Устройство для обучения проектированию логических узлов Советский патент 1991 года по МПК G09B19/00 

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано при макетировании логической структуры проектируемых цифрсх вых устройств.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

На чертеже представлена схема уст ройства для обучения проектированию логических структур,

Устройство содержит генераторы 1, формирователи 2 последовательности импульсов, преобразователи 3 коДов, клавишные регистры 4, индикаторы 5, изучаемые цифровые элементы 6, коммутатор 7, регистры 8, элементы HJi 9 сумматоры 10-13, эпекенты И 14-22,

Коммутатор 7 сконструирован по модульному принципу и содержит два уровня конструктивных модулей; первый уровень - ячейка, второй - панель. В состав устройства входят четыре панели, вставляемые в проем стола. Каждая панель представляет собой каркас с тремя вертикальными перегородками, разделяющими лицевую плоскость панели на четыре части - вертикальные рядч,в которые устанавливаются ячейки элементов. В устройстве могут использоваться ячейки различных типоразмеров, различное сочетание которых позволяет заполнить весь вертикальный ряд панели. Индикаторы 5 входят в состав соответствующих ячеек.

Генеоотор 1 вырабатывает импульсы положительной и отрицательной полярностей, В режиме одиночных импульсов на выходе генератора 1 после каждого нажатия кнопки ГН Один в момент ее отпускаг:ия попгшяетсн один импульс. Одновременно инверсный сигнал появляется на инверсном выходе генератора 1 . В непрерывном режиме на выходах генератора 1 присутствуют последоваJ5

- 20

25

30

35

тельности прямых и инверсных импульсов ,

Формирователь 2 предназначен для попучешш серии из трех импульсов, сдвинутых относительно уронта запускающего сигнала,

Регистр 4 используется для задания значений операндов-и управляющих сигналов, сохраняющих постоянное значение в течение нескольких циклов работы исследуемой схемы. Код на входах регистра 4 задается нажатием клавиш. Прием информации в регистры 4 производится в течение единичного сигнала подаваемого на вход С регистра 4, При незакомм/тированном входе С кбд на выходах разрядов регистра 4 повторяет код на соответствующих клавишах.

Код на рходах преобразователя 3 также задается нажатием клавиш. Пажа- тие клавиши определенного разряда приводит к появлению импульсного инверсного сигнала на соответствующем выходе, совпадающего по времени с импульсным сигналом поданным на вход С преобразователя 3, Значение сигнала на его выходе равно в этом случае 1. 40 При отжатой клавише ПНБРПСНЫЙ имлулъ- сньй сигнал присутствует на другом выходе преобразователя 3. При неза- коммутированном входе С преобразователь 3 выполняет функсч.о i лавишного 45 регистра, когда код на выходах повторяет код на соответствукл.их клавишах,

Библиотека элементов б может состоять из одного элемента, например из элемента И-НЕ 3, может быть определена из личного опыта разработчика, состоять пч схем, соответствующих какой-либо серии или сарнпм мпгсро-г схем, например серии К1Ь5, может состоять из постоянной части, определенной каким-либо спосооом, и переменной, зависящей от спепдфиче-скпх особенностей проектируемых устройств.

Коммутация элементов осущаетвлнет- сп ноя помощи соединительных шнуров,

50

55

5 - 16 вставляемых в коммутационные гнезда соответствующих ячеек.

Работа с тренажером осуществляется следующим образом

На этапе подготовки к работе с тренажером производится разработка функциональных схем исследуемого устройства, схем для его настройки и SjicuMi аний Определяется состав не- обходимых ячеек,i

Генераторы 1, формирователи 2t преобразователи 3 используются для построения схем синхронизации и начальной установки. При необходимости этих же детей могут использоваться некоторые из элементов 6.

Индикаторы 5 служат для наблюдения за состояниями элементов памяти исследуемого устройства, а также регкст- ров 8.

Исследуемое устройство собирается на элементах б. Ячейки с регистрами 8, элементами 9Э сумматорами 10-13, элементами 14-22 служат для построс- пня схем генерации тестовых воздействий, схем сжатия диагностической информации, обнаружения ошибок. Коммутатор 7 обеспечивает подключение вхо- дол С и R к шинам синхронизации и сброса соответственно, входи DN и D5 служат для нарсачпБЛПия разрядности средств диагностирования5, ьлод V для задания ре::аша работы,, входы 3)1 с г о D4 подключаются к вгхидам кс- слсд/емого устройства, либо используются для управления выходы S1 ... S5 - это выходы ячейкиs с которых снимаются формируемые тестовые после-

докательностн при работе ячейки в режиме генерации входных Бездействий, либо контрольный код ПРИ г;аботе ячейки J3 режиме с.: атил диагностической информации Рассмотрим взаимодействуй элементов трепаяера при контроле„ например устро.1стпа( им« счего шесть входов и восемь выходов. В этом йлу- :с.р. две ячейки с элементами используются для renenaiyri входные воздейст- БИ (, две ячейки - для фолмкфоваиия контрольного кола. Выход одного из гс 5 раторов t подключаете5 к входу фог : ярователя 2, первый и r opoii выходы которого подключаются соотвз - стис нно к вгсодгм С ячеек гекерпторои BX(j;i ых воэдп гстги : и ic .одам С ячг.ок уормиричлтсля коптро.-. ко he.., 1. т;;. ход второго I CHepq- 1, paOoT . n однпочлом ре-

33

Q

-

0

5 о

5

0

.5

0

5

16

жиме, образует шину сброса и подклю- ( чается к руодам R лсех ячеек, использующихся n качестве средств диагностирования , Входы 1)1 ... D4 ячеек, работающих п режиме генераторов, подключаются к выходам регистров 4 и используются для управления длиной и вндгм .л р:ятрур. .-;«. тестовых последовательностей. Выход S4 первой ячейки, работающей в режима генератора t подключается к входу DN второй ячейки, работакцей в режиме генератора, выход S1 второй ячейки, работающей R режиме гек€раторас подключается к входу D5 первой ячейки, работающей в .режиме генератора. Выход S5 второй ячейки, работающей в режиме генератора, подключается к входу D5 зтой же ячейки. Вход DN первой ячейки, выходы Dt ... D3 этой же ячейки не используются. Выход первой ячейки, работающей в режиме генератора, и выходы S1... S5 второй ячейки, работающей в режиме генератора, подключаются к входам исследуемого устройства,

Организация средств формирования контрольного кеда имеет следую,ни вид,, осемь выходов исследуемого устройства подключаются к т одам

... D4 первой и второй ячесг, ;..ход S1 первой ячейки под слючас-тся к входу I1N второй ячейки. Выход ГЛ второй ячейки подкчго-гастся к с:соду D5 перь-ой ячейки. Вход DN первой ячейки не используется. Выходы S1 ,. S4 перкой и второй ячеек отображаются па соответс . йукгцих индикато- pax 5 и являются выходами контрольного кода. Входы V всех ячеек, использующихся в качестве средств диагностирования, объединены и подключены к свободко: гу выходу одного из регистров 4, при этом соответствующая ч клавиша должна бь:гь отжата.

Нажатие кнопкг второго из исполь- зуемых ггнератороп 1 приводит к установке всех регистров 8 в нулевое начальное состолзл е. После этого начинает работать nep.u-ы из используемых генераторов 1, в результата чего на входы исследуемого устройства подаются тестовые воздействия с выходов ячеек,, работаищчх в рехснмс генераторов Реакции исслодуемого устройства гостулгют на ьхеды ячеек, работающих в режиме с-.атня дпа гног . кой ин орчации. После подачи требуемого числа входных наборов в указан-

ных ячейках образуется коптропыгый код, который отоС ра ; аетсн на соответствующих индикаторах 5 и визуально сравнивается с кодовым эталоном, полученным заранее с работоспособного устройства. Па основании результата сравнения делается вывод о техническом «-т , ..-; 1: . j-iуш-огг ства.

Устройством могут макетироваться и пролсряться устройства имеющие произвольное число входов и выходов, что нс было возможно в известном устройстве .

Возможность самостоятельной работы каждой из ячеек средств диагпостиро вания от синхроимпульсов различной частоты позволяет проверять не только комбинационные устройстваt но и устройства последовательного типа. Среде гва диагностирования известных устройств не обеспечивали такого свойства, которое могло быть реалнзо-

0

ментов И и элементы 1КЭ входы которых подключены к соответствующим выходам одиннадцатой группы коммутатора н перпым входам соответствующих элементов И второйf третьей, четвертой, пятой, седьмой н девятой групп, a. ылходы - к первым входам соответст- ,,у, ,,, ,. -.JII -IMITO г h ).- , .-I o i л восьмой групп, первые выходы регистров памяти соединены с вторым входами соответствующих с умматорев первой группы к соответствующих элем0.п-ов И пятой группы,, вторые выходы - с вторыми входами соответствующих еуммато- роп cTjpof; группы i. еолчзетс элементов И первой и седьмой , треть.: входы - с вторыми входами соответствующих сумматоров третьей группы и соответствующих элементов И второй, шестой и девятой групп, а четвертые выходы - с вюрыми ВУОДШИ соответствующих сумматоров четвертой группы и соответствующих эл лггов Н

Изобретение относится к техническим средствам обучения и использоваться при качетировснип логической структуры цифровых уст- ройств „ Цель изобретения - prt ргнре- ние дкдактическ-их возможностей устройства. Тренажер содержит генераторы 1, формирователи 2 посче опатрлгь- ности имаульсов, ггреоСрззогя - с ш 3 код еж, клявнп-ныс регистры А, -,гядп1 а

торых из элементов 6, можиости устройства.

что сукало возФормула изобретения

Устройство для обучения проектирован -,, j логических узлов, содержащее коммутатор-, входы первой - пятой групп которого соединены с соответст- Byicr.nMti выхсдпг ч генсрг. формч- .рователен последовательности импуль- совf преобразователей кодовt клавишных регистров н регистров памяти, выходы перьо.: - восьмой групп - с входами соответствующих формирователей последова 1 елыгости импульсов,

UpCuupadOWJi Г СЛОИ КОДОЗ{ i4jia.oiiuiii7j X рЗ

1 Ислрои и индикаторов и первыми входами сумма оров первой, нторок, Tpei ъей и Ючвсрточ соответс - BGHiiOj выходы девятой группы - с так- TOTJ п Bj:o;i. соответг/ луют.их решет- РОБ пткчти, глоды плеток и выходи десятой конмутг/iора пвляютсч соо гне.тстБу;л;.1. :п зход: :-; и ЕЫХодг.ьй уст}н Гстг-а /ггл иодклгочсг гп к изучле- к лх к гемсг;.-гis о т л н ч а э щ е - е с я те,-., чтоs ( цслтг.о рлсынреяня

ДР-Л .ЧчТИЧС ..,.ПГ Ь. JMOH HOCTCii yCTpOviC V

..s и него i-i- jny.i bi /u-j iTb групп .чо-

30

35

вано лиш за счет использования .неко- 25 третьей и восьмой групп5 вторые входы

элементов И четвертой группы подключены к соответствующим выходам девятой группы коммутатора, выходы эле-- ментоз И первой, второй, третьей и четвертой групп соединены с третьими, четвертыми, пятыми к шестыми входами соответствующих сумматоров первой группы, выходы элементов И пятой и шестой групп - с третьими и четвертыми входгми соответствующих сумма1, оров второй группы, выходы элементов И седьмой и восьмой групп - с третьими и четвертыми входами соответствуюч/гх сумматоров третьей группы, а выходы олемептов И девятой группы - с тоеть- иьш входами соотгегствующих су: мато-

рОЗ ЧСТЬСрТСП yiiKbT j 43TDv ЗИЗДЬ

KOTOPLK подклю гс.;ы к соотве . ел ьукчцим выходгм днепадца 1%ой группы ксхкутато- f раь iiGpri. Gj зтор е, третыг к четвертые нкОоР ационг.м л ходы р&гз;стоов памяти соединены с выхода 1. со- тлет- CTnyjTj1 : с/ к--;атосов нервен, второй,, трепли и четвертой групп г Уо 1 ьотст верно, ггятыи uHvhopManHoHbiie ьяодч - с ссс ватстя :; п .хг выходами тринадцатой групт:ч ко: ; тагора, а у ста лодочные -- с соответствую.--и выходами чет наддатол группы ко:--:-,ута тора.

40

50