CS246409B1 - Zapojenie pre analýzu neperiodických dejov v číslicových zariadeniach - Google Patents

Description

246409

Vynález sa týká zapojenia pře analýzuneperiodických dejov v číslicových zariade-niach, ktoré v kombinácii s osciloskopomvytvára merací přístroj pre analýzu logic-kých signálov.

Neustály rast zložitosti číslicových a hlav-ně počítačových, resp. mikropočítačovýchsystémov si vynutil konštruikciu prístrojov,ktoré sú schopné detektovat chybu a určitjej miesto, připadne původ v hardware ale-bo software. Súčasné přístroje světových výrobcov súnákladné, jednoúčelové zariadenia, ich ob-sluha nieraz vyžaduje hlboké softwarovéznalosti, niektoré majú pevne nastavenúrozhodovaciu úroveň a poskytujú zvyčajneiba dvojstavovú výstupná informáciu v tvarelogického časového priebehu. Nejednoznač-né vyhodnocujú nepřipojený vstup vo vzta-hu k úrovniam logickej nuly a logickej jed-ničky. Váčšina zo súčasných prístrojov vyhodno-tí nepřipojený vstup ako logická jedničku.Takisto nesprávné vyhodnotí logický stav,pokial' je připojený vstup na zbernicu na-chádzajúcu sa v treťom stave, alebo majúcunesprávnu napaťovú úroveň. Pri nízkej vzor-kovacej frekvencii vo vztahu k snímanémupriebehu ostávajú v pamati zapísané úrovněsnímané v okamihu příchodu vzorkovaciehoimpulzu. Dochádza tak ku strate informácie,pokial' medzi dvorná vzorkovacími impulza-mi došlo k viacnásobnej zmene vstupnéhosignálu. Niektoré přístroje pracujú iba vjednej logike, obyčajne v TTL. Výše uvedené nedostatky odstraňuje za-pojenie pre analýzu neperiodických dejov včíslicových zariadeniach podlá vynálezu.Vstupy sú připojené na prvý, druhý až pat-násty komparátor, ktoré sú napojené na pr-vú, druhů až patnástu pamáť RAM, ktorýchvýstupy sú vedené do zobrazovacieho blokua súčasne do pomocného bloku, ktoréhovýstup je spojený na hexadecimálnu zobra-zovaciu jednotku, pričom číslicový kompa-rátor je připojený na blok riadiacej logiky,ktorého prvý výstup je přivedený na pama-te RAM, druhý na generátor adresy a třetína zobrazovací blok, ktorého prvý výstup jespojený na pamate RAM, druhý na generá-tor adresy a třetí na zosilňovač s tromi vý-stupmi, připojenými do externého oscilo-skopu. Generátor adresy má připojený vstupexterného vzorkovania a jeho výstup je při-pojený na pamate RAM. Na číslicový kom-parátor je připojený vstup externej synchro-nizácie, blok komparačného slova a blokčíslicového oneskorenia. Výhodou tohto riešenia je rýchle odhale-nie chýb v meranom systéme, keď klasickémeracie přístroje, multimetry či osciloskopysú prakticky nepoužitelné. Na pracoviskáchvybavených osciloskopom toto zapojenie u-možní rozšírenie jeho použitia na súčasnésledovanie 16 priebehov a ich uchovanie vdigitálněj formě. Takisto je schopné ucho-val neperiodické signály a umožní zachyte- nie dejov před spúšťovým impulzom, resp.s nastavitelným spozdením po ňom.

Blokové schéma předmětného zapojeniaje uvedené na priloženom výkrese.

Na prvý až patnásty komparátor 1 sú při-pojené vstupy 100 až 115. Komparátory 1sú připojené na prvú až patnástu pamať2 RAM. Výstupy pamati 2 RAM sú vedenédo zobrazovacieho bloku 8 a súčasne do po-mocného bloku 10, ktorého výstup je při-pojený na hexadecimálnu zobrazovaciu jed-notku 11. Číslicový komparátor 5 je připojený nablok 4 riadiacej logiky, ktorého prvý výstupje přivedený na pamate 2 RAM, druhý nagenerátor 3 adresy a třetí na zobrazovacíblok 8. Jeho prvý výstup je spojený na pa-mate 2 RAM, druhý na generátor 3 adresya třetí na zosilňovač 9, ktorý je tromi vý-stupmi 90, 91 a 92 připojený do externéhoosciloskopu. Na číslicový komparátor 5 jepřipojený vstup externej synchronizácie,blok 7 komparačného slova a blok 6 čísli-cového oneskorenia. Na generátor 3 adresyje připojený vstup 30 externého vzorkova-nia. Významným rysom zapojenia je štvorsta-vová informácia na obrazovke, kde: znak „0“ = logická nula znak „1“ = logická jednička znak ,,X“ = třetí stav, odpojený vstup, za-kázaná úroveň, nízká vzorkovaciafrelkvencia znak ,,—“ = nezapísaná pamať.

Změnou rozhodovacích úrovní je možnévyšetřovat rozličné logiky. Okrem zobraze-nia znakov je možné zvoliť digitalizovanýpriebeh alko výstupné zobrazenie obsahu pa-matí 2 RAM.

Analyzované číslicové zariadenie je při-pojené k vstupným komparátorom 1. Početpřepojených signálov sa může rozšiřovatPre analýzu v oblasti mikroprocesorovejtechniky je vhodné voliť počet analyzova-ných signálov, napr. 16. Vo vstupných kom-parátoroch 1 sa vstupný signál porovná snastavitelnou referenčnou úrovňou pre úro-veň logickej nuly a logickej jednotky a vy-hodnotí sa ako logická nula, logická jed-notka, případné ako zakázaný stav. Tietostavy sa zobrazia ako „0“, „1“’, „X”. Výsle-dok komparácie sa pre každý kanál zapíšedo dvojice památí 2 RAM. Zapisovanie dopamátí 2 RAM sa vzorkuje buď nastavitel-nou frekvenciou v generátore 3 adresy, ale-bo zo vstupu 30 externého vzorkovania ho-dinami analyzovaného číslicového zariade-nia.

Prvý případ je vhodný pre analýzu hard-waru, vzorkovanie je asynchronně vzhfadomk analyzovanému systému, a druhý případje vhodný pre analýzu softwaru, napr. kon-trolu nějakého mikroprogramu, vzorkova-nie je synchronně. Ako zakázaný stav sa 246409 6 vyhodnotí aj isituácia, ak medzi dvoma vz-or-kami sa vyskytol aspoň jeden celý impulz,napr. hazard.

Ako zakázaný stav sa tiež vyhodnotí akniektorý zo vstupov 100 až 115 nie je -nikdepřipojený. Před samotným zápisom do pa-mátí 2 RAM prebieha ich nastavenie dop-redom definovaného stavu, ktorý sa zobra-zí alko „—“. Takto nemožeme dostať nejed-noznačné výsledky merania a tým dojsť kchybnému uzávěru pri analýze. Zápis dopamátí 2 RAM prebieha cyklicky, po zaplně-ní sa parnáte prepisujú znovu, výběr adresypamátí 2 RAM riadi adresová zbernica. Za-stavenie zápisu a následné zobrazenie jepodmienené príchodom synchronizačnej u-dalosti. Táto synchronizácia može nastat buď: a) Signálom z externého vstupu synchro-nizácie. Tento signál može byť napr. chybo-vý signál mikroprocesorového zariadeniaa pod. b) Objavením sa takej kombinácie vstup-ných signálo-v na vstupoch 100 až 115, kto-rú sme předpokládali a predo-m nastavili nabloku 7 komparačného slova. V týchto prí-padoch sa zobrazí obsah památí 2 RAM předobjavením sa synchronizačnej události. c) Ak máme navolené číslicové onesko-renie, synchronizácia nastane po uplynutínastaveného počtu impulzov po objavení saspúšťového slova. Toto oneskorenie je mož-né nastavit číslicovo na klúčoch v bloku 6číslicového oneskorenia.

Signály sa po spraco-vaní v obvodoch čís-licového komparátora 5 prepnú blok 4 ria-diacej logiky do režimu čítania. V obvodochgenerátora 3 adresy v čítači adries zápisuostane uchovaná adresa, do ktorej bolo na-posledy zapisované. V pamatiach 2 RAM satakto nachádzajú naposledy zapisované šlo-vá, napr. posledných 256 16-bitových slov.

Adresu posledné-ho zápisu je nutné při-čítat k adrese zobrazenia, aby sa na obra-zovike osciloskopu objavili dáta v správnomporadí. Adresová zbernica teraz vyberá jed-notlivé buňky pamatí 2 RAM stabilnou frek-venciou čítania. V případe, že nebolo nastavené oneskore-nie, spúšťové slovo, ktoré spósobilo syn-chro-nizáciu sa na obrazovke objaví ako po-sledně. Blok 6 číslicového oneskorenia u-možňuje -zobrazenie dát po příchode kom- paračného slova a po oply-nutí stanovenéhopočtu hodinových impulzov alebo kompará-cií navolených v bloku 6 oneskorenia.

Zobrazovací blok 8 a zosilňovač 9 je sa-mostatnou funkčnou jednotkou zariadenia.Sprostredkujú převod informácie zo vstupuna obrazovku osciloskopu pracujúceho v re-žime X/Y. Časová základňa zobrazovaciehobloiku 8 vytvára na obrazovke raster. Syn-chronně s pohyibom lúča po obrazovke jejas osciloskopu modulovaný obsahom PROMpamátí, kde vložený obsah zodpovedá tvaruzobrazovaných znakov alebo elementem a-nalógového priebehu.

Pri zobrazovaní informácie sa z každejpamate 2 RAM zobrazí úsek dlhý 24 bitov.Pri maxlmálnom využití obvodov bloku aplochy obrazovky je možné zobrazovat na-raz obsah až 16 památí 2 RAM, tj. znako-vých riadikov alebo analógových priebehov. Ďalšou úlohou zobrazovacieho bloku 8 jeriadiť popas zobrazenia činnost generátora3 adries a zaručit synchrónny vývoj adriess-o zobrazovanými informáciami. Podobné jesignáloím zo zobrazovacieho bloku 8 zaiste-né pripojenie takej památe 2 RAM, ktorejobsah přísluší práce zobrazovanému riadkuznakov.

Zosilňovač 9 sústreďuje predovšetkým vý-konné obvody zobrazenia — integrátory ge-nerujúce vychytovacie napátie pre vstupyX, Y osciloskopu, zlučovač a zosilňovač sig-nálu pre jasovú moduláciu z osciloskopu.Zvláštny časovalcí obvod vytvára na obra-zovke ručně posúvatefný kursor, ktorý sú-časne synchronizuje činnost pomocného blo-ku 10 so stavom kursora na obrazovke.

Pomdcný blok 10 je doplnkom zariadenia.jeho výstupom je štvorica sedemsegmento-vých displejov tvoriacich hexadecimálnu zo-brazovaciu jednotku 11. Úlohou pomdenéhobloku 10 je zaistiť hexadecimálny výpis slo-va z obrazovky osciloskopu, ktorý sa na-chádza v oblasti kursora, na sedeimsegmen-tových displejoch. Zobrazenie znakov je ria-dené opat obsahom památí, kde vložený ob-sah zodpovedá tvaru zobrazovaných čísel-ných a abecedných znakov používanýchhexadecimálnou sústavou. Zvláštnym zna-kom zobrazitelným je “ pomlčka, ak vy-brané slovo obsahuje nedefinovaná binárnuhodnotu.

Claims (2)

1. 246409 7 8 PREDMEI Zapojenie pre analýzu neperiodických de-Jov v číslicových zariadeniach, vyznačujúcesa tým, že vstupy (100 až 115} sú připojenéna prvý, druhý až patnáctý komparátor (1),ktoré sú napojené na prvú, druhů až pat-náctu pamáť
2. (2) RAM, ktorých výstupy súvedené do zolbrazovacieho bloku (8) a sú-časne do bloku (10), ktorého výstup je spo-jený na hexadecimálnu zobrazovaciu jednot-ku (11), pričom číslicový komparátor (5)je připojený na blok (4) riadiacej logiky,ktorého prvý výstup je přivedený na pamate(2) RAM, druhý na generátor (3) adresy a VYNÁLEZU třetí na zobrazovací blok (8), ktorého prvývýstup je spojený na pamate (2) RAM, dru-hý na génerátor (3) adresy a třetí na zosil-ňovač (9) s tromi výstupmi (90, 91 a 92)připojenými do externého osciloskopu,zatial' čo generátor (3) adresy má připojenývstup (30) externého vzorkovania a jehovýstup je připojený na pamate (2) RAM,pričom na číslicový komparátor (5) je při-pojený vstup (50) externej synchronizácie,blcuk (7) komparačného slova a blok (6)číslicového oneskorenia. 1 list výkresov