Устройство для поиска неисправностей в дискретных объектах Советский патент 1979 года по МПК G06F11/263 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для нахождения многократных неисправностей в дискретных объектах, выводы которых не зависимы (логически не связаны друг с другом). В частности, к таким объектам относятся логические блоки цифровых вычислительных машин (ЦВМ).

Известно устройство для поиска неисправностей, которое позволяет обнаруживать многократные неисправности 1.

Однако, для этого необходимо располагать эталонной схемой. Наиболее близким техническим решением является устройство для поиска неисправностей в дискретных объектах 2. Это устройство содержит генератор импульсов, соединенный с первым входом элемента И и блоком управления, первый выход которого подключен к счетчику импульсов, триггеру последнего разряда счетчика, элементу ИЛИ и генератору тестов, триггер останова, единичный вход, которого соединен со вторым выходом блока управления, а выход - со вторым входом элемента И, выход которого подключен к генератору тестов и счетчику импульсов, цифровой

индикатор, подсоединенный к выходам разрядов счетчика импульсов, причем единичный выход триггера последнего разряда соединен также с индикатором исправности, а нулевой - с третьим входом элемента И, элементы несовпадения, входы которых подключены к идентичным выходам проверяемых блоков, а выходы к индикаторам несовпадений и через элемент ИЛИ - к нулевому входу-триггера останова.

Недостатком устройства является значительные аппаратурные затраты на проверку эталонной схемы.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введен двухвходовой элемент несовпадения с контактными щупами, подключенный к индикатору несовпадения и элементу ИЛИ. Это позволяет производить поиск многократных неисправностей в 2п -ь1

проверяемых блоках и тем самым сократить аппаратурные затраты за счет исключения из устройства всех узлов, обеспечивающих проверку эталонного блока. Для расширения функциональных возможностей, то есть

поиска неисправностей без применения эталонного блока, устройство содержит двухвходовой элемент несовпадения, выход которого подключен к индикатору несовпадения и элементу ИЛИ, а входы - к двум контактным щупам.

Функциональная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит 2п -1 проверяемых блоков 1, генератор тестов 2, счетчик импульсов 3, элемент И 4, цифровой индикатор 5, триггер 6 последнего разряда счетчика 3, индикатор неисправности 7, триггер останова 8, генератор импульсов 9, блок управления 10, выполненный, например, на двух замыкающихся кнопках 11, 12, элементы несовпадения 13, индикаторы несовпадения И,элемент ИЛИ 15, двухвходовой элемент несовпадения 16 с индикатором несовнадения 17, контактные щупы 18.

Устройство работает следующим обраПри нажатии кнопки 11 блок управления 10 вырабатывает команду, по которой устанавливаются в исходное состояние проверяемые блоки 1, генератор тестов 2, счетчиков 3, триггер последнего разряда 6 и триггер останова 8. При нажатии кнопки 12 блок 10 вырабатывает команду, по которой триггер 8 перебрасывается в состояние «1 и открывает эле.мент И 4. И.мпульсы с выхода генератора 9 через открытый элемент И 4 начинают поступать на входы счетчика 3 и генератора 2, который выдает проверяющие воздействия на входы проверяемых блоков 1. В случае исправности всех проверяемых блоков 1 сигналы на идентичных выходах этих блоков совпадают между собой, элементы 13 не вырабатывают импульсов на своих выходах, триггер 8 остается в состоянии «I, а элемент И 4 закрывается со стороны триггера 6 только при достижении счетчиком 3 максимального числа, которое фиксируется цифровым индикатором 5. Перебрасывание из нулевого в единичное состояние триггера 6 обеспечивает не только срабатывание элемента И 4, но и индикатора 7. Если на каком-то k-M выходе любого из проверяемых блоков 1 на i-M такте появляется сигнал несовпадающий с сигналами на k-x выходах остальных проверяемых блоков 1, то срабатывает k-й элемент 13. Выходной сигнал k-ro элемента несовпадения 13 через элемент ИЛИ 15 опрокидывает триггер 8 в «О, который закрывает элемент И 4, тем самым прекращая поступление тактовых импульсов с генератора 9 в узлы устройства. При этом цифровой индикатор 5 фиксирует номер такта, а k-й индикатор 14 указывает номер идентичных выходов, на которых впервые зарегистрировано несовпадение выходных сигналов проверяемых блоков 1.

Теперь необходимо рещить, какой из проверяемых блоков 1, а их 2п -1, на данном этапе неисправен. Так как схема всего устройства зафиксирована в момент несовпадения выходных сигналов проверяемых блоков 1, то на выходах проверяемых блоков 1 сохранились логические сигналы (О или 1), характеризующие состояние каждого из проверяемых блоков 1. Задача упрощается благодаря k-му индикатору 14, который указывает k-e идентичные выходы проверяемых блоков 1, на которых зарегистрировано несовпадение сигналов. Подключение контактных щупов 18 типа «игла хавухвходового элемента 16 ко входам к-го элемента 13 позволяет определить с помощью индикатора 17 j-й вход, значение сигнала на котором не совпадает со значениями сигналов на остальных входах. Связанный с j-м входом k-ro элемента 13 j-й проверяемый блок 1 является на данном этапе неисправным.

Случай, когда на i-м такте k-м элементом 13 зарегистрировано несовпадение выходных сигналов нескольких проверяемых блоков 1, разделение проверяемых блоков на исправные и неисправные производится мажоритарным способом. Этот случай соответствует одинаковым неисправностям в нескольких проверяемых блоках 1.

В дальнейщем исследуется признанный на данном этапе неисправным j-й проверяемый блок 1 и один из 2п, исправных на данном этапе, проверяемых блоков 1.

Пере.мещение контактных щупов 18дБухвходового элемента несовпадения 16 по идентичным элементам этих проверяе.мых блоков 1, начиная с k-ro выхода и далее вглубь неисправного узла, позволяет обнаружить место неисправности. Так, все элементы, расположенные между неисправным элементом и k-M выходом будут давать несовпадения, регистрируемые индикатором несовпадения 17, а элементы, расположенные после места неисправности, дадут совпадение сигналов. Элемент, на выходах которого сипалы совпадают с сигналами аналогичного элемента другого проверяемого блока 1, а на выходах не совпадают - неисправен. Поиск неисправностей в комбинационных схе.мах производится на i-м такте,зафиксированном щифровьш индикатором 5. В последовательностных схемах момент обнаружения неисправности в глубине логики не совпадает с моментом проявления ее в виде несовпадения сигналов на выходах проверяемых блоков 1.. Поэтому необходимо при перемещении контактных щупов 18 двухвходового элемента 16 производить повторные обнуления и запуск с помощью блока управления 10. При этом сигналы двухвходового элемента несовпадения 16 будут поступать на элемент ИЛИ 15 раньще, чем с элементов несовпадения 13,и поэтому по мере приближения к месту неисправности показания цифрового

индикатора 5 будут уменьшаться. Как только контактные щупы 18 будут перемещены на элементы проверяемых блоков 1, расположенные за местом неисправности, то сигнала несовпадения с двухвходового элемента несовпадения 16 на элемент ИЛИ 15 не поступит, триггер останова 8 будет переброщен сигналами несовпадения, прищедщим с k-ro элемента несовпадения 13, а цифровой индикатор 5 вновь зафиксирует i-й такт.

После устранения неисправности процедура повторяется. Обнаружение следующей неисправности в одном из проверяемых блоков 1, в общем случае, происходит в каком-то из следующих после i-ro такте. Снова определяется какой из проверяемых блоков 1 на новом такте является неисправным. Это повторяется до тех пор, пока все неисправности во всех 2п 1 проверяемых блоках 1 не будут устранены. Таким образом может быть устранено любое число неисправностей.

В связи с тем, что в устройстве отсутствуют эталонные блоки, а используются только неисправные, причем число их равно 2п -1 (п 1,2,3...), то процесс обнаружения многократных неисправностей носит в некоторой степени вероятностный характер. Общее число М возможных -неисправностей одного блока определяется по следующей формуле

М -1, где L-число эле.ментов блока;

S(- чис;1о возможных одиночных неисправностей q-ro элемента блока.

Если предположить, что все неисправности равновероятны и некоррелированы, то вероятность появления одинаковых неисправностей одновременно во всех 2п -1 проверяемых блоках 1. а следовательно и вероятность их иеобнаружеиия равна:

Р

где п 1,2,3...

То есть с увеличением числа проверяемыхблоков 1 эта вероятность уменьщается. В

зависимости от серийности производства целесообразно оперировать либо с тремя, либо с пятью проверяемыми блоками 1.

Экономический эффект от внедрения одного устройства поиска неисправностей зависит от числа проверяемых блоков и серийности производства. В общем случае аппаратурные затраты сокращаются в 2-3 раза.

Формула изобретения

Устройство для поиска неисправностей в дискретных объектах, содержащее генератор импульсов, соединенный с первым входом элемента И и блоком управления, первый выход которого подключен к счетчику импульсов, триггеру последнего разряда счетчика, элементу ИЛИ и генератору тестов, триггер останова, единичный вход которого

соединен со вторым выходом блока управления, а выход - со вторым входом элемента И, выход которого подключен к генератору тестов и счетчику импульсов, цифровой индикатор, подсоединенный к выходам разрядов счетчика импульсов, причем единичный выход триггера последнего разряда соединен также с индикатором исправности, а нулевой - с третьим входом элемента И, э.1ементы несовпадения, входы которых подключены к идентичным выходам проверяе.1ых блоков, а выходы к индикаторам несовпадений и через элемент ИЛИ - к нулевому ВХОД} триггера останова, отличающееся тем, что, с целью расщирения области применения устройства, в него введен двухвходовой элемент несовпадения с контактными щупами, подключенный к индикатору несовпадения и элементу ИЛИ.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 238236, кл. G 06 F 15/46, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 533894, кл. G 01 R 31/28, G 06 F 15/46, 1976.