Многоканальный программируемый генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/00 

(5) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к автоматиКвоИ вычислительной технике. По основному авт. св. № 860293 известен многоканальный программируемый генератор импульсов, имеющий в своем составе генератор опорной, частоты, подключенный к формирователю периода, и каналов формирования импульса , каждый из которых содержит два триггера, два управляемых ключа счетчик, олок сравнения, блок памяти и блок управления счетом. При этом выходы генераторов опорной частоты и формирователя периода через блок управления счетом каждого из каналов подключены к входу счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения,вторые входы которого соединены с выходами блока памяти; выходы управляемых ключей раздельно подключены к входам первог триггера, первые входы ключей объеди нены и подключены к выходу блока сравнения, а вторые входы раздельно

ИМПУЛЬСОВ подключены к выходам второго триггера, первый вход которого соединен с выходом формирователя периода, вто рой - с выходом первого ключа и дополнительным входом блока управления , счетом, а выход дополнительного триггера, соединенный с первым ключом, подключен к дополнительному входу блока сравнения. В известном многоканальном программируемом генераторе импульсов каждый из каналов формирования вырабатывает импульс с заданными параметрами положения переднего фронта импульса (задержка) относительно импульса, вырабатываемого формирователем периода,. и положения заднего фронта импульса относительно переднего фронта (длительность). При этом импульсы вырабатываются в каждом периоде следования импульсов формирователя периода. Известное устройство обеспечивает высокую точность формирования импуль сов, что дает возможность применять его в устройствах и системах функционального и параметрического контроля запоминающих устройств логических интегральных схем и простых цифровых устройств вычислительных машин. Однако функциональные возможности известного генератора ограничены в силу того, что он не обеспечивает формирования импульсов с временными параметрами задержки и длительности превышающими по времени длительность периода следования импульсов с формирователя периода, т.е. имеет ограниченный диапазон программирования как задержек, так и длительностей, причем указанный диапазон ограничен длительностью периода следования импульсов с формирователя периода. Данное обстоятельство не позволяет применить известный генератор для схем, контроль которых требует формирования импульсных последовательностей в широком диапазоне программирования как задержек так и длительностей. К таким схемам относятся большие интегральные схемы (БИС) микропроцессорного набора, такие как регистрово-арифметические логические устройства (РАЛУ), программируемые логические матрицы (ПЛМ) и др.Попытка использования известного многоканального программируемого генератора импульсов в системах функционального и параметрического контроля БИС микропроцессорного набора приводит к их значительному усложнению. Так, например, для контроля схем РАЛУ необходимо сформировать четыре тактовых импульса синхронизации, каждый из которых должен подаваться на соответствующий . вывод контролируемой схемы в определенный момент времени, совпадающий только с отдельными периодами работы формирователя периода известного ге нератора. Для синхронизации работы РАЛУ необходимо, чтобы на первом синхровходе присутствовал импульс синхронизации только в первом перио де работы формирователя периода, на втором синхровходе - во втором, на третьем - в третьем и т.д.В известно же генераторе, принцип которого основан на формировании каналами импульсов в каждом периоде работ формирователя периода, каждый канал будет вырабатывать импульсы в каждом периоде. Это приводит к тому , что на всех синхровходах испытуемой БИС присутствуют одновременно все импульсы синхронизации, образованные различными каналами формирования, в то время как для работы БИС, в данный период необходим только один импульс синхронизации. Для выделения необходимого импульса синхронизации устройство функционального контроля должно иметь в своем составе селекторы импульсов. Чём больше контрольных измерений требуется для контроля БИС, тем сложнее становятся такие селекторы. Например, контроль одного из типов ПЛМ требует более измерений,что приводит к тому,что в течение каждого измерения нужно выделить только один из четырех импульсов синхронизации, необходимых для управления работой БИС. Кроме указанных импульсов, для обеспечения контроля указанной БИС, а также БИС, имеющих совмещенные выводы (вход-выход) требуются дополнительные управляющие импульсы переключением устройств с входа на выход и наоборот. Для той же ПЛМ требуется четыре управляющих импульса, выделение которых производится также с помощью селектора и отводится еще четыре канала программируемого генератора слов. Длительность управляющих импульсов переключения превосходит длительность периода следования импульсов формирователя периода и достигает длительности двух и более периодов, а это приводит к тому, что между периодами работы канала формирования формируется импульс, вызванный необходимым условием работы канала, который является ложным для контролируемой БИС, Особенно эти импульсы вносят погрешность в достоверность контроля таких БИС, у которых при совмещенных входах информацию несет заряженная емкость, которая успевает или разрядиться полностью, или уменьшить свой заряд под действием этого импульса, что приводит к снижению достоверности контро ля. Таким образом, наряду со снижением достоверности контроля конт- . роль БИС той же ПЛМ требует дополнительный программируемый генератор слов с большим объемом памяти для селекции импульсов. Недостаток известного устройства выражается в ограниченных функциональных возможнрстях, приводящих к усложнению объектов применения; снижению их эксплуатационных параметро Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генеретора. Поставленная цель достигается тем, что многоканальный программируемый генератор импульсов дополнительно содержит счетчик, блок памяти и блок сравнения, первые входы которого подключены к дополнительному блоку памятм, вторые входы - к выходдм счетчика, вход которого соединен с выходом формирователя периоде и входом блока управления счетом, соединенным с входом дополнительного триггера каждого канала фор мирования импульса, а выход дополнительного блока сравнения соединен с дополнительным входом блока управления счетом каждого канала. При таком выполнении многоканального программируемого генератора импульсов обеспечивается независимое от длительности периода следования импульсов формирователя периода формирование каналами параметров импуль са, что, в свою очередь, дает возможность формировать импульсные пос|ледовательности с любыми временными параметрами задержек и длительностей. Тем самым расширяются функциональные возможности генератора, позволяющие использовать его в контрольно-измерительном оборудовании для сложных БИС и СБИС микропроцессорного набора, например РАЛУ и ПЛМ. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого многоканального про раммируемого генератора; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие его работу. Многоканальный программируемый генератор импульсов содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 периода, каналы 3-1,..., 1 ормирования импульса, каждый из которых имеет в своем составе счетчик , блок 5 управления счетом, блок 6 памяти, блок 7 сравнения, триггеры 8 и 9 и ключи ТО и 11. Кроме того, уст ройство дополнительно содержит блок 12 памяти, счетчик 13 и блок сравнения И. Генератор 1 опорной частоты предназначен для выработки импульсов опорной частоты для формирователя 2 периода и каналов З.-- 3-N формирования импульса. Генератор 1 опорной частоты представляет собой квар, цевый генератор. Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 2 периода и каналам 3-1,... формирования импульса. Формирователь 2 периода предназначен для выработки тактовых импульсов с заданным пероидом следования, которые предназначены для запуска каналов 3-1,...,3-N фЬрмирования импульса и счетчика 13. Формирователь 2 периода выполнен на двоичнодесятичных счетчиках, служащих для подсчета импульсов генератора 1 опорной частоты, и схеме сравнения, выполненной на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Каждый из каналов 3-1,,..,3-N формирования импульса предназначен для формирования импульсов о заданными длительностью и задержкой переднего фронта относительно момен та прихода тактового импульса. Сметчик k каждого канала представляет собой двоично-десятичный счетчик. Своим входом он подключен к выходу блока 5 управления счетом, предназначенного для разрешения его работы и выполненного на триггере, и логических элементах И и ИЛИ. Входы блока 5ч управления раздельно подключены к выходам генератора 1 опорной частоты, формирователя 2 периода и блока И сравнения. Блок 6 памяти предназначен для хранения информации в. виде цифровых кодов, задающих задержку и длительность импульса. Блок 6 памяти может быть выполнен на триггерах. Выходы счетчика и блока 6 памяти раздельно подключены к входам блока 7 сравнения, выполненного на логических элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .и предназначенного для сравнения кодов, установленных на двоично-десятичном счетчике Ц с кодом, поступающим из блока 6 памяти. Триггер 8 предназначен для управления работой канала, триггер 9- для формирования выходного импульса каждого канала. Входы триггера 9 раздельно подключены к выходам управляемых ключей 10 и 11, выполненных на логических элементах И и предназначенных совместно с триггером 8 для организации работы канала формип рования импульса в режимах формирования длительности или задержки импульса. 7 Дополнительно введенные блок 12 памяти, счетчик 13 и блок Н сравнения в совокупности предназначены для формирования сигнала разрешения работы каналов ,...,3-N формировани импульса. При этом блок 12 памяти предназначен для хранения в виде цифровых кодов информации о том, в каком периоде работы формирователя 2 периода должен включиться тот или иной канал. Счетчик 13 служит для подсчета числа тактовых импульсов (периодов), поступающих с выхода фор мирователя 2 периода на вход счетчика 13. Блок 14 сравнения служит для сравнения кодов, установленных на выходах счетчика 13 с кодами блока 12 памяти. Работа многоканального программируемого генератора импульсов происходит следующим образом. При поступлении опорных импульсов с генератора 1 опорной частоты (фиг. 2а) формирователь 2 периода вы рабатывает тактовые импульсы с задан ным периодом следования (фиг. 2б), которые поступают на вход блока 5 уп равления счетом каждого канала 3-1, ,,., формирования импульсов и на вхрд счетчика 13- Последний подсчиты вает количество тактовых импульсов и передает эту информацию в виде циф ровых кодов на входы блока 14 сравне ния, на другие входы которого с выхо дов блока 12 памяти поступает цифровой код, несущий информацию о времени включения каналов 3-1,..., При совпадении указанных кодов блок П4 сравнения выpaбatывaeт сигнал на разрешение работы канала - одного или нескольких (фиг. 2в, момент времени Ц). По приходу в момент времени t тактового импульса, временные параметры которого находятся в интервале времени, занимаемом импульсом с блока 14 сравнения, блок 5 уп равления счетом формирует импульс для установки счетчика 4 в начальное состояние (фиг. 2г, момент време ни tQ) , а также разрешает прохождение импульсов с генератора 1 опорной частоты на вход счетчика 4 (фиг. 2д) Одновременно тактовый импульс с формирователя 2 периода устанавливает триггер 8 в состояние, разрешающее работу ключа 10 и блока 7 сравнения на формирование задержки импульса. Блок 7 сравнивает коды сигналов, пос тупающих со счетчика 4 и блока 6 па3мяти. При равенстве кодов блок 7 сравнения вырабатывает импульс (фиг, 2е, момент времени to), который через ключ 10 меняет состояние триггера Э, и на выходе последнего формируется передний фронт импульса (фиг. 2и). Кроме того, импульс с выхода ключа 10 через блок 5 управленич счетом поступает на вход счетчика 4 и устанавливает его в исходное состояние, подготавливая его тем самым для работы на формирование длительности импульса. Этот же импульс, поступая на триггер 8, меняет своё состояние, также обеспечивая условия для формирования длительности импульса. Длительность импульса формируется аналогично задержке с той лишь разницей, что импульсы с выхода блока 7 сравнения проходят на другой вход триггера 9 через ключ 11, устанавливая последний в первоначальное состояние (фиг. 2ж, момент времени t) и фиксируя задний фронт импульса (фиг. 2и). Таким образом, посредством блока 12 памяти, счетчика 13 и блока 14 сравнения осуществляется независимое от длительности периода следования импульсов формирователя периода (фиг. 2б) формирование каналами генератора (фиг. 2и) параметров выходных импульсов, дающее возможность выРабатывать импульсы с более широкими временными параметрами задержки и длительности. Данное качество позволяет применить предлагаемый многоканальный программируемый генератор импульсов в тестерах для контроля БИС, . требующих для своего контроля широкий диапазон программирования задержек и длительностей. Формула изобретения Многоканальный программируемый генератор импульсов по авт. св. № 860295, отличающийся TeMj. что, с целью расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит счетчик, блок памяти и блок сравнения, первые входы которого подключены к дополнительному блоку памяти, вторые входы - к выходам дополнительного счетчика, вход которого соединен с выходом формирователя периода и входом блока управления счетом, соединенным с входом дополнительного триггера каждого канала формирования импульса, а выход

дополнительного блока сравнения соединен с дополнительным входом блока управления счетом каждого канала.

4f

п.

1

з-н IJin nJL П П П П

1

ft

4

ж

Р«г./

il

А П Л Л П