Устройство для контроля логических схем Советский патент 1981 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение при разработке, наладке и ремон jre цифровых измерительных приборов и ЭВМ. Известно устройство для контроля логических схем, содержащее элементы индикации, включенные в цепь логических элементов 2 И-НЕ индикации и управляющие инверторы l . Недостаток известного устройства заключается в низкой достоверности отсчета. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретени является устройство для контроля логических схем, содержащее два элемента индикации, включенные в це логических элементов, управляющие инверторы, ключевые элементы, резис торы и диод jf . Устройство выполнено на полупров никовых интегральных вентилях и способно однозначно отображать 4 состояния контролируемой точки, а именно: обрыв контролируемой цепи, логический ноль, .логическая единица и низкочастотную генерацию. Недостатком известного устройств является невозможность индицировать высокочастотную генерацию, а также одиночные импульсы и пачки импульсов в контролируемой точке. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля логических схем, содержащее два элемента индикации, включенные в цепь двух логических элементов, вход одного из которых через третий логический элемент соединен с выходом одного ключевого элемента и с одним из входов второго логического элемента, второй вход которого соединен с выходом второго ключевого элемента и входом четвертого логического элемента, диод и резисторы, введены два триггера, пятый логический элемент,.инвертор, два элемента индикации и дифференцирующая цепь, причем выход четвертого логического элемента соединен со втФрым входом третьего логического ,одним из входов пятого логического элемента и через дифференцирующую цепь со входом инвертора, выход которого подключен ко второму входу четвертого логического элемента и тактовым входам триггеров, при этом единичный выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, нулевой выход которого соединен с третьим элементом индика ции и выходом пятого логического элемента, другой вход которого подключен к первому входу третьего логического элемента, выход которого соединен со входами сброса триггеров, а нулевой выход первого из кото рых подключен к четвертому элементу индикации. В качестве элементов индикации применены включенные через токоог.раничивающие резисторы сегменты циро-синтезирующей светодиодной мат рицы, причем второй элемент индикации содержит два правых сегмента, первый - остальные крайние сегменты, третий - десятичный сегмент, а четвертый - внутренний сегмент матрицы . Такое выполнение позволяет помим индикации в удобной цифровой форме логических уровней контролируемой точки индицировать также одиночные импульсы обеих полярностей, пачки импульсов обеих, полярностей и непре рывную высокочастотную генерацию. Восстановление устройства (сброс триггеров) осуществляется.автоматически при отсоединении входной шины устройства от контролируемой точки, т.е. без использования каких-либо контактных устройств, снижакяцих надежность. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства;на фиг. 2 - вид индикации при различных состояниях контролируемой точки Устройство для контроля логических схем содержит первый и второй элементы 1 и 2 индикации, логически элементы И-НЕ 3-7, ключевые элемент 8 и 9, резисторы 10 и 11, диод 12, дифференцирующую цепь, состоящую из конденсатора 13 и резистора 14, инвертор 15, триггеры 16 и 17, третий и четвертый элементы 18 и 19 индика ции, входную шину 20, шину 21 питания, шину 22 напряжения смещения. Устройство работает следующим образом. При подключении питания и отсутствии сигнала на входной шине 20 (обрыв) ключевой элемент 9 открыт током, проходящим через резистор 10 а ключевой элемент В закрыт, так как прямоо падение напряжения на диоде 12 понижает потенциал его вхо да ниже порога открывания. Элемент 2И-НЕ 4 закрыт низким потенциалом с выхода.ключевого элемента 9, а эл мент 2И-НЕ 3 закрыт низким потенциа лом с выхода элемента И-НЕ 5. Ввиду этого элементы индикации 1 и 2 не светятся. Элементы И-НЕ 5 и 7 открыты высокими потенциалами, поступающими с выходов элемента Н-НЕ 6 и ключевого элемента 8. Вследствие этого триггеры 16 и 17 сброшены в ноль, и через элемент 2И-НЕ 7 светится элемент 18 индикации, в то время как элемент 19 индикации не светится. При подключении входной шины 20 к контролируемой точке с высоким потенциалом ключевой элемент 9 от1крывается током,проходящим через резистор 10, так как диод 12 заперт высоким потенциалом контролируемой точки. Ключевой элемент 8 также открывается, и низкий потенциал с его выхода,проходя через элемент Й-НЕ 5, открывает элемент И-НЕ 3, а элемент И-НЕ 4 закрыт.. Это приводит к закрыванию элемента И-НЕ 7, ввиду чего прекращается свечение элемента 18 индикации, включается элемент 2 индикации, а триггеры 16 и 17 подготавливаются к работе высоким потенциалом с выхода элемента 5. Цифровой индикатор высвечивает единицу двумя правыми сегментами (см.фиг.26) При подключении входной шины 20 к контрольной точке с низким потенциалом ключевые элементы 9 и 8 закры ты. Элемент И-НЕ 6 открывается (выход инвертора 15 имеет высокий потенциал) и закрывает по вторым входам элементы И-НЕ 5 и И-НЕ 7. Это приводит к тому, что наряду с элементом 2 индикации светится элемент 1 индикации при остальных погашенных элементах индикации и подготовленных к работе триггерах 16 и 17. Цифровой индикатор высвечивает Нуль всеми своими крайними сегментами (фиг.2в). Если входная шина 20 устройства контактирует с точкой, имеющей высокий уровень, и в которой возни- . кает одиночный импульс отрицательной полярности, то этот импульс, сформированный и расширенный одновибратором, состоящим из элементов 6 и 15, поступает на тактовые входы триггеров 16 и 17. Триггер 16 установится в единичное, а триггер 17 останется в нулевом состоянии. Это приведет к включению элемента 19 индикации, и цифровой индикатор свечением сегментов (фиг.2г) будет сигнализировать о прохождении одиночного отрицательного импульса. Если в контрольной точке возникает больше одного импульса, то с выхода элемента 15 поступят дополнительные импульсы, переключающие в единичное состояние также и триггер 17. Теперь дополнительно светится и элемент 18 индикации, так как нулевой выход триггера 17 и выход элемента И-НЕ 5 объединены по схеме в проводное ИЛИ. Цифровой индикатор свечением сегментов (фиг.2 сигнализирует о прохождении в контрольной точке более одного отрица тельного импульса. При наличии в контрольной точке положительных импульсов включаются сегменты (фиг.2е,ж) индицируя исходное нулевое состояние контрольн точки. В случае непрерывной генерации в контрольной точке триггеры 16 и включаются при прохождении пачек импульсов. Однако ввиду того, что уровень сигнала на входе непрерывн меняется, сегменты индикатора лиьо мигают, либо светятся вполсилы, в то время как правые сегменты светят ся в -полную силу (фиг.2з) . Таким образом,изобретение одноз но индицирует в цифровой форме восемь различных состояний, в том чи ле 3 статических и 5 динамических. Этого в большинстве случаев достаточно для проведения наладки или р монта цифровых схем. Устройство построено полностью на полупроводниковых интегральных вентилях серии 133 и 155 и потребл ет ток не более 100 мА. Формула изобретения Устройство для контроля логичес ких схем, содержащее два элемента индикации, включенные в цепь двух логических элементов, вход одного из которых через третий логический элемент соединен с выходом одного ключевого элемента и с одним из входов второго логического элемента, второй вход которого соединен с выходом второго ключевого элемента и входом четвертого логического элемента, диод и резисторы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два триггера, пятый логический элемент, инвертор, два элемента индикации и дифференцирующая цепь, причем выход четвертого логического элемента соединен со вторым входом третьего логического элемента, одним из входов пятого логического элемента и через . дифференцирукадую цепь со входом инвертора, выход которого подключен ко второму входу четвертого логического элемента и тактовым входом триггеров, при этом единичный выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера нулевой выход которого соединен с третьим элементом индикации и выходом пятого логического элемента,другой вход которого подключен к первому входу третьего логического элемента, выход которого соединен со входами сброса триггеров, а нулевой выход первого из которых подключен к четвертому элементу индикации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Электроника, 1973, 4, с. 74. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2027092/18-21,17.08.77.