DE2005884A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Feststellung von Fehlern in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen - Google Patents

Description

Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Feststellung und Lokalisierung von Fehlern in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen und insbesondere eine Vorrichtung zur Aufstellung von Vergleichslisten für die Korrelation zwischen den auftretenden Symptomen und den vorliegenden Fehlern.

Nach der modernen Technologie werden Datenverarbeitungsgeräte dadurch hergestellt, daß eine entsprechende Menge integrierter Schaltkreiseinheiten auf gedruckten Schaltungen zusammengefügt werden. D.h. die integrierten Schaltungaeinheiten bestehen aus einer Vielzahl von Halblelterschaltungen, die

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auf dem gleichen Träger hergestellt sind und In dem gleichen Paket enthalten sind. Die Zahl der einzelnen Typen solcher Integrierten Schaltungen ist relativ klein und die Einzelschaltkreise sind in verschiedenster Weise untereinander und mit den Schaltungen der anderen Schaltkreise auf der gleichen Schaltungsplatte verbunden. Auf diese Weise erhält man eine Anzahl von verschiedenen Arten von Schaltplatten, die gewöhnlich größer ist als die Zahl der Arten von Einzelschaltkreisen.

Die einzelnen Schaltplatinen werden durch Vielfachsteckverbindungen mit der Verdrahtung des elektronischen Gerätes verbunden.

Die Verwendung von integrierten Schaltkreiseinheiten, obwohl sie die Kosten und das Volumen der Datenverarbeitungsanlage verringert, ist die Ursache größerer Schwierigkeiten bei der Feststellung und Identifizierung von Fehlern, welche die Anlage beeinträchtigen. In dem am 10. Oktober 1969 von der Anmelderin hinterlegten italienischen Patent 845 224 wird eine Anlage zur Identifizierung der Fehler In den integrierten Schaltkreiseinheiten beschrieben, die auf der gleichen gedruckten Schaltplatine angeordnet sind. Es bleibt jedoch das Problem stehen, die Schaltplatine oder die Gruppe von Schaltplatinen sofort zu identifizieren, auf denen sich der defekte Bauteil befindet.

Es ist bekannt, ein Verfahren zur Fehlersuche zu verwenden, das darin besteht, daß man an die Eingangsanschlüsse des Gerätes eine Folge von Gruppen von Eingangssignalen gibt und überprüft, ob dann die einzelnen Gruppen von Ausgangssignalen an den Ausgangeanschlüssen den Signalen entsprechen, die man im Falle einer richtigen Arbeitsweise erwarten würde, wenn dies nicht der Fall ist, versucht man, die Art und den Ort des Fehlers als Funktion der beobachteten

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Abweichungen zwischen dem erhaltenen Satz von Ausgangssignalen und dem erwarteten Satz zu identifizieren. Es ist jedoch gewöhnlich erforderlich, eine solche Überprüfung an der zentralen Datenverarbeitungseinheit eines Datenverarbeitungsgerätes durchzuführen. Diese zentrale Einheit umfaßt gewöhnlich einen Hauptgedächtnisspeiser, eine Steuereinheit, eine arithmetische Einheit und eine Anzahl von Registern zur zeitweiligen Speicherung von einzelnen Signalgruppen. Diese Register werden gewöhnlich aus bistabilen Multivibratoren oder "Flip-Flops" gebildet und bei einigen Registern wird durch den Schaltzustand jedes Flip-Flops eine Lampe in einem Lampensatz angesteuert und ein- oder ausgeschaltet. Diese auf dem Hauptsteuerpult angeordneten Lampensätze gestatten es dem Bedienungspersonal, den Schaltzustand jedes Flip-Flops in den Registern zu erkennen.

Die Kombination der Einschalt- oder der Ausschaltzustände der Lampen dieser Register kann als eine Kombination von Ausgangssignalen der gesamten Schaltkreise, welche die zentrale Datenverarbeitungseinheit bilden, betrachtet werden. Jede Diskrepanz zwischen dem erhaltenen Satz solcher Ausgangssignale' bei einem gegebenen Satz von Eingangssignalen und dem erwarteten Satz von Ausgangssignalen kann als ein Teil eines "Fehler-Symptoms" betrachtet werden.

Um in der Lage zu sein, aus dem Symptom Rückschlüsse auf den Fehler zu ziehen, ist es notwendig, eine Liste der Beziehungen zwischen den Symptomen und den Fehlern zu besitzen. Diese Liste kann auf empirische Weise aufgestellt werden, wenn die zu überprüfenden Schaltungen sehr einfach sind und wenige Einzelbauteile besitzen.

Es ist in diesem Falle möglich, nacheinander eine Anzahl von Fehlern durch Störungen in der Schaltung nachzuahmen und die Symptome zu ermitteln, welche sich bei einem Prüfprogramm,

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d.h. einer Aufeinanderfolge von Eingangssignalen, welche für die Feststellung jedes möglichen Fehlers geeignet sind, ergeben, wenn diese Signale an die Eingangsanschlüsse gegeben werden. Diese Methode kann im Falle von komplizierteren Schaltkreisen nicht zufriedenstellend verwendet werden und ist völlig unzureichend im Falle der zentralen Datenverarbeitungseinheit einer Datenverarbeitungsanlage.

In solchen Fällen wird bei dem bekannten Stand der Technik eine Methode verwendet, die darin besteht, daß die ganze Schaltung der zentralen Datenverarbeitungseinheit im Gedächtnisspeicher eines Computers nachgeahmt wird und anschliessend mit Hilfe eines richtigen Programmes die verschiedenen möglichen Fehler simuliert werden. Mit Hilfe eines Diagnoseprogrammes erhält man dann die zugehörigen Symptome. Dieses Verfahren, das sehr mühselig ist, erfordert eine umso mühsamere Tätigkeit der Programmierung und des Betriebs der Anlage, je komplizierter die Struktur der zentralen Einheit ist, für die eine Korrelationsliste zwischen den Symptomen und den Fehlern aufgestellt werden soll. Diese Liste wird nachstehend als "Fehler-Wörterbuch" bezeichnet.

Die vorliegende Erfindung beseitigt einen wesentlichen Teil des auf die Nachbildung der Schaltungen und der zugehörigen Fehler gerichteten Programmieraufwandes. Dies gelingt dadurch, daß durch Verwendung einer passenden fehlererzeugenden elektronischen Vorrichtung Modifikationen entsprechend den möglichen Fehlern physisch an der zu prüfenden Zentraleinheit erzeugt werden, indem an die Zentraleinheit, beispielsweise durch einen elektronischen Steuer rechner, welcher in geeigneter Weise an die zu prüfende Zentraleinheit angeschlossen ist, Kommandosigna Te gegeben werden.

Dies wild durch eine Vorrichtung erreicht, die an einen Steckeranschluß angeschlossen werden kann, in den eine

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integrierte Schaltungseinheit einer gegebenen Type eingesetzt werden kann, wobei die Vorrichtung von aus dem Steuercomputer kommenden Signalen gesteuert wird und Änderungen, d.h. Unterbrechungen oder Kurzschlüsse, in Schaltkreisen außerhalb der integrierten Schaltungseinheit verursacht. Diese Änderungen sind so beschaffen, daß sie die gleichen Störungen im Verhalten der integrierten Schaltungseinheit verursachen, wie sie durch innere Defekte in diesen Einheiten verursacht würden.

Durch ein zweckmäßiges Programm wird der folgende Ablauf der Steuerung durch den Steuercomputer in der angegebenen Reihenfolge erzielt:

a. Anweisung an das Bedienungspersonal, eine ausgewählte integrierte Schaltungseinheit in den Anschluß der Vorrichtung einzustecken.

b. Auslösung einer vorgegebenen Aufeinanderfolge von Änderungen im Betrieb dieser integrierten Schaltungseinheit; für jede dieser Änderungen wird an den Eingang der zentralen Datenverarbeitungseinheit ein Fehlersuchprogramm gegeben.

c. Aufzeichnung der jeder Änderung entsprechenden Symptome für jede Änderung, die in einer Programmfolge für eine vorgegebene integrierte Schaltungseinheit enthalten ist.

d. Anschließend Befehlsgabe an den Bedienenden, eine andere integrierte Schalteinheit in den Anschluß der Vorrichtung einzustecken und Wiederholung des Ablaufs der Schritte b. bis d.

Am Schluß enthält der Gedächtnisspeicher des Steuercomputers eine Vergleichs Ils te zwischen den Symptomen und den

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Defekten. Diese kann nach zweckmäßiger Umstellung und Verarbeitung das "Fehler-Wörterbuch" liefern, d.h. eine ausgedruckte Tabelle, welche entsprechend jedem Symptom den Defekt oder die Defekte anzeigt, welche das Symptom verursachen sowie eine Identifizierung der defekten Einheit und ihrer Lokalisierung.

Im Falle von weniger komplizierten Schaltungen, können einfachere Vorrichtungen zur Steuerung der Erzeugung von Defekten und zur Aufzeichnung der Symptome anstelle des Steuercomputers verwendet werden. Solche Vorrichtungen können ein Lochkarten-Lesegerät und einen Kartenlocher umfassen, die in geeigneter Weise mit der zu untersuchenden Vorrichtung verbunden sind. Das Verfahren der Verwendung einer bestimmte Defekte erzeugenden Vorrichtung könnte auch nützlich sein, um durch rein manuelle Arbeitsgänge ein "Fehler-Wörterbuch" zu erhalten. Diese und andere Vorteile und Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden verständlich aus einer ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Ermittlung der Defekte in der Zentraleinheit einer Datenverarbeitungsanlage.

Figur 2 ist ein Schaltbild einer elementaren integrierten Nand-Schaltung.

Figur 2a ist das für diese Schaltung verwendete Symbol.

Figur 3 zeigt das Schaltbild einer elementaren integrierten Naor-Schaltung.

Figur 3a zeigt das fUr diese Naor-Schaltung verwendete Symbol.

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Die Figuren 4 bis 8

zeigen logische Diagramme der fünf verschiedenen Arten von integrierten Schaltungseinheiten.

Die Figuren 9 und TO

zeigen Schaltzeichnungen der Schalteranordnung zur Nachbildung der Defekte an den Eingangsanschlüssen der integrierten Schaltkreiseinheiten.

Die Figuren ¹1 und 12

zeigen zwei Beispiele für überflüssige Verbindungen.

Die Figuren 13 und 14

zeigen Schaltzeichnungen für die Schalteranordnungen zur Nachbildung der Defekte im Falle von überflüssigen Verbindungen.

Figur 15 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils einer gedruckten Schaltplatte, welche für den Austausch von integrierten Schalteinheiten vorgesehen ist.

Figur 3 6 ist eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten.

Figur 17 ist eine vereinfachte Schaltzeichnung der Schaltung zur Erzeugung von Defekten.

Figur 18 enthält ein Diagramm der Schaltverbindungen einer Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten.

Figur 18 beinhaltet ein Blockschaltbild einer Systemanordnung zur manuellen Aufstellung eines "Fehler-Wörterbuches".

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Figur 19 zeigt ein Blockschaltbild eines kompletten Systems zur automatischen Aufstellung des Fehler-Wörterbuchs.

Um die Grundkonzeptionen der vorliegenden Erfindung zu klären, ist es zweckmäßig, das Verfahren zur Prüfung eines elektronischen Gerätes und insbesondere der Zentraleinheit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage gemäß der Erfindung zu beschreiben. Dabei wird angenommen, daß der Bedienende, der die Anlage überprüft, bereits ein zweckmäßiges Prüfprogramm und ein Fehler-Wörterbuch besitzt. Anschließend wird die zur Erzeugung der Änderungen der Schaltung verwendete Vorrichtung, welche diese Fehler nachbilden, beschrieben und endlich wird das Gesamtsystem beschrieben, das für die Aufstellung des Fehler-Wörterbuches verwendet wird.

Es wird allgemein angenommen, daß die Schaltungen der zu prüfenden Zentraleinheit mit Hilfe von gedruckten Schaltplatinen gebildet werden, auf denen sich die integrierten Schaltungsbaueinheiten befinden. Jede Schaltplatine wird durch ein Buchstaben- und/oder ein Ziffernsymbol gekennzeichnet, die ihren Platz in der Anlage zeigen. Jede integrierte Schaltungseinheit ist durch ein anderes Symbol gekennzeichnet, das seinen Platz auf der entsprechenden Schaltplatine bezeichnet.

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Zentraleinheit 1, welche geprüft werden soll, ist mit einem Kartenlesegerät 4 verbunden und ist mit einem Kontrollschaltpult 2 und einer Anzeigetafel 3 ausgestattet. Die Anzeigetafel :^Λ umfaßt eine Anzahl von Anzeigeeinheiten, die jeweils einem Register entsprechen und soviele Lampen enthalten wie Gednchtnisspelehn ro lernen te vorhanden sind, d.h. im ;i ll.",e.mo inen soviele Lampen wir das Register Flip-Flop^ bGRit./.t.

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Die mit jedem Flip-Flop verbundene Lampe ist eingeschaltet, wenn das Register auf eine logische Eins geschaltet ist und ist ausgeschaltet, wenn auf dem Register eine logische Null aufgezeichnet ist.

Das Fehlersuchprogramm gemäß der Erfindung ist beispielsweise auf einem Stapel von Lochkarten aufgezeichnet, von denen jede Karte im allgemeinen ein Teilprogramm enthält, um zur Fehlersuche ein Teilnetzwerk, das einen Teil der Zentraleinheit bildet, anzusteuern, und zusätzlich dazu enthält es die erwarteten richtigen Werte, die in den als Ausgabeeinheiten für die Teilschaltung verwendeten Registern am Ende des Teilprogramms aufzuzeichnen sind.

Mit dem Auslesen jeder Karte durch das Lesegerät 4 wird dieses Teilprogramm in dem Gedächtnxsspeicher aufgezeichnet. Danach wird eine zweckmäßige Signalfolge aus dem Gedächtnisspeicher ausgelesen und in geeignete Eingangsregister geschrieben und dadurch die Teilschaltung zur Fehlersuche angesteuert. Am Ende der Signalfolge werden die Inhalte der Ausgangsregister der Teilschaltung mit den im Gedächtnisspeicher aufgezeichneten erwarteten Werten verglichen. Jede Diskrepanz zwischen dem tatsächlich in den Ausgangsregistern der Teilschaltung enthaltenen Signalmuster und dem erwarteten Muster verhindert das Auslesen der folgenden Karte und dadurch wird der weitere Durchgang der Karten angehalten. Die Gesamtheit der in dem Stapel enthaltenen Karten enthält ein komplettes Fehlerprogramm, mit dem die ganze Schaltung, welche die Zentraleinheit bildet, oder mindestens ein wesentlicher Teil davon, erfaßt werden können. Wenn die Weiterführung der Karten angehalten wird, ist es möglich, das sich ergebende Muster der in den Ausgangsregistern gespeicherten Werte durch Beobachtung des Musters von eingeschalteten und ausgeschalteten Lampen festzustellen.

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Ein einziges Symptom ist im allgemeinen nicht ausreichend, um den Fehler und seinen Ort zu bestimmen. Es ist jedoch möglich, nachdem das Anhalten des Fehlersuchprogramms stattgefunden hat, das Auslesen der folgenden Karte durch geeignete Maßnahmen an dem Steuerpult auszulösen und dadurch zu gestatten, daß das Kartenauslesegerät 4 mit der Auslösung der Karten des Stapels fortfährt. Im allgemeinen wird diese Arbeitsweise dazu führen, daß vor einem neuen Anhalten des Auslesevorgangs eine bestimmte Anzahl von Karten ausgelesen wird. Dies ergibt, zusammen mit dem neuen Muster der eingeschalteten Lampen auf der Anzeigetafel, ein neues Symptom. Es ist daher möglich, den ganzen Stapel von Karten auszulesen und eine Anzahl von Symptomen zusammenzustellen, die allgemein ausreichend sind, um den Defekt zu identifizieren.

Es ist zu beachten, daß das Anhalten des Auslösevorganges nicht notwendigerweise das Anhalten des Betriebes der zu überprüfenden Zentraleinheit bedeutet. Es kann geschehen, daß gewisse Defekte, obwohl sie auf eine Diskrepanz zwischen den erwarteten und den in den Ausgangsregistern gespeicherten wirklichen Werten zurückzuführen sind, den Hechenablauf nicht anhalten, der sich beständig wiederholt.

Dieser Zustand kann durch die Tatsache festgestellt werden, daß einige Lampen abwechselnd einschalten und ausschalten, oder noch besser, durch die Tatsache, daß eine zur Anzeige der Beendigung des Arbeitsganges der Zentraleinheiten dienende Lampe nicht aufleuchtet. Diese Lampe wird "Halt-Lampe" genannt.

Das Verfahren zur Feststellung des Fehlers an der zu überprüfenden Einheit verläuft wie folgt:

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(a) Der Bedienende gibt den Kartenstapel, welcher das Fehlersuchprogramm enthält, in das Kartenauslesegerät und führt die notwendigen Bedienungsgänge aus, um das Auslesen des Stapels auszulösen. Wenn der ganze Stapel ohne Anhalten ausgelesen wird, dann bedeutet dies entweder, daß die Einheit keine Defekte aufweist oder daß möglicherweise ein Defekt vorliegt, der durch das Fehlersuchprogramm nicht festgestellt werden kann,

(b) Im allgemeinen wird bei einem vorliegenden Defekt das Auslesen des Kartenstapels bei einer bestimmten Karte unterbrochen werden, beispielsweise bei derjenigen Karte, die die Seriennummer in trägt. Der Bedienende nimmt dann diese Nummer zur Kenntnis, notiert den Zustand der "Halt-Lampe" und das Muster der erleuchteten Lampen auf den verschiedenen Anzeigetafeln. Wenn die "Halt-Lampe" nicht aufleuchtet, was bedeutet, daß die Einheit in ihrem Zyklus weiterarbeiten wird, dann werden einige Lampen abwechselnd aufleuchten und verlöschen und dies kann als eine Anzeige verwendet werden« Im allgemeinen wird es jedoch für den Bedienenden bequem sein, mit Hilfe eines Oszillographen zu beobachten, ob an den Ausgängen von bestimmten Registern kontinuierliche oder Wechselspannungssignale vorhanden sind.

(d) Der Bedienende veranlaßt durch Drücken eines entsprechenden Schaltknopfes, daß die nächstfolgende Karte ausgelesen wird. Im allgemeinen wird das Auslesen des Kartenstapels solange fortgesetzt, bis eine Karte mit der Seriennummer m (dies ist häufig gleich η + 1) ein neues Anhalten verursacht. Der Bedienende hält dann aas neue Muster der eingeschalteten und ausgeschalteten Lampen und insbpsondere don π in;>;e schal ie ton oder ausgeschalteten Zustand dnr "Halt-Lampe" lest.

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(e) Prinzipiell werden diese Arbeitsgänge so oft wiederholt, wie es erforderlich ist, um den ganzen Kartenstapel auszulesen.

Am Ende des Verfahrens wird eine Anzahl von Symptomen aufgestellt: Jedes Symptom entspricht einem Anhalten in dem Aushaltevorgang und umfaßt die Seriennummer der zuletzt vor dem Anhalten ausgelesenen Karte, den Zustand der "Halt-Lampe" und das Muster der erleuchteten, gelöschten oder flackernden Lampen.

Der Bedienende sucht dann im Fehler-Wörterbuch nach den Seiten, welche den Seriennummern (n, m, ...) derjenigen Karten entsprechen, die ein Anhalten des Auslesevorgangs verursacht haben. Auf diesem Blatt findet er für jedes der verschiedenen Muster der eingeschalteten, ausgeschalteten oder flackernden Lampen den entsprechenden Defekt oder die entsprechenden Defekte. Entsprechend dem zweckmäßigen Grad der Auflösung für das Prüfprogramm wird als Ort des Defektes eine Gruppe von Schaltplatinen, eine einzelne Schaltplatine, eine Anzahl von integrierten Schaltkreisen auf einem oder mehreren Schaltplatinen oder eine einzige integrierte Schalteinheit angezeigt. Im letztgenannten Falle ist es möglich, unmittelbar die defekte Schaltungseinheit auszutauschen. In den übrigen Fällen wird es möglich sein, die defekte integrierte Schaltungseinheit auf der Platine oder den Platinen, die angedeutet sind, zu identifizieren, indem man die in einer früheren Patentanmeldung der Anmelderin offenbarte Vorrichtung zur Feststellung von fehlerhaften Einheiten auf gedruckten Schaltplatten verwendet.

Es kann bemerkt werden, daß es in den meisten Fällen nicht notwendig ist, das ganze zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen. Beispielsweise kann der Bedienende, wenn die Auslesung bei der Karte mit der Seriennummer η anhält,

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unmittelbar in dem Fehler-Wörterbuch nachschlagen und ermitteln, ob diese Information ausreichend ist, um die defekte Einheit zu identifizieren oder ob er weitermachen muß, um weitere Informationen zu erhalten.

Alternativ kann zunächst einmal der ganze Kartenstapel ausgelesen werden, wobei nur die Nummern derjenigen Karten festgehalten werden, die das Anhalten verursachen, ohne daß gleichzeitig der Zustand der Lampen notiert wird. Der Bedienende kann dann in dem Fehler-Wörterbuch nachsehen, ob diese Teilsymptome für die Identifizierung der Defekte ausreichend sind. Wenn dies nicht der Fall ist, kann er eine zweite Auslesung des Stapels durchführen, um den Zustand der Lampen festzustellen, welcher den Defekt identifizieren kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Fehlererzeugung ist im wesentlichen eine Vorrichtung, die in der Lage ist, jede integrierte Schalteinheit der zu prüfenden Datenverarbeitungsanlage durch eine fehlererzeugende Einheit zu ersetzen und in der in der fehlererzeugenden Einheit enthaltenen Schaltung die Änderungen zu verursachen, welche die gleichen logischen Auswirkungen haben wie der Defekt, welcher die integrierte Schaltung beeinträchtigen kann.

Als Beispiel sei angenommen, daß die Schaltung der zu überprüfenden zentralen Datenverarbeitungseinheit integrierte Schalteinheiten des Typs verwendet, welcher üblicherweise "Transistor-Transistor-Logik" genannt wird; dies wird üblicherweise und auch nachstehend abgekürzt mit TTL.

Es wird angenommen, daß die verwendeten elementaren Schaltungen durch die Schaltzeichnungen der Figur 2 und Figur 3 wiedergegeben werden. Die Schaltung nach Figur 2 liefert die logische Funktion Nand (Nicht-Und). Dies wird erreicht

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durch Verwendung eines Transistors 10 mit mehreren Emittern und einer ausgangsseitigen Schaltung, welche die Ein-Emitter-Transistoren 11, 12 und 13 und eine Diode 14 umfaßt, wie es in Figur 2 angedeutet ist. Zusätzlich dazu umfaßt die Schaltung die vier Widerstände 15, 16, 17 und 18 mit geeigneten Widerstandswerten, welche, wie gezeigt, angeschlossen sind.

Es wird angenommen, daß der logische Wert Eins durch eine positive Polarität, beispielsweise +3 Volt, und der logische Wert Null durch O Volt dargestellt werden. Es ist ersichtlich, daß in dem Falle, in dem mindestens einer der Emitter A, B, C des Transistors 10 mit mehreren Emittern sich auf dem Wert 0 Volt befindet, sich seine Basis ebenfalls auf dem Wert O Volt befindet. Diese Spannung veranlaßt durch den mit der Basis des Transistors 11 verbundenen Kollektor, daß dieser gesperrt wird. Daher ist dessen Kollektor (Punkt 19) auf dem Wert von +3 Volt, während sich sein Emitter (Punkt 20) auf 0 Volt befindet. Der Transistor 13 ist stromdurchlässig (eingeschaltet) und der Transistor 12 ist gesperrt. Der Ausgang U ist auf im wesentlichen positiver Spannung bei etwa +3 Volt, d.h. auf einem logischen Wert Eins. Im anderen Falle, wenn alle Eingänge A, B, C sich auf dem Wert Eins, d.h. bei etwa +3 Volt, befinden, fließt ein Strom von der Spannungsquelle +V durch den Widerstand 16, die Basis des Transistors 10 und die Basis des Transistors 11, welcher daher eingeschaltet ist. Der Punkt 20 befindet sich auf einer positiven Spannung, die ausreicht, um den Transistor stromdurchlässig zu machen, während der Punkt 19, obwohl er sich auf einer geringfügig positiveren Spannung befindet, den Transistor 13 nicht stromdurchlässig machen kann wegen des Spannungsabfalls an der Diode 14. Der Transistor 13 ist daher gesperrt und der Ausgang befindet sich auf 0 Volt, d.h. auf dem logischen Wert Null. Die Schaltung liefert

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daher wie durch die Boole'sehe Gleichung

angedeutet, die logische Funktion Nand wobei u der Wert der Booleschen Variablen am Ausgang U und a, b, c die Werte der Variablen an den Eingängen A₃, B, C sind.

Die Schaltung nach Figur 3 liefert die Und-Oder-Nicht (AND-OR-NOT) Funktion, die abgekürzt mit NAOR bezeichnet wird. Sie umfaßt zwei Mehrfach-Emitter-Transistoren 20 und 21, zwei Einfach-Emitter-Transistoren 22 und 23 und die Widerstände 24, 25, 26 und 27 zur Bildung der Eingangsschaltung. Die Transistoren 28 und 29 bilden zusammen mit dem Widerstand 30 und der Diode 31 die Ausgangsschaltung. Wie bereits zuvor festgestellt, ist es erforderlich, daß beide Eingänge des Transistors 20 bzw. 21 sich auf dem Wert Eins befinden, damit der Transistor 22 bzw« 23 eingeschaltet ist. Wenn einer von beiden oder beide Transistoren 22 und 23 auf dem Wert Eins sind, befindet sich der Punkt 3?< auf einer relativ hohen positiven Spannung und gestattet, daß der Transistor eingeschaltet ist. Wegen des Spannungsabfalls über der Diode 21 ist dagegen, wie bereits zuvor erwähnt, die Spannung am Punkt 32 nicht positiv genug und der Transistor 28 ist gesperrt".

Sein Ausgang U befindet sich auf dem Null-Wert. Wenn mindestens einer der Eingänge des Transistors 20 und mindestens einer der Eingänge des Transistors 21 auf dem Wert 0 Volt (logische Null) sind, sind beide Transistoren 22 und 23 gesperrt, der Punkt 33 befindet sich auf 0 Volt, der Transistor 29 ist gesperrt, der Punkt 32 befindet sich auf einer relativ hohen positiven Spannung, der Transistor 28 ist eingeschaltet und der Ausgang U ist daher etwa +"V, d.h. er befindet sich auf dem logischen Wert Eins.

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Die Schaltung liefert daher die durch die Boole'sehe Gleichung angegebene Funktion

u= a · b + c · d

Die Figuren 2a bzw. 3a zeigen die Symbole, welche für die Schaltungen der Figur 2 bzw. 3 verwendet werden.

Es ist zu beachten, daß der logische Wert 1 an irgendeinem beliebigen Eingang einfach dadurch erreicht werden kann, daß man den Eingangsanschluß von der vorhergehenden Schaltung isoliert.

Diese Schaltungen können in verschiedener Weise angeordnet werden, um integrierte Schalteinheiten zu bilden. Beispielsweise kann ein Typ einer integrierten Schalteinheit eine einzige Nand-Schaltung mit 8 Eingangsanschlüssen (Figur 4) enthalten. Eine weitere Einheit kann zwei Nand-Schaltungen mit jeweils vier Einganfrsanschlüssen (Figur 5) besitzen. Eine dritte Schaltungseinheit kann drei Nand-Schaltungen mit jeweils drei Eingangsanschlüssen enthalten (Figur 6) und schließlich kann eine solche Einheit vier Nand-Schaltungen mit jeweils zwei Eingängen (Figur 7) besitzen.

Die integrierten NAOR-Schaltungse inhe iten können zwei NAOR-Schaltkreise mit vier Eingängen umfassen. Aus diesen Annahmen ergibt sich eine Gesamtzahl von fünf Arten von integrierten Schaltungseinheiten: Die verschiedenen Kombinationen und Verbindungen dieser Schaltungen untereinander ergeben eine Anzahl von verschiedenen Arten von gedruckten Schaltplatten. In den Figuren 4 bis 8 sind zusätzlich auch noch die Ausgangsieitungen, die Zuleitungen und die Erdungsleitungen angedeutet. Es ist ersichtlich, daß die maximale Anzahl von Anschlußpunkten 14 beträgt, entsprechend der integrierten Schaltungseinheit nach Figur 6. Dies ist

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ebenfalls gleich der Zahl der Anschlußstifte der verschiedenen integrierten Schaltungseinheiten.

Jeder Defekt, der die im Innern der Einheit enthaltenen integrierten Schaltungen beeinträchtigen kann, ist außen an der Einheit erkenntlich durch definierte logische Werte, die an bestimmten Eingangs- und Ausgangsanschlüssen ständig vorhanden sind, unabhängig von den an den anderen Anschlüssen vorhandenen logischen Werten. Es ist daher möglich, die durch die Defekte verursachten inneren Schaltzustände dadurch nachzuahmen, daß man an den richtigen Zuleitungen feste logische Werte einstellt. Durch diese Überlegung ist es außerdem möglich, die Anzahl der Änderungen, die in der äußeren Schaltung erzeugt werden, um die verschiedenen Fehle rzustände nachzuahmen, auf ein Minimum zu bringen. Es ist in der Tat ausreichend, nur diejenigen Änderungen zu erzeugen, welche an den Anschlußpunkten die richtigen festen Werte liefern, ohne Rücksicht darauf, welche physische Erscheinungsform und Ursache die inneren Defekte besitzen.

Bezüglich der Nand-Schaltung der Figur 2 ersieht man, daß ein Defekt, der den festen Wert Null an einem beliebigen Eingang verursacht, auch an dem Ausgang einen festen Wert Eins verursacht. Ein Versagen der Quelle für die Signaleinspeisung verursacht die Isolation aller Eingänge und der Ausgänge. Wenn die Verbindung nach Masse fehlt, werden alle Eingänge und der Ausgang auf eine Spannung in der Nähe der Speisespannung gebracht. In beiden Fällen ist der logische Wert der Eingänge und der Ausgänge eine feste Eins. Ein festgehaltener Wert Null am Ausgang kann als ein Null-Wert am Eingang einer darauffolgenden Schaltung und daher als ein festgelegter Wert Eins an ihrem Ausgang aufgefaßt werden.

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Schließlich wurde experimentell herausgefunden, daß der größte Teil der Defekte, welche durch Zufall das Innere einer integrierten Schaltung beeinträchtigen können, infolge von Fabrikationsfehlern und ähnlichen Gründen an dem Ausgang einen festgelegten Wert Eins verursachen. Daraus folgt, daß bei den integrierten Einheiten nach Figur 4 bis Figur 7, die nur Nand-Schaltungen enthalten, jeder durch Unterbrechungen oder falsche Masseverbindung an den Anschlußstiften den

und/Leitungen verursachte Defekt entweder auf einen festgelegten Wert Eins an einem der Eingangs- oder Ausgangsanschlüsse oder auf einen festgelegten Wert Eins auf allen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen reduziert werden kann. Daher sind alle Änderungen in der Schaltungsanordnung, welche gemacht werden müssen, um alle möglichen Fehler nachzuahmen, entweder auf eine einzige Unterbrechung eines der Eingangs- oder Ausgangsanschlüsse oder auf die mehrfache Unterbrechung aller Eingangs- und Ausgangsanschlüsse beschränkt .

Im Hinblick auf die NAOR-Schaltung der Figur 3 gilt das Obengesagte für einzelne Defekte, die durch einen festen Wert Eins an den Eingangs- oder Ausgangsanschlüssen verursacht werden und für den mehrfachen Defekt, der auf eine Unterbrechung der Speisespannung oder der Masseverbindung zurückzuführen ist. In dem anderen Falle erzeugt ein festgelegter Wert Null an einem der And-Eingänge, d.h. an einem der Emitter der Vielfach-Emitter-Transistoren, nicht notwendigerweise einen festgelegten Wert Eins an dem Ausgang.

Diese Art von Defekt muß dadurch nachgeahmt werden, daß die Eingangsverbindung in der Weise geändert wird, daß man einen solchen Anschluß auf der Seite der integrierten Schaltungseinheit mit Masse verbindet und ihn von der vorhergehenden Schaltung abtrennt. Es 1st augenscheinlich, daß es genügt, einen solchen Defekt nur an einem einzigen der

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Eingänge jeder And-Schaltung zu verursachen; wenn nämlich einer der Eingänge Null ist, dann ist der Wert des anderen Eingangs unerheblich.

Als Schlußfolgerung ergibt sich, daß an den Schaltungen, die mit den Anschlußklemmen der integrierten Schaltungseinheiten verbunden sind, die folgenden Änderungen durchzuführen sind:

a) Für Schaltungseinheiten aller Art:

Die Verbindung zu jedem der Anschlußpunkte wird nach und nach

- an allen Punkten aber immer nur an einem einzigen Punkt unterbrochen,

- es wird gleichzeitig die Verbindung zu allen Anschlußpunkten unterbrochen.

b) Für die Schaltkreiseinheiten nach Figur 8 wird zusätzlich dazu die Verbindung zu einem der Eingangsanschlüsse jedes Paars unterbrochen und geerdet.

Die Figuren 9 und 10 stellen schematisch in Form von Schaltern die Vorrichtungen dar, die solche Änderungen erzeugen können. Die Schaltzeichnung nach Figur 9 ist gültig für eine Schaltkreiseinheit der Art nach Figur 4 bis Figur 7 und die Schaltzeichnung nach Figur 10 ist gültig für eine Schaltkreiseinheit der Art nach Figur 8.

Es kann häufig vorkommen, daß beispielsweise bei einer Nand-Schaltung mit vier Eingängen, bei der nur zwei Eingänge benötigt werden, die übrigen Eingänge zu einem der verwendeten Eingänge parallel geschaltet werden (Figur H). In diesem Fall besteht eine Übei'zähligkeit (redundance) an

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Verbindungen zwischen der inneren und der äußeren Schaltung. Die zufällige Unterbrechung einer solchen überflüssigen Verbindung erscheint nicht als ein Defekt und kann daher nicht festgestellt werden.

Es ist zwecklos, bei der Aufstellung des Fehler-Wörterbuchs nur einen einzigen solcher Anschlußpunkte zu unterbrechen. In diesem Falle wird es notwendig, alle Parallelverbindungen zu unterbrechen und damit effektiv den Defekt nach Figur 12 zu verursachen. Wenn daher zwei oder mehr Schaltungen in der gleichen Art parallel untereinander verbunden sind, wie es in Figur 13 gezeigt ist, sollte jeder Defekt nicht nur an einer einzigen Einheit, sondern an allen entsprechenden Anschlußpunkten parallel miteinander verbundener Einheiten (Figur 14) nachgeahmt werden.

jede integrierte Schaltungseinheit ist in einem geeigneten Gehäuse eingeschlossen, das in dem angeführten Beispiel mit 14 Anschlußstiften ausgestattet ist, und ist auf gedruckten Schaltplatten befestigt, an denen die Stifte mit den entsprechenden Leitungen verlötet sind. Um die Einfügung der Vorrichtung zur Fehlererzeugung zu gestatten, ist es notwendig, besondere Schaltplatten vorzusehen, auf denen die integrierten Schaltungseinheiten in geeignete Sockel eingesteckt werden, aus denen sie von Hand herausgenommen werden können.

In Figur 15 wird ein Teil einer solchen besonderen Schaltungsplatte 49 dargestellt. Jeder der Plätze, der auf normalen Schaltungsplatten von integrierten Schaltkreiseinheiten eingenommen wird, wird statt dessen von einem Sockel mit 14 Steckkontakten 51 eingenommen, welche den 14 Stiften 52 der integrierten Snhaltungse inhe it 53 entsprechen. Diese Steckkontakte 51 sind an der gegenüberliegenden Fläche der Platte 49 als vorstehende Steckerstifte 54 verlängert,

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die in einer solchen Weise mit der gedruckten Leitungsführung der Platte 49 verlötet sind, daß die Arbeitsweise der Schaltungsplatte sich nicht von derjenigen einer normalen Schaltungsplatte unterscheidet, wenn die integrierte Schaltungseinheit 53 in den Sockel 50 eingesteckt wird.

Die vorstehenden Steckerstifte 54 erlauben das Einstecken einer Fehlergeneratorvorrichtung 55, wie sie schematisch in der Figur 16 dargestellt ist. Sie umfaßt eine obere Platte 56, auf der ein Sockel 57 befestigt ist, der mit den Steckerstiften 54 verbunden werden kann. Eine Zwischen- ^

platte 58 trägt, wie in der Figur gezeigt, eine integrierte Schaltungseinheit 59 von der gleichen Art wie die integrierte Schaltungseinheit 53. Die Stifte der integrierten Schaltungseinheit 59 sind mit den Steckkontakten des Sockels 57 über eine Schaltung aus diskreten Bauteilen verbunden, die Widerstände und Transistoren enthält, von denen einige durch gestrichelte Linien (61, (32) in der Figur 16 angedeutet sind.

Solche Transistoren und Widerstände arbeiten als Schalter, um die Schaltungsänderungen zu erzeugen, welche die Defekte nachbilden. Die Steuerleitungen dieser Schalter und andere zusätzliche Leitungen sind in einem Kabel 63 enthalten, das A

an einer Platte 60 befestigt ist. Die ganze Anordnung ist in einem geeigneten, nicht gezeigten Schutzgehäuse eingeschlossen.

Die Anzahl der Arten solcher Vorrichtungen 55 zur Fehlererzeugun^ ist gleich der Anzahl der Arten integrierter Schaltungseinheiten, d.h. in dem betrachteten Beispiel 5. Eine Anzahl von besonderen Prüfplatten 49, welche gleich der Zahl der Arten von gewöhnlichen gedruckten Schaltungsplatten ist, muli vorbanden sein: Diese Zahl kann ein Vielfaches von Zehn betragt.'». Die Schal tuiifjsp Latte, deren Defekte nachgeahmt werden rollen, wird aus ihrem V^rbindungsstecker herausgezogen und an ihrer liliille wird die

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Prüfplatte 49, in deren Sockel die integrierte Schalteinheit eingesteckt ist, eingesetzt. Dabei wird eine Verlängerungsplatte zwischengefügt, die gestattet, daß die Spezialschaltungsplatte 49 über die benachbarten Schaltungsplatten herausragt und auf diese Weise die auf ihr befestigten integrierten Einheiten leicht zugänglich sind.

Die integrierte Schaltungseinheit 53, deren Defekte nachgeahmt werden sollen, wird aus ihrem Sockel entfernt und der Sockel der Vorrichtung 55 zur Erzeugung von Defekten vom passenden Typ wird auf die vorstehenden Steckerstifte eingesteckt.

Wenn an die Vorrichtung 55 kein Steuersignal gegeben wird, sollte die zentrale Datenverarbeitungsanlage richtig arbeiten. Jedes richtige Steuersignal verursacht Modifikationen der Schaltung, welche die gewünschten Defekte nachahmen.

Die Figur 17 zeigt teilweise die Schaltzeichnung einer Vorrichtung 55 zur Erzeugung von Defekten für den Fall, daß die integrierte Schaltungseinheit, für die ein Defekt nachgeahmt werden soll, von dem Typ entsprechend Figur 8 ist und zwei NAOR-Schaltungen umfaßt. Die integrierte Einheit ist in Figur 17 mit der Bezugsziffer 99 bezeichnet. Wie bereits zuvor erläutert, ist es zur Nachahmung aller möglichen Defekte an dieser Einheit 99 erforderlich, zusätzlich zur Unterbrechung der Verbindungen zu den Anschlußpunkten die Möglichkeit zu besitzen, vier der acht Eingangsleitungen zu erden. Beispielsweise können diese zu erdenden Leitungen mit den Stiften A., C-, A„ und C., verbunden sein. Die zwölf Steckkontakte des Sockels 57 (Figur 16), die bei dieser Art Schaltungseinheit verwendet werden, sind in Figur 17 durch die zwölf mit den Bezugsziffern K)O bis bezeichneten Kreise angedeutet. In der Zeichnung sind die Verbindungen zwischen diesen Socke Ikontakten und den Kontaktstiften der Scha 1tungseinheit 1UO nur tür die

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Einspeisungsverbindung 100, die Masseverbindung 111, für die Eingangsverbindungen 1.01, 102, 103 und 104 und für die Ausgangsverbindung 105 gezeigt, d.h. für die Anschlüsse, die sich auf eine einzige in der integrierten Schaltungseinheit enthaltene NAOR-Schaltung beziehen. Der Anschluß liefert die Speisespannung für die Schaltung zur Erzeugung von Defekten, für die integrierte Schaltungseinheit 99 und zusätzlich dazu ein Spannungssignal auf einer Signalleitung 129, die mit der Steuerschaltung verbunden ist.

Aus der Betrachtung beispielsweise des Stiftes A^ der Einheit 99 ist ersichtlich, daß er über den Transistor 116, der über den Widerstand 112 versorgt wird, und über den Widerstand 122 durch die Steuerleitung 132 angesteuert wird, und mit dem Anschlußkontakt 101 verbunden ist. Im Ruhezustand liegt an der Steuerleitung 132 eine positive Spannung und wird auf die Basis des Transistors 116 gegeben, der daher stromdurchlässig ist.

Der gleiche Anschlußstift A- ist ebenfalls mit dem Kollektor des Transistors 120 verbunden, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basis über den Widerstand 126 durch die Steuerleitung ""*6 gesteuert wird. Im Ruhezustand ist auf der Leitung 136 eine Spannung 0 vorhanden und der Transistor ist daher gesperrt. Daher ist der Stift A- von Erde isoliert.

In diesem Zustand wird jede Änderung der Spannung und damit des logischen Wertes, die am Anschlußkontakt 101 eingegeben wird, über den Transistor 11ö auf den Kontaktstift Aj weitergegeben. Wenn ein Defekt entsprechend einer Leitungsunterbrechung erzeugt werden muß, was einem festen logischen Wert ι am Stift A- entspricht, wird die Steuerleitung 132 auf die Spannung 0 Volt gebracht. Daher wird der

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Transistor 116 gesperrt und an den Kontaktstift A- wird eine positive konstante Spannung, d.h. der logische Wert 1 gegeben.

Wenn statt dessen ein fester logischer Wert O auf den Kontaktstift A₁ gegeben werden muß, welcher außerdem von Erde isoliert werden muß, wird gleichzeitig eine positive Spannung an die Steuerleitung 136 gegeben. Dadurch wird der Transistor 120 veranlaßt, in den stromdurchlässigen Zustand zu gehen und den Anschlußkontakt A₁ mit Erde zu verbinden. Defekte entsprechend einer Unterbrechung können an allen Eingangs- und Ausgangskontakten mit Hilfe der Transistoren 116, 11.7, 118, 119, 130 erzeugt werden, welche mit den Kontaktstiften A-, B-, C₁, D₁ und U₁ verbunden sind und ebenso an den homologen nicht gezeigten Transistoren, die an die Kontaktstifte A₂, B₉, C₂, D₉ und U₉ angeschlossen sind.

Wenn alle Transistoren gesperrt sind, wird der Defekt entsprechend einer mehrfachen Unterbrechung erzeugt. Schließlich können die Defekte entsprechend einer Erdung an den Stiften A₁ und C₁ mit Hilfe der Transistoren 120 und 121 und an den Kontaktstiften A₉ und C₉ mit Hilfe der beiden nicht gezeigten homologen Transistoren erzeugt werden. Die Anzahl der Steuerleitungen für die im Beispiel betrachtete Schaltungseinheit, welche dem in der Figur 8 gezeigten Typ entspricht, ist daher gleich groß wie die Zahl der in Figur gezeigten Schalter. Für die anderen Arten von Schaltkreisen, welche lediglich Defekte entsprechend einer Unterbrechung erfordern, wird diese Zahl gleich der Zahl der Zuleitungen und der Ausgangsleitungen sein, die einen als Schalter arbeitenden Transistor aufweisen, d.h. 9 für die Art von Schalteinheit nach Figur 4, 10 für die Art nach Figur 5 und 12 für die Schalteinheiten nach Figur 6 und 7. Zusätzlich dazu ist eine Signalleitung 129 vorgesehen. Auf dieser Leitung

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ist eine positive Spannung vorhanden, wenn die Vorrichtung 55 zur Fehlererzeugung anstelle der Schaltungseinheit eingesteckt wird.

Die Einheit zur Fehlererzeugung, die in Figur 18 schematisch wiedergegeben ist, umfaßt so viele Vorrichtungen 80,

81, 8Γ, 83, 84 zur Erzeugung von Defekten, wie es in der

zu überprüfenden Datenverarbeitungsanlage Arten von verwendeten integrierten Schaltungseinheiten gibt. D.h. in dem angenommenen Falle sind dies fünf und ein Adapter 90, in dem die fünf Verbindungskabel 85, 86, 87, 88, 89 enden. M

Diese Kabel sind jeweils mit einer der Vorrichtungen 80, 81,

82, 83, 84 zur Erzeugung von Defekten verbunden. Der Adapter 90 umfaßt im wesentlichen einen Anschlußstreifen 91, an dem die Steuerleitungen der Kabel 85 bis 89 angeschlossen sind und einen Anschlußstreifen 92, mit dem die Signalleitungen 129 verbunden sind, die zu den fünf Vorrichtungen zur Erzeugung von Defekten gehören. Auf diesen Leitungen 129 ist, wie oben erläutert, eine Signalspannung vorhanden, wenn die zugehörige Vorrichtung auf die herausragenden Kontaktstifte einer Spezialschaltungsplatte anstelle einer integrierten Schaltungseinheit eingesteckt wird. Da irgendeine der fünf Vorrichtungen zur Erzeugung von Defekten zu irgendeinem Zeitpunkt in einem solchen Zustand sein kann, können * die Signalleitungen 129 von allen fünf Vorrichtungen, welche in verschiedenen Vorrichtungen zur Erzeugung von Defekten an an der gleichen Stelle angeordneten Kontaktstiften die gleiche Aufgabe erfüllen, parallel zueinander geschaltet werden. Der Verbindungsteil 90 wird mit Hilfe eines Mehrfachsteckers an das Steuersystem für die Erzeugung von Defekten angeschlossen, weLehes die Signale von den Signalleitungen aufnimmt und auf den Steuerleitungen Steuerbefehle abgibt.

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Zwischen den Anschlußpunkten der Anschlußstreifen 91 und und den Stiften des Verbindungsteils 93 sind passende Schaltungen zur Verstärkung und Impedanzanpassung vorhanden, von denen nur zwei schematisch in Form von Blockschaltbildern mit gestrichelt gezeichneter Umrandung gezeigt werden.

Die Einheit zur Erzeugung von Defekten, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann dazu verwendet werden, durch ein manuelles Verfahren ein Fehler-Wörterbuch aufzustellen. Das Blockschaltbild des Systems ist in Figur 19 wiedergegeben. Es umfaßt die gleichen Elemente wie in Figur 1 und ist durch ein System 1.51 zur Steuerung der Einheit zur Erzeugung von Defekten von Hand erweitert. Dieses Handsteuersystem 151 ist mit einem Tastenfeld 152 zur Steuerung der Erzeugung von Defekten ausgestattet und ist mit der zuvor beschriebenen Einheit zur Erzeugung von Defekten verbunden, welche den Verbindungsteil 9O und fünf Vorrichtungen 85 bis 89 zur Erzeugung von Defekten umfaßt.

Der Bedienende hat eine Liste mit folgenden Angaben zur Verfügung: Alle in der zu prüfenden Anlage enthaltenen bedruckten Schaltplatten, den Kode zur Identifizierung aller auf jeder Schaltungsplatte enthaltenen integrierten Schaltkreise und die Liste der für jede integrierte Schaltungseinheit nachzuahmenden Defekte. Nach dem vorgegebenen Programm nimmt der Bedienende aus der zu prüfenden Anlage die erste Schaltungsplatte heraus und ersetzt sie durch eine Spezialplatte der richtigen Art unter Zwischenfügung einer Erweiterungsplatte. Dann entfernt er die erste integrierte Schaltungseinheit aus der Platte und setzt an ihrer Stelle die passende Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten ein.

In diesem Betriebszustand ist es bequem, das ganze Fehlersuchprogramm auslesen zu lassen. Es sollten dabei keine Fehler angezeigt werden oder, mit anderen Worten, es sollte

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angezeigt werden, daß die gesamte Anlage richtig arbeitet. Der Bedienende betätigt dann eine Taste des Tastenfeldes und veranlaßt, daß der erste programmierte Defekt für die integrierte Schaltungseinheit erzeugt wird. In diesem Betriebszustand läßt der Prüfende gemäß dem oben beschriebenen Prüfverfahren, indem er auf das Steuerpult 2 einwirkt, die Karten des Fehlersuchprogrammes durch das Kartenlesegerät auslesen. Der künstlich erzeugte Defekt wird veranlassen, daß die Auslesung des Kartenstapels einmal oder mehrfach angehalten wird. Der Bedienende notiert die Symptome, die dem ersten Defekt der ersten integrierten Einheit der ersten Schaltungsplatte entsprechen. Durch Einwirkung über das Tastenfeld 152 wird er dann an der gleichen Einheit einen zweiten Defekt erzeugen. Er wird das Fehlersuchprogramm noch ein weiteres Mal auslesen lassen und wird dabei die mit diesem Defekt in Beziehung stehenden Symptome festhalten. Wenn alle Defekte, die an der ersten integrierten Einheit der ersten Schaltungsplatte erzeugt werden sollen, nachgeahmt worden sind, steckt der Bedienende die erste integrierte Schaltungseinheit wieder in ihren eigenen Sockel zurück, zieht die Vorrichtung zur Erzeugung von Fehlern heraus und führt den gleichen Vorgang bezüglich der zweiten integrierten Schaltungseinheit der ersten Schaltungsplatte durch. Wenn dies für alle Schaltungseinheiten der ersten Schaltungsplatte durchgeführt ist, wird die Spezialplatte herausgenommen und die ursprüngliche Platte wird auf ihren Platz wieder zurückgebracht. Dann wird der obige Ablauf bezüglich der zweiten Schaltungsplatte usw. wiederholt. Am Ende besitzt der Bedienende als Ergebnis eine Liste, in der für .jeden Defekt von ,jeder Schaltungseinheit von jeder Schaltungsplatte die zugehörigen entsprechenden Symptome enthalten sind. Um ein praktisch brauchbares Fehler-Wörterbuch zu erhalten, muß diese Liste umgestellt werden, indem alle Symptome in einer vorgegebenen Reihenfolge aufgeführt werden und für jedes Symptom die eine oder die Vielzahl

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integrierten Einheiten und die eine oder mehrere Schaltungsplatten angegeben werden, auf denen die Defekte, welche das Symptom verursacht haben, erzeugt worden sind.

Dieser Vorgang braucht für jede Art oder jede Ausführungsform einer Anlage nur einmal durchgeführt zu werden. Er erscheint jedoch bereits für eine mäßig komplizierte Anlage sehr ermüdend und zeitraubend.

Aus diesen Gründen werden die obigen Arbeitsvorgänge erfindungsgemäß fast vollständig automatisiert durch die Verwendung eines Steuercomputers, der in der Lage ist, alle Arbeltsvorgänge auszuführen, die keine mechanischen Änderungen erfordern. D.h. der Computer führt alle Arbeitsgänge aus, mit Ausnahme des von Hand durchgeführten Austausches der üblichen gedruckten Schaltungsplatten durch die Spezialplatten und des Einsetzens der Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten.

Die für die Automatisierung des Verfahrens gemäß der Erfindung erforderliche Anlage ist in Figur 20 wiedergegeben, welche die zu prüfende zentrale Datenverarbeitungseinheit 1, ihr Steuertastenfeld 2, und ihr Anzeigefeld 3 umfaßt. Sie enthält auch einen insgesamt mit der Bezugsziffer 160 bezeichneten Steuercomputer, der eine zentrale Datenverarbeitungsanlage 161 umfaßt, welche mit den folgenden außen angeschlossenen Einheiten verbunden ist: einem Drucker 162, einem Kartenauslesegerät 163 und zwei Magnetbandeinheiten und 165. Der Computer 160 ist außerdem mit einer Ifehrfach-Verbindungseinheit 166 verbunden. Seine Aufgabe besteht darin, den Anschluß von vier Vorrichtungen an die zentrale Datenverarbeitungsanlage 161 des Steuercomputers 160 nacheinander zu ermöglichen, welche die gleiche Anzahl von Vorrichtungen, wie sie bei der zuvor beschriebenen Bedienung

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von Hand verwendet werden, ersetzen und automatisch die gleichen Funktionen ausführen können.

Diese Vorrichtungen sind:

a) die Steuereinheit 167 der Einheit 90 zur Erzeugung von Defekten,

b) die Vorrichtung 168 zur Automatisierung des Steuertastenfeldes in Verbindung mit dem Steuertastenfeld 2,

c) die Vorrichtung 169 zur Aufzeichnung der Symptome, welche mit der Anzeigetafel 3 in Verbindung steht,

d) die Vorrichtung 170 zur Nachbildung des Kartenlesers.

Der Kartenleser 163 ist mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit 161 des Steuercomputers 160 verbunden und wird mit einem Stapel von Karten beschickt, von denen jede zu einer verschiedenen integrierten Einheit der zu prüfenden zentralen Datenverarbeitungsanlage 1 gehört und entsprechende Markierungen, um die integrierte Einheit wirksam zu identifizieren und zu lokalisieren, und die Liste der auf dieser zu erzeugenden Defekte enthält.

Die Magnetbandeinheit 164 wird mit einem Magnetband beschickt, auf dem das Fehlersuchprogramm für die zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 aufgezeichnet ist. Dieses Fehlersuchprogramm ist in Blöcke unterteilt, von denen jeder das Teilprogramm enthält, das auf einer Lochkarte des Kartenstapels für das Fehlersuchprogramm enthalten ist. Daher ersetzt diese Magnetbandeinheit 164 das Kartenlesegerät 4 der Figuren 1 und 19. Die aufeinanderfolgenden Blöcke werden unter Steuerung durch die zu überprüfende zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 ausgelesen.

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Die Magnetbandeinheit 165 wird verwendet, um die Reihenfolge der mit den erzeugten Defekten in Beziehung stehenden Symptome aufzuzeichnen. Die Drucke reinheit 162 wird verwendet, um dem Bedienenden die Anweisungen für die von Hand durchzuführenden Arbeitsgänge zu übermitteln, d.h. für den Ersatz einer normalen Schaltungsplatte durch die geeignete Spezialschaltungsplatte und den Ersatz einer eingesteckten Schaltungseinheit durch die richtige Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten.

Die Funktionen der mit Hilfe der Mehrfach-Anschlußeinheit an die zentrale Datenverarbeitungseinheit des Steuercomputers 160 angeschlossenen Vorrichtungen werden nachstehend beschrieben.

Die Steuereinheit 167 der Einheit 151 zur Erzeugung von Defekten erzeugt nacheinander entsprechend den vom Steuercomputer 160 abgegebenen Befehlen alle auf den verschiedenen integrierten Schaltungseinheiten programmierten Defekte. Dies geschieht mit Hilfe von Signalen, die über die Anpassungs- und Verstärkungsschaltungen auf die Steuerleitungen der Vorrichtungen zur Erzeugung von Defekten einwirken. Ihr Betrieb wird ermöglicht und gesteuert durch die Spannungssignale, die auf der Signalleitung der in Betrieb befindlichen Vorrichtung vorhanden sind.

Die Vorrichtung 168 zur Automatisierung des Steuertastenfeldes wird parallel zu dem Tastenfeld 2 geschaltet und ist in der Lage, an die zu prüfende zentrale Datenverarbeitungsanlage 1 die gleichen Signale abzugeben, welche durch eine manuelle Betätigung des Tastenfeldes abgegeben würden. Insbesondere gibt sie nach jedem Anhalten des Fehlersuchprogramms die Signale, welche die Auslesung des Programms erneut starten.

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Die Vorrichtung 169 zur Aufzeichnung der Symptome wird paral lel zu der Anzeigetafel 3 geschaltet und nach jedem Anhalten des Fehlersuchprogramms infolge eines Fehlers wertet sie die durch den Zustand der "Halt-Lampe" und das Muster der eingeschalteten oder ausgeschalteten oder flackernden Lampen gegebene Information aus. Der Steuercomputer 160 zeichnet diese Daten auf dem Magnetband der Schreibereinheit zusammen mit der Seriennummer des Blocks, welcher das Anhalten der Programmauslesung verursacht hat, der Anzeige des erzeugten Fehlers und mit den Daten zur Identifizierung und Lokalisierung der integrierten Schaltungseinheit, die den Fehler aufweist, auf.

Die Vorrichtung 170 zur Nachbildung des Kartenauslesegerätes erfüllt die Funktion, auf den Steuercomputer 160 die in der zu prüfenden zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 erzeugten Rechenbefehle zu übertragen, um nacheinander jeden Block des Fehlersuchprogramms zu lesen und ihn in den Hauptgedächtnisspeicher desselben einzuschreiben, wenn kein Fehler am Ende der Auslesung des vorhergehenden Blocks festgestellt wird.

Die Reihenfolge des Arbeitsablaufs ist die folgende: Als vorbereitenden Arbeitsschritt läßt der Steuercomputer 160 das ganze Fehlersuchprogramm auslesen und in Blockform über das Gerät 161 zur Nachbildung des Kartenauslesegerätes in den Gedächtnisspeicher der zentralen Datenverarbeitungsanlage einschreiben. Wenn die Datenverarbeitungsanlage ohne Defekte ist, wird kein Anhalten des Auslesens stattfinden. Danach weist der Steuercomputer 160 das Kartenauslesegerät 163 an, die erste Karte auszulesen, welche den Kode zur Identifizierung und Lokalisierung der ersten integrierten Einheit und die Liste der an ihr zu erzeugenden Fehler enthält. Infolgedessen druckt der Drucker 162 die Anweisung für den Bedienenden, daß diese integrierte Einheit

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enthaltende Schaltungsplatte durch die richtige Spezialplatte zu ersetzen und die geeignete Vorrichtung zur Erzeugung von Fehlern anstelle dieser ersten integrierten Einheit einzustecken.

Die Beendigung dieses Arbeitsganges wird der Steuereinheit der Einheit zur Erzeugung von Defekten durch die Anwesenheit einer Spannung auf der Signalleitung Übermittelt, die mit der vorgenannten Vorrichtung 151 zur Erzeugung von Defekten verbunden ist.

Der Steuercomputer 160 überprüft dann, daß diese von Hand auszuführende Tätigkeit richtig durchgeführt worden ist und gibt anschließend den Rechenbefehl zur Erzeugung des ersten Defektes über die Steuereinheit der Einheit zur Erzeugung von Defekten.

Anschließend löst die zu prüfende zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 über die Einheit 170 zur Nachbildung des Kartenauslesegerätes die nacheinander erfolgende Auslosung der Blöcke des Fehlersuchprogramms aus, die auf dem Magnetband in der Magnetbandeinheit 164 aufgezeichnet sind. Gewöhnlich wird der durch die Vorrichtung 151 zur Erzeugung von Defekten an der ersten integrierten Schalteinheit erzeugte Defekt ein einmaliges oder mehrfaches Anhalten der Auslesung des Fehlerprogramms verursachen. Bei jedem Defekt veranlaßt, wie bereits erwähnt, die zu prüfende zentrale Datenverarbeitungseinheit 1, daß die Vorrichtung 169 zur Aufzeichnung der Symptome die zugehörigen Symptome auswertet und Aufzeichnet. Dann wird durch Betätigung der Vorrichtung 168 sur Nachbildung des Tastenfeldes die Auslesung des FehIerprogramme fortgesetzt. Gleichzeitig mit der Anzeige des erzeugten Defektes und der Information zur Identifizierung und Lokalisierung der durch den Defekt beeinflußten integrierten Einheit wird auf dem Magnetband der Magnetbandeinheit 165

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die Seriennummer des vor jedem Anhalten zuletzt ausgelesenen Blocks, das Muster der eingeschalteten oder ausgeschalteten oder flackernden Lampen und der Zustand der "Halt-Lampe" aufgezeichnet.

Am Ende des ersten Auslesevorgangs des gesamten Fehlerprogramms sind alle mit dem ersten Defekt auf der ersten integrierten Schalteinheit verbundenen Symptome auf dem Magnetband aufgezeichnet, das sich in der Magnetbandeinheit 165 befindet. Nacheinander läßt der Steuercomputer 160 über die Steuereinheit 167 der Einheit 151 zur Erzeugung von Defekten J

den zweiten Defekt an der gleichen integrierten Einheit erzeugen und die Auslesung des Fehlerprogramms wird durch die zu prüfende zentrale Datenverarbeitungseinheit 1 abgerufen; auf diese Weise werden alle zu diesem zweiten Defekt gehörigen Symptome aufgezeichnet.

Wenn alle in der Liste, die zu der ersten zu prüfenden Schaltungseinheit gehört, enthaltenen Defekte erzeugt worden sind, veranlaßt der Steuercomputer 160, daß die Druckereinheit 162 die nächste Anweisung für den Bedienenden ausdruckt. Sie besteht darin, die erste integrierte Schaltungseinheit wieder in ihren Sockel einzusetzen, die Vorrich- ο tung 151 zur Erzeugung von Defekten aus dem Sockel heraus- ™ zuziehen, die zweite integrierte Einheit herauszunehmen und die richtige Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten mit Hilfe der vorstehenden Kontaktstifte in deren Sockel einzustecken. Auf diese Weise werden alle Symptome, die mit Defekten in Beziehung stehen, die an der zweiten Einheit der ersten Schaltplatte erzeugt werden, aufgezeichnet. Das gleiche geschieht nacheinander mit der dritten, vierten usw. integrierten Schaltungseinheit.

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Wenn alle auf der ersten Schaltungsplatte enthaltenen Integrierten Schaltungseinheiten dem Fehlerprogramm unterworfen wurden, gibt der Steuercomputer 160 mit Hilfe des Druckers 162 Anweisung an den Bedienenden, das Sonderschaltbrett zu entfernen, die erste normale Schaltungsplatte wieder einzufügen und die zweite normale Schaltungsplatte mit der entsprechenden Sonderschaltungsplatte zu vertauschen und anschließend beginnt der zuvor angedeutete Arbeitszyklus von neuem.

Wenn alle Schaltungsplatten dem Verfahren unterworfen worden sind, enthält das Magnetband der Magnetbandeinheit 165 eine Liste von Aufzeichnungen, die in der Reihenfolge der Arbeitsgänge an allen integrierten Einheiten geordnet sind, wie sie durch die Aufeinanderfolge der Karten in dem Kartenlesegerät 163 bestimmt wird. Auf dieser Liste sind alle Symptome entsprechend den verschiedenen an jeder integrierten Schaltungseinheit erzeugten Defekten aufgezeichnet. Um ein Fehler-Wörterbuch zu erhalten, muß der Steuercomputer oder ein anderer Computer die Liste der Aufzeichnungen umordnen. Man erhält dann eine Liste, die entsprechend einer zweckmäßigen vorgegebenen Reihenfolge der Symptome auf eine solche Weise angeordnet ist, daß jedes Symptom oder jede Gruppe von Symptomen in Beziehung gebracht ist mit der Identifizierung und Lokalisierung einer oder mehrerer defekter integrierter Schaltungseinheiten.

Die Anordnung der Symptome in der Liste kann beispielsweise den Seriennummern der ersten Blöcke entsprechen, welche das Anhalten des Auslesens veranlaßt haben und als Unterteilung kann die Nummer der anderen Blöcke gewählt werden, welche anschließendes Anhalten verursacht haben.

Wenn diese Liste einmal erhalten ist, wird sie ausgedruckt und bildet das tatsächliche Fehler-Wörterbuch für den Bedienenden zur Ausführung des oben beschriebenen PrüfVorganges.

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Verschiedene Änderungen und Modifikationen der beschriebenen Methoden sind möglich. Beispielsweise können zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Methode zwei verschiedene Magnetbandaufzeichnungen des Fehlersuchprogrammes vorgesehen werden, die miteinander verglichen werden, um mögliche Fehler in der Aufzeichnung festzustellen. Das ganze Diagnoseprogramm kann nach jedem Austausch jeder integrierten Schaltungseinheit vor der Erzeugung der Fehler ausgelesen we rden.

Darüberfhinaus kann eine Anzahl von Maßnahmen ergriffen werden, um das Nachschlagen des Fehler-Wörterbuches zu erleichtern und zu beschleunigen, beispielsweise können nur die Symptome ausgedruckt werden, welche wirksam sind, um die defekte Schaltungseinheit zu identifizieren und die überflüssige Information kann eliminiert werden.

Diese und ähnliche Modifikationen des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung sind offensichtlich und können von dem Fachmann leicht herausgefunden werden, ohne den Inhalt und das Wesen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (5)

- 36 -Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung von Fehlersuchvorrichtungen für ein elektronisches Gerät, ausgestattet mit Eingabevorrichtungen, um auf vorgegebene innere Eingabespeichervorrichtungen vorgegebene Folgen von Fehlersuchsignalen zu geben und mit Ausgabevorrichtungen zur Wiedergabe der Zustände von vorgegebenen inneren Ausgabespeichervorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Verfahrensschritte umfasst;

Die Erzeugung von effektiven Schaltungsänderungen, welche einzelne Defekte nachbilden, die in einem Satz zweckmassiger Grosse aller Defekte enthalten sind, welche für das elektronische Gerät möglich sind,

Eingabe einer geeigneten Folge von Fehlersuchsignalen in die Eingabevorrichtung, gleichzeitig mit der Nachbildung jedes einzelnen Defektes dieses Satzes,

Aufzeichnung geeigneter Muster von Zuständen der Auegangsvorrichtungen als Folge der Eingabe der Folge von Fehlersuchsignalen, um eine Liste aufzustellen, die Sätze von Fehlersymptomen mit den möglichen Defekten in Beziehung bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Schaltungsänderungen durch geeignetes Einschalten vorgegebener elektrischer Verbindungen durch Halbleitervorrichtungen erhalten werden, die auf die Befehlssignale ansprechen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Folge der Fehlersuchsignale

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in Signalblöcke aufgeteilt ist, welche nacheinander an die Eingabevorrichtung eingegeben werden, wobei die Folge der Eingabe dieser Fehlersuchblöcke jedes Mal dann unterbrochen wird, wenn das Muster der Zustände an den Ausgangsspeiche rvorrichtungen am Ende eines Blocks von dem erwarteten Muster der Zustände der Ausgangsvorrichtungen abweicht.

4. Vorrichtung zur wirksamen Erzeugung von Änderungen in einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage zur Nachbildung von Defekten, welche integrierte Schaltungsein- M heiten enthält, die fest auf herausnehmbaren Trägern befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Teile umfaßt:

Mindestens ein Austauschträgerteil (49), welcher herausnehmbare integrierte Schaltungseinheiten (53) und Vorrichtungen (54) enthält, um damit eine Vorrichtung (55) zur Erzeugung von Defekten austauschbar zu verbinden,

mindestens eine Vorrichtung (55) zur Erzeugung von Defekten, die mit Anschlußvorrichtungen (57) ausgestattet ist, mit denen sie austauschbar mit dem Austauschträgerteil ■*

verbunden werden kann, zusammen mit dem Herausnehmen ™

einer der herausnehmbaren integrierten Schaltungseinheiten, wobei die Vorrichtung (55) zur Erzeugung von Defekten eine innere integrierte Schaltungseinheit (99) umfaßt, die im wesentlichen identisch zu der herausgenommenen integrierten Schaltungseinheit ist und Halbleiterschaltervorrichtungen (116 - 121) umfaßt, die auf Befehlssignale ansprechen und effektiv Veränderungen in den Leitfähigkeitszuständen der elektrischen Verbindungswege erzeugen, die die Anschlüsse der inneren integrierten Schaltungseinheit mit der Anschlußvorrichtung (57) verbinden.

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5. System zur Erzeugung von Fehlersuchvorrichtungen zur Fehlersuche In einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage, welche von herausnehmbaren Träger te Ilen gehalterte Integrierte Schaltungseinheiten verwendet, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Geräte und Vorrichtungen enthält:

Ein Steuercomputersystem (160), das Vorrichtungen (163, 164) zur Aufzeichnung und Auslesung von Folgen von Daten und Vorrichtungen (162) zur Kommunikation mit einem Bedienenden enthält,

die elektronische Datenverarbeitungsanlage (1),

mindestens eine Vorrichtung (55) zur Erzeugung von Fehlern, um effektiv Defekte zu erzeugen, welche die Defekte durch Änderungen in den Verbindungswegen der inneren integrierten Schaltungseinheit (99) nachbilden, wobei diese Vorrichtung (55) zur Erzeugung von Defekten herausnehmbar an einen Austauschträgerteil (49) anstelle einer herausnehmbaren integrierten Einheit (53), die von diesem Austauschträgerteil gehalten wird, verbunden 1st, wobei dieser Austauschträgerteil anstelle eines herausnehmbaren Trägerteils eingesetzt ist,

eine Vorrichtung (162) zur Auslesung und zur Übermittlung an das Bedienungspersonal einer Sequenz von Anweisungen, welche Identifizierungsmittel für die integrierten Schaltungseinheiten und für die austauschbaren Trägervorrichtungen enthält und durch das Steuercomputersystem (160) gesteuert wird und zusätzlich dazu Vorrichtungen zur Überprüfung der richtigen Durchführung mindestens eines Teils dieser Anweisungen umfaßt,

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eine Vorrichtung, um an die Eingabe vorrichtungen (2) der elektronischen Datenverarbeitungsanlage (1) eine Sequenz von Blöcken von Fehlersuchsignalen zu geben, wodurch die Auslesung jedes dieser Blöcke unterbrochen wird, immer dann, wenn das Muster der Zustände von vorgegebenen inneren Speichervorrichtungen am Ende eines Blocks abweicht von einem erwarteten Muster von Zuständen dieser Ausgangsspe iche rvorrichtungen,

wobei diese Mittel und Vorrichtungen zusammenwirken, um unter Steuerung durch ein in dem Steuercomputer (160) m

aufgezeichnetes Programm eine richtige Sequenz der folgenden Arbeitsschritte in einer zweckmäßigen Reihenfolge durchzuführen:

Durch das Steuercomputersystem dem Bedienungspersonal eine Anweisung zum Austausch eines geeigneten austauschbaren Trägerte ils zu geben anstelle eines vorgegebenen und richtig identifizierten herausnehmbaren Trägerteils,

Übermittlung der Anweisung an den Bedienenden durch den Steuercomputer eine geeignete Vorrichtung zur Erzeugung von Defekten anstelle einer vorgegebenen und richtig ^

identifizierten herausnehmbaren integrierten Schaltungs- W

einheit einzusetzen,

Überprüfung der richtigen Durchführung dieser Anweisung,

Auslesen der Blöcke der Fehlersuchsignalfolgen nacheinander,

im Falle der Unterbrechung der Auslesung der aufeinanderfolgenden Blöcke wird ein richtiger Satz von Fehlersymptomen in Beziehung mit diesen Anweisungen und den Identifizierung informationen aufgezeichnet,

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und es wird eine Liste aufgestellt, die Sätze von Symptomen mit Defekten für diese elektronische Datenverarbeitungsanlage in Beziehung setzt.

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