Устройство для получения диагностических тестов логических блоков Советский патент 1980 года по МПК G06F11/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматах контроля и поиска неисправностей, а также в спе- циализированньЕС устройствах для получения тестов.

Известно устройство для определения минимальных тестов контроля исправности релейных, структур, содержащее триг-. геры, переключатели и источник питанияfl, ,д

Общими признак.ами для аналога и предлагаемого изобретения является наличие источника питания, общего переключателя, триггеров, установочные входы которых подключаются уерез замыкающие 5 контакты соответствующих переключателей к размыкающему контакту общего переключателя.

С помощью известного устройства можно получать диагностические тесты 20 которые в общем случае не являются минимальными.

Наиболее близким техническим решением к изобретению явля1 тся устройство

ОЛЯ получения тестов б ее повторных ком- Зинаяионных схем, содержащее блок управ- ления коммутатор переменных логической функции, коммутатор переменных элемен- тарных конъюшсцнй, коммутатор конъюнк- циЙ8 индикатор тестовььх наборов, индикатор переменных логической функдии и группу элементов И 2j,

Один из BbLxoaoB блока управления подключен к KONDviyTaTopy конъюнкций, выходы которого соединены с аходами коммутатора переменных элементарньк конъюнкций а также к входу ком.1утатора переменных логической функяииа Еьз.оды которого через элементы И соединены с ахо- дами индикатора тестовых наборов,, Одна группа въкодов коммутатора переменнъсх элементарных конъюнкций подключена к входам индикатора тестовых наборов, а другая к входам элементов И и входам индикатора переменных логической функ ции, к которому подключен дру1Х)й выход блока управления 37 Общим для прототипа и предлагаемого устройства является наличие блока управления5 один из выходов которого подключен к ког смутатору переменных логической, фущщии к коммутатору коньюнк ЦИЙ9 выходы которого соединены с Еходами коммутатора переменных эпеменггарны Конъюнкций, индикатора тестовых наборов Известное устройство позволяет попу- чать полные диагностические и минимальный проверяющий тест для бесповторных логических схем Однако получаемые с номошью этого устройства полные диагностические тесты не являются минимальными. Целью изобретения является уменьшение длины получаемых полных диагкос ических тестов. Достигается это тем, что в устройст™ во для получения диагностических тестов -логических блоков, содержащее блок пита нияа блок управления, коммутатор кокьюнкциЙ8 коммутатор переменных логической функции Коммутатор переменных, элементарных конъюнкций переключател и блок индикации, причем выходы положи тельного и отрицательного полюсов бпока питания соединены соответственно с аходом блока управления и с первым входом KONCvijTaTOpa конъюшодий, первый Bbt :ход блока управления соединен с входом переключателя, второй вькод блока управления соединен с вторым входом коммутатора конъюнкций и с входом ком мутатораЧтеременных логической фушвдии выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора переменных элементарных коньюнкцийл Е.КХ.ОД.Ы коммутатора конъюнкций соединены с второй группой входов коммутатора переменных элементарнъЕК конъюатаийг введен блок триггеров и элемент ИЛИ, причем первая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюак ций соединена с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока индикации, вторая группа вы.ходов коммутатора переменных элементарных кошзюшщий соединена с первой группой в,ходов блока триггеров вько- ды переключателя соединены с второй группой входов блока триггеров, вы,коды которого соединены с входами индикации, На фиГв 1 приведена блок схема устройст-ва для получения диагносл ическкх тестов логических бкоков| на фиг. 2 « принципиальная электрическая 3 ОДНОГО из возможных вариантов ее технического осуществления Устройство содержит блок питания 1, блок управления 2, KOMMjTaTop коньЮ1Жций 3s KONiKiyTaTop 4 переменных логической фущщии, KoiviMyTaTop 5 переменных элементарных конъюнхцийд saeMBiiT ИЛИ 65 переключатель 7д блок триггеров 8 и блок 1;тдика.дии 9. Блок управления 2 подключен к положитeльнo Iy полюсу блока питания 1, один КЗ его выходов подключе1г к входам коммутатора 4 переменньос логической фушсции и к первой группе входов коксмутатора конъюнкций 3, вторая группа входов которого соединена с отрицательным полюсом бпока питания 1 а выходы ко а-1утатора конъю 1кций 3 COGдинены с входами KoiviMyTaTopa 5 переменных. элеме 1тарны : копьюнкдий, другой BbtxoA блока упрсшления 2 подключен к входам перехшючаталя 7, а выходы комssiyTBTopa переменньк логическ их: фу11кций 4 соединены с входами коммутатора 5 переменных элементарных конъюнкций, причем выход элемента ИЛИ 6 подключен .к входу блока индикеции Qf а входы - к одной группе выходов коммутатора переменных элементаркьш конъюнкций 5 вторая группа выходов которого подключена к счетным .Б.хода.м блок,а триггеров 8э установочные аходы которых соединены с выводами переключателя 7, а выходы блока триггеров 8 под1шючены к аходам бпока индикации 9 Блок управления 2 предназначен для подачи положительного полюса блока питания 1 на Bxo,ai)i переключателя 7э первую группу входов коМ1-лу7.-атора конъюнкций 3j ка входа к.омк{утатора 4 переменйых логической функздиио Коммутатор конъюнкций 3 предназначен для элементарных конъюнкций .шгической фушонии (, F ) диагностируемой схеМЕя и ее инверсии (F ) в которые входат переменная логической функции f (F )s для которой опредапяется набор разрыва (шунтирования),, Он имеет Д1зе группы входов н выходов и осуществляет под1«ючвние входов первой или второй группы к соответств:)Тошвм выходам, соединеншым с входами комк татора 5 переменных эламентарньЕ :- конъюнкций Коммутатор 4 переменных логической )ушаши предназначен для выбора переенкой логической фуцкции F яли F « ля которой определяется набор разрыва лд шунтирования соответственно, ОЕ осущестЕьляет коммутацию входов с выходами, подключенными к входа : коммутатора 5 переменных элементарных конъюнкций.

Коммутатор 5 переменных элементарных конъюнкций предназначен ддя ввода и запоминания переменных элементарных конъюнкций р ( F ) при определении наборов разрыва (шунтирования) без учета И.Х знака,

Элемент ИЛИ 6 предназначен для вььработки сигнала, подаваемого в блок 9 и запрещающего включение соответствующего набора разрыва (щунтирования) в диагностический тест.

Переключатель 7 предназначен для ввода переменных логической функции F описывающей диагностируемую схему, и ее инверсии F при определении наборов шунтирования и разрьша соответствен но с учетом FLX знака. Он осуществляет коммутацию входов с выходами, которые подключены к установочным входам триггеров блока 8,

Блок триггеров 8 предназначен для формирования наборов разрыва (шунтирования) и осуществляет логическую обработку сигналов, поступающих на управляемые входы его триггеров.

Блок индикации 9 предназначен для индикации наборов разрыва (шунтирования), включаемых в диагностический тест.

На фиг. 2 изображена принципиальная электрическая схема одно из возможных вариантов тахнического осущестЕшения предлагаемого устройства, позвопяющЭго получать минимальные диагностические тесты для бесповторных схем описываемых функциями от пяти аргументов, г дизъюнктивные нормальные фор мы F ( F ) которъос имеют до 3 элементарных конъюнкций. При увеличении числа переменных логической функции и элементернък конъюнкций F ( Р )

увеличивается только число элементов блоков устройства. Принцип построения и работъ устройства не меняется.

Блок управления 2 предсташтяет собой кнопку с одним замъшающим и одним размыкающим контактом.

Коммутатор конъюнкций 3 представляет собой набор переключателей 3,1-3, имеющих замъшающие и размыкающие контакты..

Коммутатор 4 переменных логической функции представляет собой набор выключателей 4,1-4,5, имеющих размъшающие контакты.

Коммутатор 5 переклейных элемен-гарных конъюнкций представляет собой матричное запоминающее устройство, состоящее из двух матричных коммутаторов, имеющих обище коммутирующие элементы 5-ij (где i 1,2...5, j 1,2,3), В качестве коммутирующих элементов используются пере1спючатели с замыкающими контактами, Латричные коммутаторы содерл ат группу горизонтальных и вертикальных шин.

Элемент ИЛИ 6 представляет собой диодную сборку.

Переключатель 7 представляет собой переключатель на три положения (третье положение нейтральное) с контактами 7.1-7.5.

Блок триггеров 8 представляет собой набор S-T-R триггеров 8.1-8.5,

Ешок индикаций 9 содержит набор лампочек индикации ,6, два реле 9,7 и 9,8.

Горизонтальные шины одного из матричнък коммутаторов зaпo ttшaющe- го устройства подключены к входам элемента ИЛИ 6 и через гасящие резисторы и размыкающие контакты въшлюча- телей 1,1-4,5 KOMAijTBTOpa 4 перемен- НЪ1Х логической функции - к замыкающему контакту кнопки блока управления, а через замыкающие контакты переклюЧспгелей 5-ij под слючены к вертикальным шинам, которые через размъшающие контакты переключателя 3,1-3.3 коммутатора конъюнкции 3 соединены с источником питания. Горизонтальные шины другого матричного KONtMyTaTOpa подключены к счетнъгм входам триггеров блока 8, а через замъжаюише котгакты пере- 1шючателей 5 ij к вертикапьньм шинам, которые через замъшающие контакты переключателей 3,1-3,3 коммутатора конъюнкции 3 соединены с замъькаюшим контактом кнопки блока управления 2, которъгй соединен с входом блока индикации 9, с пошшюченнъгм к нему реле 9,7. Въ1ход элемента ИЛИ 6 соединен с входом блока индикации 9, к которому подключено,реле 9,8 и индикаторная лампочка 9.1, Установочные входы триггеров 8,1-8.5 блока 8 подключены через замъшающие контакты 7с 1-7.5 переключателя 7 к размыкающему контакту кнопки блока управления 2, а прямые вььходы соединены с входами блока ипдикалии 9, к которЪ1М чошшючены лампочки индикации переменЯЪ1Х,входящих в тестовые наборы. Принцип работы устройства заключает ся в следующем. В устройство вводится информация о диагностируемой схеме. Производится 4 рмирование наборов разрыва и шунтирования и анализ их на включение в минимальный диагностический тест. Если соответствующий набор входит в минимальный диагностический тест,-то он и}щицируется, в противном случае нет. Назначение элементов схемы и ее работу рассмотрим на конкретном примере. Необходимо получить полный диагностический тост минимальной дли}Ш1 для схемы, которая описывается функцией F-(Clt)NCt)dve . Дизъюнктивная нормальная форма функции имеет вид F-qbdvcdvs(1) инверсия функции (1) имеет вид F-acevobevde.(2) Заданная функция имеет 5 переменных а,в,с, d , ё. Сопоставим каждой переменной элементьс переменной а - выключатель 4 коммутирующие, элементы 5,1,1-3, объе диненные общими горизонтальными, шкнамк, переключатель 7.1 триггер 8,1 и лампочку индикации 9,2, переменной выключатель 4,2, коммутируюшие элеме тъ1 5,2,1-3, объединеннъш общими гори- 3oHTaJibHbOvfH шинами, переключатель 7.2 триггер 8,2 и лампочку ИЕЩИкации 9,3. Аналогичное сопоставление проведем и для другах переменных. Сопоставим каждой элементарной конъюнкции Бъгражения F ( F ) переключа тели блока 3 и переключатели матричных когимутаторов, объединенные общими вертикальными щинами. Например,, пер вой конъюнкции Р ( ав d ) ставятся в соответствие переключатель 3,1 и переключатели 5,1-5,1, второй конъюнклии F (cd ) - переключатели 3,2 и 5.1-5.2 и т.д,. Рассмотрим получение наборов раз- рьша для заданной диагностируемой с.хе« мы. Элементы устройства находятся в исходном состоянии, что соответслч)ует их положению на фиг, 2, Введем переменные, аходяцще в F , с помощью переключателя 7 с учетом их знака. Если переменная не им;еет знака инверсии, то соответствующий ей переключатель блока 7 ставится в верхнее положение, в противном случае - в нижнее. Так как перемнные F имеют вид а, в, с, d, е, то контакты пареключателя 7,1,7,2,7.3,7.4 будут постанушны в нижнее положение, а контакты 7;5 - в верхнее. Введем в коммутатор 5 пероменных элементарных коньюн.кций переменные F, при этом состояние переменных не учитьюается. Для того, чтобы ввести в запоминающее устройство переменные первой конъюнкции F , т. Во а,в, d , необ.хо- димо включить переключатели 5,11, 5.21, 5.41. При включении соответств тощего переключателя зам ыкаются обе комктути- руемые им цепи. Чтобы ввести в запоминающее устройство перемепные второй конъюнкции F , т,е, cud, г.еоб.ходи- МО включить иepeкJDOчaтeли 5. 32, 5.42, Для введения переменных третьей конъюнкции F необ.ходимо включить переключат ель 5,53, При нахойсде11ии наборов разрыва операции с переключателями запоминающего устройства блока 5 и г.ере1и1ючателя 7 не производится. Для нахождения первого набора разрыва необ.ходимо включить переключатель 4,1, которому сопоставлена переменная а и переключатель 3,1, соответствующий номеру конъюнкции выражения р 9 в которую аходит переменная а. Далее нажимается кнопка блока управления 2, Формируется набор разрыва, которЬй определяется состоянием триггеров блока триггеров 8, производится анализ на включение полученного набора в минимальный, диагностический тест, В данном случае сформированный набор является избыточным, поэтому элемент ИЛ11 6 вьщает в блок индикации 9 сигнал, запрещающий включение полученного набора разръша в диагностический тест, В блоке иьщикации 9 заа орается индикаторная лампочка 9,1, сигнализир тощая о избыточности полученного набора разрыва. Срабатывают реле 9, 8 и 9.7 в .результате чего индикация набора разрьюа не производится, Б этом случае переключатель 4,J. остается включенньЕМ, а переключатель 3.1 возвращается в исходное положенив. Переключатель 1,1 остается включенным при определении всех остальных наборов разрьша. Затем включаются переключатель 4,2, который сопоставлен переменной в, и переключатель 3,1, соответствующий Koi-гьюнкции вьцлжения F , в которую входит переменная в. При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрьта АВСДЕ, которъй опреде- ляется состоянием триггеров блока триггеров. Так как в этом случае набор раз а не является избыточным, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 6 отсутствует. В блоке индикации 9 срабатывает только реле 9, набор АВСДЕ будет И1щицирова1 Этот набор фиксируется и включается в ь.иним.альный диагностический тест. Пе еключатели 4/2 и 4,1 возвращаются в исходное положение. Далее включаются переключатель 4,3 которокгу сопоставлена переменная с, и переключатель 3,2, соответствующий конъюнкции выражения F , в которую аходит переменная с. При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрьша АВСДЕ, который определяется состоянием триггеров блока 8, Так как в этом случае набор разрыва не является избыточным, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 6 отсутствует. В . индикаторе тестовых наборов срабатывает только реле 9, 7 и набор АВСДЕ индицирован. Этот набор фиксируется и включается в минимальный диагностический тест. Переключатели 4,3 и 3,2 ставятся в исходное положение. Затем включается переключатель 4.4 соответствующий переменной d , и переключатели 3.1 и (так как переменная d входит в первую и во вторую конъюнкцию выражения F ), При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва, который определяется состоянием триггеров блока 8, Этот набор является избыточным, поэтому элемент ИЛИ 6 вьщает сигнал в блок индикации 9. В блоке И1щикации 9 загорается инди каторная лампочка 9.1, сигнализирующая о том, что полученный набор разрыва является избыточным, Срабатьшают реле 9,8 и 9,7, в результате чего индикация набора разрыва не производится, Переключатель остается включенным а переключатели 3,1 и 3v2 возвращаются в исходное состояние. Затем включаются переключатель соответствующей переменной е, и пере ключатель 3,3, ссответствующий конъюнк ции выражения F, в которую аходит пер менная е . При нажатии кнопки блока управления 2 формируется набор разрыва АВСДЕ, который определяется состоякием триггеров блока 8, Так как в этом случае набор разръша на яаляется избыточным, то сигнал на выходе элемент И/Б1 6 отсутствует. В блоке индикации 9 срабатывает только ррле , и набор АВСДЕ будет ипдицироваш Этот набор фиксируется и включается в минимальный диагностировочный тост. В этом случае индицированный набор АВСДЕ не отличается от неиндиинрованного, но так как индикаторная лампочка 9,1 не загорается, то делается заключение о наличии инди- цированного набора АВСДГ, р.менно эта ситуация объясняет необходимость индикаторной лампочки 9.1, Все переключатели ставятся в исходное положение, В результате описанных, операций по- лучим наборы райрьша я диагностируемой схемы: АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ, Аналогично определяются наборы шунтирования для заданной диагностируемой схемы. При этом с помощью переключа-. теля 7 вводятся переменные F с учЕггом их знака, в коммутатор 5 переменных . элементарных конъюнкций - переменные конъюнкции F без учета и.х знака. Наборы шунтирования для диагностируемой ахемы имеют вид: .АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ, Объединяя наборы разрыва и шунтирования получим диагностический тест, который будет минимальньм. Т- АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ. АВСДЕ, АВСДЕ, АВСДЕ Преимуществом предлагаемого устройства является возможность получения полнък диагностических тестов минимальной длины для бесповторнъгх логических схем. Это позволит сократить время поиска неисправностей и ;сэкономить ресурс Диагностируемых с.хем,; Формула изобретения Устройство для получения диагностических тестов логических блоков, содержащее блок питания, блок упрашления коммутатор конъюнкций, KONtMyTaTOp переменных логической функции, коммутатор переменнъгх элемещ-арных конъюнкций, переключатель и блок индикации, причем выходы положительного и отрицательного полюсов блока питания соединены соот- ветственно с входом блока управления и с первым входом коммутатора конъюнкций, первый выход блока управления соединен с аходом переключателя, второй выход блока управления соединен с вторым входом коммутатора конъюнкций,и с входом KOMNiyTaTOpa переменных логической функции, выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора переменных

эпеметгарных коньюнкций, вькоды KOMiviy- Тагора конъюнкций соединены с второй группой аходов коммутатора переменных. апементарных конъюнкций, о т п и ч а jo щ е а с .я тем, что, с целью уменьшения длины получаемых попьк диагностических TacTOBs в устройство введен блок триггеров и элемент ИЛИ, причем, первая груп па выходов коммутатора переманных элементарных конъюнкций соединена с входа-ми элемента ИЛИ, выход которого соади нен с первым входом блока индикации, вторая группа выходов коммутатора переменных элементарных конъюнкций соединена с первой группой входов блока триггеров, выходы переключателя соединены с второй группой входов блока триггеров, выходы которого соединены с входами блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 402869, GO6 F 11/ОО, 01,03.71.

2.Авторское свидетельство СССР по заявка № 21О7802/24 G 06 F 11/ОО, 18,02.75 (прототип).