Устройство для группового поиска кратных дефектов в комбинационных логических блоках Советский патент 1982 года по МПК G06F11/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОГО ПОИСКА КРАТНЫХ

ДЕФЕКТОВ В КОМБИНАЦИОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ БЛОКАХ Изобретение относится к контролю устройств вычислительной техники и может быть использовано для нахождения кратных дефектов в типовых эле ментах замены или в логических блока ЦВМ, реализующих комбинационные схем Существует такой класс объектов, которых возникновение дефектов, маскирующих друг друга, мешовероятно. Такими объектами являются комбинационные логические блоки, при проектировании которых учитывались требования технической диагностики, что вы-, разилось в выделении дополнительных контрольных точек, разрывах обратных связей, исключении явления гонка фронтов и т.д. Кроме того, к указанному классу объектов относятся типовые элементы замены, состоящие из отдельных, функционально на связанных узлов. Характерной особенност для приведенных примеров является то, что при поиске дефектов в них не необходимости повторно выполнять про ве15ку ранее проверенных и признанных исправленными узлов. . Известно устройство для поиска кр ных дефектов в логических блоках ЦВМ содержащее блок памяти,выходной, регистр, блок обработки выходных сигна лов, группу схем сравнения, блок индикации и элемент ИЛИ 1. Недостаток известного устройства заключается в низкой производительности контроля. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор импульсов, связанный с первым входом элемента И непосредственно и входом элемента ИЛИ и шинами сброса генератора тестов, счетчика импульсов и триггера последнего разряда счетчика импульсов через нормально разомкнутые кона с единичным такты кнопки входом триггера останова, нулевой вход которого подключен к выходу элег мента ИЛИ, через нормально разомкнутые контакты кнопки Пуск, элемент И, второй вход которого связан с единичным выходом триггера останова, а выход подключен ко входг1М счетчика импульсов и генератора тестов, выходы которого связаны с идентичными входами N проверяемых блоков, индикатор исправности, вход которого соединен со входом цифрового индикатора и единичным выходом триггера последнего разряда, нулевой выход которого подключен к третьему входу элемента И, М элементов не несовпадения, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ, а входы ко входам блока индикаторов непосред ственно и через N коммутаторов к М выходам N проверяемых блоков, причем таким образом, что идентичные выходы N проверяемых блоков подключены ко входс1м одного элемента несовпадения, N ключей управления, пос тоянно замкнутые контакты которых по соединены к объединенным .между собой управляющим входом М элементов несовпадения, а два других --контакта связаны с плюсом и минусом источника питания 2 . Недостаток этого устройства заклю чается в том, что после того, как обнаружено по одному дефекту в кажжом из N объектов, генератор тестов возвращается в исходное состояние и тест повторяется. Это увеличивает суммарное время поиска всех дефектов Цель изобретения - увеличение быстродействия. Поставленная цель достигается тем что в устройство для группового поиска кратных дефектов в комбинационных логических блоках, содержащее ге нератор импульсов, генератор тестов, первый элемент И, элемент ИЛИ, ревер сивный счетчик импульсов,«триггер пе реполнения, кнопки Сброс и Пус первый и второй блоки индикадии, три гер пуска,группу из М схем сравнения N коммутаторов и N переключателей, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом первого : элемента И, и первыми контактами кнопок Сброс и Пуск, вгсорой контакт кнопки Сброс соединен с установочными входами реверсивного счетчика импульсов, триггера переполнения и через элемент ИЛИ со входом триггера пуска, нулевой вход которого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика импульсов, второй контакт кнопки Пуск соединен с единичным входом триггера пуска, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, вы ход первого элемента И соединен со счетным входом реверсивного счетчика импульсов и тактовым входом генё ратора тестов, выходы которого являются группой выходов устройства, каждая из N групп входов устройства соединена с группами входов соответствующих коммутаторов, i-ый выход каждого коммутатора соединен с соответствующим входом первой группы вхо дов i-ой схемы сравнения и входом первого блока индикации, выход всех схем сравнения соединены со входами элемента ИЛИ, выход i-ro переключате ля соединен с i-ым входом второй группы входов всех схем сравнения группы, первые входы всех переключателей соединены с шиной положительного потенциала источника питания, а вторые входы всех переключателей соединены с шиной отрицательного потенциала источника питания, единичный и нулевой выходы триггера переполнения соединены с третьим входом первого элемента И и управляющим входом второго блока индикации, введены дополнительная схема сравнения, регистр, второй элемент И и элемент И-НЕ, причем информационный выход реверсивного счетчика импульсов соединен с информационным входом регистра и информационным входом второго блока индикации, каждый выход переключателя соединен с соответствующими входами второго элемента И и элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика импульсов и управляющим входом генератора тестов, выход второго элемента И соединен с управляющим входом регистра, информационные .выходы которого соединены с первой группой входов дополнительной схемы сравнения,, выход которой соединен со входом элемента И-НЕ, информационные выходы реверсивного счетчика соединены со второй группой входов дополнительной схемысравнения. На фиг. 1 изображена схема устройства для группового поиска кратных дефектов в комбинационных логических блоках; на фиг. 2 - временная диаграмма работы (график поиска). Устройство содержит N контролируемых блоков 1, генератор 2 тестов, реверсивный счетчик 3 импульсов, элемент И 4, второй блок 5 индикации , триггер б -переполнения, дополнительную схему 7 сравнения, триггер 8 пуска, генератор 9 импульсов, кнопку 10 Сброс, кнопку 11 Пуск, группу из М схем 12 сравнения, К коммутаторов 13, первый блок 14 индикации, элемент ИЛИ 15, N переключателей 16, второй элемент И 17, регистр 18 и элемент 19 И-НЕ. Устройство работает следующим образом. При нажатии кнопки 10 Сброс устанавливаются в нулевое состояние генератор 2 тестов, реверсивный счетчик 3 импульсов и триггеры 6 и 8. При нажатии .кнопки 11 Пуск триггер 8 перебрасывается в состояние. и открывает первый элемент И 4. Импульсы с выхода генератора 9 ш шульсов через открытый элемент И 4 начинают поступать на входы реверсивного счетчика3 импульсов и генератора 2 тестов, который выдает проверяющие воздействия на входы N контролируемых комбинационных логических блоков 1. В случае неисправности всех контролируемых блоков 1 сигналы на идентичных выходах этих блоков 1 совпадают между собой и через N коммутаторов 13 попадают на группу из М схем 12 сравнения, которые не вырабатывают импульсов на своих выходах, триггер b остается в состоянии а первый элемент И 4 закрывается со стороны триггера 6 переполнения ре-, версивного счетчика 3 импульсов только при достижении реверсивным счетчиком 3 максимального числа, соответствующего длине теста,, которое фиксируется вторым блоком 5 индикации. Перебрасывание из нулевого в единичное состояние триггера 6 обеспечивает не только срабатывание элемента И 4, но и индикатора исправности. Если на каком-то К-оМ выходе любого из N контролируемых 1 блоков на i-oM такте появляется сигнал, не совпадающий с сигналом на К-ых выходах остальных контролируемых блоков 1, то срабатывает К-ая из М схем 12 сравнения. Выходной сигнал К-ой схемы 12 сравнения через элемент ИЛИ 15 опрокидывает триггер 8 пуска в О , который закрывает элемент И 4, тем самым прекращая поступление тактовых импульсов с генератора 9 в узлы устройства. При этом блок- 5 индикации фиксирует номер такта, на котором зарегистрировано несравнение выходных сигналов N контролируемых блоков 1, что соответствует позиции неисправного элемента в одном из N контролируемых блоков 1 Если данная ситуация соответствует обнаружению первого дефекта в одном из N контролируемых блоков 1, то все N переключателей 16, находясь в исходном (верхнем) положении, подают положительный потенциал на М схем 12 сравнения и на второй элемент И 17. В результате этого сигнал с выхода элемента ИЛИ 15- проходитчерез элемент И 17 1 формирует передний фронт импульса записи номера такта с реверсивного счетчика 3 импульсов в регистр 18. Формирование заднего фронта импульса записи и собственно запись производятся при переключении одного их N переключателей 16, соответствующего тому контролируемому блоку 1, в котором на данном шаге (такте) обнаружен дефект. Определение контролируемого блока 1, дефект которого обнаружен, осуществляется с помощью блока 14 индикации. Так как схема всего устройства зафиксирована в момент несовпадения выходных сигналов N контролируемых блоков 1, то на их выходах сохраняются логические сигналы (О или ), характеризующие состояние каждого из N блоков 1 контроля. Эти сигналы представляются оператору в виде NMмерных двоичных кодов блока 14, где Ы - число контролируемых блоков 1, а М - число их выходов. Сравнивая эти коды, индицированные , например, с помощью светодиодов, поразрядно один под другим, оператор устанавливает код, а следовательно, и номер контролируемого блока 1, который отличен от других. При этом процесс выделения неисправного контролируемого блока 1 замены может быть основан либо на использовании эталонного блока 1 контроля, либо на мажоритарном принципе. Определив таким образо неисправный i-ый контролируемый блок оператор отключает его с помощью j-переключателя 16, предварительно зафиксирован номер неисправного элемента по показанию, блока 5 индикации

Отключение j-ro контролируемого блока 1 представляет собой перестроение всех МН-входовых схем 12 сравнения в (Ы-1)-входовых схем сравнения.

После отключения неисправности контролируемого блока 1 оператор,не производя первоначальной установки в О узлов устройства кнопкой 10 Сброс, осуществляет повторный запуск кнопкой 11 Пуск. При этом триггер 8 вновь перебрасывается в состояние 1 и открывает элемент И 4. Поступление тактовых импульсов с генератора 9 импульсов в генератор 2 тестов и реверсивный счетчик 3 импульсов приводит к продолжению подачи тестовыз воздействий на оставшиеся N-1 контролируемых блоков 1. При обнаружении следующего дефекта в одном из N-1 оставшихся контролируемых блоков опять сбрасывает элемент ИЛИ 15 и опрокидывает триггер 8, при этом номер такта фиксируется блоков 5 индикации, но срабатывания элемента И 17 не происходит, так как один из N переключателей 16 подает на его вход отрицательный потенциал. Зарегистрировав .номер такта, на котором выявлен этот дефект, оператор вновь производит запуск кнопкой 11 Пуск. Так продрлжает,ся до тех пор, пока не обнаружено по одному дефекту во всех N контролируемых блоках. В это время при переключении последнего переключателя 16 «сбрасывает элемент И-НЕ 19, который включает режим реверса для реверсивного счетчика 3 импульсов игенератора 2 тестов. Реверсирование продолжается до тех пор, пока реверсивный счетчик 3 импульсов не достигает состояния, соответствующего такту (моменту) теста при обнаружении первого дефекта, значение которого хранится в регистре 18. Тогда срабатывает дополнительная схема 7 сравнения и через элемент И-НЕ 19 отключает режим реверса. Посл.е этого все обнаруженные дефекты (по одному в каждом из N контролируемых блоков) устраняются, все N переключателей 16 переключаются на положительный потенциал и нажатием кнопки 11 Пуск процедура повторяется. Так продолжается до обнаружения и устранения всех дефектов в N контролируемых блоках. График поиска при числе контролиру мых блоков N 3 и количестве дефекто в каждом из них представле на фиг. 2. Вершины графа число дефектов, j 1,2,..., N - число конт ролируекых блоков 1 соответствуют состояниям контролирующих блоков 1 , 8 моменты обнаружения дефектов. Веришны t р и t ц соответствуют начальному и конечному состояниям и определяют начало и конец теста, врем.я генерирования которого Т. . . Таким образом , в предлагаемом уст ройстве за счет реверсирования теста не в исходное состояние, а до момента обнаружения первого дефекта (в каждом цикле) и повтора его с этого момента на следующем цикле поиска сокращается суммарное время поиска всех дефектов. Следовательно, производительность труда при поиске дефектов с использованием предлагаемого устройства выше, чем у известных. Расчеты показывают, что внедрение одного устройства для группового поиска кратных дефектов позволяет сокра тить суммарное время, поиска дефектов примерно в 2 - 4 раза. Формула изобретения Устройство для группового поиска кратных дефектов в комбинационных ло гических блоках, содержащее генератор импульсов, генератор тестов, пер вый элемент И, элемент ИЛИ, реверсив ный счетчик импульсов, триггер переполнения, кнопки Сброс и Пуск первыйИ второй блоки индикации , триг гер пуска, группу из М схем сравнения, М коммутаторов и переключателей причем выход генератора имйульЬов соединен с первым входом первого эле мента И и первыми контактами кнопо Сброс и Пуск, второй контакт кнопки Сброс соединен с установочными входами реверсивного счетчика импульсов, триггера переполнения и через элемент ИЛИ со входом триггера пуска, нулевой вход которого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика импульсов второй контакт кнопки Пуск соединен с единичным входом триггера пуска, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход пер вого элемента И соединен со счетным входом реверсивного счетчика импульсов и тактовым входом генератора тестов, выходы которого являются группой выходов устройства , каждая из N групп входов устройства соединена с группами входов соответствующих коммутаторов, i-ый выход кЪждого коммутатора соединен с соответствующим входом первой группы входов i-ой схемы сравнения и входом первого блока индикации, выходы всех схем сравнения соединены со. входами элемента ИЛИ, выход i-го переключателя соединен с i-ым входом второй группы входов всех схем сравнения группы. Первые входы всех переключателей соединены с шиной положительного потенциала источника питания, а вторые входы всех переключателей соединены с шиной отрицательного потенциала источника питания, единичный и нулевой выходы триггера переполнения соединены с третьим входом первого элемента И и управляющим входом второго блока индикации, отличающеес я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в устройство введены дополнительная схема сравнения, регистр, второй элемент И и элемент И-НЕ, причем информационный выход реверсивного счетчика импульсов соединен| с информационным входом регистра и информационным входом второго блока индикации, каждый выход переключателя соединен с соответствукедими входами второго элемента И. и элемента lf-БЕ, выход которого соедайен с управляющим входом реверсивного счетчика импульсов и управлякяцим входом генератора тестов, выход второго элемента И соединен с управлякйцим входом регистра, информационные выходы которого соединены с первой группой входов дополнительной сх&лл сравнения, выход которой соединен со входом элемента И-НЕ, информационные выходы реверсивного счетчика соединены со второй группой входов дополнительной схемы сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 238236, кл. G 06 F 15/46, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2629010/18-24, кл. G 06 Р 11/04, 1978 (прототип).

Фиг.