Многофункциональный логический пробник Советский патент 1982 года по МПК G01R31/3177 

1Изобретение относится к дискретной технике, а более конкретно - к устройствам контроля ее параметров. Известен пробник для испытания цифровых логических схем, содержащий компаратор и индикаторы состояния ло гической цепи tl. Его недостатком является то, что это устройство имеет ограниченные функциональные возможности, узел индикации состояния статических логических цепей, входящий в его состав, не позволяет различать три основных состояния статической логической цепи: логический О, логическая 1, неисправность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является щу для диагностирования технического состояния дискретных устройств, соде жащий блок диагностирования статичес кой цепи, блок диагностирования дина мического состояния логической цепи, включающий в себя счетчик импульсов и узел индикации, подключенный к счетчику импульсов. Это устройство позволяет различать состояние логической цепи в одиннадцати градациях, чем и ограничиваются его функциональные возможности. Устройство прибора весьма сложно, что обусловлено тем, что кроме трех основных состояний статической логической цепи в нем реализованы функции распознавания динамических процессов, происходящих°в логической цепи: распознавание перепадов, полярностей одиночных и пачек импульсов Г2. Сложность устройства определяет значительное потребление им электроэнергии , что требует применения автономного источника питания, и все это увеличивает габариУы устройства и неудобство пользования им. Цель изобретения - миниатюризация и расширение функциональных возможностей пробника.

Поставленная цель достигается тем, что 8 многофункциональном логическом пробнике, содержащем блок диагностирования статической цепи и блок диагностирования динамического состояния логической цепи, включающий в себя счетчик импульсов и узел индикации, подключенный к счетчику импульсов, в блок диагностирования динамического состояния логической цепи введен узел стробирования, а блок диагностирования статической логической цепи выполнен в виде управляемого генератора импульсов и светового инди1уатора, причем управляемый генератор импульсов состоит из четырех последовательно соединенных логических инверторов, между выходами первого и второго из KOtopbix включен конденсатор, а между общей шиной и выходом третьего инвертора включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, средняя точка которого соединена с входом первого инвертора и через развязывающий резистор подключена к первому входу пробника, а световой индикатор состоит из двух светодиодов разного цвета один из которых через первый токоограничивающий резистор соединен с выходом третьего инвертора управляемого генератора импульсов, а другой через второй токоограничивающий резистор соединен с выходом четвертого инвертора и первым выходом пробника.

Кроме того,узел стробирования содержит четыре элемента 2И-НЕ, два инвертора, два триггера управления и элемент сброса, представлящий собой микропереключатель, причем второй вход пробника соединен с входом первого элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к счетному входу счетчика, установочный вход которого соединен с установочным входом первого триггера управления и выходом второго элемента 2И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера управления, второй вход соединен с выходом третьего элемента 2И-НЕ, а установочный вход второго триггера соединен с третьим входом пробника, элементом сброса и первым входом третьего элемента 2И-НЕ, а счетный вход второго триггера управления соединен с выходом первого инвертора и управляющими входами первого и четвертого элементов 2И-НЕ, вход четвертого элемента 2И-НЕ подключен

К четвертому входу пробника, а выход к счетному входу первого триггера управления, выход которого через первый инвертор соединен с вторым входом третьего элемента .2И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2И-НЕ, а второй инвертор включен между выходом старшего разряда счетчика и вторым выходом пробника.

На фиг . 1 представлена блок-схема многофункционального логического пробника; на фиг. 2 - принципиальная схема пробника.

Многофункционал ный логический пробник (фиг. 1) состоит из блока 1 диагностирования статической логической цепи и блока 2 диагностирования динамического состояния цепи, в котором счетчик 3 импульсов нагружен узлом k индикации, а входы счетчика 3 импульсов соединены с узлом 5 стробирования. Блок 1 состоит из управляемого генератора 6 импульсов и светового индикатора 7. Управляемый генератор 6 импульсов 1фиг. 2) состоит из четырех инверторов 8-11, конденсатора 12 и делителя напряжения, .состоящего из резисторов 13 и 1. К средней точке делителя напряжения подключен развязывающий резистор 15, , через который с помощью щупа на вхо-, де 16 пробник подключается к исследуемой .статической логической цепи. Световой индикатор 7 состоит из светодиодоа 17 и 18 разного цвета ц токоограничивающих резисторов 19 и 20. Выход инвертора 11 соединен с выходом 21 пробника. Узел 5 стробирования содержит четыре элемента 2И-НЕ 2225, два инвертора 26 и 27, два триг-. гёра 28 и 29 управления, контакт 30, входные щупы (входы) 31, 32 и 33, выходной щуп 3 (выход) и индикатор строба 35 (светодиод).

Пробник может быть выполнен на интегральных схемах широко распространенных серий (133, 136, 155 и др.).

Пробник работает следующим образом.

Для исследования статических логических цепей используется управляемый генератор 6 импульсов, который при отсутствии сигнала на входе 16 или при наличии сигнала, уровень которого выше логического О и ниже логической 1, вырабатывает импульсную последовательность типа .меандр. .Номиналы резисторов 13, 1 и 15 подбираются таким образом, что при воздействии на входе 1б логического О или логи ческой 1 колебания генератора 6 срываются и зажигается один из свето диодов 1 или 18 соответственно. Для воздействия на незадействованные вхо ды исследуемой логической цепи используется выход 21, который позволя ет при соответствующем сигнале на входе 16 подавать на исследуемую цеп логический О, логическую 1 и импульсное напряжение.типа меандр. Счетчик 3 импульсов с узлом 5 стр бирования приводится в исходное состояние кратковременным замыканием контакта 30. При этом триггер 29 управления устанавливается в единичное состояние, а 28 управления и счетчик 3 импульсов в нулевое состояние. Если после этого на вход 3 будут поступать импульсы, они будут Досчитаны счетчиком 3 импульсов ( режим простого счета импульсов ). Узел индикации индицирует с помощью светодиодов количество импульсов, прошедших на вход 31 за исследуемый период времени в двоичном коде. При наличии на входе 33 положителцного импульса или единичного перехода из логического О в логическую 1 в цепи, образованной триг гером 28 управления и инвертором 2б, формируется остроконечный импульс, устанавливающий в О счетчик 3 имПульсов, и триггеры 28 и 29 управления, после чего продолжается счет импульсов, поступающих на вход 31. По приходу второго положительного импульса или положительного перепада на вход 33 триггер 28 управления устанавливается в 1. При этом закр ваются по управляющим входам элементы 2И-НЕ 22 и 25. Таким образом, в счетчике 3 импульсов будет записано количество импульсов, пришедших на вход 31 между двумя положительными импульсами, пришедшими на вход 33 после размыкания контакта 30. Факт срабатывания узла 5 стробирования ин дицируется светодиодом 35Инвертор 27, выход 3 и вход 32 используются при последовательном соединении нескольких пробников для увеличения числа разрядов счетчика. Таким образом, многофункциональны логический пробник позволяет производить проверку состояния статическо логической цепи, возбуждение исследу емых цепей импульсной последовательностью, либо статическими уравнениями логических О и 1, счет количества импульсов в том числе, обнаруживание одиночных , счет числа импульсов, поступающих на вход 31 в интервале между двумя импульсами, поступающими на вход 3,3 после окончания сигнала Сброс. Многофункциональный логический пробник также позволяет производить определение очередности поступления двух одиночных импульсов на входы 31 и 33, приближенное определение частоты периода ) следования импульсов, подаваемых на вход 31 (33 с помощью собственного генератора импульсов соединением выходов-входов 21 и 33 О1 . Диапазон измерений может быть расширен, а точность повышена при использовании внешнего генератора импульсов (например, из состава настраиваемого устройства), и двух пробников, соединенных последовательно (выход З первого соединяется с. входом 31 второго, входы 32 объединяются стробирующие импульсы подаются на рход 33 первого пробника, определение работоспособности логических элементов (инверторов, триггеров, счетчиков. При этом входы контролируемых элементов возбуждаются через выход 21 пробника, состояние выхода контролируется при помощи входа 31 того же пробника, либо входом 16 другого. Перечисленные функции не ограничивают возможности многофункционального логического пробника, его оборудование может использоваться и для других, более специфических операций (напри мер, для контроля делителей частоты импульсов, понижении частоты следования импульсов и пр.) . Большое число широко распространенных при настройке логических устройств операций, реализуемых с помощью многофункционального логического пробника, обуславливает при его ис- . пользовании экономию ресурса дорогостоящих универсальных измерительных приборов, малую стоимость работ., миниатюрность, определяет удобство пользования им и возможность использования там, где применение громоздких приборов затруднительно. Формула изобретения 1. Многофункциональный логический пробник, содержащий блок диагностироблок диагнос еания статической цепи и тирооания динамического состояния логической цепи, включающий в себя сметчик импульсов и у.зел индикации, подключенный к счетчику импульсов, отличающийся тем, что, с целью миниатюризации и расширения функциональных возможностей, в блок диагностирования динамического состояния логической цепи введен узел стробирования, а блок диагностирования статической логической цепи выполнен в виде управляемого генератора импульсов и светового индикатора, причем управляемый генератор импульсов состоит из четырех последовательно соединенных логических инверторов, между выходами первого и второго из которых включен конденсатор, а между общей шиной и выходом третьего инвертора включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соеди ненных резисторов, средняя точка которого соединена с входом первого ин вертора и через развязывающий резнетор подключена к первому входу пробника, а световой индикатор состоит из двух светодиодов разного цвета, один Ii3 которых через первый токоограничи вающий резистор соединен с выходом третьего инвертора управляемогогенератора импульсов, а другой через второй токоограничивающий резистор соединен с выходом четвертого инвертора и первым выходом пробника. 2. Пробник по. п. 1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что узел стробирования содержит четыре элемента 2И-НЕ, 93 1 два инвертора. два триггера управления и элемент .сброса, представляющий собой микропереключатель, причем второй вход пробника соединен с входом первого элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к счетному входу счетчика, установочный вход которого соединен с установочным входом первого триггера управления и выходом второго элемента 2И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера управления, второй вход соединен с выходом третьего элемента 2И-НЕ, а установочный вход второго триггера соединен с третьим входом пробника, элементом сброса и первым входом третьего элемента 2И-НЕ, а счетный вход второго триггера управления соединен с выходом первого, ичвертора и управляющими входами первого и четвертого элементов 2И-НЕ, вход четвертого элемента 2И-НЕ подключен к четвертому входу пробника, а выход - к счетному входу первого триггера управления, выход которого через первый инвертор соединен с вторым входом третьего элемента 2И-НЕ а второй инвертор включен между выходом старшего разряда счетчика и вторым выходом пробника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США Н , кл. .5, 1973. 2,Авторское свидетельство СССР ff 651276, кл. G 01 R 31/28, 1976 (прототип).

s

r«