Устройство для обнаружения неисправностей в релейных структурах Советский патент 1976 года по МПК G06F11/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В РЕЛЕЙНЫХ СТРУКТУРАХ

блока управления, блок управления содержит счетчик, вход которого соединен со входом блока управления, а выход - с единичным входом первого триггера, единичный выход первого триггера соединен с первым входок первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом второго триг,гера, а выход - с первым выходом блока управления и через первый элемент задержки и первый формирователь - с третьим выходом блока управления, вход блока управления через второй элемент задержки и второй формирователь соединен со вторым выходом блока управления, нулевой выход второго триггера соединен с четвертым выходом блока управления. Это позволяет по обобщенной неисправности в релейной струк туре, найденной с troMoiubro наборов минимального теста, определить все множество электрически не различимых комбинаций

неисправностей.

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Кольцевой счетчик 1, входяший в уст ройство, содержит п регистров 2, причем число регистров соответствует числу переменных в функции, которая описывает контролируемую структуру. Каждый регистр 2 содержит три элемента, при этом каждый элемент реализует одно из состояний контакта. Например, для контакта а структуры обозначим эти сос. ояния так: испра&ное состояние контакта; а - контакт име ет неисправность типа короткого замыкания контакт имеет неисправность типа обрыва.

Блок настройки 3 предназначен для фо{ мирования схемы кольцевого счетчика 1 с числом регистров ki И . Он может быть выполнен, например, на пакетных переключа телях.

Группа элементов И 4 служит для управления выходами кольцевого счетчика 1.

Триггер Б служит для формирования управляющих импульсов на единичном и нулевом выходах при поступлении на его счетный вход последовательности импульсов частоты f

Элемент И 6 служит для ут равления выходом триггера 5.

Элемент задержки 7 coBMecTvio с формирователем 8 осуществляет задержку управляющих импульсов с единичного выхода триггера 5 и формирует импульсы заданной длительности, поступающие на управляющий вхо группы элементов И 4, Длительность задержки определяется временем пе{)еходно1о процесса в кольцевом счетчике 1.

Запоминающий блок 9, выполненный, ншт- ример, на триггерах Ю, запомшкигг с-к;тоя

ния регистров 2 при открытом состоянии группы элементов И 4 и осуществляет таким образом {«звязку кольцевого счетчика 1 от нагрузки, обеспечивая устойчивую и надежну1 его работу. В запоминающий бпок входит 3 к триггеров.

Группа элементов И 11 управляет выходами триггеров 10 запоминающего блока 9

Коммутатор 12 служит для подключения входов группы из (П элементов И 13 к соответствующим выходам регистров 2 кольцевого счетчика 1 при отк{и 1том состоянии группы элементов И 4, Коммутатор может быть выполнен, например, на пакетнь Х переключателях.

Счетчик 14 формирует импульс переполнения, когда все множество электрически не различимых комбинаций неисправностей сформировано.

Эаемент задержки 15 совместно с формирователем 16 осуихествляет задержку управляющих импульсов и формирует импульсы заданной длительности, поступающие на управляющий вход группы элементов И 11

Триггер 17 предназначен для управления элементом И 6.

Элементы 5, 6, 7, 8, 14, 15, 16 и 17 устройства функционально можно объединить в блок управления 18, первым выходом которого является выход элемента И 6, вторым выходом - выход формирователя 16, третьим выходом - выход формирователя 8, четвертым выходом - нулевой выход триггера 5. Входом блока управления, через который осуществляется связь с элементами устройства, является общая точка между входами счетчика 14 и элемента задержки 15.

Счетный вход кольцевого счетчика 1 соединен с первым выходом блока управления 18 и, кроме того, кольцевой счетчик 1 соединен с блоком настройки 3. Выходы регистров 2 кольцевого счетчика 1 через группу элементов И 4 соединены со входами коммутатора 12 и единичными входами триггеров 10 запоминающего блока 9, выходы которого соединены со входами груп пы элементов И 11. Нулевые входь триггеров 10 соединены с четвертым выходом блока управления; второй и третий выходы которого соответственно соединены с упра&ляющими входами группы элементов И11 и группы элементов И 4. Выходы коммутатора 12 через группу элементов И 13 соединены со входом блока управления 18.

Блок управления 18 содержит счетчик 14, вход которого соединен со входом блока управления, а выход - с единичным входом триггера 17, единичный вь1ход три11чг- ра 17 соединен с первым входом элемоита , второй вход которого соецинеи с единичнъ М выходом триггера 5, а выход - с первым выходом блока управления и через элемент задержки 7 и формирователь 8 - с третьим выходом блока управления, вход блока управления через элемент задержки 15 и формирователь 16 соединен со вторым выходом блока управления, нулевой выход триггера 5 соединен с четвертым выходом блока управления. Рассмотрим сущность работы устройства на примере контроля простейшей релейной структуры, описываемой логической функцией ;r a{bcfd).(i) При тестовом контроле исходной структу1ы, списываемой функцией (1), определяют неисправную структуру, описываемую функцией ,(а) а затем в результате сравнения функций(l и (2) определяют обобщенную неисправност Используя производяшую функцию r--()()()()0 выделяют из всего множества комбинаций неисправностей З (где и - число переменных исходной логической функции, в нашем случае И 4) подмножество электрически не различимых комбинаций неисправностей; a fac d: а , abcd, у (5) а Ь° cd, cibVcd.7 Указанное подмножество (5) неизвестно однако здесь оно заранее опрэделено и за- писано для наглядности. Каждая из комбинаций неисправностей (5) приводит к одному и тому же повреждению (2) исходной структуры (1) и потому носит название электрически не различи мой. Таким образом, предлагаемое устройство по обобщенной неисправности, в нашем слу чае по обобщенной неисправности (3), опре деляет все подмножество электрически не различимых комбинаций неисправностей (5) каждая Из которых приводит к одному и то -му же повреждению, описываемому функцией (2). Перед началом работы с помоишю блока «астройки 3 в кольцевом счетчике 1 формируют число k и регистров 2, равное чиолу переменных функций (l). Всем выходам регистров 2 присваиваются определенные состояния переменных. По обобщенной неис- :Правности (З} коммутатором 12 устанавливается необходимое и достаточное число связей между соответствующими выходами регистров 2 и входами группы элементов И 13. Для нашего примера (З) необходимыми и Достаточными связями будут аЬ , ас° и используется таким образом всего два элемента из группы элементов Л 13, .Эти связи являются признаками, по которым из общего множества комбинащ1й неисправностей, определяемых выражением (4), можно выделить подмножество электрически не различимых неисправностей (5). В счетчик 14 вводится дополнение, ко торое позволяет сформировать импульс переполнения при отсчете всех элементов множества (З). Число элементов множества (5) во всех случаях определяется однозначно. Триггер 5 переводится в нулевое COCTOJ ние, при этом все триггеры 1О запоминак щего блока 9 переводятся в нулевое состояние. Триггер 17 переводится в нулевое состояние, элемент И открывается. По команде Пуск последовательность импуль сов частотыf Начинает поступать на счетный вход триггера 5. При этом первый же импульс переводит триггер 5 в единичное состояние, формируется управляющий импульс, который проходит открытый элемент И 6, поступает на входы кольцевого счет, чика 1 и элемента задеркки 7. Под дейст вием управляющего импульса кольцевой счетчик 1 изменяет свое состояние. Одновременно этот же импульс проходит через элемент задержки 7, запускает формирователь 8, который формирует импульс определенной длительности и открывает этим импульсом группу элементов И 4. Сигнал двоичного кода с выхода кольцевого счет чика 1, соответствукндий одной комбинаций неисправности,из множества, определяемого выражением (4, поступает на входы коммутатора 12 и единичные входы триггеров Ю. Запоминающий блок 9 фиксирует двоичный код. Одновременно сигнал двоичного кода, пройдя коммутатор 12, анализируется группой элементов И 13. Если в кодовом сигнале оказывается, что (, в ) 1,с 1) , тогда ИЛИ (а на выходе соответств тощих элементов из группы элементов И 13 формируется единичный сигнал, который,пройдя через эле- ент задержки 15, вклк-чает формирователь 16 . Формирователь 16 формирует управля ющий Hivmynbc заданной длительности, который открывает группу элементов И 11. Кодовый сигнал, соответствующий электрически не различимой комбинации неисправности, передается с выходов запоминающего блока 9 через группу элементов И 11 на выход устройства. При любых других значениях, например (а 1, в° о) или (а 0, с О) управляю шие сигналы на выходе группы элементов И 13 формироваться не будут и, следовательно, группа элементов И 11 останется закрытой. Второй импульс на счетном выходе триг гера 5 переводит последний в нулевое состояние, и на его нулевом выходе формируется импульс, который переводит все триггеры 10 в нулевое (исходное ) состояние. Третий импульс на счетном входе триггера 5 переводит последний в единичное состояние, и процесс работы устройства пов торяется. Как только произойдет отсчет последней электрически не различимой комбинации из множества (б), счетчик 14 формирует импульс переполнения, который переводит триг гер 17 в единичное cocTosrane. Постоянный сигнал на единичном выходе триггера 17 закрывает элемент И 6, работа ycтpoйcтw ва прекращается. Предлагаемое устройство по отношению к прототипу содержит новые элементы и связи, которые позволяют автоматизировать вычислительный процесс, связанный с определением множеств электрически не различимых комбинаций неисправностей по резуль татам тестового контроля, исключить субъек тивные ошибки вычислителя и, таким обра- зом, существенно повысить точность в опре делении места неисправности и характера по реждения. Кроме того, вычисляемые подмно жества электрически не различимых комбинаций неисправностей могут быть использо- ваны при оценке эффективности (т.е. надежности, живучести и вероятности появления определенных видов отказов) проектируемых релейных структур и разработке более зффе

тивных алгоритмов тестов контроля.

50 №452811, заявл. 18. 06. 73 г. 8 Формула изобретения Устройство для обнаружения неисправностей в релейных структурах, содержащее кольцевой счетчик, счетный вход которого соединен с первым выходом блока управления, группу элементов И, управляющий вход которой соединен со вторым выходом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности места определения неисправности, в устройство введены блок настройки, соединенный с кольцевым счетчиком, вторая группа элементов И входы которой соединены с выходами разрядов кольцевого счетчика, управляющий входс третьим выходом блока управления, а выходы через введенный коммутатор - с соответствующими входами введенной третьей группы элементов И и через введенный запоминающий блок - со входами первой группы элементов И, выходы введеной третьей группы элементов И соединены со входом блока управления, выходы первой группы элементов И соединены с выходом устройства, управляющий вход введенного запоминающего блока соединен с четвертым выходом блока управления. 2, Устройство по п. 1 о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что блок управления содержит счетчик, вход которого соединен со входом блока управления, а выход - с единичным входом первого триггера, единичный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, а выход - с первым выходом блока управления и через первый элемент задержки и первый формирователь с третьим выходом блока управления, вход блока управления через второй элемент задержки и второй формирователь соединен со вторым выходом блока управления, нулевой выход второго триггера соединен с четвертым выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.АБТ.СВ. СССР М.кл. GO6 F 11/04, №343268, заявл. 18.12.69 г. 2.Авт. св. СССР М.кл. G06 F 11/06