CS245995B1 - Servisní a diagnostický obvod - Google Patents

Abstract

Servisní a diagnostický obvod pro diagnostické nastavování a čtení vnitřních klopných obvodů logického celku realizovaného jako polovodičový integrovaný obvod. Jeho posuvný registr diagnostické adresy umožňuje rychlý přímý .přístup k jednotlivým klopným obvodům i přístup cyklickým sledem adres. Umožňuje diagnostické čteni adresovaného klopného obvodů i při jeho normální činnosti. Obvod pro realizaci vyžaduje menší počet diagnostických hradel i diagnostických vývodů z logického celku. Umožňuje snadnou tvorbu testů logického celku a jeho využití se týká logických celků na bázi technologie LSI, zejména pak na bázi hradlových polí jako perspektivních elektronických součástek ve výpočetní a automatizační technice.

Description

Vynález se týká aervieníh· · diagnostického obvodu a ředí prahlé· realizace úsporného obvodu, pomocí něhož lze převádět diagnostické nastavování a čtení libovolného klopného ebvedu uvnitř daného legickéha celku· Složitost logického celku vyrobeného jaké čip integrovaného ebvedu na bázi technologie LSI, daná několika desítka·! vnitřních klopných obvodů, je již natolik vyseká, že je velni obtížné sestavit test takového logického cel$u. Pre zjednodušení tohoto problému se v současnosti používají různé způsoby diagnostického přístupu de těchta vnitřních klopných obvodů.

Dobře známým způsobe· je sériový přístup například LSSD firmy IBM, u něhež je každý klopný obvod doplněn tak, že v diagnostické· režlau lze všechny klopné obvody logického celku propojit de společného posuvného registru. Nevýhodou tohoto způsabu je však poměrně vysoký počet doplňujících diagnostických hradel a celkem čtyři diagnostické vývody z čipu, sloužící pro přivedení dveufázevých diagnostických hodin a pro vyvedení začátku a konce celého posuvného registru.

Další· zná»ý· způsobe» je pří»ý přístup například ARAS fir»y Aadahl, u něhež je každý klopný ebved doplněn pouze nastavovací· a čtecí· hradle·. Jejich vstupy jsou přes společný adresový dekodér připojeny k výstupů» generátoru cyklického sledu adres. Výhodou tohoto způsobu je eenší celkový počet diagnostických hradel a pouze dva diagnostické vývody z čipu, sloužící pre přivádění diagnostických hodin a pro vstup nebe výstup zapisovaných nebo čtených dat. Další výhodou pří»éhe přístupu je možnost diagnostického čtení odřev sovanéhe klopného obvodu v průběhu jeho normální funkce, což u sériového přístupu není možné.

Společnou nevýhodou obou uvedených známých způsobů však jo různě dlouhá doba přístupu k různým adresám, což je u sériového přístupu dáno polohou klopného obvodu v posuvném registru a u zmíněného přímého přístupu pořadím adresy v cyklickém sledu adres.

- 2 245 995

Tuto nevýhodu odstraňuje zapojení servisního a diagnostické he obvodu pedle vynálezu· Jeho podstata spočívám tom, Že vstupní svorky X-ové, Y-evé a Z-ové části adresového dekodéru jsou připojeny k odpovídajícím výstupní* svorkám posuvného registru, jehož blokovací svorka je spolu s praní vstupní svorkou výstupního hradla, s ovládací svorkou registru modu a s první součinovou svorkou adresového dekodéru připojena k první vstupní svorce celého obvodu, jehož druhou vstupní svorku tvoří výstupní svorka výstupního hradla, k níž je připojena i vstupní svorka vstupního hradla, jehož výstupní svorka je spojena se vstupní svorkou registru modu a se vstupní svorkou posuvného registru, příčený druhá vstupní svorka výstupního hradla je spojena s výstupní svorkou multiplexoru, jehož adresové svorky jsou připojeny: ke vstupním svorkám Z-ové části adresového dekodéru, přičemž výstupní svorka registru modu je spojena se druhou součinovou svorkou adresového dekodéru, k jehož zvolený* výstupním svorkám jo připojena třetí a čtvrtá vstupní svorka detekčního hradla, jehož první a druhá vstupní svorka je spojena s odpovídající*! výstupními svorkami posuvného registru a jehož výstupní svorka je připojena k ovládací svorce registru modu, přičemž ke zvoleným výstupním svorkám adresového dekodéru je svými vstupními syorkami připojeno nulovací hradle, jehož výstupní svorka je spojena s nulovací svorkou alespoň jednoho klopného obvodu, jehož výstupní svorka je spojena s první vstupní eťorkeu jemu přiřazeného čtecího hradla, jehož výstupní svorka je spojena s odpovídající datovou svorkou multiplexoru, přičemž první vstupní svorka nastavovacího hradla přiřazeného tomuto klopnému obvodu je připojena k odpovídající Z-evé výstupní svorce adresového dekodéru^ spojené druhé vstupní svorky nastavovacího a Čtecíhe hradla jsou připojeny k edpeídající Y-ové výstupní svorce adresového dekodéru a spojené třetí vstupní svorky těchto hradel jsou připojeny k ©povídající X-ové výstupní svorce adresového dekodéru.

Výhodou servisního a diagnostického obvodu podle vynálezu je, že umožňuje diagnostický přístup,nejen cyklickým sledem adres,ale i rychlý přímý přístup k libovolné adrese. Další jeho výhodou je, že počet diagnostických hradel je ještě menší než u způsobu ARAS, přičemž zachovává jeho ostatní výhody proti sériovému přístupu.

Servisní a diagnostický obvod podle vynálezu je znázorněn na připojeném ebr. 1. Obvod na obr. 1 sestává z posuvného registru X, k jehož výstupním svorkám 14 až 17 jsou připojeny vstupní svorky 21 až 24 X-ové, Y-evé a Z-ové části adresového dekodéru 2. První součinová svorka 25 stresového dekodéru 2 je připojena k první

- 3 245 995 vstupní svsrc· 91 celého obvodu. K ní je připojena i blokovací svorka 12 pesuvnéhe registru 1 a první vstupní svorka vstupníha hradla 8. Jeho výstupní svarka 83 tváří druhau vstupní svorku 92 celéha obvodu, k níž je připajena t vstupní svarka vstupníha hradla 86. Jeha výstupní svarka 85. je připajena ke vstupní svarce 22. registru 2 modu a ke vstupní svorce 11 posuvného registru 1· Druhá vstupní svarka výstupníha hradla 8 je epejena s výstupní sverkeu 64 multiplexeru 6, jehaž adresové svorky 61. 62 jsau spájeny se vstupními svorkami 23.24 Z-ové části adresového dekodéru 2. K ni» jsau připejeny i první a druhá vstupní svarka detekčníha hradla 2, jehaž výstupní svarka 51 je epejena s ovládací sverkeu 74 registru 2 modu, jehaž blekevací svorka 73 je spojena β první vstupní svorkou 91 celéha obvodu. Výstupní svorka 71 registru 2 >e&u je spojena s druhau součinovou svorkou 26 adresového dekadéru 2. Datová everka_£2 Multiplexeru 6 je epejena s výstupní sverkeu 341 čtecího hradla 34, které je spolu β nastavovacím hradlem 35 známým způsobem připojena k-xa»héž známému klopnému obvodu J. První vstupní svarka nastavovacího hradla 35 je spojena s výstupní Z-eveu svorkou 211 adresového dekadéru 2. Druhá vstupní svorka hradla 35 ja apelu s druhau vstupní svorkou čtecího hradla 34 připajena k výstupní X-ové sverce 200 adresevéhe dekadéru 2 a jeha třetí svarka je spolu s třetí vstupní svorkou čtecího hradla 34 připajena k výstup mí Y-ové svarce 204 adresového dekodéru 2. K ní je připojena i třetí vstupní svorka detekčníha hradla jehož čtvrtá vstupní svorka je epejena s výstupní X-evau sverkeu 200 adresevéhe dekodéru 2. K výstupním svorkám 203. 207. 211 adresevéhe dekadéru 2. jsau připejeny vstupní sverky nulevacíhe hradla 4. jehaž výstupní svarka 41 je připojena k nulevací sverce 31 klopného obvodu

Podobným způsobem jseu k výstupním X-ovým svorkám 200 až 203. Y-evým svorkám 204 až 207 a Z-avým svorkám 208 až 211 adresového dekodéru 2 a k výstupní svorce nulevacíhe hradla £ připojeny i vstupní svorky nastavovacích a čtecích hradel a nulevací svorky estktních neznázoměných klopných obvodů rovněž neznázorněného logického celku. Výstupní sverky neznázorněných čtecích hradel jsou v souhlasu s přiřazenými adresami zčásti připojený rovněž k datové svorce 63 a zčásti k ostatním datovým svorkám například 60 multiplexeru j6. Všechna čtecí hradla jsou provedena s otevřeným kdekterém tak, aby je bylo možno vzájemně spojovat.

Hodinová svorka 13. případně i další hodinová svorka posuvného registru 1., je-li tento řízen dvoufázovými hodinovými impulsy,

- 4 245 995 je připojena k neznázorněném zesilovači hodinových impulsA použitých pro normální funkci klopných obvodů logického celku· Zapojení na obr. 1 pracuje následujícím způsobem· Dokud je na vstupní svorce 91 celého obvodu nulové napětí, je výstupní hradlo 8 uzavřeno a adresa přivedená na vstupní svorku 92 celého obvodu oe přes vstupní hradlo 8$ nahrává do posuvného registru X pomocí odblokovaných hodinových impulsů přivedených na hodinovou svorku

13. Jakmile je na vstupní svorce 91 celého obvodu kladné napětí, jsou tyto hodinové impulsy zablokovány a nahraná adresa je v posuvném registru X zastavena. Adresový dekodér 2 převede tuto adresu da kódu ”1 ze 4 na X-avých výstupních svorkách 200 až 203 do kódu *1 ze 4* na X-ových výstupních sverkAch 204 až 207 a do kódu 1 ze 4* na Z-ových výstupních svorkách 208 až 211. Je-li tata adresa takavá, že na výstupní svorce 51 detekčního hradla 2 vznikne kladné napětí, pak lze registr 2 *edu signálem ze vstupní svorky 92 nastavit do stavu s nulovým nebo kladným napětím na jeho výstupní svorce 71« to znamená do režim čtení nebo zápis. Je-li do posuvného registru uvedeným zpftsobem nahrána a pak zastavena adresa přiřazená klopném obvodu X, objeví se kladné napětí na výstupech 200 a 204 adresavého dekodéru' 2 a stav klopného obvodu χ se přinese na výstupní svorku 341 jeho čtecího hradla J4· Současně se i multiplexer (> nastaví adresevými bity a výstupních sverek 16. 17 pasuvnéha registru X tak, že je průchozí pouze pro datovou svorku 63. Je-li registr 2 aodu nastaven na čtení, je na jeho výstupní svarce 71 nulavé napětí a signál a stavu klopnéha obvodu X projde až na vstupní svorku 92 přes výstupní tyradlo 8. Vstupní svorka 9& tedy pracuje podle potřeby i jako výstupní svorka celého obvodu. Je-li registr 2 aodu nastaven na zápis, vznikne kladné napětí i na výstupní Z-ové svorce,například 211 adresového dekodéru 2_} jím se přes své nastavovací hradlo 35 nastaví adresovaný klopný obvod X do stavu s kladným napětím na své výstupní svorce XX· Je-li registr 2 »*du nastaven na zápis a do posuvného registru 1 je nahrána a pak nastavena adresa, kterou adresový dekodér 2 převede do kladných signálů ve svých výstupních svorkách 203. 207 a 211, vznikne na výstupní svorce 41 nulovacího hradla,4 nulové napětí, kterým se provede společné nulování všech klopných obvodů, tedy i klopného obvodu 3. Tímto způsobem lze tedy provádět individuální čtení a nastavování adresovaného klopného obvodu a společné nulování všech klopných obvodů neznázorněného logického celkuo

- 5 245 995

V neznázorněné variantě zapojení podle vynálezu je také možno ke klopnému obvodu _3 připojit přídavné nulovací hradlo, jehož výstupní svorka je spojena s nulovací svorkou 31 klopného obvodu Jebe γstupni svorky jsou pak podobně jako vstupní svorky nastavovací ho hřadla 35 připojeny k příslušným výstupním svorkám 200 až 211 adresového dekodéru 2. V takovém případě se pak i nulování adresovaného klopného obvodu provádí individuálně·

V případě, že tímto způsobem je adresován meněí počet klopných obvodů, například osm Be^^ftfiř^^pojené výstupní svorky 341 všech čteqfch hradel připojit přímo l^ř^i^upní svorce výstupního hradla 8. Detekční hradle £ a nulovací hradle £ je také možno podle potřeby připojovat svými vstupy přímo k výstupním svorkám 14 až 17 posuvného registru 1.

Má-li takte diagnosticky čtený a nastavovaný logický celek^ realizovaný například hradlovým polem, dostatek vstupních vývodů, ale nedostává se vnitřních hradel, je možno vypustit posuvný registr X a vstupní svorky 21 až 24 adresového dekodéru 2. připojit ''přímo k paralelním adresovým diagnostickým vývodům logického celku, stejně jako je tomu u známého diagnostického přístupu ARAS.

Do posuvného registru 1 lze například šesti hodinovými takty nahrát libovolnou diagnostickou adresu, což je výhodné při diagnostickém přístupu k jednotlivým adresám. Lze však také používat takový cyklický sled adres, kdy každým hodinovým taktem vznikne v posuvném registru 1 nová diagnostická adresa, coŽ je výhodné pro rychlejší diagnostický přístup do všech klopných obvodů logického celku.

Pro uvedené výhody rychlého přístupu i do jednotlivých klopných obvodů a pre materiálovou úspornost?pokud jde o počet diagnostických hradel a diagnostických vývodů z celého logického celku^ je servisní a diagnostický obvod podle vynálezu zejména vhodný pro použití v polozékaznických LSI obvodech typu hradlová pole.

Claims (1)

1. Servisní a diagnostický obvod s adresovým dekedérem^v y z n a δ e n ý tím, že vstupní svorky (21 až 24) X-avé, Y-avé a Z-ové části adresového dekodéru (2) jsau připojeny k odpovídajícím výstupním svorkám (14 až 17) posuvného registru (1), jehož blokovací s-vorka (12) je spolu s první vstupní svorkou výstupního hradla (8), s avládací svorkou (73) registru (7) módu a o první součinovou svorkou (25) adresového dekodéru (2) připojena k první vstupní svorce (91) celého obvodu, jehož druhou vstupní averkm (92) tvoří výstupní svorka (83) výstupního hradla (8), k níž je připojeno i vstupní svorka vatupníhe hradla (86), jehož výstupní svorka (85) je spojena ee vstupní evorkeu (72) registru (7) modu a oo vstupní svorkou (11) posuvného registru (1), přičemž druhá vstupní svorka výstupního hradla (8) je spojena β výstupní svorkou (64) multiplexeru (6), jehož adresové svorky (61,62) jsou připojeny ke vstupním svorkám (23,24) Z-avé části adresového dekodéru (2), přičemž výstupní svorka (71) registru (7) modu je spojena se druhou seučfaoveu svorkou (26) adresového dekodéru (2), k jehož zvoleným výstupním svorkám (200,204) Je připojena třetí a čtvrtá vatupní svorka detekčního hradla (5), jehož první a druhá vstupní svorka je spojena s odpovídajícími výstupními svorkami (16,17) posuvného registru (1) a jehož výstupní svorka (51) je připojena k ovládací sverce (74) registru (7) medu, přičemž ke zvoleným výstupním svorkám (203,207,211).adresového dekodéru (2) je svými vstupními svorkami připojena nulovací hradle (4), jehož výstupní svorka (41) je spojena s nulovací svorkou (31) alespoň jednoho klopného obvodu (3), jehož výstupní svorka (33) je spojena s první vstupní svorkou jemu přiřazeného čtecího hradla (34), jehož výstupní svorka . (341) je spojena s odpovídající datovou svorkou (63) multiplexoru (6), přičemž první vstupní svorka nastavovacího hradla (35) přiřazeného tomuto klopnému obvodu (3) je připojena k odpovídající Z-ové výstupní sverce (211) adresového dekodéru (2), spojené druhé vaftupní svorlqy nastavovacího a čtecího hradla (34,25) jseu připojeny k odpovídající Y-evé výstupní sverce (204) adresového dekodéru (2) a spojené třetí vstupní svorky těchte hradel (35,34) jsou připojeny k odpovídající X-evé výstupní sverce _{(2OQ1 adresového .dekodéru (2).