Устройство для автоматического контроля и диагностики Советский патент 1991 года по МПК G06F11/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для поиска неисправностей в электронной аппаратуре.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет организации контроля СБИС в рабочем режиме.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вариант реализации коммутатора для случая раз- мещения схем контроля на ТЭЗ и дополнительной плате, которая подключается к контролируемому ТЭЗ через разъемные соединения (разъем) без съема ТЭЗ из места установки; на фиг.З и 4 - вариант реализации блока управления и временные диаграммы сигналов на его входе запуска и управляющем выходе.

Устройство (фиг.1) содержит коммутатор 1, второй счетчик 2, блок 3 сравнения, блок 4 управления, первый счетчик 5 и блок 6 памяти. Устройство включает также управляющий выход 7, вход 8 запуска, входы 9.1...9.пустройства выход 10-выходкоммутатора 1, выход 11 - выход блока 3 сравнения, выходы 12 и 13 счетчика 5 установочные

выходы 14 и 15, упрвавляющие выходы 16 и- 17, управляющий вход 18, управляющие выходы 19 и 20 и выход 21 устройства.

Коммутатор 1 (фиг.2) содержит мультиплексор 22, расположенный в контролируемом ТЭЗ, и мультиплексор 23, расположенный в дополнительной плате Выходы 24.1...24.П являются выходами мультиплексора 22, которые подключаются к входам мультиплексора 23 через разъем. Выходы 13 и 12 счетчика 5 являются соответственно адресными входами мультиплексоров 22 и 23, которые подключаются также. через разьем.

Блок 4 (фиг.З) содержит элемент И 25, генератор 26 импульсов, кнопку 27, группу 28 тумблеров, элемент И 29, триггер 30, элемент И 31, элемент ИЛИ 32, группу 33 тумб- леоов, элемент И 34, одновибратор 35, группу 36 тумблеров, элемент И 37, триггер 38, одиночный тумблер 39 и выход 40 окончания проверки.

Группы 28, 33 и 36 тумблеров и одиночный тумблер 39 составляют наборное поле.

Выход 40 триггера 38 фиксирует признак окончания проверки в автоматическом режиме (единица на выходе). Триггеры 30 и

сл

с

XS

сл

00 00

ю

38 устанавливаются в нулевое состояние при появлении на их управляющих входах нулевого(земля) потенциала. Одновибра- тор 35 формирует имплульс с нулевым потенциалом при поступлении на его вход отрицательного фронта (показано стрелкой на временной диаграмме - вход 8). Группы 33 и 28 тумблеров предназначены для установки номера проверяемой СБИС и номера проверяемого выхода в ней при работе в ручном режиме. Группа 36 тумблеров предназначена для адресации нужной области в блоке 6 в зависимости от ТЭЗ (возможен вариант построения блока 4, когда отсутст-. вуют выходы 18, а блок 6 является заменяемым в зависимости от типа проверяемого ТЭЗ). Тумблер 39 определяет автоматический или ручной режим работы. Кнопка 27 обеспечивает сброс устройства в исходное состояние перед началом проверки. Также возможен вариант построения блока 4, когда вместо генератора 26 используются-син- хроимпульсы ЭВМ. Вход 8 является первым входом блока 4, выход 11 блока 3 - его вторым входом, а выходы 12 и 13 счетчика 5 - его третьим и четвертыми входами.. Выходы 7, 14-21 являются соответственно, первым, вторыми -девятым выходами блока 4.

Работу устройства рассмотрим на примере устройства, содержащего схемы контроля в ТЭЗ и дополнительной плате, где на ТЭЗ расположен мультиплексор 22, а на плате - мультиплексор 23, счетчики 2 и 5 и блоки 3, 4 и 6. При этом входы 9.1...9.П устройства являются выходами п контролируемых СБИС, расположенных в ТЭЗ (не показаны). Разрядность выходов 12 счетчика 5 определяется максимальным числом групп СБИС, а разрядность выходов 13 - максимальным числом сигналов в группе выходов СБИС.

Перед началом диагностирования плата подключается к контролируемому ТЭЗ через разьемы сигналов на выходах 13, 12 и . 24.1...24.П.

Устройство имеет два режима диагностирования: автоматический и ручной и работает следующим образом.

При автоматическом режиме диагностирования предполагается, что триггеры 30 и 38 и счетчики 2 и 5 сбрасываются в нулевое состояние подачей нулевого потенциала и что счет в счетчиках 2 и 5 выполняется после окончания импульса на входе 8 (показано стрелкой на временной диаграмме фиг.4).

Также предполагается, что отсутствие нулевого потенциала на втором управляющем входе счетчика 5 (выход 17 блока 4

обеспечивает его работу в счетном режиме, а наличие нулевого потенциала выполняет прием сигналов по установочным входам. Перед началом работы тумблер 39 размыкается (переводится в автоматический режим работы), а на группе 36 тумблеров устанавливается код, соответствующий номеру проверяемого ТЭЗ, который через выходы 18 поступает в блок 6 и выбирает

соответствующую этому коду область памяти. Далее нажатием кнопки 27 выполняется сброс в нулевое состояние триггеров 30 и 38 и счетчиков 2 и 5.

Суть контроля заключается в подсчете

для каждого выхода всех п СБИС числа импульсов генератора 26 (или синхроимпульсов ЭВМ), под которыми уровень сигнала на выходе является единичным. Результат суммирования этих чисел по всем выходам каждои СБИС сравнивается в блоке 3 с эталонным значением, хранящимся в блоке 6.

Рассмотрим подробнее процесс контроля,

Сигналы с выходов 13 счетчика 5, установленного в нулевое состояние, поступают на адресные входы мультиплексора 22 и разрешают передачу на его выходы 24.1 ...24.п сигналов с первых выходов в каждой из п

СБИС. Эти сигналы поступают на информационные входы мультиплексора 23, на адресные входы которого поступают нулевые уровни сигналов с выходов 12 счетчика 5, разрешающие передачу на выход 10 сигналов только группы выходов 9.1, т.е. первой СБИС. Одновременно сигналы с выходов 12 счетчика 5, определяющие номер СБИС, адресуют блок 6, с выходов которого поступает в блок 3 эталонное значение числа

импульсов, под которыми сигнал является единичным.

Далее при поступлении из ЭВМ на вход 8 импульса, определяющего длительность работы ТЭЗ, на выходе генератора 26 начинают формироваться импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 2 (временная диаграмма выхода 20 на фиг.4). При этом состояние счетчика 2 увеличивается на единицу, если сигнал на выходе 10 коммутатора

1 равен единице, и не увеличивается в противном случае.

Этот подсчет продолжается до окончания длительности сигнала на входе 8 (фиг.4), т.е. до окончания цикла работы ТЭЗ. После

окончания сигнала состояние счетчика 5. увеличивается на единицу, и описанный подсчет продолжается при поступлении очередного импульса на входе 8, но.уже для следующего второго выхода группы СБИС,

Такой подсчет выполняется на счетчике 2 для всех сигналов группы выходов 9.1 т.е. до появления на выходах 13 кода, состоящего из всех единиц. При поступлении этого кода на вход элемента И 34 (фиг,4) после окончания подсчета импульсов для последнего выхода СБИС на выходе элемента И 34 формируется отрицательный фронт, который выполняет прием информации в триггеры 30 и 38 и запускает одновибратор 35. Если блок 3 зафиксировал несовпадение, то на его выходе 11 формируется единица - признак ошибки, которая, пройдя элемент И 29, принимается в триггер 30. При этом с инверсного выхода триггера 30 поступит блокировочный (нулевой) уровень, блокирующий всевозможные ложные срабатывания триггера 30 и прекращающий формирование импульсов на выходе генератора 26 (блокировка через элемент И 25 запуска ге- нератора 26 сигналом на входе 8) и формирование счетного импульса для счетчика 5 на выходе 7 (блокировка через элемент И 31). При ошибке на выходах 12 и 13 счетчика 5 устанавливается номер неисправной СБИС. Если ошибки нет, то состояние триггера 30 не меняется Не изменяется и состояние триггера 38, так как на выходах элемента И 37 установлен уровень логического нуля. Одновременно с этим одновиб- ратор 35 формирует нулевой уровень, который, пройдя элемент ИЛИ 32, через выход 19 блока 4 сбрасывает счетчик 2 в исходное нулевое состояние. Сигнал ошибки устанавливается на выходе 21.

Далее описанный процесс повторяется для следующей группы СБИС, так как состояние выходов 12 счетчика 5 увеличилось на единицу.

После окончания проверки последней группы СБИС и при отсутствии ошибок единичный код с выходов 12 счетчика 5 через элемент И 37 поступает на информационный вход триггера 38 и по сигналу приема на выходе элемента И 34 фиксируется в нем (фиг.З). В результате на выходе 40 формируется единица - признак окончания провер - ки. На этом процесс диагностирования заканчивается.

Ручной режим диагностирования обес- печивает возможность контроля любого сигнала из п групп СБИС, например, на осциллографе при зацикливании алгоритма работы ТЭЗ.

Для этого с помощью группы 28 и 33 тумблеров устанавливается номер контролируемого выхода и адрес группы СБИС, а тумблер 39 переводится в ручной режим (замыкается). В результате коды на выходах 14 и 15 принимаются в счетчик 5 и устанавливаются на выходах 13 и 12. В таком режиме сигнал на счетном входе счетчика 5 не изменяет его состояния.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять диагностирование любого ТЭЗ без установки его на удлинитель. Такое диагностирование выполняется в процессе работы изделия с определением места неисправности и обеспечивает возможность визуального контроля любого сиг- нала для определения причины неисправности.

В случае, когда на ТЭЗ установлена одна СБИС, отпадает необходимость установки мультиплексора 23 с управляющими сигналами, когда имеется возможность проектирования СБИС с учетом предлагаемого устройства, в состав СБИС целесообразно ввести мультиплексор 22, когда требуется контроль передачи сигналов между ТЭЗ, то предлагаемое устройство можно использовать подключением к входам 9.1...9.П сигналов СБИС, поступающих из другого ТЭЗ.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля и диагностики, содержащее блок управления, коммутатор, два счетчика, блок сравнения, блок памяти, причем первый управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом первого счетчика, выход блока памяти соединен с первым входом блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации контроля СБИС в рабочем режиме, в нем второй выход первого счетчика соединен с вторым управляющим входом коммутатора, информационные входы которого являются входами устройства для подключения ко всем выводам всех СБИС проверяемой ТЭЗ, информационный выход коммутатора соединен с информационным входом второго счетчика, счетный и управляющий входы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами управления, выход второго счетчика соединен с вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с первым управляющим входом блока управления, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами первого счетчика, счетный вход и два управляющих входа которого соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым управляющими выходами блока управления, два установочных выхода которого соединены соответственно с первым и вторым установочными входами первого счетчика, адресный выход блока управления соединен с первым адресным входом блока

памяти, второй адресный вход которого соединен с первым выходом первого счетчика, выход ошибки блока управления является выходом устройства для подключения к соответствующему входу ЭВМ, вход запуска блока управления является входом устройства для подключения к выходу запуска ЭВМ, причем блок управления содержит наборное поле, пять элементов И, одновибра- тор, два триггера, генератор импульсов, элемент ИЛИ, кнопку, вход запуска блока управления соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, второй вход первого элемента И соединен с вторым управляющим входом блока управ- л ения, выход первого элемента И соединен с синхровходами первого и второго триггеров и входом одновибратора, выход одно- вибратора соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соеди- йен с первым контактом кнопки, с входами обнуления триггеров и является третьим управляющим выходом блока управления, второй контакт кнопки соединен с шиной нулевого потенциала устройства и соединен с входом наборного поля, первый выход наборного поля соединен с первым установочным выходом блока управления, второй выход наборного поля соединен с вторым

установочным выходом блока управления, третий выход наборного поля соединен с пятым управляющим выходом блока управления, четвертый выход наборного поля соединен с адресным выходом блока управления, второй вход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, вторым входом третьего элемента И и инверсным выходом первого триггера, информационный вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого является первым управляющим входом блока управления, прямой выход первого триггера явля ется выходом ошибки блока управления, выход второго элемента И соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к первому управляющему выходу блока управления, выход третьего элемента И является четвертым управляющим выходом блока управления, выход элемента ИЛИ соединен с вторым управляющим выходом блока управления, вход пятого элемента И соединен с третьим управляющим входом блока управления, выход пятого элемента И соединен с информационным входом второго триггера, выход которого подключен к выходу окончания проверки устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для поиска неисправностей в электронной аппаратуре. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет организации контроля СБИС в рабочем режиме с использованием дополнительной платы, подключаемой к контролируемому ТЭЗ через разъемные соединения без съема ТЭЗ с места установки. Устройство содер- жит коммутатор, два счетчика, блок управления, блок памяти, блок сравнения 4 ил.

- Фи. 1

Ф/5Ф

1 Фм.г

ФагЗ

J

20 П П „ ,

ФигЛ