Устройство для контроля логических блоков Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

1

Изобретение касается изменений и контроля и может быть использовано для визуального контроля параметров логических блоков.

Известны устройства для контроля 5 логических блоков, содержащие контрольный щит, выпрямитель, диодный мост, индикаторы, усилитель, селекторы и синхронизаторы 1 . и 2 .

Недостатком этих устройств явля- 0 ется малая информативность и узкая область применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство |3 , принятое за прото- 15 тип и содержащее первый и второй компараторы, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, первый и второй триггеры, выход первого триггера под-20 ключен к первым входам первого ключа и блока сравнения, выход второго триггера - к первому входу второго ключа и второму входу блока сравнения , выходы первого и второго ключей 25 подсоединены через соответствующие регистры сдвига к первому и второму входам коммутатора, подключенным соответственно ко вторым входам перво,го и второго ключей, третий вход ком-30

мутатора подключен к вьосоду Т1 етьего триггера, первый вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, второй вход - с первым входом четвертого триггера и вторым выходом распределителя импульсов, подключенного первым входом к выходу первого делителя частоты, вторым входом - к первому входу первого делителя частоты и к выходу блока сравнения, третьим входом - к треть ему входу устройства, второй вход первого делителя частоты соединен с первыми входами первого и второго триггеров, вторыми входами регистров сдвига и выходом формирователя импульсов, подключенного первым входом через третий ключ к выходу .второго делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов , выход четвертого триггера подключен ко второму входу третьего ключа и третьим входам первого и второго ключей, второй вход соединен с четвертым входом устройства и с третьим входом блока сравнения, четвертый вход которого подключен к пятому входу устройства, второй вход формирователя импульсов и второй вход второго делителя частоты подключены соответственно к шестому и седьмому входам устройства.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в него введены счетчик, сумматор, генератор ступенчатого напряжения, а также первый и второй логические блоки, первые входы которых подсоединены к выходам первого и второго компараторов соответственно, вторые входы - к восьмому входу устройства, а выходы - ко вторым входам первого и второго триггеров соответственно, вход счетчика соединен со вторым выходом распределителя импульсов/а вы-, ход - с четвертым входом коммутатора и через генератор ступенчатого напряжения - с первым входом сумматора, подключенного вторым входом к выходу коммутатора.

На чертеже приведена структурная схема устройства, на которой обозначено первый и второй компараторы 1 и 2, первый и второй логические блоки 3 и 4, первый и второй триггеры 5 и б, первый и второй ключи 7 и 8, первый и второй регистры сдвига 9 и 10, коммутатор 11, сумматор 12, генератор ступенчатого напряжения 13, счетчик 14, блок сравнения 15, генератор импульсов 16, первый делитель частоты 17, третий ключ 18, формирователь импульсов 19, второй делитель частоты 20, распределитель импульсов 21, третий и четвертый триггеры 22 и 23 г вхо ды 24-29, выход 30, входы 31, 32 и выход 33 устройства.

Устройство работает следующим образом,j

Устройство находится постоянно в одном из двух режимов, в режиме записи, либо в режиме считывания информации . В обоих режимах с выхода генератора 16 на вход делителя 20 поступают импульсы опорной частоты. Делитель 20 имеет два выхода,-на первом из которых формируются импульсы постоянной частоты, необходимые для считывания информации, а на втором импульсы с частотой, определяемой . коэффициентом деления, установленным сигналами со входа 27 устройства, необходимые для записи информации.

Работа устройства в режиме записи.

На вход 24 подается сигнал запуска, устанавливающий в исходное состояние триггер 23, а через блок 15 - делитель 20 и распределитель 21,

Информация со входов 31 и 32 поступает на входы входных компараторов 1 и 2, квантующих сигналы относительно трех уровней напряжения, установленных для выбранной серии логических элементов входного напряжения

переключения, максимального напряжения логического О и минимального напряжения логической 1.

В зависимости от значения сигнала, поступающего со входа 28 на входы « блоков 3 и 4, возможны два режима квантования.

В первом режиме сиП1ал, квантованный относительно входного напряжения

0 переключения, непосредственно поступает на вход 3 триггера 5 или 6. Во втором режиме сигнал на входах 5 - триггеров 5 и б определяется по формуле:

- SoASjV S, .

где 0 1,; если входной сигнал превышает максимальный уровень логического О, S, 1, если входной сигнал превышает минимальный уровень логической 1, $2 - сигнал на выходе

триггера.

В обоих режимах квантования сигнал на входе К триггеров 5 и б получаетсй инвертированием сигнала, поступающего на вход О. Второй режим квантования необходим для разли; чения трехуровневых сигналов или оборванных проводов без увеличения емкости регистров сдвига.

Запись информации в триггеры 5

0 или б осуществляется тактовым импульсом, поступакяцим с выхода формирователя 19.

В зависимости от управляющего сигнала, поступающего на вход формирователя 19 со входа 26, тактовые импульсы могут иметь следующий вид: длиигельность синхроимпульса значительно меньше его периода.

При этом триггер 5 или б принимает состояние, определяемое значением Sj в момент прихода импульса, что соответствует синхронной записи информации. Разность периода следования и длительности синхроимпульсов значительно меньше периода

5 скважность а- 1/, При этом триггер 5 или б сох&аняет свое состояние, если период синхроимпульса значение Sj не менялось и изменяет на противоположное, если $3 менялось на время,

0 достаточное для срабатывания триггера 5 или б. Это дает возможность фиксации импульсов, длительность которых значительно, меньше периода квантования,

С выхода триггеров 5 и б информация поступает на вход регистров 9 и 10 на разрядов и записывается в них, но не Считывается. Переход из режима записи в режим считывания осуществляется блоком 15,

0 в зависимости от сигнгша на входе 24 возможен переход в режим считывания по окончании сигнала запуска на вход 24, либо в момент совпгщения входных сигналов с кодом, поступающим на вход 25 у стррйства,;

В первом (5лучгае импульс со входа 24 проходит без изменений на выход блока 15.

Во втором случае передний фронт сигнала со входа 24 вызывает формирование логического О на выводе блока 15.

Переключение в состояние логической 1 происходит в момент, когда выходом триггеров 5 и б на входы блока 15 поступит в параллельном Коде информация, совпадающая с кодо

йриходящим с входа 25. В обоих случаях nepexoji выходного сигнала блок1 15 из состояния логического ОГ в 1 вызовет.запуск делителя 20 на п и распределителя 21 на m разрядов. Через число тактов, равное произведению п на разность m и задержки, определяемой сигналом со входа 29 на втором выходе распределителя 21 формируется импульс, переключающий триггеры 22 и 23 в состояние ло1Ической 1. При этом сигнал, поступающий с выхода триггера 23 переключает ключи 7, 8 и 18 в состояние соответствующее режиму считывания.

Работа устройства в режиме считывания.

Регистры 9 и 10 через ключи 7 и 8 замкнуты в кольцо и информация циркулирует в них не обновляясь. Коммутатор 11 подключает поочередно регистры сдвига 9, 10 и триггер 22 на вход сумматора 12, на другой вход которого поступает сигнал с выхода генератора 13.

: |Соммутатором 11 и генератором 13 управляет счетчик 14 по модулю 3 (в общем случае по модулю К+1, где К - число каналов) . Перект ючение счетчика 14, коммутатора 11 и формирование новрй ступеньки генератором 13 осуществляется одновременно сигналом с первого выхода распределителя 21 один раз за несколько тактов работы регистров 9 и 10. Тригер 22 устанавливается в О сигналом с выхода первого разряда распрделителя 21 и в 1 сигналом с его другого выхода. На выходе сумматора 12 формируется ступенчатый сигна каждый уровень которого передает информацию, записанную в одном из регистров 9, 10, либо двухуровневый сигнал, формируемый триггером 22.

Jlfia наблюдения информации, записанной в регистрах 9, 10,необходимо подключить выходы 30 и 33 на внешний осциллограф.

Использование признаков, перечисленных в отличительной части формулы позволяет различить сигналы с запрещенными уровнями; наблюдать .импульсы с длительностью менее периода квантования и случайные сигналы; выводить информацию, записанную в регистрах сдвига анализатора, на экран осциллографа, то есть знач

гельно расширить функциональные возможности устройства по сравнению с известными решениями.

Формула изобретения

Устройство для контроля логических блоков, содержащее первый и второй компараторы, входы которых соединены соответственно с первым и вто0рым входами устройства,- первый и второй триггеры, выход первого триггера подключен к первым входам первого ключа и блока сравнения, выход второго триггера - к первому входу вто5рого ключа и второму входу блока сравнения, выходы первого и второго

ключей подсоединены через соответствующие регистры сдвига к первому и второму входам коммутатора, подклю0ченным соответственно ко вторым входам первого и второго ключей, третий вход коммутатора подкшэЧен к выходу третьего триггера, первый вход которого соединен с первым вы5ходом распределителя импульсов, второй вход - с первым входом четвертого триггера и вторым выходом распределителя импульсов, подключенного первым входом к выходу первого делителя частоты, вторым входом т- к пер0вому входу первого делителя частоты и к выходу блока сравнения, третьим входом - к третьему входу устройства, второй вход первого делителя частоты соединен с первыми входами первого

5 и второго триггеров, вторыми входами регистров сдвига и выходом формирователя импульсов, подключенного первым : входом через третий ключ к выходу второго делителя частоты, вход кото0рого соединен с выходом генератора : импульсов, .выход четвертого триггера йодключен ко второму входу третьего

.ключа и третьим входом первого и второго ключей, второй вход соединен- с четвертым входом устройства и с треть5им входом блока сравнения, четвертый вход которого подключен к пятому входу устройства, второй вход формирова- теля импульсов и второй вход второго делителя частоты подключены соответ0ственно к шестому и седьмому входам устройства, отличающеесятем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройртва, в него введены счетчик, сумматор, гене5ратор ступенчатого напряжения, а также первый и второй логические блоки, первые входы которых подсоединены к,выходам первого и второго компараторов соответственно, вторые вхоОды-к восьмому входу устройства, а выходы - ко вторым входам первого и второго триггеров соответственно, вход счетчика соединен со вторым выходом распределителя импульсов,

5 а. выход - с четвертым входом коммутатора и через генератор ступенчатого напряжения - с первым входом сумматора, подключенного вторым входом к выходу коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 580514, кл. G 01 R 19/14, 1977.

2.Патент США 3927310,

кл. G Об F 11/00, опублик. 1975.

3.Патент США 3831149,

кл. 6 01 R 15/00, опублик. 1974 (прототип).