Устройство для диагностики НЕиСпРАВНОСТЕй МНОгОяРуСНыХ пиРАМидАльНыХСХЕМ Советский патент 1981 года по МПК G06F11/22 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в схемах контроля и диагностики неисправностей многоярусных пирамидальных схЗм в изделиях ргщиоэлектронной аппаратуры. Известны устройства для контроля схемы свертки по модулю Р, содержащие двухвходовые схемы И,число которых равно числу сочетаний с Р элементов по 2, Р инверторов, элементы .ИЛИ. В известном устройстве при увеличении значения модуля Р выше 3 значи тельно возрастает количество контрольного оборудования для обнаружения ошибки в схеме свертки l. Однако при использовании известного устройства для диагностики неисправностей многоярусных пиргмидаль ных схем сверток вследствие значительного количества контрольного обо рудования возможно возникновение ошибок на его выходах, что.приводит к ложной информации о неисправностях Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству для диагностики неисправностей мног ярусных пирамидальных схем является устройство, содержащее регистры наборов входного, положительного и отрицательного результатов, дешиЛратор, ГРУПШЛ конъюнктивных и ДИЗЪЮНКТИВНЫХ элементов, схему фиксации результата проверки, триггер управления, регистры номера яруса и элемента. При наличии неисправностей в одной их схем свертки на регистр входного набора подается определенный входной набор с регистров положительного и отрицательного наборов, выходы которых управляются возбужденными выходными шинами дешиЛ)ратора. Возбуждение определенной комбинации выходов дешифратора происходит садиозначно в зависимости отданного содержимого регистров номера яруса и элемента. в зависимости от положительного или отрицательного исхода очередной проверки в определенные разряды регистров номера яруса или элемента сигналом от схемы фиксации резул тата проверки заносятся в 1.Полученное состояние регис тров опоеделяот но-вую комбинацию возбужденных выходов дешифратора и, следовательно, новый входной набор. Таким образом происходит по определенному алгоритму последовательный поиск неисправной свертки.В конце операции диагностики триггер управления устанавливается в О, координаты не 1справной свертки однозначно определяются по состоянию триггеров регистра номера яруса, номера элемента и триггера управ ления 2. Однако когда неисправная свертка находится в нижнем ярусе, для определения ее координат необходимо про извести (K-l)i2 проверок, где К число ярусов пирамидальной схемы. При значениях К, равных четырем и , более, время поиска неисправйой свертки станс .лтся значительным, что отрицательно сказывается на быстродействии устройства. ,Часть набора, приводящая к положительному исходу, и часть набора, приводящая к отрицательному исходу, подаваемые на одни и те же входы . регистра входного набора в двух последовательных проверках одного яруса, не должны быть сравнимы по модулю Р, иначе поиск неисправности пойдет по ложному пути. Данное требование приводит к необходимости иметь в соответствие каждому набору отрицательного исхода определенный набор положительного исхода, что приводит к увеличению дополнительного оборудования устройства. Цель изобретения - сокращение обо рудования и повышение быстродействия устройства в режиме диагностики. Поставленная цель достигается тем что в устройство для диагностики неисправностей многоярусных пирамидаль ных схем, содержащее К-элементов ИЛИ (К-1) элементов НЕ, элементов И образующих (К-1) групп, регистр результата проверки, триггер управления, элемент И управления и п триг- геров, причем вйход регистра результата проверки соединен с нулевым вхо дом триггера управления, нулевой выход которого соединен с первым входом элемента И управления, установочный вход устройства соединен с единичным входом триггера управления, введены первый и второй счетчики по модулу Р, сумматор по модулю Р, первый, второй и третий дешифраторы и п схем сравнения, образующих К-групп, причем первые входы, всех схем сравнения являются группой входов устройства, выходы каждой схемы сравнения первой группы соединены с единичными входами соответствующего триггера и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход каждого элемента ИЛИ соединен с соответ ствующим входом регистра результата проверки и со входом соответствующего элемента НЕ, выходы схем сравнения Исак групп, кроме первой, соединены с информационными входами соответствующих элементов И группы, выход каждого элемента НЕ соединен с соответствующим управляющим входом элементов И всех последующих групп, выход каждого элемента и групгГы соединен с соответствующим входом сох тветствующего элемента ИЛИ группы и с единичным входом соответствующего триггера, установочные входы счетчиков по модулю Р соединены с установочным входом устройства, выход элемента И управления соединен со счетным входом первого счетчика по модулю Р, первый выход которого соединен со входом первого дешифратора, второй выход первого счетчика по модулю Р соединен со счетным входом второго счетчика по модулю Рис первым входом сумматора по модулю Р,первый и второй выходы второго счетчика по модулю Р соединены соответственно со входом второго дешифратора и со вторым входом сумматора по модулю Р, выход которого соединен со входом третьего дешифратора,выходы дешифраторов соединены со вторыми входами схем сравнений и являются группой выходов устройства, второй вход элемента И управления соединен с тактовым входоь устройства. На фиг.1 показана схема устройства для диагностики неисправностей многоярусных пирамидальных схем; на фиг.2 - схема-свёртки. Устройство содержит: К-групп схем сравнений 1.1,...г п+1 . п+3 д -L т 2 2 чество ярусов, а п - число матриц многоярусной пирамидальной схемы, -у- - количество схем сравнения в первой группе , К-1 групп элементов и 9 1 9 9 „ П-3 - п-1, l.X,...f 1,...,. -я / . -5 I О элементы ИЛИ 3.1, 3.2,..., ЗК ; инверторы 4.1, 4.2,.. . ,4. (K-l)j триггеры 5,l-5h, регистр б результата проверки, триггер 7 управления, элемент 8 И управления. Первый счет ик 9.1 по модулю Р, второй счетчик 9.2 по модулю Р, сумматор 10 по модулю Р, первый, второй и третий дешифраторы 11.1, 11.2 и 11.3, шину 12 установки в исходное состояние, первые входы 13 схем сравнений 1.1-1.П, тактовый вход устройства 14. Выходы схем сравнений 1.1,..., 1. первой группы соединены со входами элемента ИЛИ 3. соответственно со входами триггеров 5.1,..., R Д+1 Э О Выходы остальных схем сравнений подключены ко входам групп элемен1 7 i тов И 2 X f f л о Двыходы каждой группы элемен /J , тов И 2.1,..., 2.i, . .. 2. 2 2 г- соединены со входами элементов ИЛИ 3.2,...,ЗК, выходы элементо ИЛИ 3.1, 3.2, ..., ЗК соединены со входами 6 схемы фиксации результата проверки и соответственно со входам инверторов 4.1, 4.2,...,4. (К-1), выход каждого из которых соединен со входами всех элементов И последу щих групп. Выходы групп элеменуов J. // 2 2 соединены соответственно со п + 3 с . входами триггеров 5.5. (п-2) , 5. (п-1) , 5п. Выход регистра б результата проверки соединен с нулевым входом триггера 7 управления, выход которо то соединен с первым входом элемента 8 И. Вход 14 управления тактовых сигналов соединен со вторым входом элемента 8 И, а его выход - со счет ным входом первого счетчика 9.1,выход которого соединен с первыми вхо дами счетчика 9.2 и сумматора 10. Выход счетчика 9.2 соединен со вторым входом сумматора 10. Единичный вход триггера 7 управления и входы установки в О счетчиков 9.1 и 9.2 соединены с установочным входом устройства 12 в исход ное состояние. Выходы счетчиков 9.1, 9.2 и сумматора 10 соединены соответствен но со входами дешифраторов 11.1, 11.2 и 11.3. Каждый из дешифраторов 11.1, 11. и 11.3 представляет собой обычную схему дешифрации двоичного кода в позиционный код, состоит из логичес ких элементов И-НЕ и имеет выход в виде двух групп по Р шин в каждой. При наличии на входе дешифратора двоичного кода, имеющего Hi разрядов на одной из Р выходных шин () одной группы будет присутствовать сигнсш, определяющий остаток а чи ла по модулю Р, а на одной из Р выходных шин другой группы - сигнал, определяющий обратный код остатка: а Р - а. Каждому состоянию счетчиков 9.1, 9.2 и сумматора 10, соответственно о/., |Ь и 7 3 выходах дешифраторов 11.1,11.2 и 11.3 соответс твует пози ционный код ot , о, (Ь,, )Ъ , 3 и J, где Т o.-p)(mod PJjy oL-i-fb (mod Р ) Выходы дешифраторов 11..i, 11.2 и 11.3, представляющие каждый две группы по Р шин в ка1ждой, соединены со входами- матриц нижнего (первого) яруса таким образом, что на выходе каждой матрицы пирамидальной схемы присутствует сигнал, определяющий остаток вида oL , d fb jb , Т f что легко сделать, рассматривая пирамидальную схему матриц с вершины, Например, для пирамидальной схемы, состоящей из трех матриц (два яруса) , подключение входов матриц нижнего яруса к дешифраторам можно еделать следующим образом. Пусть сигнал выхода матрицы верхнего яруса равен oL , тогда сигналы выходов первой и второй матриц нижнего яруса равны соответственно и fb, следовательно на входы первой матрицы необходимо подать с дешифраторов сигналы ot и fl) , на входы второй ct и у . Выходы каждой aтpицы соединяются со вторым входом 13 соответствующей ей схемы сравнения 1, на первый вход. которой подается соответствующая выходу матрицы одна из групп шин дешифраторов 11 . 1 , 11.2, 11.3, oi , оС , р, 1Ъ, 7Г и 7-Функционирование схемы пояснено на примере диагностики неисправностей пирамидальной схемы свертки двенадцатиразрядного двоичного числа по модулю Р 7- (фиг.2). Схема свертки содержит 7 матриц 15.1,...15.7. (3 яруса), 7 схем сравнения 1.1,..., 1.7, 3 двшиЛ)ратора 11.1, 11.2 и 11.3, каждый из которых имеет две группы выходных шин 1, 2, 3, 4, 5, б и 7, соответствующих прямому и обратному позиционному коду, и соединения дешифраторов с матрицами нижнего яруса,15.1,...,15.4 и схемами сравнения 1.1,...,1.7. Примем сигнал выхода матрицы 15.7 верхнего яруса равным cL. Тогда входные сигналы матрицы 15.7, являющиеся выходными сигналами матриц 15.5 и 15.6 второго яруса, должны быть равны и Т, а входные сигналы матриц 15.5 и 15.6, являющиеся выходными сигналами соответственно матриц 15.1 и 15.2, 15.3 и 15. 4, должны-быть равны соответственно и d- , oL и / , для чего на входы матриц 15.1,..., 15.4 поданы сигналы с дешифраторов .Iji. и 11.3 соответственно о1-и Ь,|Ьи Т -. РИ ТГ, УНеисправность матрицы выражаете. в несоответствии позиционных кодов на ее выходе и выходе дешифратора, соединенного со схемой сравнения, котораяподключена к данной матрице. Работа схемы начинается по сигналу на шине 12, устанавливающему триггер 7 управления в единичное состояние и 3-х разрядные счетчики 9.1, 9.2, имеющие устойчивы; состояний, в нулевое состояние. Тактовые сигналы по шине14 через 8 И поступают на счетный вход счетчика 9.2. На сумматоре 10 получаем по модулю 7 значений счетчиков 9.1j

5.2 и на 7 прямых и 7 обратных выходах каждого из дешифраторов 11.1, 11.2 и 11.3 получаем соответственно позиционные коды о. и 5- , (5 и , и 7 , которые поступают на входы матриц 15.1, 15.2, 15.3, 15.4 и входы схем сравнений 1.1,...Д.7.

Пусть в MaTpjHue 1.1 имеется неисправность и и - позиционные коды, вызывающие работу неисправных элементов матрицы. Тогда при подаче кодов , дешифраторов 11.1, 11.2 на входы матрицы 15.1 возбуждаются неисправные цепи и сигнал, получаемый на выходе матрицы, не совпадает с кодом у, дешифратора 11.3, подаваемым на схему ср&внения 1.1, в результате чего последняя выдает сигнал ошибки 1, который устанавливает триггер 5.1, регистр результата проверки в 1. Регистр б устанавливает триггер 7 управления в нулевое состояние и тем самым запрещс ет подачу тактовых импульсов на счетный вход счетчика 9.1.

Ошибка в матрице 15.1 влечет за собой несоответствие выходных позиционных кодов матриц 15.5, 15.7 кодам дешифраторов, подаваемых на схемы-сравнения 1.5, 1.7, в результате чего на их выходах также присутствуют сигналы ошибок.

Сигнал 1 со схемы сравнения 1.1 устанавливает в 1 элемент ИЛИ 3.1, на выходе инвертора 4.1 устаналивается сигнал О, который запрещает прохождение сигналов ложных ошибок на регистр номера матрицы со схем сравнения второго и третьего яруса.

Координаты неисправной матрицы однозначно определяются по состояни триггеров 5.1,..., 5.7.

Таким образом, наличие двух счетчиков, работающих.циклически, позволит за один цикл их работы проверить одновременно работоспособность всех элементов, ма/гриц, что повышает быстродействие и сокращает оборудование устройства для диагностики неисправностей многоярусных пирамидальных схем.

Формула изобретения

Устройство для диагностики неисправностей многоярусных пирамидальных схем, содержащее К-элементов

ИЛИ,(К-1) элементов НЕ,-) элементов И, образующих (K-l) групп, регистр результата проверки, триггер управления, элемент И управления и п-триггеров, причем выход регистра

результата проверки соединен с первым входом триггера управления, еди.ничный выход которого соединен с первым входом элемента И управления, установочный вход устройства соединен с единичным входом триггера управления, отличаю-щевся тем, что, с целью сокращения оборудования и повышения быстродействия, в устройство введены первый и второй счетчики по модулю Р, сумматор по модулю Р, первый, второй и третий дешифраторы и п-схем сравнения, образующих К-групп, причем первые входы всех схем сравнения являются группой входов устройства, выходы схем сравнения первой группы соединены с единичными входами соответствующего триггера и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход каждого элемента ИЛИ соединен с соответствующим входом регистра результата проверки и со входом соответствующего элемента НЕ, выходы схем сравнения всех групп, кроме первой, соединены с информационными входами соответствующих элементов И группы, выход каждого элемента НЕ соединен с соответствующим управляющим входом элементов И всех последующих групп, выход каждого элемента И группы соединен с соответствующим входом соответствующего элемента ИЛИ и с единичным входом соответствующего триггера, установочные входы счетчиков по модулю Р соединены с установочным входом устройства,- выход элемента И управления соединен со счетным входом первого счетчика по модулю Р, первый выход которого соединен со входом первого дешифратора, второй выход первого счетчика по модулю Р соединен со счетным входом второго счетчика по модулю Рис первым входом сумматора по модулю Р, первый и второй выходы второго счетчика по модулю Р соединены соответственно со входом второго дешифратора и со вторым входом сумматора по модулю Р, выход которого соединен со входом третьего дешифратора, выходы дешифраторов соединены со вторыми входами схем сравнения и являются группой выходов устройства, второй вход элемента И управления соединен с тактовым входом устройства.

cf Источники информации,

Принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 345490, кл.С Об F 11/00, 1968.

40 2. Авторское свидетельство СССР № 367422, кл.С Об F 11/00, 1969.