Устройство для определения функциональных тестов контроля исправности релейных структур Советский патент 1976 года по МПК G06F11/04 

3

Па чертеже показано описываемое устройетво, включающее в себя кольцевой регистр 1 с составляющими регистрами 2, число которых соответствует числу k элемеитарных имиликант логической фуикции. Например, в фуикции

F - аЬ adc + ack.

(1)

описывающей коитролируемую релейную структуру, число /с--:3. Число элбмептов в каждом регистре 2 соответствует числу т переменных в соответствующей элементарной импликанте. (Например, в нмпликапте аЬ фупкции (1) содержится две перемепных, поэтому П1 2, в импликанте adc содержится три переменных, поэтому и т. д.).

Блок настройки 3 служит для настройки кольцевого регистра на заданное число /е регистров 2 и т элементов в каждом регистре. Блок настройки 3 может быть выполнен, например, на пакетных переключателях.

Блок элементов И 4 служит для управления выходами кольцевого регистра 1 и закрывается на время переходного процесса в этом регистре.

Каждый из анализаторов 5 с входами 6, 7 и выходами 8, 9 содержит, например, логический элемент И 10, элемент задержки И, диоды 12, выполняющие функции элемента суммирования сигналов, развязывающие диоды 13, триггер 14. Число анализаторов в устройстве соответствует числу одноименных переменны.х, т. е. переменных, одновременно входящих в две и более элементарные имиликанты функции (для функции (1) такими одноименными переменными являются а и с, следовательно, г 2). Анализаторы 5 предназначены для анализа комбинаций переменных, формируемых кольцевым регистром 1, и выделения комбинаций, соответствующих сечениям релейной структуры. Для релейной структуры, описываемой функцией (1), такими сечеииями являются

(2)

а- be; bdk.

Блок элементов И 15 управляет выходами анализаторов 5 и выходами кольцевого регистра 1 при открытом блоке элементов И 4.

Блок переключателей 16 служит для ввода по функции (1) исходных данных при расчете функциональных тестов Тф.

Блок триггеров 17 формирует кодовые сигналы, соответствующие наборам функционального теста. Для структуры, описываемой функцией (1), такими кодовыми сигналами (наборами Тф) будут

а b с d k 00110

(3) 11010 11101

При этом наборы (3) соответственно используются: (00110) - для контроля на короткое замыкание контакта а; (1 1 О 1 0) - для

к онтроля на короткое замыкание контактов Ь, с; (1 1 101) - контроля на короткое замыкание контактов Ь, d, k.

Блок элементов И 18 упрвляет выходами блока триггеров 17.

Блок элементов И 18 управляет выходами теста Тф, поступающие с выходов блока триггеров 17.

Генератор импульсов 20 вырабатывает имиульсы, ноступающие через управляющнй элемент П 21 на управляющий триггер 22.

Элементы задержки 23, 24 осуществляют задержки управляющих импульсов, поступающих соответственно на счетный вход кольцевого регистра 1 и на формирователь импульсов 25. Формирователь импульсов 25 формирует импульс, в течение которого блок элемептов И 4 находится в открытом состоянии.

Блок триггеров 2&, выполненный на триггерах 27, служит для запоминания переменных функций (1), соответствующих контактам структур, состояния которых меняются на противоположные по отнощению к исходным состояниям.

Блок элемеитов И 28 формирует управляющий сигнал при переходе всех триггеров 27 в единичное состояние. Это определяет необходимое и достаточное число наборов в тесте

Тф для контроля на короткое замыкание любого контакта релейной структуры.

Управляющий триггер 29 управляет элементом И 21 и триггерами 27.

Элемеиты задержки 30 осуществляют задержку кодовых импульсов с выхода блока элементов И 4 на время нереходного процесса в анализаторах 5.

Выходы регистров 2 кольцевого регистра I соединены с входами блока элементов П 4,

выходы которого через элементы задержки 30 и через входы 6 и выходы 8 анализаторов 5 соединены с рабочими входами блока элементов П 15. При этом каждый анализатор 5 имеет идентичную схему и соответственно содержит логический элемент И 10 и диоды 12, входы которых соединеиы с входами 6 анализатора 5. Выход логического элемента И 10 через элемент задержки 11 соединен с выходом 8 анализатора 5; выход элемента задержки 11 через диод 13 соединен с «нулевым входом триггера 14. Выходы диодов 12 соединены с единичным входом триггера 14, нулевой вход которого через второй диод 13 соединен с входом 7 анализатора 5, а единичный выход

триггера 14 -- с выходом 9 анализатора 5.

Выходы блока элементов И 15 соединены со счетными входами триггеров блока триггеров 17 и параллельно - со счетными входами триггеров 27 блока триггеров 26. Нулевые выходы триггеров блока триггеров 17 через блок элементов П 18 соединены с блоком регистрации 19, а единичные выходы триггеров 27 блока триггеров 26 через блок элементов И 28 соединены с единичным входом управляюHiero триггера 29, нулевой и единичный пыходы которого соединены соответственно с нулевыми входами триггеров 27 блока триггеров 26 и управляющим входом элемента И 21. Генератор импульсов 20 через управляющий элемент И 21 соединен со счетным входом управляющего триггера 22, нулевой и единичный выходы которого соответственно соединены с управляющим входол блока элементов И 18 и с входом элемента задержки 23, параллельно через блок переключателей 16 соединены с нулевыми н единичными входами триггеров блока триггеров 17, параллельно соединены с входами 7 анализаторов 5, выходы 9 которых соединены с унравляющим входом блока элементов И 15. Выход элемента задержки 23 соединен через элемент задержки 24 и формирователь импульсов 25 с управляющим входом блока элементов И 4 и параллельно соединен со счетным входом кольцевого регистра 1, который соединен с блоком настройки 3. Работа устройства состоит в следующем. Перед включением устройства в работу переключатели блока переключателей 16 устанавливаротся в положения, соответствующие состояниям переменных функций (1). При этом переменныл с чертой соответствует правое замкнутое положение соответствлюпптх переключателей, а переменным без черты - левое замкнутое полол-сение соответствующих переключателей.

С помощью блока настройки 3 формируется кольцевой регистр 1 с заданным числом регистров 2 и заданным числом элементов в каждом регистре; выходам регистров 2 присваиваются соответствующие переменные.

По комнде «Исходное («Исх) кольцевой регистр 1 устанавливается в исходное положение, а управляющие триггеры 22, 29 и триггеры 27 блока триггеров 2& - в нулевые состояния.

По команде «Пуск выход генератора 20 открывается, и последовательность имнульсов через открытый управляющий элемент И 21 начинает поступать на счетный вход лправляющего триггера 22.

Первый же импульс на счетном входе управляющего триггера 22 переведет последний в единичное состояние. При этом блок элементов И 18 закроется, а управляющий импульс с единичного выхода управляющего триггера 22 через диоды 13 переведет триггеры 14 анализаторов 5 в нулевое состояние, а триггеры блока триггеров 17 будут переведены в состояния, зависящие от ноложенртя переключателей блока переключателей 16. Управляющий импульс через элемент задержки 23 поступает на вход элемента задержки 24 и счетный вход кольцевого регистра 1. Последний изменяет состояние, на его выходах формируется кодовый сигнал и поступает на вход закрытого блока элементов И 4. Импульс с выхода элемента задержки 24 возбуждает формирователь импульсов 25, который формирует импульс, открывающий блок элементов И 4.

Импульсы кодового сигнала с выхода блока

элементов И 4 поступают на входы 6 анализаторов 5 и входы элементов задержки 30 (время задержкн элементов 30 больше, чем время переходного процесса в анализаторах 5). 5 Каждый анализатор 5 работает в трех режимах.

Первый режим: на выходы 6 анализатора 5 сигналы с выхода блока элементов И 4 поступают; на выходах 8, 9 анализатора 5 сигналов

10 не формируется, блок элементов И 15 остается открытым. Если все анализаторы 5 устройства работают в первом режиме, то кодовый сигнал с выхода блока элементов И 4 проходит только через элементы задержкн 30

5 и поступает через открытый блок элементов 15 на счетные входы триггеров блоков триггеров 17 и 26.

Второй режим: на выходы 6 анализатора 5 поступает любое число единичных импульсов,

0 меньщее максимального (например, на первый слева анализатор 5 поступает один или два импульса с выходов а регистров 2). В этом случае логический элемент И 10 не сработает, а импульсы через диоды 12 переведут

5 триггер 14 в единичное состояние и блок элементов И 15 закроется. Кодовый сигнал не проходит.

Третий режим. На входы 6 анализатора 5 поступает максимальное число «единичных

0 импульсов (например, на нервый слева анализатор 5 поступает три единичных импульса с выходов а регистров 2). В этом случае импульсы через диоды 12 переведут триггер 14 в единичиое состояние и блок элементов И 15

5 закроется. Однако логический э,темент «И 10 сработает н через элемент задержки 11 и диод 13 переведет триггер 14 в нулевое состояние, блок элелтентов И 15 откроется.

Таким образом, если все анализаторы 5 ра ботают в третьем или первом режимах, то кодовый сигнал с выхода блока элементов И 4 проходит через соответствующие анализаторы 5 н элементы задержки 30 и поступает через открытый блок элементов И 15 на счетные

входы блоков триггеров 17 и 26.

Следовательно, нз всего множества кодовых сигналов, формируемых кольцевым регистром 1. через блок элементов И 15 будут последовательно проходить только кодовые наборы:

0-г -гГ

а о с а к

10000, ,., 01100, 01011,

5 соответствующие сечениям (2). При этом код (1 0000) соответствует сечению а. код (0110 0) - сечению be. код (О 1 О 1 1) - сечению bdk.

0 Коды (4), поступая последовательно на счетные входы блока триггеров 17, будут изменять состояние соответствующих триггеров блока триггеров 17 и на выходах последних будут последовательно формироваться наборы

5 функционального теста Т (3). Через открыБающийся по очередному импульсу генератора 20 блок элемептов И 18 наборы теста переводятея на блок регистрацпп 19.

Одповременпо с триггерами блока триггеров 17 изменяют состояния тригеры 27. Как только все триггеры 27 перейдут в единичное состояние, сработает блок элементов И 28 и импульс на его выходе переведет триггер 29 в единичное состояние, управляющий элемент И 21 закроется и произойдет останов в работе устройства. Блок регистрапии 19 зафиксирует все наборы функционального теста Тф,Для относительно сложных релейных структур существует определенное мпожество функциональных тестов Тф, - Тф.. Для получения, например, наборов теста Тф,, необходимо выдать команду «Сдвиг, то-есть перевести триггер 29 в нулевое состояпие. В этом случае на нулевом выходе триггера 29 сформируется управляющий импульс, который переведет триггеры 27 в нулевые состояния, управляющий элемент И 21 откроется, выполнится цикл получения наборов теста Тф,,. Наборы тестов Тф.,, Тф,,... Тф определяются аналогично.

По команде «Стоп выход генератора 20 закрывается, работа схемы устройства прекращается.

ПрелЧлагаемое устройство по сравнению с известным содержит новые элементы и новые связи, которые позволяют автоматизировать процесс вычисления функциональных тестов л, таким образом, существенно в несколько десятков, а для сложных релейных структур и в несколько сотен раз увеличить быстродействие устройства. При этом вычисляются любые возможные множества функциональных тестов и устраняются субъективные ошибки вычислителя, а следовательно, повыщается достоверность результатов вычислений.

Формула изобретения

Устройство для определения функциональных тестов контроля исправности релейных структур, содержащее блок переключателей, соединенный с нулевыми и единичными входами блока триггеров, отличающееся тем.

что, с целью повынюния быстродействия устройст1и1, в него введены кольцевой регистр, блок настройки, элементы задержки, анализаторы, управляющий элемент И, три блока элементоз И, управляющие триггеры, второй блок триггеров, блок регистрации, формирователь импульсов и генератор HMnyvibcoB, причем выходы кольцевого регистра соединены с входами первого блока элементов И, соответствующие выходы которого через анализаторы, остальные выходы через элементы задержки соединены с выходами второго блока элементов П, выходы второго блока элементов И соединены со счетными входами первого и второго блоков триггеров, выходы первого блока триггеров через третий блок элементов И соединены с блоком регистрации, выходы второго блока триггеров через четвертый блок элементов П соединены с единичным входом первого управляющего триггера, нулевой выход которого соединен с нулевыми входами второго блока триггеров, единичный выход первого управляющего триггера соединен с первым входом управляюн его элемента И, второй

вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - со счетным входом второго управляющего триггера, нулевой выход второго управляющего триггера соединен с управляющим входом третьего блока элементов

И, единичный выход второго управляющего триггера соединен с блоком переключателей, с входами анализаторов и через два последовательно соединенных элемента задержки и формирователь импульсов - с управляющим

входом первого блока элементов И, общая точка соединения обоих элементов задержки соединена со счетным входом кольцевого регистра, другой вход которого соединен с блоком настройки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Патент Англии ЛЬ 1306702, М. кл. G Об 11/04, 1973.

2.Авт. св. СССР ЛЬ 402869, М. кл. G 06f П/ОО. 1971.