DE2658611A1 - Vorrichtung zur erzeugung und zum empfang von digitalwoertern - Google Patents
Vorrichtung zur erzeugung und zum empfang von digitalwoerternInfo
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Description
& Telefon (089)530211
1 expertla
Dr. rer. nat. D. Thomsen Dipl.-Ing. W. Welnkauff
(Fuchshohl 71)
8 000 München 2 Kalser-Ludwig-Platzβ 23. Dezember 1976
Instrumentation Engineering,Inc. Franklin Lakes, N.J.,USA
Vorrichtung zur Erzeugung und zum Empfang von
Digitalwörtern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
In der US-PS 3 832 535 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, die Mehrbit-Digitalwörter bzw.
Digital informationen liefert, so daß letztere an eine zu testende elektrische Einheit angelegt werden können oder von dieser
Einheit zur Analyse von elektrischen Antwortsignalen von der
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Einheit empfangen werden können.
Bislang wurden Digital-Computer beim automatischen Test von elektrischen Einheiten verwendet, um die Digita1-Wortkombinationen
zu erzeugen, welche an die Testeinheit angelegt werden, sowie um diese Digital-Wortkombinationen zum Zwecke
der Analyse der Antwortsignale zu empfangen. Eine derartige Testmethode ist jedoch nicht zufriedenstellend, da ein Digital-Computer
oder -Rechner nicht im Stande ist, Testsignale in einer gegenüber seiner Zykluszeit schnelleren Reihenfolge
zu erzeugen und demzufolge besteht nicht die Möglichkeit, elektrische Schaltungen effektiv zu testen, deren Frequenzen
wesentlich höher sind als die Zugriffszeiten des Computers.
Die in der US-PS 3 832 535 beschriebene Vorrichtung beseitigt die vorstehend angegebenen Nachteile und ist im Stande,
aus mehreren Bits bestehende Digitalwörter oder Digitalinformationen als Testsignale an die Anschlüsse einer zu testenden
Einheit in einer Reihenfolge zu erzeugen und anzulegen, die eine ausreichend hohe Geschwindigkeit beinhaltet, um einen
angemessenen Test bei hochfrequenten elektrischen Einheiten zu ermöglichen. Außerdem können auch Digitalwörter oder Digitalinformationen
als elektrische Antwortsignale der im Test befindlichen Einheit empfangen werden und schließlich können
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diese Funktionen unabhängig von der Geschwindigkeit eines digitalen Computers ausgeführt werden.
Es wurde jedoch festgestellt, daß bestimmte Testbedingungen unerfüllt bleiben, da eine echte, praktische Lösung nicht
erreicht wird, wenn die Schwierigkeit berücksichtig wird, daß alle notwendigen Testfunktionen und Abwandlungen derselben in einem umfassenden System erfüllt werden müssen.
Viele elektrische Schaltkreise oder Schaltungen weisen sowohl hochfrequente wie auch niederfrequente elektrische Bauteile
auf, die elektrisch im Planablauf bzw. Programmablauf der Schaltungen zusammenwirken. Um diese Bauteile zur Verwendung
einer Vorrichtung, die Digitalwörter oder Digitalinformationen erzeugt, in einer realistischen Umgebung testen zu können,
müssen an die hoch- und niederfrequenten Bauelemente gleichzeitig ansteuernde, digitale Wortsignale oder Wortinformationen
angelegt werden; die Geschwindigkeiten, mit welchen die
Digitalinformationen an die hoch- und niederfrequenten Bauteile übertragen bzw. angelegt werden, z.B. gemessen in Bits
je Zeiteinheit, sollen die Differenz in der Frequenzgang-Zeitcharakteristik der elektrischen Bauelemente widerspiegeln.
Die Fähigkeit, einen Test auf diese Weise auszufuhren, wurde
mit der Entwicklung der Mikroprozessor-Technologie bedeutsam,
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da diese Fähigkeit eine realistische, automatisierte Überprüfung mit Digitalwörtern von Mikroprozessor-Schaltungen bzw. gedruckten Schaltungen zulassen würde, die
viele elektrische Bauteile enthalten, die sich hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften einschließlich des Frequenzganges erheblich voneinander unterscheiden.
Außerdem haben einige Schaltungen, z.B. Mikroprozessor-Schaltungen Bauteile, die in ihrer Operation elektrisch andere
Komponenten taktsteuern. Solche Schaltungen enthalten häufig eine Anzahl von Bauteilen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bzw. Raten intern taktgesteuert werden.
Um dieser Situation bei einer automatisierten Digitalwort-Testumgebung zu entsprechen,und um somit auf realistische
Weise einen Test auszuführen, müssen die aus mehreren Bits bestehenden Digitalwörter oder Digitalinformationen gleichzeitig an diese Schaltungsteile mit denjenigen unterschiedlichen Taktfolgen angelegt werden, die während der tatsächlichen
Funktion der Schaltung verwendet werden.
Darüber hinaus besteht bislang ein Bedarf hinsichtlich einer Vorrichtung, die nicht nur im Stande ist, die Erzeugung von
Digitalwörtern, das Anlegen und Empfangen von Funktionen auszuführen, sondern auch eine im Test befindliche Einheit bzw. einen
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entsprechenden Steckerstift zu Überwachen, an welchen ein
digitales Testsignal angelegt wurde. Eine derartige Überwachungsfähigkeit ist äußerst wünschenswert, da es bekannt
ist, daß bestimmte getestete elektrische Einheiten, z.B. eine in zwei Richtungen wirkende Leitung eines Mikroprozessors Antwortsignale an einem Anschluß innerhalb einer
äußerst kurzen Zeitperiode liefert, nachdem das Testsignal angelegt wurde. Wenn die Testvorrichtung nicht im Stande ist,
die Anschlüsse der im Test befindlichen Einheit zu Überwachen, können derart schnelle Antwortsignale nicht erfaßt
werden und nicht zur Analyse empfangen werden.
Ferner bestand bislang der Bedarf an einer automatischen Testvorrichtung nach der Erfindung, die im Stande ist, gleichzeitig
aus mehreren Bits zusammengesetzte Digitalsignale an die Stiftstecker bzw. Stiftanschlüsse einer im Test befindlichen Einheit anzulegen, die sich hinsichtlich des Spannungswertes
entsprechend der Vorgaben durch das Testprogramm oder einen Operator voneinander unterscheiden. Da die Bauteile einer
elektrischen Schaltung, die sich im Test befindet, hinsichtlich der Spannungscharakteristiken oder genauer gesagt, hinsichtlich der Spannungs -Ansprechcharakteristiken Unterschiede
aufweisen, ist diese Fähigkeit umso mehr bei einer automatischen
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Testvorrichtung erwünscht. Schließlich besteht bislang auch ein Bedarf an einer Vorrichtung, die zu einem angemessenen
Preis ein mehrfach programmierbares Taktsystem zur Verwendung bei einer automatischen Testvorrichtung enthält, welche im
Stande ist, mit exakter Steuerung und mit hoher Auflösung bzw. Trennung die digitalen Testsignale an die Anschlösse
der im Test befindlichen Einheit entsprechend den Signalen vom Rechner, den vorhergehenden Antwortsignalen der im
Test befindlichen Einheit oder entsprechend von Steuersignalen anzulegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei bekannten
Vorrichtungen auftretenden Schwierigkeiten und Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den
Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung mit äußerst hoher Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, welche gleichzeitig
Testsignale in Form von aus mehreren Bits bestehenden Digitalwörtern mit unterschiedlichen Taktfrequenzen anlegt, wobei
sich diese Signale hinsichtlich des Spannungswertes unterscheiden und an die Anschlußstifte oder Steckerstifte der im Test befindlichen
Einheit angelegt werden; dabei kann automatisch eine
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große Vielfalt von Tests ausgeführt werden. Außerdem vermag die Erfindung die Anschlußstifte oder Steckerstifte der
im Test befindlichen Einheit zu überwachen, so daß tatsächlich alle bedeutsamen elektrischen Signale, die an den
Steckerstiften aufgrund von Testsignalen abgegeben werden, auch erfaßt werden und zur Analyse empfangen werden;
dabei werden auch solche Antwortsignale erfaßt, die von elektrischen Einheiten mit sehr hoher Ansprechcharakteristik
bzw. hoher Frequenz abgegeben werden.
Die Erfindung liefert außerdem ein programmierbares Taktimpulssystem, welches mit exakter Steuerung unter hoher Auflösung
bzw. genauer Trennung das Anlegen der Digitalsignale an die zu testende Einheit entsprechend den Befehlen vom Rechner
steuert,bevor die Antwortsignale oder andere Steuersignale erzeugt werden. Dieses Taktsteuersystem nach der Erfindung
ist außerdem mit angemessenen Kosten herzustellen.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Verbesserung der in der US-PS 3 832 535 vorgeschlagenen Vorrichtung und liefert somit eine Vorrichtung zum Erzeugen und zum Empfang von digitalen
Wörtern bzw. Digitalinformationen, die aus mehreren Bits bestehen, so daß diese Informationen oder Wörter analysierbar sind; dabei
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können sich diese Wörter oder Informationen voneinander bezüglich des Spannungswertes unterscheiden und vermögen
sowohl an die Anschlußstifte oder Steckerstifte einer im Test befindlichen Einheit mit unterschiedlich variierbaren
Taktfrequenzen in Abhängigkeit zu den Befehlen eines Computers angelegt oder empfangen werden. Die Erfindung weist Schieberegister auf, von denen jedes zum Anlegen von aus mehreren Bits
bestehenden Digitalwörtern an einen Stift der Einheit vorgesehen ist; außerdem ist ein Empfang-/Vergleich-Register
zum Empfang und Vergleich von digitalen Antwortsignalen von den Stiften der im Test befindlichen Einheit vorgesehen. Feldeffekttransistor-Schalter werden zum Umschalten in Realzeit
von Schiebe- und Empfangs-/Vergleichsregistern verwendet, die abwechselnd in Verbindung mit den Anschlüssen oder Steckerstiften der im Test befindlichen Einheit stehen. Eine Vielzahl von unabhängig programmierbaren Taktimpulsen steuern das
Anlegen der Bits an die Anschlußstifte oder Anschlüsse der im Test befindlichen Einheit entsprechend den Befehlen des
Computers oder entsprechend anderen Steuereinheiten. Separat programmierbare Digital-/Analog-Wandler für jeden Kanal der
Schiebe- und Empfangs/Vergleichs-Register sind mit der im Test befindlichen Einheit verbunden und ermöglichen das Anlegen
und Empfangen von Digitalwörtern, die jeweils unterschiedliche Spannungswerte aufweisen.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, mit der aus mehreren Bits zusammgesetzte Digitalwörter oder Digitalinformationen
an Steckerstifte oder Anschlußstifte einer elektrischen Einheit angelegt werden können, die getestet werden soll, wobei
sich die Digitalwörter oder Digitalinformationen untereinander hinsichtlich des Spannungspegels unterscheiden. Das Anlegen
der Digitalwörter an jeden Anschlußstift erfolgt in einer ausgewählten Art von mehreren unabhängigen Reihenfolgen, welche durch Taktimpulse festgelegt ist, die durch einen von
einem Computer erzeugten Steuersignalen gesteuert werden; auf diese Weise werden Antwortsignale von der im Test befindlichen
Einheit abgegeben oder andere Steuersignale. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner die elektrischen Anwortsignale der im Test befindlichen Einheit, die durch die Testsignale in Form von Digitalwörtern hervorgerufen werden, empfangen. Außerdem ist es mit der Erfindung möglich, die elektrische Aktivität der im Test befindlichen Einheit zu Überwachen,
nachdem die Digitialwörter an einen oder mehrere der Steckerstifte bzw. Anschlußstifte angelegt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist Schieberegister auf, um die Digitalwörter an die Steckerstifte der Testeinheit anzulegen. Ein Schieberegister und ein zugeordnetes Empfangs-/Vergleichs-Register, welches zum Empfang und Vergleich der Antwort-
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signale der Testeinheit vorgesehen ist, kann abewechselnd
mit jeweils einem anderen Steckerstift der Einheit verbunden werden, wobei zur Herstellung dieser Verbindung bzw. zur Ausführung
der Umschaltung ein programmierbarer Feldeffekttransistorschalter dient. Die Verwendung von programmierbaren
Feldeffekttransistorschaltern auf diese Weise gestattet das Überwachen jedes Steckerstiftes der im Test befindlichen
Einheit mit einer Realzeitschaltung zwischen der Steuerbetriebsart, in der die Daten an einen Steckerstift der Testeinheit
vom zugeordneten Schieberegister angelegt werden, sowie in der Empfangs-Betriebsart, in der die von dem Steckerstift
empfangenen Daten vom zugeordneten Empfangs-ZVergleichs-Register empfangen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ferner mit jedem Satz von Schiebe- und Empfangs-ZVergleichs-Registern
ein programmierbarer Digital/Analog-Signalwandler verbunden. Auf diese Weise können die Digitalwörter, die an die Steckerstifte
der Testeinheit angelegt bzw. von den Steckerstiften der Testeinheit empfangen werden, bezüglich des Spannungspegels gleichzeitig während eines Testes variiert werden.
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Ein wesentliches Merkmal einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das dort vorgesehene mehrfach programmierbare
Taktimpulssystem, bei dem Taktimpulsgeneratoren in einer neuen Anordnung vorgesehen sind, die zur Steuerung
des Anlegens der Bits an die Steckerstifte der Testeinheit verwendet wird. Jeder Taktkanal oder jeder Taktgeber kann als
Taktgenerator verwendet werden, der als unabhängiges Element arbeitet und von einer von mehreren Steuereinheiten,
z.B. von einem Signal des Rechners, von einem Antwortsignal der im Test befindlichen Einheit, von einem Impulssignal
eines anderen Taktgebers angesteuert, d.h. in Betrieb gesetzt werden kann oder der derart arbeiten kann, daß er eine programmierte
Verzögerung von bestimmten anderen Taktsignalen bewirkt. Jeder Taktgeber weist eine neuartige Anordnung von
Vorrang-Kodierern, Oszillator/Zuordnern und von mehreren Registern und Zählern auf. Der Vorrang-Kodierer erzeugt kontinuierlich
potentialabhängige Ausgangssignale in acht Phasen, wobei jedes Signal an jedem Zeitpunkt eine 5 nsec von der
Vorderkante des unmittelbar vorangehenden und nachfolgenden Signals entfernte Vorderkante aufweist. Wenn ein externes
Anregungs- oder Steuersignal empfangen wird, wird es mit den laufenden Potential-Ausgangssignalen verglichen und es
wird das laufende Potential-Ausgangssignal ausgewählt, welches
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•/6.
hinsichtlich der Phase dem äußeren Steuersignal am nächsten
liegt. Auf diese V/eise ist es möglich, Taktsignale zu erzeugen, die innerhalb einer Zeitspanne von 5 nsec gegenüber
dem äußeren Signal synchronisiert sind, wobei eine relativ billige, übliche Taktgebereinheit verwendet werden kann.
Darüber hinaus werden vom Rechner gesteuerte bzw. gesetzte Zähler und Register sowie Oszillator-Zuordner-Einheiten
in Verbindung mit einem Vorrang-Kodierer verwendet; der Taktgeber vermag auf diese V/eise ein Impulswellen-Taktsignal
mit programmierbaren Verzögerungswerten, mit programmierbarer Breite und Perioden erzeugen, wobei die Auflösung, d.h. die
gegenseitige Trennung wesentlich kleiner als die Zykluszeit des Taktsignales ist.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen zur Erläuterung weiterer
Merkmale beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild eines programmierbaren Taktgebers, wie er in der Vorrichtung nach Fig.
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A.
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Taktgeber-Verzögerungs/Generator-Einheit, die in der Anordnung nach Fig. 2
verwendet werden kann,und
zwischen der Verzögerung, Periode, Breite, Vorderkante
und Hinterkante des Taktsignals. .
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird im folgenden die Anwendung und die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher
erläutert. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Grundelemente der Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Erzeugung von Bitmustern, d.h. Bit kombinationen, die an zwei Testpunkte oder
zwei Steckerstifte einer zu testenden Einheit, die im folgenden als Einheit UUT bezeichnet wird, angelegt werden, wobei
die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Mehrtakt-Einrichtung, Hehrfach-Spannungspegeleinrichtung, eine Einrichtung zur
Erzeugung von Digitalwörtern, zum Empfang von Digitalwörtern und zur Überwachung enthält. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Testpunkte somit Überwacht und die an den
Testpunkten empfangenen zweiten Digital-Bitkombinationen analysiert.
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Die im folgenden beschriebene Ausführungsform und die Arbeitsweise sind auf nur zwei Kanäle abgestellt, welche
mit den beiden Testpunkten verbunden sind; das gleiche Grundprinzip läßt sich jedoch auf die Übrigen Testpunkte
des Systems anwenden. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, eine Bitfolge an 100 einzelne Stiftstecker einer Einheit UUT
anzulegen oder Daten von diesen Stiftsteckern zu empfangen, werden 100 Erzeugungs- und Empfangskanäle benötigt.
Entsprechend der bereits vorgeschlagenen Vorrichtung gemäß der US-PS 3 832 585 werden beim Empfang von Computerbefehlen
von den Steuereinheiten 1 in den Daten- und Steuer-Logikabschnitten
2 Daten zum Anlegen an die Stiftstecker der Einheit UUT sowie zugeordnete Steuersignale erzeugt; einer dieser
Abschnitte 2 ist derart vorgesehen, daß er einem Stiftstecker der Einheit UUT zugeordnet ist. Mit jedem Stiftstecker der
Einheit UUT ist außerdem jeweils ein Sciiieberegister 3 für die angelegten bzw. eingegebenen Daten, ein durch eine logische
Schaltung gebildeter Schalter 4, eine Begrenzer/Steuereinheit 5, Relais Kl, K2, ein Dämpfungsglied/Pufferspeicher 6, ein Spannungskomparator
7r ein logischer Komparator 8 und ein Fehlerregister verbunden. Diese Bauteile haben im wesentlichen die gleiche
Funktion wie dies in der US-PS 3 832 585 beschrieben ist. Im
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Gegensatz zu dieser bereits vorgeschlagenen Vorrichtung sind erfindungsgeraäß weitere Bauteile und Merkmale bezüglich
der Überwachungs- und Taktfunktionen vorgesehen, die ein gleichzeitiges
Anlegen von Digitalsignalen an die Steckerstifte der Einheit UUT ermöglichen, welche sich hinsichtlich der
Spannungswerte voneinander unterscheiden.
Im folgenden wird die Überwachung der Einheit UUT näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 ist ein durch einen Feldeffekttransistor gebildeter Schalter 10 für eine Schaltfrequenz von 4 MlIz für
jeden Stift der Einheit UUT vorgesehen und an der Stiftsteckerseite der Relais KI und K2 der Einheit UUT vorgesehen,
so daß - wenn beide Relais geschlossen sind - dieserSchalter so arbeitet, daß er eine abwechselnde Verbindung des UUT-Stiftes
bzw. Stiftsteckers mit dem Schieberegister 3, nicht gezeigten Empfangsregistern, dem Komparator 7, dem Komparator
und dem Register 9 bewirkt. Bekanntlich ist ein derartiger FET-Schalter im Stande, gegenüber konventionellen Relais
ein Schalten mit einer IOOOfachen Geschwindigkeit auszuführen.
Bei der Überwachung der Stifte oder Stiftstecker der Einheit UUT ist es z.B. notwendig, wenn die Einheit UUT Antwortsignale
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in äußerst kurzen Zeitperioden, beispielsweise 250 nsec nach Empfang eines erregenden Testsignals erzeugt, daß der
FET-Schalter 10 in der nachfolgend beschriebenen Weise benutzt wird.
Beide Relais KI und K2 sind geschlossen, so daß das Steuerbauteil,
das Schieberegister 3 und die Empfangsbauteile, beispielsweise der Komparator 7 über den Schalter 10 mit dem
gleichen Stift der Einheit UUT verbunden würden. Jedoch kann der Schalter 10 so gesetzt sein, daß er nur die
Empfangsteile mit dem UUT-Stift verbindet. Das Schalten des Schalters 10 derart, daß abwechselnd die Steuer- und Empfangsregister und dann die Empfangsregister an den UUT-Stift angeschlossen
werden, wird durch ein FET-Steuerregister 11 gesteuert bzw. kontrolliert. Bekanntlich kann ein FET-Schalter derart
eingestellt bzw. gesetzt werden, daß er bei Empfang eines elektrischen Binärimpulses schaltet. Beispielsweise kann ein
Binärimpuls "1" anzeigen, daß sowohl die Steuer- als auch die Empfangs-Bauteile in Verbindung mit dem UUT-Stift verbleiben,
während ein Impuls "0" anzeigt, daß die Verbindung zur Steuereinheit unterbrochen und die Empfangs-Bauteile mit
diesem Stiftverbunden werden sollen. Demzufolge können die
Steuerregister 11 binäre Bits M1" und "0" enthalten, die
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den Zustand des zugeordneten FET-Schalters 10 anzeigen.
Aufgrund der Befehls- oder Taktsignale des Rechners werden die Bits des Steuerregisters Π an den Schalter 10 übertragen,
so daß der Schalter 10 entsprechend den betreffenden Bit-Signalen die Steuer- und Empfangs-Bauteile oder die Empfangs-Bauteile mit dem UÜT-Stift abwechselnd verbindet. Wegen
der Schaltgeschwindigkeit des Schalter 10 und der Art und V/eise, auf welche dieser Schalter gesteuert wird, läßt sich
in Realzeit ein programmiertes Schalten zwischen dem Steueruncl Empfangsbetrieb ausführen. Dies gewährleistet, daß kein
wichtiges UUT-Antwortsignal verloren geht, was häufig beim Umschalten von der Steuer- auf die Empfangs-Betriebsart
bzw. umgekehrt bei herkömmlichen Relais der Fall ist. Wegen der bei der Erfindung möglichen Realzeit-Schaltung kann das
Schieberegister 3 gewUnschtenfalls mit dem Komparator 8 verbunden werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, so daß die Empfangs-Betriebsart durchführbar ist, um die von der Einheit UUT erzeugten Anwortsignale zu empfangen, sobald das Anlegen von
Signalen an die UUT-Einheit beendet ist und der FET-Schalter 10 nicht mehr den für die Steuer-Betriebsart notwendigen Schaltzustand einnimmt. Dies ist mit der Steuer-Empfangs-Betriebsart -umschaltung herkömmlicher Art bzw. herkömmlicher Geschwindigkeit
nicht erfaßbar.
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Bei einer bevorzugten Ausftihrungsform der Erfindung
kann das Schalten des Schalters 10 durch einfaches Laden des Steuerregisters 11 mit einer Zahl von binären Bits
"1" ausgeführt werden, wobei diese Zahl der Zahl an Bits entspricht, die an die UUT-Stifte durch das Schieberegister
angelegt werden und die von einem "0" Bit gefolgt wird. Das Steuerregister kann dann als Zähler für die an die
Steuereinheit angelegten Bits verwendet werden, wobei es eines der Bits überträgt und dieses Bit hält bzw. dem FET-Schalter
jedes Mal dann zuführt, wenn ein Bit vom Schieberegister an den UUT-Stift bzw. Kontaktstift angelegt wird;
bei Beendigung des Steuerbetriebs wird somit ein Bit "0" an den FET-Schalter 10 gegeben, wodurch dieser Schalter in
die Empfangs-Betriebsart umgeschaltet wird, was dann der Fall ist, wenn der FET-Schalter in entsprechender Weise
eingestellt bzw. gesetzt ist. Das Abzählen der Steuerbits im Steuerregister kann durch direkte Rechner-Steuerung
erfolgen oder durch Taktimpulse von einem der programmierbaren Takteinrichtungen 17 bis 24 des Systems.
Aus vorstehendem ergibt sich ohne weiteres einer der Vorteile der Erfindung: Es kann innerhalb der Realzeit eine Änderung
vom Steuerbetrieb in den Empfangsbetrieb, und zwar während eines
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Testes ausgeführt werden. Auf diese Weise kann eine realistische Überprüfung von elektrischen Einheiten mit hoher Ansprechempfindlichkeit
bzw. schneller Ansprechcharakteristik ausgeführt werden, z.B. der Test oder die Überprüfung
einer Zweirichtungs-Mikrorechnerleitung, ohne daß die Möglichkeit
eines Verlorengehen soder eines Fehlers bezüglich der Erfassung eines Antwortsignals von der im Test stehenden Einheit
auftritt.
Im folgenden wird die Arbeitsv/eise aufgrund der verschiedenen
Spannungswerte beschrieben. Mit den Empfangs- und Steuerbauteilen für jeden UUT-Stift bzw. Verbindungsstift ist ein
Digital/Analog-Signalwandler 13 bzw. Ί4 verbunden.Hit den
Digital/Analog-Wandlern 13 ist gemäß Fig. 1 eine Einrichtung
12 zur Spannungseinstellung gekoppelt. DieserWandler für jeden Verbindungsatift wird durch Signale gesteuert, die
von der Einheit 2 erzeugt werden. Diese Funktion stellt einen wesentlichen Unterschied zu der bereits vorgeschlagenen Vorrichtung
gemäß der US-PS 3 832 535 dar. Bei der vorgeschlagenen
Vorrichtung wird demgegenüber eine einzige programmierbare Speisequelle zur Auswahl der Amplitudenwerte für all diejenigen
Signale verwendet, die an alle Stifte bzw. Stiftstecker der Einheit UUT angelegt werden, sowie zur Vorwahl
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2 6 -S 8 6 1
-Vf-
der Signalpegelr die als annehmbar bei einem empfangenen Signal gehalten werden. Im Gegensatz zu der vorgeschlagenen
Vorrichtung werden bei der Erfindung Signale an die Stifte der Einheit UUT angelegt, wobei sich jedes Signal
hinsichtlich des Spannungspegels von den anderen Signalen, unterscheidet. Die Digital/Analog-Wandlereinrichtung für
den Signalpegel jedes Stiftes sind praktisch der programmierbaren Speisequelle und der Pegel-Schalteinrichtung gemäß
der US-PS 3 832 535 gleich; die Wandler sind in Fig. 1 mit 13 und 14 bezeichnet.
Aus vorstehenden ergibt sich ein zv/eiter Vorteil der Erfindung:
Die Fähigkeit gleichzeitig die Testsignale an die Stifte der UUT-Einheit anzulegen, wobei sich diese Signale
hinsichtlich der Spannungswerte voneinander unterscheiden; die Signale, die an jeden Stift angelegt werden, haben einen
jeweils speziell vorprogrammierten Spannungspegel. Wie bereits erwähnt, wird dadurch eine realistische überprüfung von gedruckten Schaltungen möglich, die Bauteile enthalten, welche
bezüglich des Ansprechverhaltens unterschiedliche Spannungsund Leistungserfordernisse notwendig machen.
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der Vorrichtung nach der US-PS 3 832 535 liefert ein programmierbarer
Taktsignalgenerator elektrische Impulssignale und legt diese Impulssignale zur Steuerung der Erzeugung bzw.
des Anlegens von Mehrfachbit-Digitalwörtern an die Stifte der UUT-Einheit an. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung werden
alle Steuereinheiten bzw. Treiber im wesentlichen von einer einzigen Taktquelle angesteuert, weshalb die gleichzeitig
an verschiedene Steckerstifte angelegten Bits mit der gleichen Geschwindigkeit an diese angelegt werden müssen. Bei der
Erfindung wird demgegenüber eine jeweils voneinander unabhängige Mehrfach-Taktsteuerung angewandt, d.h.
es werden mehrere voneinander unabhängige Taktsignale erzeugt, wodurch es möglich, gleichzeitig Bits an die verschiedenen
Stifte der Einheit UUT mit unterschiedlichen, programmierbaren Geschwindigkeiten anzulegen.
Die voneinander unabhängig programmierbaren Taktsignale bzw. Taktkanäle 17 bis 24 sind in dem programmierbaren
Taktsystem 25 vorgesehen. Jedes Taktsignal kann durch die Steuerung eines Rechners von einer zugeordneten, nicht gezeigten
Steuereinheit oder in Abhängigkeit von Impulsen von anderen Taktsignalen, gewünschtenfalls auch von den UUT-Stiftsteckern
oder von anderen äußeren Anregungs- bzw. Steuereiheiten erzeugt werden.
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Abhängig von den Computer-Befehlen kann jedes Taktsignal einer oder mehreren Steue^/Empfangs-Schaltungen für die
UUT-Stifte zugeordnet sein. Dies ist in einem Takt-Zuordner
25A oder Multiplexer der Fall, welcher die Taktsignale bzw. Taktgeneratoren mit den zugeordneten Steuer-/Empfangsschaltungen durch die Programmsteuerung über eine Steuereinheit 25B verbindet. Die Zahl der Steue^/Empfangs-Schaltungen
ist tatsächlich unbegrenzt; es kann ein Taktsignal bzw. ein Taktgenerator oder es können genauso viele Taktgeneratoren
wie Steuer-/Empfangs-Schaltungen vorgesehen sein, d.h. es muß wenigstens ein Taktgenerator vorgesehen werden. Jedoch
sollte nicht mehr als ein Taktgenerator mit einer Steuer-/ Empfangs-Schaltung gleichzeitig verbunden werden.
Mit jeder Steuer-/Empfangs-Schaltung ist ein 8 · 1 Multiplexer
16 verbunden, über den die Steuer-bzw. Kontrolleinheiten der Steuereinheit, Fehler-Registereinheit und des FET-Schalters
der Steuer-/Empfangs-Schaltung mit jedem der acht programmierbaren Taktkanäle verbunden werden können.
Jeder Taktimpuls bzw. Taktgenerator kann Takt- und Kontrollimpulse an die Steuereinheiten bzw. Treiber anlegen, an die
er angeschlossen ist, und welche die Verschiebung der Daten
durch das Schieberegister 3 zur Aufnahme der Daten im Fehler-
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Register 9 steuern, sowie zum Verschieben der Daten zu dem Steuerregister 11. Somit können Digitalsignale
mit mehreren Bits an die Stifte der Einheit UUT mit wenigstens acht unterschiedlich programmierbaren Geschwindigkeiten angelegt
werden; falls zusätzliche Taktsignale bzw. Taktgeneratoren vorgesehen sind, lassen sich ebenso viel unterschiedliche
Taktgeschwindigkeiten ausführen, wie unterschiedliche Taktsignale vorgesehen sind.
Fig. 2 gibt ein Blockschaltbild der Anordnung zur Lieferung
der Taktsignale wieder; genauer gesagt ist ein Taktgeber, d.h. einer der Taktkanäle 17 bis 24 nach Fig. 1 dargestellt.
NachFig. 2 werden die Rechnerbefehle zu den Taktgeneratoren
Über Eingangs-/Ausgangs-Steuerleitungen 11 gefuhrt. Diese
Befehle kennzeichnen die Steuerdaten für die Taktgeberelemente 2ό bis 39.
Die mit 26 und 27 bezeichneten Bauelemente sind 8 · !-Multiplexer,
welche die Anregungs- oder Steuersignale auswählen, um den Takt/Verzögerungs-Generator 35 in Betrieb zu setzen,
wobei diese Multiplexer entweder einen externen Eingang oder einen anderen Taktkanal auswählen. Mit 28 ist ein 2*1-iiultiplexer
bezeichnet, der bestimmt, welche Verbindungs- oder
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Stecker-Datenleitung als Eingang für den Taktgeber ausgewählt ist, falls ein derartiger Eingang überhaupt bestimmt
ist. Zur Steuerung dieser Funktionen sind Adressen- und Freigabeleitungen vorgesehen, welche ebenfalls allgemein
als Steuerleitungen 11 bezeichnet sind. Einheiten 30 und 31 bestimmen auf Übliche Weise, ob der Taktgenerator, d.h. das Taktsignal mit der positiven oder negativen, d.h. vorderen oder hinteren
Flanke des betreffenden, steuernden Eingangssignals eingeleitet wird.
Die allgemein durch die Steuerleitungen 11 dargestellten Stift-Datenleitungen 29A können auch dazu verwendet werden,
das aufgrund der von der Einheit UUT erzeugten Signale gelieferte Taktsignal zu beenden. Die positive oder negative Flanke eines äußeren Steuer- oder Anregungssignals
kann dazu verwendet werden, den Taktgenerator abzuschalten. Dies wird durch die Bauteile 29,32 und 34 erreicht, die einen
2 · 1-Multiplexer, eine Einrichtung zur Auswahl der positiven oder negativen Flankeund eine Steuerung zur Beendigung des
Taktsignals darstellen.
Die gewählten äußeren Steuer- oder Anregungssignale werden durch eine Teilereinheit 33 geführt, bevor sie einem Takt/Ver-
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zögerungsgenerator 35 zugeführt werden. Der Teiler 33
bewirkt das überspringen einer programmierten, bestimmten Zahl an Wellenimpulsen oder die ganzzahlige Teilung einer
Zahl von Eingangswellenimpulsen entsprechend der durch die Teilerzahl bzw. Divisionszahl vom Computer erzeugten
Eingangsdaten 33A.
Der Takt/Verzögerungs-Generator 35 erzeugt aufgrund des von der Teilerschaltung 33 kommenden Eingangssignals Impulssigra Ie mit Perioden, Breiten- und Verzögerungswerten entsprechend den vom Computer erzeugten Daten 35A.
Der Ausgang des Generators 35 wird einem Taktsignal- oder Taktgeber-Zuordner 25A (Fig. 1) zugeführt, der die Taktausgänge den betreffenden Steuer-/Empfangs-Schaltungen entsprechend dem Befehl des Computers zufuhrt.
Wenn es erwünscht ist, können die erzeugten Taktsignale direkt zu dem UUT-Stift bzw. UUT-Stecker in einer normalen
oder invertierten Form zugeführt werden.
Ein Taktgeber kann somit in der vorstehend erläuterten Weise vorgesehen sein oder er kam auch derart gesteuert werden, daß
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er eine spezielle Zahl an Burst-Zählerwerte liefert.
Der Burst-Zähler 36 kann durch die Burst-Daten auf einen
Zählerwert von 4096 Bits programmiert sein. Dies entspricht der Bitgröße des betreffendenSchieberegisters fUr
die angelegten Daten bei der erläuterten AusfUhrungsform.
Das mit 37 bezeichnete Bauelement des Taktgebers bewirkt eine Zustandsunterbrechung, so daß dessen dem Computer
oder Rechner zugefuhrte und aufgrund des Taktsignals erzeugtesSignal den Rechner entsprechend den vorhergehenden
Rechnerbefehlen und den äußeren Steuersignalen ansteuert oder unterbricht.
Die äußeren Eingangs- und Takt-Ausgangsleitungen nach Fig. 2 zeigen, daß der Takteingang von jedem der übrigen
sieben Taktgeber oder von dem betreffenden Taktgeber selbst zugeführt werden kann, sowie von acht zugeordneten, äußeren
Anregungsquellen bzw. Steuerquellen oder von zugeordneten UUT-Stiften.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Takt/Verzögerungs-Generators
nachFig. 2.
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Nach Fig. 3 liefert das Signal zum Generator 35 ein Signal zum Prioritäts- oder Vorrang-Kodierer 40. Der Kodierer 40
erzeugt abhängig von den Impulsen eines 25 MHz-Hauptoszillators 43 kontinuierlich Potential-Ausgangsimpulssignale
in acht Phasen, wobei jedes phasenbezogene Signal 5 nsec mit der Vorderkante von den Vorderkanten der unmittelbar
vorher und nachher erzeugten Signale entfernt ist und wobei jedes Phasensignal eine Periode von 40 nsec und eine Breite
von 20 nsec hat. Die Vorderkante des achtphasigen Signals ist 35 nsec von der Vorderkante des ersten Phasensignals entfernt. Das Eingangsimpulssignal wird mit den laufenden Potential-Ausgangssignalen verglichen und das Potential-Ausgangssignal,
welches bezüglich der Phase dem Eingangssignal am nächsten kommt, wird von einem δ · 1-Multiplexer ausgewählt, der
einen Teil des Kodierers 40 bildet, wodurch ein Ausgangssignal geliefert wird.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Verzögerung des
Takt-Ausgangssignals sowie dessen Periode, Breite, die Vorderkante und die hinteie Kante oder Flanke dieses Signals.
dem Takt-/Verzögerungs-Zähler 4OA, in dem es eine vorprogrammierte
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Taktverzögerung erfährt. Die programmierte Perioden/Verzögerungs-Information
wird in Digitalform vom nicht gezeigten Rechner einem Verzögerungsregister 41 zugeführt. Diese
Information legt die Vorderflanke der Impulswelle sowie die Periode des Impulswellenausgangs des Generators 35 fest.
Der Zähler 4OA empfängt ein Eingangssignal vom Register 41, um die für die programmierte Signalverzögerung erforderliche
Information zu erhalten. Der Zähler 4OA für die Taktverzögerung ist ein programmierbarer Taktgeber bzw. er ist auf 40 nsec
programmiert; die programmierbare Verzögerung stellt ganzzahlige Vielfache von 40 nsec dar. Somit entspricht die Verzögerung
eines Zählerwertes d.h. einer Zählung einer Verzögerung
von 40 nsec. Wenn der Zählerwert, d.h. der Inhalt des Zählers 4OA den Wert 0 erreicht, wird im Element 42 eine Fehleranzeige
bzw. ein Fehlerkennzeichen gesetzt, wodurch der Oszillator-/Daten-Zuordner
42A eine weitere Verzögerung des Signals um eine von mehreren festen Inkrementen (0,10, 20 oder 30 nsec) entsprechend
dem Rechnerbefehl bewirkt und ein Flipflop 44 ansteuert, so daß ein Ausgangssignal für den Takt-Verzögerungsgenerator
geliefert wird, dessen Vorderkante um 0 nsec bis 100 msec gegenüber den Vorderkanten des äußeren Eingangs-Steuer-oder
Anregungssignals verzögert ist, wobei eine minimale Auflösung (Trennung) von 10 nsec vorgesehen ist. Das Ausgangssignal des Kodierers
geht nach Verlassen des Zählers 4OA als Eingangssignal zu einem
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Prioritäts- oder Vorrang-Kodierer 45, der ein Signal erzeugt, welches auf das Eingangssignal derart bezogen,
daß es innerhalb von 5 nsec auf eine Weise ähnlich dem Kodierer 40 erzeugt wird. Das Ausgangssignal des Kodierers 45 gelangt
dann zu einem Zähler 46 für die Taktimpulsbreite. Die Impulsbreiten- oder Sigrialbreiteninformation wird in Digitalform einem Register 47 für die Signalbreite zugeführt. Diese
Breiteninformation definiert die hintere Flanke des Ausgangssignals des Generators 35. Der Zähler 40, der ein 40 nsec-Taktgeber ähnlich dem Zähler 4OA ist, verzögert bei jeder Zählung
die hintere Flanke des Ausgangssignals des Generators 35 um 40 nsec. Der Zähler 46 wird von einem Register 47 für die
Signalbreite angesteuert und enthält eine Information für die programmierte Signalbreite bzw. Impulsbreite. Die minimale,
programmierbare Impulsbreite beträgt 40 nsec. Die programmierbare Impulsbreite ist ein ganzzahliges Vielfaches von 40 nsec.
VJe η η der Inhalt des Zählers 46 0 beträgt, wird im Element 49 eine Fehleranzeige gesetzt, d.h. ein für die Fehleranzeige
repräsentatives Signal, wodurch der Oszillator/Daten-Zuordner 48 die hintere Flanke des Signals um ein festes Inkrement
von 0,10,20 oder 30 nsec entsprechend dem Rechnerbefehl verzögert und das Flipflop 44 wieder ansteuert, so daß die
hinteren Flanken des Impulsausgangssignals des Taktgenerators
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gegenüber den Vorderkanten des Ausgangsimpulssignals des
Taktgenerators um 40 nsec bis 100 msec verzögert werden, wobei eine minimale Auflösung, d.h. genauer gesagt, Trennung von 10 nsec vorgesehen ist.
Ersichtlicherweise sind alle Einrichtungen, die gemäß vorstehenden Erläuterungen Daten empfangen oder Befehle von
einem Rechner empfangen oder Daten zu dem Rechner übertragen, elektrisch über eine Steuerung mit dem Rechner derart verbunden
sind, wie dies in der US-PS 3 854 125 beschrieben ist.
Die von dem oben beschriebenen Taktgebersystem erzeugten und synchronisierten Signale können an die Steckerstifte der
Einheit UUT angelegt werden oder zur Analyse bzw. zum Vergleich der empfangenen Antworten bzw. Antwortsignale oder Antwortinformationen von der Einheit UUT verwendet werden. Das
Taktgebersystem gemäß der Erfindung liefert einen weiten Bereich an Signalen, die zum Test von UUT-Einheiten verwendet
werden können.
Das erfindungsgemäße Taktgebersystem, bei dem programmierbare Taktgeber vorgesehen sind, die auf einem Taktgeber-/Verzögerungsgenerator basieren, resultiert in einen erheblichen
709828/06A A
Fortschritt gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art, bei denen im allgemeinen versucht wird, die beschriebenen
Funktionen dadurch zu erreichen, daß ein ansteuerbarer Taktgeber, der außerhalb oder separat zum Verzögerungsgenerator
vorgesehen ist, eine Zahl von Divisions-ZVerzögerungs-Kanälen
speist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gegenüber den bekannten Vorrichtungen erheblich variabler und billiger.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Taktsignal mit einer Periode von 100 nsec zu erzeugen,außerdem Signale zu erzeugen,
die mit äußeren Steuersignalen oder Anregungssignalen innerhalb von 5 nsec synchronisiert sind; ferner ist es möglich,
die Signale synchron mit einer Teilung oder Auflösung von 10 nsec beizubehalten; dabei werden in jedem Fall übliche, synchrone
40 nsec-Taktsignale oder Taktgeber verwendet. Die auf diese Weise erzeugtenSignale können dazu verwendet werden, das Anlegen
von ausgewählten Digitalwörtern an Anschlüsse der zu testenden Einheit UUT zu steuern.
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6.
Leerseite
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Erzeugung und zum Empfang von Digitalwörtern bzw. Digitalinformationen, die seriell aus mehreren
Bits gebildete Digitalwörter oder Digitalinformationen erzeugt und an die Anschlüsse einer Testeinheit anlegt sowie diese
Digitalwörter oder-informationen zur Analyse von den Anschlüssen der Testeinheit empfängt,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung (2,4,8,10,11) zum gleichzeitigen, seriellen Anlegen einer Vielzahl von Digitalwörtern an eine Testeinheit (UUT) Über Schieberegister (3) mit unterschiedlichen,
durch eine programmierte Steuerung vorgegebene Geschwindigkeiten vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Einrichtung (13,14,26 bis 29) zum gleichzeitigen, seriellen Anlegen einer Vielzahl von aus mehreren Bits bestehenden Digitalwörtern oder Digitalinformationen an die
Testeinheit (UUT) aufweist, wobei die Digitalwörter entsprechend
ORIGINAL INSPECTED
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- ie -
2&58611
der Programmsteuerung sich hinsichtlich des Spannungswertes voneinander unterscheiden, daß eine Einrichtung (1O) zum
Umschalten in Realzeit entsprechend der Programmsteuerung zwischen einer ersten Betriebsarten der die Digitalwörter
bzw. Digitalinformationen an wenigstens einen Anschluß der Testeinheit angelegt werden, sowie in eine zweite Betriebsart vorgesehen ist, in welcher von wenigstens einem Anschluß
der Testeinheit Digitalinformationen empfangen werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1O) zum Umschalten in Realzeit jeweils einen
durch einen Feldeffekttransistor gebildeten Schalter
aufweist, der die Testeinheit (UUT) abwechselnd an die zugeordneten Steuer- und Empfangsregister anschließt, daß ein
Register (11) für Digitalsignale mit jedem Feldeffekttransistorschalter verbunden ist, um das Öffnen und Schließen des Schalters abhängig von angelegten digitalen Bits entsprechend der
Programmsteuerung zu steuern.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum gleichzeitigen Anlegen von Mehrfachbit-Digitalwörtern an die Testeinheit mehrere Steuer-Schieberegister
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zum seriellen Anlegen der Mehrfachbit-Digitalwörter an Anschlüsse der Testeinheit, von denen ein Steuer-Schieberegister
in eine einzige Verbindung mit einem Anschluß der Testeinheit schaltbar ist, mehrere Empfangsregister zum Empfang der
Digitalwörter von Anschlüssen der Testeinheit, von denen wenigstens ein Empfangsregister nur für eine einzige Verbindung
mit der Testeinheit geeignet ist, sowie separat steuerbare Digital/Analog-Wandler (13,14) für jeden Anschluß der Testeinheit aufweist, die mit den zugeordneten Steuer- und Schieberegistern verbunden sind, welche für den zugeordneten Anschluß
der Testeinheit vorgesehen ist, um den Spannungswert der Digitalwörter zu steuern, welche an die Testeinheit angelegt oder von der Testeinheit entsprechend der Programmsteuerung
empfangen werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Taktgeneratoren (25) zur Erzeugung von Impulsen
unterschiedlicher Frequenz und zum Anlegen der Impulse an gewählte bzw. bestimmte Steuer-Schieberegister aufweist, so
daß das seriell erfolgende Anlegen der Digitalwörter durch die bestimmten Steuer - Schieberegister an die zugeordnete
Testeinheit steuerbar ist, daß ein Taktgeber/Zuordner (25A) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Taktgebern
vorgesehen ist, um ausgewählte Steuer-Schieberegister entsprechend
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der Programmsteuerung zu bestimmen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung von Synchronsignalen vorgesehen
ist, welche Ausgangsimpulssignale liefert, die mit den empfangenen Eingangssignalen in zeitlicher Beziehung
stehen, daß eine Einrichtung (40A) zum Verzögern der Ausgangsimpulssignale entsprechend der gewählten Programmsteuerung
angeordnet ist, daß eine Einrichtung (46,47) die Breite der Ausgangsimpulssignale abhängig von der gewählten
Programmsteuerung bestimmt und daß eine Einrichtung zur Festlegung der Periode der Ausgangsimpulssignale entsprechend der
gewählten Programmsteuerung angeordnet ist, so daß jeder Taktgeber bzw. Takt-Signalgenerator abhängig vom Eingangssignal
ein Ausgangssignal liefert, das zum Eingangssignal um einen gewählten Trennungswert von wenigstens 5 nsec synchronisiert
ist.
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