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Verfahren zur Prüfung von Schaltungsanordnungen und Einrichtung zur
Ausübung des Verfahrens mit einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Schaltungsanordnungen (Printplatten,
Baugruppen, Geräte) mittels einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage,
durch welche die Schaltungsanordnung schrittweise mit vorgegebenen Eingangssignalen
beaufschlag wird und die Ausgangssignale mit Sollwert signalen verglichen werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
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Zur Prüfung von Schaltungsanordnungen, insbesondere von Printplatten,
sind Prüfplätze bekannt, die einen festverdrahteten Geber elektrischer Größen, welche
die Eingangssignale der zu prüfenden Schaltungsanordnung bilden, sowie anzeigende
Meßinstrumente oder Oszilligraphen zur Darstellung der Ausgangssignale umfassen.
Die zu prüfende Funktionseinheit kann über einen Drehschalter einerseits an den
Geber und andererseits an die Meßinstrumente angeschlossen werden. - Zur Prüfung
der Schaltungsanordnung mit diesem Prüfplatz muß der Geber durch seine Verdrahtung
oder durch manuelle Einstellung von Spannungsquellen so eingerichtet sein, daß er
die gewünschten Eingangssignale abgeben kann. Weiter ist Voraussetzung zum Prüfen,
daß eine Programmprüfanweisung vorhanden ist, die für jeden Meßpunkt und für Jeden
durch die Stellung des Drehschalters gegebenen Meßschritt die Sollwerte und die
zulässigen Toleranzen enthält. - Bei dem Prüfverfahren unter Verwendung dieses Prüfplatzes
ist
nicht nur die verhältnismäßig lange Prüfdauer des durch den Prüfer schrittweise
durchzuführenden Verfahrens und die Möglichkeit von Irrtümern durch falsche Einstellung
oder Ablesung nachteilig, Ein erheblicher Mangel besteht darin, daß die Einstellung
der von dem Geber zu liefernden Größen durch Änderung seiner Verdrahtung oder manuelle
Verstellung von Spannungsquellen oder dgl. umständlich ist. Vor allem aber setzt
die Erstellung der Prüfanweisung umfangreiche gedankliche Arbeiten voraus, um die
richtige Wahl der den Eingangssignalen entsprechenden elektrischen Größen und die
Beträge und Toleranzen der den Ausgangssignalen korrespondierenden elektrischen
Größen festzulegen. Hierzu ist insbesondere eine eingehende Kenntnis der zu prüfenden
Schaltungsanordnung notwendig. Die Auswertung der gemessenen Ausgangsgrößen hängt
weitgehend von Erfahrung, Fähigkeit und Aufmerksamkeit des Prüfers ab Infolge des
Aufwandes, die Verdrahtung und manuelle Einstellung der elektrischen Größen de#
Gebers zu ändern, und im Hinblick auf den Zeitaufwand zur Erstellung der Prüfanweisung
ist dieses Prüfverfahren und die für sie verwendete Einrichtung wenig flexibel,
was d#zu führt, daß praktisch für Jede Schaltungsanordnung ein Prüfplatz mit Prüfanweisung
erforderlich ist. Andererseits sind Schwierigkeiten zu befürchten, wenn, um den
Aufwand für die Prüfplätze in vertretbaren Grenzen zu halten, diese zur Prüfung
neuer modifizierter Schaltungsanordnungen' umgebaut oder verstellt worden sind,
Jedoch beispielsweise Im Rahmen einer Reparatur, die alten Schaltungsanordnungen
einer Prüfung unterzogen werden sollen.
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Zum Stand der technik gehören auch Einrichtungen zur Prüfung von Printplatten,
welche anstelle der von Hand zu betätigenden Dreh~ schalter Schritksehaltwerke oder
Drehwähler aufweisen und die statt Meßinstrumenten mit Grenzwertkontrolleinrichtungen
aufgebaut sind. - Auch bei diesen Einrichtungen muß das verdrahtete Prüfprogramm
bis in alle Einzelheiten im voraus von einem Fachmann durchdacht und festgelegt
sein, Diese eese Elnrichtung läßt sich ebenfalls
nicht ohne umständliche
Arbeiten vielseitig einsetzen.
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Ferner sind Prüfeinrichtungen bekannt, zu der für die Fortschaltung
der Prüfschritte am Eingang und Ausgang der Funktionßeinheiten und zum Soll- Istwert-
Vergleich eine programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage mit einem Digitalrechner
verwendet wird.-Bei dieser Einrichtung muß das Prüfprogramm entsprechend der Verdrahtung
oder Einstellung der voranstehend beschriebenen Einrichtungen ebenfalls bis in alle
Einzelheiten vorausgeplant und festgelegt sein, wozu der Programmierer ebenfalls
sehr detaillierte Kenntnisse der zu prüfenden Schaltungsanordnung haben muß. Wenn
auch das Prüfprogramm in diesem Falle als Software festgelegt wird, sind also mit
dieser Einrichtung die grundsätzlichen Nachteile einer schwierigen und umständlichen
Programmierung nicht beseitigt.
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Dies führt insbesondere dazu, daß Modifikationen von Schaltungsanordnungen,
die nur in verhRltnismäBlg geringen Stückzahlen vorliegen, eine Programmänderung
aus wirtschaftlichen Gründen nicht immer rechtfertigen werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Prüfverfahren
unter Verwendung einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage zu schaffen,
bei dem die Schwierigkeiten der Programmierung, sei es eines festverdrahteten Programms
oder eines Software-Programms,weitgehend vermieden werden. Dadurch soll die zur
Ausübung des Verfahrens verwendete Prüfeinrichtung möglichst wirtschaftlich für
eine Vielzahl unterschiedlicher Schaltungsanordnungen verwendbar sein. Die Prüfschritte
sollen sich mit einem Minimum an Kenntnissen der zu prüfenden Funktionseinheit vorgeben
lassen. Ferner ist erwünscht, daß die Auswertung der von der zu prüfenden Funktionseinheit
abgegebenen Ausgangssignale ebenfalls möglichst rasch erfolgt und weitgehend von
speziellen Kenntnissen unabhängig ist. Insgesamt soll sich dieses Prüfverfahren
möglichst, rasch vorbereiten-lassen es soll leicht und zuverlässig durchzuführen
sowie
auszuwerten sein. Abweichende Schaltungsanordnungen als ursprünglich geplant oder
modifizierte Schaltungsanordnungen, sollen sich mit möglichst geringem Aufwand einsetzen
lassen.
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Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zur Prüfung von Schaltungsanordnungen
(Printplatten, Baugruppen, Geräte) mittels. einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage,
durch welche die Schaltungsanordnung schrittweise mit vorgegebenen Eingangssignalen
beausschlag wird und die Ausgangssignale mit Sollwert-Signalen verglichen werden,
dadurch gelöst, daß die aufeinanderfolgenden Gruppen Jeweils gleichzeitig auftretender
Eingangs- und Ausgangssignale einer ersten Schaltungsanordnung selbsttätig betriebsmäßig
erzeugt werden, daß die Gruppen der taktweise gleichzeitig gebildeten Signale in
einen mit einem Digitalrechner verbundenen Speicher ohne manuelle Umsetzung eingespeist
werden, daß danach die zu prüfende, der ersten Schaltungsanordnung entsprechende
Schaltungsanordnung mit dem Digitalrechner über ein Koppelnetzwerk verbunden wird
und schrittweise mit den Gruppen der in dem Speicher enthaltenen Eingangssignalen
gespeist wird, wobei durch die Programmierung des Digitalrechners bestimmt ist,
welche gespeicherten Signale als Eingangs- und Ausgangssignal verarbeitet werde
und daß die bei jedem Pr~uSschritt in der Schaltungsanordnung entstehenden Ausgangssignale
mit den entsprechenden, in dem Speicher enthaltenen Ausgangssignalen verglichen
werden und bei Abweichungen die Nummer des Prüfschritts und eine Darstellung der
Ausgangssignale der geprüften Funktionseinheit ausgegeben werden.
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Bei diesem Prüfverfahren ist besonders vorteilhaft, daß zur Vorbereitung
der Prüfung nur verhältnismäßig wenige Maßnahmen getroffen und Überlegungen angestellt
werden müssen, um die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzubereiten.
Es werden zunächst die Funktionsabläufe in der Schaltungsanordnung (z.B. Addition
bei einem Rechenwerk) festaeAeg " wodurch eine Folge von Eingangs-und
Ausgangssignalen
bestimmt ist.Ferner werden in der vollständig aufgebauten und betriebsmäßig funktionierenden
Schaltungsanordnung die Schnittstellen und Prüfpunkte bestimmt, an denen die festgelegten
Eingangs- und Ausgangssignale auftreten. Als Prüfpunkte der Schaltungsanordnung
werden insbesondere die Steckkontakte von Leiterplatten verwendet. Stattdessen können
aber auch Prüfbuchsen oder auf Leiterbahnen aufgesetzte Kontaktspitzen oder an Bauelementen
angebrachte Klemmen dienen. Diese Prüfpunkte werden über ein Koppelnetzwerk mit
der Zentraleinheit eines Digitalrechners (programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage)
verbunden. Durch das Koppelnetzwerk wird für Jeden Prüfpunkt der Schaltungsanordnung
ein bestimmter Weg in das Eingabewerk des Digitalrechners festgelegt, Je nachdem,
ob an dem Prüfpunkt ein Eingangs- oder Ausgangssignal der Schaltungsanordnung auftritt.
Durch die Programmierung des Digitalrechners ist im übrigen festgelegt, welche über
das Eingabewerk erreichbaren Plätze des Speichers Eingangssignalen und welche Plätze
Ausgangssignalen zugeordnet sind. Die übrige Aufstellung des Prüfprogramms wird
nun im wesentlichen dadurch ersetzt, daß eine erste ordnungsgemäß funktionierende
Schaltungsanordnung wie zu ihrem normalen Betrieb taktweise betrieben wird, wobei
die Schaltungsanordnung alle signifikanten Betriebszustände taktweise durchläuft.
Die während Jedes Taktes entstehende Gruppe von Eingangs- und Ausgangssignalen wird,
als zu dem betreffenden Takt gehörend gekennzeichnet, in den Speicher eingespeist.
Als Speicher werden über die Zentraleinheit des Digitalrechners erreichbare periphere
Langzeitspeicher verwendet. Wenn die Schaltungsanordnung taktweise alle signifikanten
Betriebszustände durchlaufen hat, sind in dem Speicher alle Gruppen der Eingangs-
und Ausgangssignale enthalten, die bei der Prüfung gleicher Schaltungsanordnungen
benötigt werden. Außerdem stehen in dem Speicher die Informationen des Abfrageprogramms,
welche Speicherplätze für die Eingangssignale und welche Speicherplätze für die
Ausgangssignale vorgesehen sind pamit ist das~gesamte Prüfprogramm automatisch
erfasst,
und zwar für alle wesentlichen Signale und Signalfolgen, die auch im praktischen
Betrieb der Schaltungsanordnung auftreten.
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Das Prüfprogramm wird also im wesentlichen dadurch erstellt, daß eine
Schaltungsanordnung des zu prüfenden Typs wie im praktischen Betrieb in Funktion
gesetzt wird und daß die interessierenden Signale von dieser Schaltungsanordnung
abgegriffen und in den Speicher eingespeist werden. Das Prüfprogramm ist mit dem
Speichermedium des Speichers austauschbar und steht so Jederzeit zur Verfügung,
auch wenn zwischenzeitlich andersartige Schaltungsanordmlngen geprüft werden sollen.
Die Prüfprogramme lassen sich ohne Schwierigkeiten erstellen, da die Vergleichswerte
praktisch iiberlegungsSrei aus einer richtig funktionierenden Schaltungsanordnung
gewonnen werden.
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Änderungen des PrüSprcgramms sind derart ebenfalls leicht durchzuführen.
- Zur Prüfung der serienmäßig hergestellten Schaltungsanordnungen, die der ersten
Schaltungsanordnung mit der das Prüfprogramm erstellt wurde, entsprechen, werden
die serienmäßig zu prüfenden Schaltungsanordnungen lediglich über das Koppelnetzwerk
mit dem Digitalrechner in Verbindung gebracht. Sodann wird die zu prüfende Schaltungsanordnung
schrittweise mit Gruppen der in dem Speicher enthaltenen Eingangssignale gespeist,
die falls erforderlich, auf die benötigten Spannungsbeträge der Eingangssignale
umgesetzt werden. Während Jedes Prüfschritts liegen deshalb die Eingangssignale
einer Gruppe parallel an den Prüfpunkten der Schaltungsanordnung. Demzufolge erscheinen
an anderen Prüfpunkten Ausgangssignale, die über das Koppelnetzwerk in den Digitalrechner
eingeleitet werden. Zugleich nimmt der Digitalrechner die entsprechende Gruppe der
gespeicherten Ausgangssignale aus dem Speicher. Die beiden Gruppen der Ausgangssignale
werden verglichen und etwaige Abweichungen festgestellt. Liegt eine Abweichung vor,
so wird eine Darstellung der Gruppe der Ausgangssignale oder nur die Abweichungen
der zu prüSenXden achaZlZtunçsanordnung ausgedruckt.
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Zugleich kann durch das Ausgabewerk ein diesem Prüfschritt oder der
Gruppe mangelhafter Ausgangssignale zugeordneter Fehlerkommentar aus einem weiteren
peripheren Speicher (Langzeitspeicher) entnommen und ausgedruckt werden, wie es
noch im folgenden erläutert wird. Sind dagegen die beiden verglichenen Gruppen der
Ausgangssignale identisch, so ist der Prüfsohritt in Ordnung und der nächste PriAfschritt
wird eingeleitet. Wenn ein Fehler aufgetreten war, bestehen die Möglichkeiten, den
Prüfvorgang vor dem nächsten Prüfsohritt zu stoppen, um den Fehler zu beseitigen,
oder das Prüfprogramm kann trotz des Fehlers weiter ablaufen, damit ein Überblick
über alle möglichen Fehler dieser Funktionseinheit gewonnen wird. Eine dritte, besonders
zweckmäßige Art, das Prüfverfahren abzuschließen, wird weiter unten beschrieben.
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Zusammenfassend zeichnet sich das Verfahren also dadurch aus, daß
solche und nur solche Signalabläufe in einem Langzeitspeicher festgehalten und zur
Prüfung verwendet werden, die bei der betriebsmäßigen Funktion einer Schaltungsanordnung
auftreten. Daraufhin wird die entsprechende zu prüfende serienmäßig hergestellte
Schaltungsanordnung durch den Digitalrechner und das Koppelnetzwerk ebenfalls vollkommen
selbsttätig mit den Eingangssignalen der praktisch vorkommenden Gruppen von Eingangssignalen
Prüfschritt für Prüfschritt beaufschlagt. Die dabei an der zu prüfenden Schaltungsanordnung
entstehenden Gruppen der Ausgangssignale werden ebenfalls selbsttätig mit den in
dem Langzeitspeicher enthaltenen Ausgangssignalen verglichen. Entsprechend dem Vergleichsergebnis
können Darstellungen der Ausgangssignale der zu prüfenden Funktionseinheit beispielsweise
als Kontaktnummern mit zusätzlichen Fehlerkommentaren oder Reparaturanweisungen
ausgegeben werden.
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Sowohl die Erstellung des Prüfprogramms als auch die Prüfung selbst
lassen sich mit einem Minimum an Zeitaufwand und gedanklicher Tätigkeit durchführen.
4PyyfOVsrg n sind sehr flexibel auf
unterschiedliche Schaltungsanordnungen
einstellbar, da die aufgenommenen Prüfprogramme gespeichert bleiben und Jederzeit
wieder einsetzbar sind, so daß alle Vorausetzungen für eine wirt schafthohe Ausnutzung
der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage
gegeben sind. Zur Prüfung von Schaltungsanordnungen, die Teile eines umfassenderen
Systems bilden und die darum für sich alleine Jedenfalls nicht alle im Zusammenwirken
mit dem System auftretenden Betriebszustände durchlaufen, ist das Prüfverfahren
besonders zweckmäßig, weil zur Übernahme der Eingangs- und Ausgangssignale in den
Speicher die Schaltungsanordnung zusammen mit dem System betrieben wird, und daran
anschließend während der Prüfung der serienmäßigen Schaltungsanordnung diese lediglich
mit dem Digitalrechner über das Koppelnetzwerk verbunden ist. Dadurch wird erreicht,
daß alle signifikanten Signalabläufe in den Speicher eingespeist werden und aus
diesem zur Prüfung der serienmäßigen Schaltungsanordnungen entnehmbar sind, wobei
letztere nicht mit ihrem System verbunden sein müssen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Prüfverfahrens besteht, wie erwähnt,darin,
daß bei Abweichungen der miteinander verglichenen Ausgangssignale durch den Digitalrechner
aus einem weiteren Speicher ein Fehlerkommentar abgefragt und mittels eines Ausgabegeräts
ausgedruckt wird, der über das Eingabegerät ergänzbar ist. Der Druck erscheint in
räumlicher Zuordnung zu der ebenfalls ausgegebenen Nummer des Prüfsohrittes und
der Darstellung der von der geprüften Schaltungsanordnung ausgegebenen Ausgangssignale.
Damit die Fehlerkommentare erreicht werden, sind sie im zweiten Speicher unter einer
der Nummer des Prüfsohrittes entsprechenden Adresse enthalten. Wenn der Vergleich
der Gruppen der Ausgangssignale eine Abweichung ergibt, wird im zweiten Speicher
geprüft, ob zu dem entsprechenden Prüfschritt ein Fehlerkommentar verhanden ist,
der ausgedruckt wird. Der FehlXerbefund schadhafter Schaltungsanordnungen
läßt
sich in den zweiten Speicher über eine Tastatur oder durch Lochband eingegeben,
wodurch der Inhalt des zweiten Speichers stets auf den neuesten Stand gebracht werden
kann. Derart wird ein wachsender Vorrat an Fehlerdiagnosen gesammelt, der ein immer
rascheres Auffinden der Fehler ermöglicht. Die Fehlerkommentare können durch Überlegung,
durch die am Prototyp gewonnene Erfahrung oder durch vorsätzlichen und systematischen
Einbau von Fehlern, z.B. Kurzschlüssen, Unterbrechungen gefunden werden. Das eigentliche
Prüfverfahren kann anschließend mit Hilfskräften durchgeführt werden, die selbst
die Art und Ursache des Fehlers nicht zu erkennen brauchen.
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Ferner ist das Verfahren zweckmäßig so ausgestaltet, daß die Schaltungsanordnung
zur Eingabe der Signale in den mit dem Digitalrechner verbundenen Speicher mit herabgesetzter
Taktfrequenz betrieben wird. - Dies ist eine sehr einfache Maßnahme, um dem Digitalrechner
genügend Zeit zu lassen, die Signale an allen Prüfpunkten während eines Taktes nacheinander
abzufragen und in den peripheren Speicher zu überführen. Es genügt daher ein relativ
langsam arbeitender und deswegen relativ wenig aufwendiger Digitalrechner.
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Eine andere vorteilhafte Möglichkeit, die anstelle der voranstehend
beschriebenen Maßnahme oder zusätzlich zu ihr ergriffen werden kann, besteht darin,
daß zumindest ein Teil der bei einem Takt der betriebsmäßig arbeitenden Schaltungsanordnung
gleichzeitig auftretenden Eingangs- und Ausgangssignale vor der Eingabe in der Zentraleinheit
des Digitalrechners in eine Serie von Signalen umgewandelt wird. Diese Parallelserienwandlung
ist insbesondere dann vorzunehmen, wenn die Zahl der abzufragenden Prüfpunkte größer
ist als die Zahl der Bits in der Wort länge des Rechners. Es kann besonders zweckmäßig
sein, daß das Prüfverfahren durch den Digitalrechner nach einer vorqefieZbenen vom
Operator einstellbaren Anzahl
von Prüfsehritten mit abweichenden
Vergleichsergebnissen selbsttätig abgebrochen wird. - Dadurch kann insbesondere
bei komplizierten Schaltungsanordnungen mit einer Vielzahl von Prüfpunkten vermieden
werden, daß ein gesamter Zyklus der Prüfsohritte abgewartet werden muß, bevor das
Funktionselement zur Reparatur aus dem Prüfvorgang herausgenommen und die nächste
Schaltungsanordnung geprüft werden kann. Andererseits läßt eine größere Anzahl fehlerhafter
Prüfsohritte häufig genauere und raschere Schlüsse auf die Art des Fehlers zu als
nur ein einziger Vergleich einer mit einem Fehler behafteten Gruppe von Ausgangssignalen
mit den gespeicherten Ausgangssignalen.
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Eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens mit einer programmgesteuerten
Datenverarbeitungsanlage besteht erfindungsgemäß darin, daß an das Eingabewerk einer
Zentraleinheit eines Digitalrechners ein Koppelnetzwerk angeschlossen ist, über
das die Verbindung zu Schnittstellen der zu prüfenden Schaltungsanordnung herstellbar
ist, daß das Koppelnetzwerk wenigstens einen Rangierverteiler umfaßt, mit dem eine
Zuordnung mehrer Kontaktkombinationen zu den Ein- und Ausgabewerken der Zentraleinheit
des Digitalrechners für die Eingangs- und Ausgangssignale gegeben ist, daß das Koppelnetzwerk
Speichereinheiten zum Speichern sämtlicher während eines Taktes oder Prüfsohrittes
der Prüfung der Schaltungsanordnung auftretender Signale umfaßt, daß das Koppelnetzwerk
ferner Umformer der von dem Digitalrechner abgegebenen, die Ausgangssignale beinhaltenden
elektrischer Größen aufweist, daß mit der Zentraleinheit des Digitalrechners Je
ein peripherer Langzeitspeicher mit austauschbaren Speichermedien für die Eingangs-
und Ausgangssignale der Schaltungsanordnung sowie für die Fehlerkommentare in Verbindung
steht und daß an die Zentraleinheit ferner ein Eingabegerät zur Vorgabe der Instruktionen
und Fehlerkommentare sowie ein Ausgabegerät zum Ausdruck der fehlerhaften Gruppe
von Signalen sowie eines Fehlerkommentars angeschlossen sind. * (Kontakten)
Mit
dieser Einrichtung läßt sich das voranstehend geschilderte Verfahren am zweckmäßigsten
durchführen. Mittels des Rangierverteilers in dem Koppelnetzwerk können praktisch
beliebig gewählte Schnittstellen oder Kontaktkombinationen, an denen Eingangs- und
Ausgangssignale auftreten, mit festvorgegebenen Stellen des Eingabewerks in Verbindung
gebracht werden. Ferner sind in dem Koppelnetzwerk Speichereinheiten, insbesondere
bistabile Kippstufen, enthalten, in denen die Eingangs- und Ausgangssignale, die
während eines Taktes der betriebsmäßigen Funktion auftreten, gespeichert werden
und die diese Signale während der Dauer eines Taktes auch dann an den Digitalrechner
abgeben, wenn die Signale beispielsweise einer monostabilen Kippstufe kürzer als
die Taktzeit anstehen. Aus den Speichereinheiten gelangen lediglich Ja-Ne in-Aussagen
mit den normierten Spannungspegeln in das Eingåbewerk des Digitalrechners. Andererseits
werden normierte Signale aus dem Ausgabewerk des Digitalrechners zur Eingabe in
die zu prüfende Schaltungsanordnung erforderlichenfalls in dem Koppelnetzwerk auf
die gewünschten Pegel umgewandelt. Zur Speicherung der Eingangs- und Ausgangssignale
mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage werden periphere Langzeitspeicher mit austauschbaren
Speichermedien verwendet, so daß in die mit den Eingabesignalen in die Langzeitspeicher
eingegebenen Prüfprogramme mit dem Speichermedium austauschbar und Jederzeit wieder
verwendbar sind. Das gleiche gilt für den peripheren Langzeitspeicher, der für die
Fehlerkommentare eingesetzt wird.
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Als peripherer Langzeitspeicher eignet sich besonders ein Magnettand-oder
Plattenspeicher, wobei auf Je einem Band oder einer Platte die Eingangs- und Ausgangssignale
einer Funktionseinheit bzw. die zugehörigen Fehlerkommentare gespeichert sind. Damit
kann ein Vorrat austauschbarer Speicher für alle bisher geprüften Arten von Schaltungsanordnungen
geschaffen werden. Wenn ein neues System sowohl mit geänderten Schaltungsanordnungen
als auch mit unveränderten
Schaltungsanordnungen aufgebaut wird,
brauchen gegebenenfalls nur für die veränderten Schaltungsanordnungen neue Programme
auf Bänder oder Platten gespeichert zu werden, während die Programme für die unveränderten
Schaltungsanordnungen nach wie vor verwendet werden können. Reparaturen von Schaltungsanordnungen
lassen sich zu einem späteren Zeitpunkt ohne weiters vorbereiten, wenn die Speichermedien
mit den Prüfprogrammen und Kommentaren aufbewahrt worden sind. Eine Änderung der
Hartware der Prüfanordnung ist also meist nicht erforderlich. - Anstelle von Magnetbändern
und Platten lassen sich auch andere periphere austauschbare Langzeitspeicher, beispielsweise
Lochbänder, verwenden.
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Da die Speichereinheiten des Koppelnetzwerkes, wie ausgeführt, nur
ja-Nein-Signale abzugeben vermögen, können zulässige Toleranzen der den von der
Schaltungsanordnung abgegebenen Signale entsprechenden Größen dadurch berücksichtigt
werden, daß vor den Ein gängen der Speichereinheiten Grenzwertkontrolleinrichtungen
angeordnet sind, die beispielsweise ein bestimmtes Signal liefern, wenn die Größen
an ihrem Eingang innerhalb einer bestimmten Toleranzgrenze liegen, und ein anderes
normiertes Signal abgeben, wenn die Toleranzgrenzen überschritten werden.
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Schließlich ist es zweckmäßig, daß zwischen dem Koppelnetzwerk und
dem Ein- und Ausgabewerk des Digitalrechners ein Parallelserienumsetzer für die
in den Digitalrechner eingespeisten Signale sowie ein Serienparallelumsetzer für
die von dem Digitalrechner ausgegebenen Signale angeordnet sind. Mit dem Parallelserienumsetzer
wird, wie bereits voranstehend erwähnt, erreicht, daß eine Vielzahl von Prüfpunkten
auch bei sehr begrenzten Wortlängen des Digitalrechners abgefragt werden können.
Andererseits wird durch den Serienparallelumsetzer gewährleistet, daß bei der Prüfung
einer Schaltungsanordnung, die von dem Digitalrechner abgegebenen Eingangssignale
während eines Prüfschrittes gleichzeitig, entsprecherld
der normalen
Betriabsweise, in die Schaltungsanordnung eingespeist werden obwohl der Digitalrechner
Teilgruppen der Eingangssignale nur serienmäßig abgibt. Zum Lokalisieren der schadhaften
Bauelemente oder sonstigen Eingrenzung der Fehler ist eine Weiterbildung der Einrichtung
sehr zweckmäßig, die sich dadurch auszeichnet, daß an den Digitalrechner ein Flip-Flop-Register
angeschlossen ist, in das die Gruppe der Eingangssignale desJenigen Prüfschritts,
der einen Fehler zeigt, eingespeist wird, und daß das Flip-Flop-Register über Je
einen Adapter mit der zu prüfenden Schaltungsanordnung und der neben dieser angeordneten
fehlerfrei befundenen Schaltungsanordnung in Verbindung steht. Durch Vergleichen
von Potentialen,Strömem oder ähnlichem in beiden Schaltungsanordnungen kann der
Fehlerort bzw. das fehlerhafte Element rasch und einfach aufgefunden werden.
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Eine Einrichtung zur Ausübung des Prüfverfahrens und das Prüfverfahren
selbst werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 ein Signalflußbild der Einrichtung, an die eine
erste Schaltungsanordnung (Prototyp) mit ihrem System angeschlossen ist, Figur 2
eine Einzelheit aus Figur 1, nämlich das Koppelnetzwerk als detailliertes Signalflußbild,
Figur 5 ein Signalflußbild der Einrichtung, die mit der zu prüfenden Schaltungsanordnung
in -Verbindung steht, und Figur 4 eine vereinfachte Darstellung der zeitlichen Signalabläufe
in der Einrichtung.
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In den Figuren 1 und 5 sind im wesentlichen nur die Strukturelemente
dargestellt, die in Figur 1 zur Erstellung des Prüfprogramms und in Figur 3 zur
Prüfung einer Schaltungsanordnung wirksam sind.In Figur 1 ist mit 10 die Zentraleinheit
eines Digitalrechners bezeichnet, die ein Rechenwerk, ein Leitwerk, Ein- und Ausgabewerke
und Zentralspeicher umfaßt. An die Zentraleinheit sind ein Eingabegerät 11 und zwei
periphere Iangzeitspeicher 12 und 15 angeschlossen. Als Eingabegerät zum Aufruf
der Programme kann ein Fernschreiber oder ein Lochstreifenabtaster verwendet werden.
Die Langzeitspeicher sind vorzugsweise als Magnetband- oder Plattenspeicher mit
einem austauschbaren Speichermedium ausgebildet.
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Die Speicherkapazität des Langzeitspeichers 12 muß so groß sein, daß
alle Prüfinformationen zur Prüfung wenigstens einer Schaltungsanordnung und einer
abgeschlossenen Funktionsfolge gespeichert werden können. Die Kapazität des Langzeitspeichers
15 muß genügen, um alle erforderlichen Fehlerkommentare aufnehmen zu können. Das
Eingabewerk der #entraleinheit 10 steht über ein Koppelnetzwerk 14 mit den Prüfpunkten
der ersten Schaltungsanordnung (Prototyp) in Verbindung, die zugleich an ihr System
angeschlossen ist.
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Das Koppelnetzwerk ist in Figur 2 detaillierter dargestellt. Als wesentliches
Element weist das Koppelnetzwerk einen Rangierverteiler 17 auf. Der Rangierverteiler
hat die Aufgabe, Reihen von Prüfkontakten 18, 19, 20, die für Je eine Schaltungsanordnung
vor gesehen sind, in eine geordnete Folge zu bringen, so daß die Kontakte über weitere
Elemente des Koppelnetzwerks an fest zugeordnete Eingänge 21 und Ausgänge 22 der
Zentraleinheit geführt werden. Das Koppelnetzwerk umfaßt im Zuge der Zuleitungen
zu den Eingängen 21 ferner Grenzwertkontrolleinrichtungen 25, die Je nach dem Pegel
eines Eingangssignals ein Ja- oder Nein-Signal an ihrem Ausgang abgeben. Ausgänge
des Rangierverteilers 17 und der Grenzwertköntrolleinrichtung 25 sind an ein Register
bistabiler Kippstufe 24 angeschlossen. In der in Figur 2 dargestellten Variante
sind die.
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Ausgänge der bistabilen Kippstufe nicht unmittelbar mit dem Eingabewerk
der Zentraleinheit verbunden, sondern über einen Parallelserienumsetzer 25. Andererseits
steht das Ausgabewerk über einen Serienparallelumsetzer 26 und einen Umsetzer 27
der Spannungspegel mit dem Rangierverteiler 17 in Verbindung. Der Serienparallelumsetzer
26 und der Umsetzer der Spannungspegel 27 sind während des eigentlichen Prüfvorganges
und nicht während der Eingabe des Prüfprogramms wirksam, sie gehören deswegen zur
Betrachtung der Figur 5.
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In Figur 1 können über das Eingabegerät 11 Instruktionen zur Eingabe
des sehr einfachen Prüfprogramms, da der wesentliche Teil des Prüfprogramms wie
noch beschrieben wird, selbsttätig erzeugt wird, gebildet werden und ferner zu Jedem
Prüfschritt gehörende Prüfkommentare, die in den Langzeitspeicher 15 eingespeist
werden.
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Es wird nun zunächst anhand der Figuren 1 und 2 das Verfahren zur
Eingabe des Prüfprogramms in die beschriebene Einrichtung angegeben, wozu Figur
4 zu Hilfe genommen wird. In Figur 4 sind Zeitdiagramme der Eingangs- und Ausgangssignale
der ersten Schaltungsanordnung als Gruppe 1 dargestellt. Dabei entsprechen die Reihen
1 1, 1 2, 1 5 Eingangssignalen der ersten Schaltungsanordnung und die Reihen 1 4,
1 5, 1 6 Ausgangssignalen der Schaltungsanordnung.Zur Eingabe des Prüfprogramms
wird die erste Schaltungsanordnung an das zugehörige System angeschlossen, in dem
sie beispielsweise mit der Reihe 19 von Prüfkontakten in Figur 2 in Verbindung gebracht
wird.
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Die Schaltungsanordnung wird mit ihrem System in normaler bestimmungsgemäßer
Arbeitsweise, Jedoch mit herabgesetzter Taktfrequenz betrieben. Die dabei an den
Eingangskontakten 28 und an den Ausgangskontakten 29 in Bild 1 auftretenden Signale
werden über Signalwege 50 und 51 in Figur 2 in den Rangierverteiler 17 eingespeist,
wobei die Richtung des signalwege 51 in Figur 2 während des hier betrachteten Betriebszustands
der Einrichtung entgegengesetzt
zu der Darstellung verlaufen muß.
In dem Rangierverteiler 17 erfolgt eine Sortierung der Signale entsprechend der
Ordnung der für die-Eingangs- und Ausgangssignale vorgesehenen Eingabestellen des
Eingabewerks, da zur Erstellung des Prüfprogramms die Eingangs-und Ausgangssignale
der ersten Schaltungsanordnung über die Zentraleinheit 10 in den Langzeitspeicher
12 eingegeben werden.Hierzu werden die während der Takte Xl, X2, X3 erzeugten Eingangs-
und Ausgangssignale 1 1 bis I6 in dem Register 24 bistabiler Kippstufen während
Jedes Taktes gespeichert und anschließend gelöscht.
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Damit soll erreicht werden, daß die Signale auch dann zur Eingabe
in die Zentraleinheit zur Verfügung stehen, wenn sie nur kurzzeitig und nicht wie
in Figur 4 dargestellt, während annähernd der vollen Taktdauer von der ersten Schaltungsanordnung
abgegeben werden.
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Durch die Grenzwert kontrolle inrichtung kann bestimmt werden, innerhalb
welcher Toleranzen ein Ja-Signal in das Register der bistabilen Kippstufen eingegeben
wird. Die während eines Taktes auftretende Gruppe Eingangssignale 1 1, 1 2, 1 5
und Ausgangssignale 1 4, 1 5, 1 6, die wie beschrieben umgeformt sein kann, wird
durch den
umsetzer 25 serienweise über die Zentraleinheit in * dem Langzeitspeicher 12 selbsttätig
abgespeichert, so daß sie unter der zu dem Takt Xl gehörenden Adresse zugriffsbereit
ist. Durch die mit dem Eingabegerät 11 eingegebenen Instruktionen wird festgelegt,
bei welchen Adressen die Eingangs- und die Ausgangssignale auf zufinden sind. Zu
einem hiervon unabhängigen Zeitpunkt können von dem Eingabegerät 11 in den Langzeitspeicher
15 ein oder mehrere Fehlerkommentare eingegeben werden.
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Damit ist das Prüfprogramm weitgehend selbsttätig in den Iangzeitspeicher
12 eingespeist worden.
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Erwähnt wird noch, daß während der Eingabe der Instruktionen für die
Fehlerkommentare, die als Klartext ausdruckbar sein sollen, lediglich das Eingabegerät,
die Zentraleinheit und der Langzeit-
speicher 15 in Figur 1 wirksam sind.
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Zur Prüfung einer Schaltungsanordnung, die der ersten Schaltungsan-Ordnung
15 entspricht, wird die zu prüfende Schaltungsanordnung 54 anstelle der mit dem
System 16 verbundenen ersten Schaltungsanordnung 15 mit der Reihe der Prüfkontakte
19 verbunden. Nach Eingabe einer Instruktion durch das Eingabegerät läuft nun die
Prüfung selbsttätig folgendermaßen ab: Die Prüfung wird in einzelne Prüfschritte
Yl, Y2> Y5 unterteilt, wobei Jeder Prüfschritt einem Takt X entschricht. Die
Prüfschritte Yl, Y2, Y3 bilden einen Prüf zyklus. Während des Prüfschritts Yl werden
nun durch die Zentraleinheit die Eingangssignale II 1, II 2, II 5 und die Ausgangssignale
II 4, II 5, II 6, aus dem Langzeitspeicher 12 abgefragt und in das Koppelnetzwerk
eingespeist.
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Die bei großer Kontaktzahl serienmäßig in das Koppelnetzwerk eingespeisten
Signal-Teilgruppen durchlaufen dort den Serienparallelumsetzer 26, soweit erforderlich
einen Umsetzer der elektrischen Größen 27 und den Rangierverteiler 17, so daß an
den Kontakten der Reihe Prüf kontakte 19 eine mit der Gruppe 1 1, 1 2, 1 5 identische
Gruppe Eingangssignale II 1, II 2, II 5 anliegt. Aufgrund dieser Eingangssignale
gibt die zu prüfende Schaltungsanordnung 54 über die anderen Prüfkontakte der Reihe
Prüfkontakte 19 Ausgangssignale ab, die über den Signalflußweg 51 in den Rangierverteiler
17 gelangen und von da aus in grundsätzlich gleicher Weise wie in den vorangehend
beschriebenen Programmierzyklus über die Grenzwertkontrolleinrichtung 25 und das
Register bistabiler Kippstufe 24 sowie den Parallelserienumsetzer 25 in die Zentraleinheit
eingegeben werden. In der Zentraleinheit wird die derart gebildete Gruppe von Ausgangssignalen
II 4, II 5, II 6 mit der entsprechenden Gruppe Ausgangssignale 1 4, 1 5, 1 6 verglichen,
die aus dem Langzeitspeicher 12 abgefragt wird. Geht der Vergleich auf, so ist dieser
Prüfschritt
in Ordnung und der nächste Prüfschritt Y 2 läuft analog ab, nachdem zuvor das Register
der bistabilen Kippstufen 24 gelöscht worden ist und der Serienparallelumsetzer
25 sowie der Parallelserienumsetzer 26 ihre Ausgangsstellung einnehmen.
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In der Darstellung des darauf folgenden Prüfschrittes Y 5 in Fig.
4 ist ersichtlich, daß das Ausgangssignal- II 6 nicht mit dem aus dem Langzeitspeicher
12 entnommenen Ausgangssignal 1 6 übereinstimmt. Das bedeutet, daß in der geprüften
Schaltungsanordnung 54 ein Fehler vorliegt. Die Nummer des Prüfschritts Y 5 wird
daher mit einer Binärdarstellung der Ausgangssignale mittels des an die Zentraleinheit
angeschlossenen Ausgabegeräts 52 auf einem Protokoll 55 ausgedruckt. Zugleich wird
aus dem Langzeitspeicher 15 abgefragt, ob unter der zu dem Prüfschritt Y 5 gehörenden
Adresse ein Fehlerkommentar vorliegt, der ebenfalls ausgedruckt wird.
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Jeder neu aufgefundene Fehler kann mit dem Langzeitspeicher 15 nachträglich
erfaßt und kommentiert werden.
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Aus der voranstehenden Beschreibung ergibt sich ein weiterer wesentlicher
Vorteil dieses Prüfverfahrens, daß nur die Fehler festgestellt werden, die bei dem
bestimmungsgemäßen Betrieb der Schaltungsanordnung wichtig sind.