Устройство для получения тестов бесповторных комбинационных схем Советский патент 1977 года по МПК G06F11/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам контроля н поиска неисправностей в бесповторных комбинационных схемах.

Известно устройство для получения тестов бесповторных комбинационных схем, содержащее блок знравления, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменных элементарных конъюнкций и индикатор тестовых наборов. Блок управления .соединен с коммутаторами переменных логической функции и переменных элементарных конъюкций, выходы коммутатора переменных логической функции подключены к одноименныг входам коммутатора переменных конъюнкций, Нагрузкой которого является индикатор тестовых наборов 1.

Недостатком данного устройства является необходимость вынолнения логических преобразований для получения полного проверяющего теста, особенно минимального, когда приходится решать комбинаторные задачи, связанные с перебором числа конъюнкций и нахождением минимальных покрытий матриц.

Известно также наиболее близкое по техническому решению к изобретению устройство для получения тестов бесповторных комбинационных схем, содерл ащее блок управления, коммутатор переменных логической функции, коммутатор неременных элементарных конъюнкцни, коммутатор конъюнкций, инднкатор тестовых наборов, причем первый выход блока управления подключен к управляющим входам коммутатора переменных логической функции н коммутатора конъюнкций, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора переменных элементарных конъюнкций, первая группа выходов коммутатора неременных элементарных конъюнкций подсоединена к первой группе входов индикатора тестовых наборов 2.

Недостатком данного зстройства является невозможность ползчения минимальных проверяющих тестов, входящих в число диагностических.

При контроле комбинационных схем целесообразно реализовать наборы проверяющего теста, а при обнаружении факта неисправности - оставшиеся наборы, которые в сумме с проверяющим составляют полный диагностический тест. Это уменьшит время контроля.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет получения полных проверяющих тестов, входящих в получаемый диагностический тест и имеющих наименьшую длину.

Это достигается, тем, что в устройство введены группа элементов И и индикатор переменных логической функцни, причем выход блока управления соединен с управляющим

3

входом индикатора переменных логической функции, вторая груииа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций - с групиой входов индикатора переменных логической функции и с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых связаны с выходами коммутатора переменных логической функции, выходы группы элементов И подключены к второй группе входов индикатора тестовых наборов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема одного из возможных вариантов его технической реализации.

Устройство содержит блок 1 управления, коммутатор 2 конъюнкций, коммутатор 3 переменных элементарных конъюнкций, индикатор 4 переменных логической функции, коммутатор 5 переменных логической функции, группу элементов И 6, индикатор 7 тестовых наборов.

Коммутатор 2 конъюнкций и коммутатор 5 переменных логической функции подключены к одному из выходов блока 1 управления, индикатор 4 переменных логической функции - к другому выходу блока управления. Одна группа выходных шин коммутатора 3 переменных -элементарных конъюнкций подсоединена к одноименным входам индикатора 7 тестовых наборов, другая-к одноимевным входам индикатора 4 переменных логической функции, к входам группы элементов И 6, стоящих между выходами коммутатора 5 переменных логической функции и входами индикатора 7 тестовых наборов.

Блок 1 управления представляет собой устройство, выполненное на коммутирующих элементах, с помощью которых осуществляются подача и снятие напряжения источника питания на входы коммутатора 2 конъюнкций, коммутатора 5 переменных логической функции и индикатора 4 переменных логической функции. Один из выходов блока управления, связанный с входами коммутатора конъюнкций и коммутатора переменных логической функции, служит для подачи напряжения в устройство на время считывания наборов теста, другой, связанный с индикатором переменных логической функции - для снятия напряжения при приведении устройства в исходное положение.

Коммутатор 2 конъюнкций - это набор коммутирующих элементов, соответствующих элементарным конъюнкциям, с помощью которых осуществляется подключение входа коммутатора 2 к соответствующему выходу.

Коммутатор 3 переменных элементарных конъюнкций выполнен матричным с двумя группами выходных щин. Коммутирующие элементы, объединенные входными шинами, соответствуют переменным элементарным конъюнкций, а объединенные выходными ujiiнами - переменным логической функции. Выходные щины одной из групп, соединенные с входами индикатора 7 тестовых наборов, подключаются к входным в положении коммутирующих элементов, соответствующем наличию переменных независимо от их логического. Выходные щины другой группы, соединенные с входами индикатора 4 переменных логической 5 функции, подключаются к входным в положении тех же коммутирующих элементов, соответствующем переменным без инверсии.

Индикатор 4 переменных логической функции изготовлен на индицирующих элементах

0 памяти, сохраняющих информацию о переменных при получении всех наборов теста. Каждый индицирующий элемент соответствует переменной логической функции.

Коммутатор 5 переменных логической функции выполнен на коммутирующих элементах, соответствующих переменным логической функции. Во включенном положении коммутирующих элементов вход коммутатора подключается к соответствующему выходу.

0 Группа элементов И 6, число элементов И в которой соответствует количеству переменных логической функции, на которое рассчитано устройство, в исходном положении открыта и соединяет собственные входы с выходами. При

5 подаче напряжения на первые входы элементы И закрываются и разобщают выходы от входов.

Индикатор 7 тестовых наборов представляет собой набор индицирующих элементов, соот0 встствующих переменным в наборах теста, а состояние элементов соответствует состоянию этих переменных в наборах.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении устройства все коммутирующие элементы находятся в выключенном состоянии. Для приведения в исходное положение элементов памяти индикатора переменных логической функции необходимо с помощью коммутирующих элементов блока управления снять напряжение источника питания с входа индикатора переменных логической функции. Для получения наборов разрыва с помощью коммутатора 3 переменных элементарных конъюнкций в устройство вводится

5 логическая функция в дизъюнктивной нормальной форме, а с помощью коммутатора 5 набираются переменные инверсной логической функции. Затем с помощью коммутатора 2 выбирается одна из конъюнкций включением соответствующего коммутирующего элемента. При подаче напряжения с блока 1 управления индикатор 7 тестовых наборов отображает информацию о состоянии переменных в наборе

5 разрыва, а ннднкатор 4 переменных логической функции - информацию о контролируемых этим набором переменных. Далее последовательпо выбираются включением соответствующих коммутирующих элементов коммутатора 2 следующие конъюнкции, все переменные которых или их часть не контролируются получаемыми наборами. При последовательной подаче питания с блока управления каждый раз считывают информацию с индикатора

5 тестовых наборах.

Выбор конъюнкций и получение наборов разрыва происходит до тех пор, пока не останется переменных, не контролируемых полученными наборами. Фнксиругот все наборы разрыва, которые в сумме контролируют все переменные логнческдй функции. Эти наборы войдут в проверяюпдай тест. Затем устройство приводится в исходное положение.

Для получения наборов шунтирования с помощью коммутатора 3 переменных элементарных конъюнкций в устройство вводится ИНверсная логическая функция в дизъюнктивной нормальной форме, а с помош,ью коммутатора 5 переменных логической функции набираются переменные логической функции. Затем с помощью коммутатора 2 выбирается одна из конъюнкций инверсной логической функции включением соответствующего коммутирующего элемента.

При нодаче цаиряжения с блока 1 управления индикатор 7 тестовых наборов отображает информацию о состоянии переменных в наборе щунтирования, а иидикатор 4 переменных логической функции - информацию о контролируемых этим набором цеременных. Затем последовательно путем включения соответствующих коммутирующих элементов коммутатора 2 выбираются следующие конъюнкции, все переменные которых или часть перемеиных е контролируются получаемыми наборами. Эти не контролируемые наборами переменные считываются с индикаторами 4 переменных логической функции. При последовательной подаче питания с блока 1 управления каждый раз считывается информация с индикатора 7 о тестовых наборах.

Выбор конъюнкций и получение наборов разрыва проводятся до тех пор, пока не останется переменных логической функции, не контролируемых полученными наборами щунтирования. Эти полученные наборы войдут в проверяющий тест.

Объединяя все зафиксированные наборы разрыва и щунтирования, получают полный проверяющий тест. При переборе конъюнкций в различной иоследовательности можно получить различные полные проверяющие тесты.

При переборе конъюнкций в указанной последовательности получают полный проверяющий тест наименьщей длины.

Для ползчения наборов полного диагностического теста, содержащего в себе любой из проверяющих тестов, последовательно перебирают все имеющиеся конъюнкции логической и инверсной логической функции.

На фиг. 2 представлен один из возможных вариантов технических реализаций устройства, расчитанного для комбинационных схем, реализующих логические функции до трех переменных.

При увеличении числа переменных логической функции увеличивается только число элементов устройства. Пр1-нцип построения и работа устройства не меняются.

Блок 1 управления выполнен на двух кнопках 8 и 9. При включении кнопки 8 снимается напряжение источника питания с устройства для его приведения в исходиое состояние. При включеиии кнопки 9 подается питание источника на устройство на время считывания наборов теста.

Коммутатор 2 конъюнкций имеет нереключатели 0, 11 и 12, во включенном состоянии

которых к входу подключается соответствующий выход.

Комлтутатор 3 переменных элементарных конъюнкций изготовлен матричным. В качестве коммутирующих элементов выбраны переключатели 13-21 с фиксированиым нейтральным поло кепием. В одном из включенных положений к входным щинам подключаются обе группы выходных щин, а в другом включенном положении - только щины, соединенные

с входами индикатора 7 тестовых наборов.

Индикатор 4 переменных логической функции состоит из электромагнитных реле 22-24, включенных по схеме с самоблокировкой, и комбинационных электрических лампочек,

включенных в цепь самоблокировки.

Коммутатор 5 переменных логической функции выполнен на переключателях 25, 26 и 27, во включенном состоянии которых соответствующие выходы подключаются к входу коммутатора.

В качестве элементов И б применены электромагнитные реле с нормально замкнутыми и нормально разомкнзтыми контактами.

Индикатор 7 тестовых наборов иредставляет

собой световое табло на электрических коммутационных лампочках 28, 29 и 30, соответствующ.их переменным в наборах теста.

Преимуществом предлагаемого устройства перед известным является то, что оно позволяет получить наименьшие проверяющие тесты, входящие составной частью в диагностические, а также наборы полных проверяющих тестов, в том числе и наименьщей длины, упорядочениыо по количеству обнаруживаемых ими иеисправностей. При контроле схеме это приведет к сокращению времени контроля.

Ф о р м } л а изобретения

Устройство для получения тестов бесповторных комбинационных схем, содержащее блок управления, коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменных элементарных конъюнкций, коммутатор конъюнкПИЙ, индикатор тестовых наборов, причем первый выход блока управления соединен с управляющими входами коммутатора переменных логической функции и коммутатора конъюнкций, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора переменных элементарных конъюнкций, первая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с первой группой входов индикатора тестовых наборов, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, в устройство введены грз-ппа элементов И и индикатор переменных логической функции, причем выход блока управления соединен с управляющим входом индикатора переменных логической функции, вторая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с группой входов индикатора переменных логической функции и с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами коммутатора переменных логической функции, выходы группы элементов И соединены с второй группой входов индикатора тестовых наборов.

Р1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №458830, кл. G 06F 11/00. 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 388261 G 06F 11/00, 1971.

П