снимается, так как на выходе компаратора единичный потенциал. По заднему фронту входного сигнала на выходе первого компаратора 2 устанавли вается нулевой потенциал, а на выходе первого инвертора 5 - единичный потенциал. На выходе компаратора 3

0

0

30

-

5

® 5

45

412

устанавливается нулевой потенциал, а на ныходе третьего компаратора 4 остается единичный потенциал (фиг.Зб, в,з). Триггер 8 устанавливается сигналом с выхода четвертого элемента И-НЕ 26 в нулевое состояние. Положительным перепадом сигнала с инверсного выхода триггера 8 восьмой триггер 25 устанавливается в единичное состояние (фиг.Зж), так как на его D-вход поступает единичный потенциал с выхода триггера 22. Единичный потенциал с выхода триггера 25 Поступает на первые входы шестого 28 и седьмого 29 элементов И-НЕ. Поскольку на втором входе седьмого элемента И-НЕ 29 присутствуют импульсы с пторого выхода генератора 10, то с рыхода элемента И-НЕ 29 инвертированные импульсы поступают последовательно через элементы И-НЕ 34 и 33 на сегмент индикатора 12, вызывая модулированное свечение символа 1 (фиг.Зл). Наряду с этим после одиночного положительного импульса на входе устройства остается нулевой потенциал. При этом устройство высвечивает дополнительно еще и символы О и , как ивчгтвертом случае.

10. На вход 42 устройства поступает одиночный отрицательный импульс нормализованной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства едииичый потенциал, на индикаторе высвечиваются символы 1 и (второй случай ). Срабатывают компараторы 2-4 и на их выходах присутствуют единичные потенциалы. Сигналом нулевого уровня с выхода первого инвертора 5 первый RS-триггер 8 устанавливается в единичное состояние, когда на его инверсном выходе нулевой потенциал. D-триггеры 18-25 и RS-триггер 9 установлены в нулевое состояние. При смене входного потенциала с (отрицательный фронт импульса) седьмой D-триггер 24 устанавливается в единичное состояние (фиг.Зз). По заднему фронту (О - ) входного сигнала на выходе второго компаратора 3 устанавливается единичный потенциал, который через инвертор 6 и элемент И-НЕ 26 поступает на R-вход первого RS-триггера. На выходе первого компаратора 2 устанавливается единичный потенциал, который через инвертор 5 устанавливает

13

в единичное состояние триггер 8. По положительному перепаду сигналя с прямого выхода триггера 9 шестой D-триггер 23 устанавливается в единичное состояние (фиг.Зи), так ка к рнее с выхода D-триггера 24 стал поступать единичный потенциал на D-вход триггера 23, которое поступает н-а первый вход восьмого элемента И-НЕ и второй вход шестого элемента И- НЕ 28. Поскольку на втором входе элмента И-НЕ 30 присутствуют импульсы с первого выхода генератора 10, то с выхода элемента И-НЕ 30 импульсы поступают последовательно через элементы И-НЕ 35 и 32 на сегменты индикатора 12, выбывая свечение символа О (фиг.Зк). Наряду с этим после одиночного отрицательного ьмпульеа на входе устройства остается единичный потенциал. Усгроисiво вмспечинаи ..

ет дополнительно н символы в, как и во втором случае.

11. Чередование одиночного положительного н отрицательного импульсов, пачка импульсом нормализованно амплитуды. Коммутирующий элемент И разомкнут. После поступления на вход устройства положительного импульса последовательно срабатывают D-триг- геры 22 и 25, а на выходе седьмого элемента И-НЕ 29 присутствуют импульсы с второго выхода генератора 10. Импульсы последовательно через элементы И-НЕ 34 и 33 поступают на сегмент индикатора 12, вызывая модулированное по яркости свечение символа 1, как и в девятом случае. Следующий затем отрицательный импульс вызывает последовательно срабатывание D-триггеров 24 и 23, а на выходе восьмого элемента И-НЕ 30 присутствуют импульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы последовательно через элементы И-НЕ 35 и 32 поступают на сегменты индикатора 12, вызывая модулированное свечение символа О, Поскольку модуляция символов О и 1 вызвана различными фазами одного генератора 10, то на индикаторе поочередно высвечиваются символы О и 1. Кроме того, при срабатывании обоих D-триггеров 23 и 25 на входы шестого элемента И-НЕ 28 поступают единичные потенциалы. С выхо да элемента П-НЕ 28 на вторые входы второго 14 и третьего 15 элемента И-НЕ поступает блокирующий нулевой

10

015

20

25

30

35

40

45

50

55

потенциал, по которому запрещается поступление с выходов элементов И- НЕ 14 и J5 нулевых потенциалов. Поскольку D-триггеры 18 и 21 в нулевом состоянии, то на выходе пятнадцатого элемента И-НЕ 37 нулевой потенциал, по которому с элемента И-НЕ 39 на третьи входы элементов И-НЕ 34 и 35 поступают единичные потенциалы.

Таким образом, лишь на втором входе тринадцатого элемента И-НЕ 35 и первом входе двенадцатого элемента ИНЕ 34 присутствуют импульсы, а на остальных входах лтих элементов И-НЕ - единичные потенциалы. Поскольку RS- триггер 9 находится в нулевом состоянии, то. нулевой потенциал с его прямого выхода поступает через элемент ИНЕ 31, инвертор 40 на сегмент точка индикатора 12. Высвечиваются символы V и поочередно О и I.

12. Последовательность импульсов нормализованной амплитуды. Коммутирующий элемент II замкнут. Проверку цепей цифровых устройств в этом режиме можно произвести после предварительной оценки при разомкнутом ком- . мутирующем элементе II. Убедившись, как в одиннадцатом случае, о поступлении на вход последовательности импульсов нормализованной амплитуды, . можно ориентировочно оценить скважность положительных н отрицательных импульсов по яркости высвечивания импульсов О и 1. Если длительность положительных импульсов больше отрицательных, то символ Iй пысвечива- ется ярче, чем О, и наоборот. Поскольку все D-триггеры устройства удерживаются в исходном нулевом состоянии, то имеет место поочередная работа устройства, как во втором и четвертом случаях. Поочередное высвечивание символов 1 и О определяется поступлением входных импульсов с выхода компаратора 2 последовательно через инвертор 5, элементы И-НЕ 14, 35 и 32 на сегменты О индикатора 12, а также с выхода компаратора 3 - последовательно через эпсменты И-НЕ 15, 34 и 33 на сегмент индикатора 12, 13. Одиночный отрицательный импульс или последовательность отрицательных импульсов ненормированной амплитуды. В исходном состоянии на пходе устройства единичный нормированный потенциал, а на выходах компараторов 2-4 единичные потенциалы (фиг . 4., О,Р ,г).

По переднему, отрицательному фронту импульса входного сигнала (фиг.4а) на выходе компаратора 2 появляется нулевой потенциал, по которому на выходе первого инвертора 5 по;лляет- ел единичный потенциал, который поступает на синхрогход второго D-триг- гера 19. Триггер 19 устанавливается в единичное состояние (фиг.4е), a единичный потенциал с его выхода поступает на D-вход первого D-тригге- ра 18. Поскольку до прихода заднего фронта импульса компараторы 3 и 4 на своих выходах сохраняют единичные потенциалы, то с выхода элемента И-НЕ 26 поступает на первый вход элемента И-НЕ 27 единичный потенциал. По заднему фронту (положительному перепаду) входного импульса сигналом с выхода первого компаратора 2 первый D-триггер 18 устанавливается в единичное состояние (фиг„4ж), при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на первый вход четырнадцатого элемента И-НЕ 36, на второй вход которого поступают импульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы с выхода элемента И-НЕ 36 (фиг. Дм) вызывают прерывис- тую индикацию символа . Кроме того, нулевой потенциал с инверсного выхода D-триггера 18 определяет единичный потенциал на выходе пятнадцатого элемента И-НЕ 37. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 37 поступает на первый вход семнадцатого элемента И-НЕ 39, на второй вход которого поступают импульсы с второго выхода генератора 10. Далее импульсы с выхода семнадцатого элемента И-НЕ 39 поступают на третьи входы двенадцатого 34 и тринадцатого 35 элементов И-НЕ, с выходов которых импульсы поступают через элементы И-НЕ 33 и 32 (фиг.4л,к) на сегменты индикатора 12 вызывая прерывистую индикацию символов О и 1 в одном такте, а в другом такте символа -. Кроме того, как и в предыдуших случаях, высвечи- вается символ .

14. Одиночный положительный импульс или последовательность положительных импульсов ненормированной амплитуды. В исходном состоянии на вхо де устройства нулевой потенциал, на выходах первого 2 и второго 3 компараторов нулевые потенциалы, невыходе третьего компаратора 4 единичный потенциал (фиг.4а,б,в,г) , а на входах четвертого элемента И-НЕ 26 нулевой потенциал. По переднему фронту входного импульса третий D-триггер 20 положительным перепалом сигнала с выхода четвертого элемента И-НЕ 26 устанавливается в единичное состояние (фиг. 4з). Единичный потенциал г выхода третьего D-триггера 20 по- ступает на D- и R-входы четвертого D-триггера 21. В течение длительности входного импульса на выходе первого компаратора 2 (фиг.4б) нулевой потенциал, а на выходах второго 3 и третьего 4 компараторов единичные потенциалы. По заднему фронту входного импульса, когда на выходе второго компаратора 3 становится нулевой потенциал, на выходе четвертого элемента нулевой потенциал. По положительному перепаду сигнала с выхода третьего инвертора 7 четвертый триггер 21 устанавливается в единичное состояние (фиг.4и), при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на первый вход шестнадцатого элемента И-НЕ 38, на второй вход которого поступают импульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы с выхода элемента И-НЕ 38 (фиг.4н) вызывают прерывистую индикацию символа , Кроме того,нулевой потенциал с инверсного, выхода четвертого D-триггера 21 определяет единичный потенциал на выходе пятнадцатого элемен- та И-НЕ 37. С выхода семнадцатого элемента И-НЕ 39 импульсы поступают на третьи входы двенадцатого 34 и тринадцатого 35 элементов И-НЕ, с выходов которых импульсы поступают через элементы И-НЕ 33 и 32 (фиг.4л, к) на сегменты индикатора 12, вызывая прерывистую индикацию символов 0й и 1 в одном такте, а в другом такте символа . Кроме того, как и в предыдущих случаях, высвечивается символ в.

Если в процессе контроля цепей цифровых устройств произойдет потеря контакта щупа устройства, то на выходе третьего компаратора выставится нулевой потенциал, по которому второй RS-триггер 9 установится в единичное состояние. При этом единичный потенциал с прямого выхода триггера 9 поступает на первый вход девятого элемента И-НЕ 31, по второму входу которого поступают импулйсы с

второго выхода генератора 10. На выходе шестого инвертора 40 формируются импульсы с частотой следования ,5-2 Гц (фиг.Зм). На индикаторе 12 происходит мигание сегмента (точка) , свидетельствуя об отсутствии контакта. Индикация остальных сегментов индикатора 12 заблокирована нулевым потенциалом с инверсного выхода второго RS-триггера 9 по первым входам десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ. Контроль следует повторить до обеспечения надежного контакта щупа устройства, по- ртоянно обнуляя триггеры устройства

г

1утем замыкания коммутирующего эле- йента II до тех пор, пока постоянно №е будет высвечиваться симнол (точка).

В режиме Б при контроле в заданном интервале времени.в исходном состоянии на входе 43 управления устройства присутствует единичный логический уровень. При этом на вход ключа 44 ступает сигнал с выхода коммутатора 49, который заблокирован нулевым г отенциллом с прямого выхода одиннад- Йатого D-триггера 48. Все триггеры Остановлены в нулевое состояние пу- f ем замыкания элемента 11. В исходном Достоянии ключ 53 открыт единичным г|отенциалом с инверсного выхода триг- rtepa 47 через элемент И 51 и элемент 2 задержки, а на входах обнуления

всех триггеров присутствует нулевои ровень.

4

Для контроля цифровых устройств заданном временном интервале на вход 43 устройства подается отрицательный импульс, передний фронт которого совпадает с началом контрольно- rfo интервала времени, а его .задний Ьронт (положительный перепад) - с к|онцом контрольного интервала времеНулевой потенциал с входа 43 уст- эйства поступает на первый вход элемента И 51 , а нулевой потенциал с вы- хрда элемента И 51 запускает элс- м|ент 52 задержки. Кроме того, по сиг- н|алу с входа 43 аналоговый ключ 44 подключает на свой выход сигнал с врсода 42 устройства, на который по- с гупает сигнал контролируемой цепи цифрового устройства. Срабатывают крмпараторы 2-4 в зависимости от величины потенциала на входе устройства, как и в режиме А.

10

f5

20

25

0

5

0

5

0

5

Нулевой потенциал с выхода элемента И 51 задерживается элементом 52 задержки таким образом, что к моменту закрытия ключа 53, когда на R-вхо- дах триггеров устанавливается единичный потенциал, переходные процессы в усилителе 1 и компараторах 2-4 заканчиваются. Триггер 47 устанавливается в единичное состояние сигналом с входа 43 устройства. Устройство готово к фиксации поступающих сигналов по входу 42 и распознаванию их форм. В дальнейшем работа устройства аналогична режиму А. В конце временного интервала анализа триггеры 18-25 устанавливаются соответствующим образом (режим А). На информационных входах девятого 45 и десятого 46 D-триггеров присутствуют логические уровни с выходов комплрпторов 2 и 3, соответствующие уровню сигнала с входа 42 в конце контрольного временного интервала. По заднему фронту () сигнала по входу 43 устройства потенциалы выходов компараторов 2 и 3 фиксируются в D-три ггерах 45. и 46 соответственно, я логические уровни с выходов последних поступают на соответствующие адресные входы (первый и второй) аналстооого коммутатора 49, на который поступает логический уровень и с инверсного выхода второго RS-триггера, фиксирующего наличие контакта щупа устройства в течение контрольного интервала времени. Кроме того, по заднему фронту () сигнала по входу 43 устройства одиннадцатый D-триггрр 48 устанавливается в единичное состояние, при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на вход разрешения коммутатора 49. Ня выход ком- мутатора 49 поступает соответствующий уровень напряжения с ныходов делнте.- ля 50 напряжения, величина которого определяется комбинацией логических уровней на адресных ГУОДЛХ ксммутато1- ра 49. По окончанию пп н.чна по входу 43 устройства кпюч 44 переключает сигнал, поступающим по второму аналоговому входу, с выхода коммутатора 49 на вход усилителя 1. Таким образом, фиксируется тот и тоичиат, который присутствовал на uxcvii в момент окончания интеррп.пл лчллиза. Вход 42 блокируется до гл--.м:гп обнуления всех триггеров : с ; i -. на при замыкании контактов

элемента П. На индикаторе 12 высве-. MI ваются соответствующие символы ( семнадцатый режим) , эквивалентные , изменению формы входного сигнала в . ечение контрольного интервала времени.

Эффективность от применения предлагаемого устройства по сравнению с известным выражается в расширении функциональных возможностей при контроле цифровых устройств в определен- . ном временном интервале или такте. В известном устройстве в силу ограниченной структуры фиксируются все из- менения входного сигнала от момента касания щупа проверяемой цепи до текущего момента диагностирования, т.е. отсутствует временная избирательность. Это снижает функциональные возможности, область применения и делает невозможным применение устройства при контроле динамических процессов в цифровых устройствах.

Предлагаемое устройство лишено этих недостатков. За счет своей структуры устройство позволяет вести логический анализ очередности смены фронтов входного сигнала, фиксировать и распознавать 14 ситуаций входного сигнала. Кроме того, в процессе контроля предлагаемое устройство осуществляет постоянно контроль надежности контактирования щупа с проверяемой цепью. Результаты контроля одназначно фиксируются на индикаторе, исключая при этом полу- чение недостоверных результатов. Для отображения 14 форм входного сигнала на простейшем индикаторе в устройст- ве используется принудительная модуляция индицируемых символов, при это достигается максимальная наглядность в случаях приема импульсных сигналов любой длительности.

Формула изобретения

Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств по авт.св. № 1499286, отличающееся тем, что, с целью расширения функцио-, нальных возможностей за счет обес

п с

0

печения контроля в заданном временном интервале, в него введены аналоговый ключ, девятый, десятый и одиннадцатый D-триггеры, третий RS-триггер, аналоговый коммутатор, делитель напряжения,, элемент И, элемент задержки, ключ, причем вход устройства соединен с первым аналоговым входом аналогового ключа, выход которого соединен с входом усилитепя, вход управления устройства соединен с входом уп-г равнения аналогового ключа, с синхронизирующими входами девятого, десятого и одиннадцатого D-триггеров, S-входом третьего RS-триггера и первым входом элемента И, информационный вход девятого 0-триг,гера. соединен с выходом первого компаратора, информационный вход десятого D-триггера соединен с выходом второго компаре- тора, информационный вход одиннадцатого D-триггера соединен с шиной единичного потенциала, прямой выход девятого D-триггера соединен с первым адресным входом аналогового коммутатора, второй адресный вход которого соединен с прямым выходом десятого D-триггера, третий адресный вход аналогового коммутатора соединен с инверсным выходом второго RS-тригт гера, прямой выход одиннадцатого , D-триггера соединен с входом разреше- ния аналогового коммутатора, инверсный выход третьего RS-триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен через элемент задержки с первым входом ключа, второй вход которого соединен с общей шиной, выход ключа соединен с первым входом коммутирующего элемента и R-входами девятого, десятого и одиннадцатого D-триггеров, R-входом третьего RS-триггера, первый, и второй входы делителя напряжения срединены соответственно с шиной питания- и общей шиной,первый,второй и третий выходы делителя напряжения соединены соответственно с первым, вторым и третьим аналоговыми входами аналогового коммутатора, выход которого соединен с вторым аналоговым входом аналогового ключа.

Ч

п

ач

I I

LIX1T

н л

M

Т

f- iJt-.U JJ/f

,t™ .fTTT -.Ui

-, . , -m СЭ r-«..

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1583914A2

Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств 1986
  • Мурашко Александр Николаевич
  • Войтович Василий Николаевич
SU1499286A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 1 583 914 A2

Авторы

Мурашко Александр Николаевич

Войтович Василий Николаевич

Даты

1990-08-07Публикация

1987-08-17Подача