SU1092508A1

SU1092508A1 - Device for checking logic circuits and finding faults

Info

Publication number: SU1092508A1
Application number: SU823477691A
Authority: SU
Inventors: Нонна Николаевна Горб; Тарас Константинович Коробцов
Original assignee: Производственное Объединение "Ждановтяжмаш"
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1984-05-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем узел анализа содержит первый и второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, первый и второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и вл етс перЕым ВХОДОМ узла анализа, второй вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с первым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и вл етс вторым входом узла анализа, вход Сброс устройства соединен с R входами первого и второго триггеров узла анализа, S -вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего 3JjeMeHTa ИМПЛИКАЦИЯ, едиSHbAiiij: -.л ничные выходы первого и второго триггеров соединены с входами элемента И, выход которого вл етс выходом узла анализа, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности, в устройство введены (,п-1) узлов анализа, п элементов индикации,п элементов ИЛИНЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого узла анализа и со вторым входом п-го узла анализа , каждый i-и информационный вход устройства (i 2 , 3 , . .., nj соединен с первым входом i-ro и с вторым в :одом (i-l|-ro узлов анализа, выход j -го узла анализа (j 1,2,..., n-l) соединен с первым входом ;-го, с (Л вторым входом (J+1) -го элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход П-го узла анализа соединен с первым входом п-го, с вторым входом первого элементов ИЛИНЕ и с сортветствующим входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен.с входом соответствующего элемента индикации, R -входы первосо ю го и второго триггеров узлов анализу начина со второго, соединены с входом Сброс устройства, выход элеСП мента И соединен с входом (h+1) -го элемента индикации. О 00A DEVICE FOR CONTROL AND LOCALIZATION OF THE FAILURES OF LOGICAL SCHEMES, containing the analysis node and the display element, the analysis node contains the first and second IMPLICATION elements, the first and second triggers and the AND element, the first input of the first element IMPLICATION connected to the second input of the second element IMPLICATION and the first INPUT of the analysis node, the second input of the first element IMPLICATION is connected to the first input of the second element IMPLICATION and is the second input of the analysis node, the input Device Reset is connected to the R inputs The first and second triggers of the analysis node, S is the input of each of which is connected to the output of the corresponding 3JjeMeHTa IMPLICATION, one SHHAiiij: -the terminal outputs of the first and second triggers are connected to the inputs of the AND element, the output of which is the output of the analysis node, characterized in that in order to improve performance, the device includes (, p-1) analysis nodes, n display elements, ILINE elements and an AND element, the first information input of the device connected to the first input of the first analysis node and the second input of the n-th analysis node,each i-and device information input (i 2, 3,. .., nj is connected to the first input of the i-ro and to the second in: ode (il | -ro analysis nodes, the output of the jth analysis node (j 1,2, ..., nl) is connected to the first input; , with (L the second input of the (J + 1) -th element OR-NOT and with the corresponding input of the AND element, the output of the N-th analysis node is connected to the first input of the n-th, with the second input of the first element ORINE and with the corresponding input of the AND element , the output of each element OR is NOT connected to the input of the corresponding indication element, the R inputs of the first and second triggers of the nodes, starting from the second, are connected to the Reset Device input TWA, output ELESP ment And connected to the input (h + 1) -th element of the display. About 00

Description

Изобретение относитс к цифровым системам автоматики и вычислительно техники и может быть использовано дл контрол и локализации неисправАостей логических схем этих, систем.The invention relates to digital automation systems and computer technology and can be used to monitor and locate faults in the logic circuits of these systems.

Известно устройство дл анализа состо ний логических узлов, содержащее регистр хранени состо ний объекта, соединенный с входами поразр дных сумматоров по mod 2, выходы которых соединены с входами регистра результата, соединенного с блоком управлени , а также дополнительно содержащее поразр дные узл анализа изменени состо ний объекта и узел формировани кода адреса tU.A device for analyzing the states of logical nodes is known, which contains an object state storage register connected to the inputs of bitwise modulo mod 2, the outputs of which are connected to the inputs of the result register connected to the control unit, and additionally containing the bitwise state analysis node object and node forming the address code tU.

Однако известное устройство фиkсирует только абсолютные изменени состо ний объекта, что не позвол ет контролировать логические св зи между элементами испытуемого узла данного объекта, про вл ющиес в процессе прохождени входной последовательности в изменении состо ний элементов относительно друг друга Кроме того, известное устройство не может быть использовано в качестве самосто тельного диагностического усройства .However, the known device only detects absolute changes in the state of the object, which makes it impossible to control the logical connections between the elements of the tested node of this object, which occur in the process of passing the input sequence in changing the state of the elements relative to each other. Moreover, the known device cannot used as an independent diagnostic device.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл анализа состо ний логических схем, содержащее элемент индикации, первый и второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, соединеные первыми входами с первым входом устройства, вторыми входами - с вторым входом устройства, выходамис соответствующими первыми входами первого и второго триггеров, соединенных выходами, с первым и вторым входами элемента И соответственно, а также содержащее первый к второй формирователи, элемент ИЛИ и счетчрш соединенный выходами с входом элемента индикации, первым входом - с третьим входом устройства и с. вторыми входами первого и второго триггеров вторым входом - с выходом элемента ИЛИ, соединенного первым и вторым входами через первый и второй формирователи соответственно с первым и вторьтм входами элемента И, соединенного третьим входом с третьим .входом устройства, а выходом с третьими входами первого и второго триггеров 23.The closest to the invention is a device for analyzing the states of logic circuits, containing a display element, the first and second elements of IMPLICATION connected by the first inputs to the first input of the device, the second inputs to the second input of the device, the outputs from the corresponding first inputs of the first and second triggers connected outputs, with the first and second inputs of the element And, respectively, and also containing the first to the second driver, the element OR and counting connected by the outputs with the input of the display element, the first input ohm - the third input of the device and. the second inputs of the first and second flip-flops by the second input - with the output of the OR element connected by the first and second inputs through the first and second drivers, respectively, to the first and second inputs of the AND element connected by the third input to the third input of the device, and the output to the third inputs of the first and second flip-flops 23.

Недостатком известного устройств вл етс отсутствие возможности проверки групп логически св занных элементов испытуемой схемы.A disadvantage of the known devices is the inability to verify groups of logically related elements of the tested circuit.

Цель изобретени - повышение производительности устройства.The purpose of the invention is to improve the performance of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл контрол и локализации неисправностей логических схем, содержащее узел анализа и элемент индикации, причем уйел анализа содержит первый иThe goal is achieved by the fact that the device for monitoring and localizing malfunctions of logic circuits, containing an analysis node and an indication element, wherein the analysis element contains the first and

второй элементы ИМПЛИКАЦИЯ, первый и второй триггеры и элемент И, причем первый вход первого элемента ИМПЛИКАЦИЯ соединен с вторым входом второго элемента ИМПЛИКАЦИЯ и вл етс первым входом узла анализа, вт|рой вход первого элемента ИМПЛИКАЦИ Соединен с первым входом второго элементаИМПЛИКАЦИЯ и вл етс вторым входом узла анализа, вход Сброс устройства соединен с R входами первого и второго триггеров узла анализа, i -вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего элемента ИМПЛИКАЦИЯ, единичные выходы первого и второго тригеров соединены с входами элементов И, выход которого вл етс выходом узла анализа, введены (м-1) узлов анали:за, п элементов индикации, п элемен ов ИЛИ-НЕ и элемент И, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого узла анализа и с вторым входом п-го узла анализа, каждый 1 -и информационный вход устройства (.,3,,.., п. ) соединен с первым Входом i-го и с вторьтм входом ()узлов анализа, выход у-го узла анализа (J 1, 2, . . . , п -11 . соединен с первым входом j-ro, с вторым входоthe second element IMPLICATION, the first and second triggers and the element AND, the first input of the first element IMPLICATION is connected to the second input of the second element IMPLICATION and is the first input of the analysis node, the second input of the first element IMPLICATION is connected to the first input of the second element IMPLICATION and is the second the input of the analysis node, the input Device reset is connected to the R inputs of the first and second triggers of the analysis node, the i-input of each of which is connected to the output of the corresponding element IMPLICATION, single outputs of the first and second Rigers connected to the inputs of the elements And, the output of which is the output of the analysis node, entered (m-1) analysis nodes: for, n display elements, n OR-NOT elements and element And, the first information input of the device is connected to the first input of the first analysis node and the second input of the n-th analysis node, each 1-and device information input (., 3 ,, .., p.) is connected to the first input of the i-th and second input () of the analysis nodes, output y th site analysis (J 1, 2,. . . , n -11. connected to the first input j-ro, to the second input

(i +1) -го элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим входом элемента И, выход п-го узла анализа соединен с первым входом П-го, с вторым .входо первого элементов ИЛИ-НЕ и с соответствующим , входом элемента И, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ соедине с входом соответствующего элемента индикации, R -входы .jjepBoro и второго триггеровузлов анализа, начина со второго, соединены с входом Сброс устройства, выход элемента И соединен с входом (ri+1 -го элемента индикации.(i +1) -th element OR-NOT and with the corresponding input of the element AND, the output of the n-th analysis node is connected to the first input of the N-th, with the second input of the first element OR-NOT and with the corresponding input of the element AND, output each element OR is NOT connected to the input of the corresponding display element, R-inputs .jjepBoro and the second analysis trigger node, starting from the second, are connected to the input Reset device, the output of the AND element is connected to the input (ri + 1-th display element).

На чертеже приведена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит (п-1 узлов 1 анализа, п элементов ИЛИ-НЕ 2,п элементов 3 индикации, элемент И 4, fi информационных входов 5, а каждый узел анализа Ъодержи.т RS -триггеры б и 7, элементы ИМПЛИКАЦИЯ 8 и 9 и элемент И 10.The device contains (n-1 analysis nodes 1, n OR-NOT 2 elements, n indication elements 3, AND 4 element, fi information inputs 5, and each analysis node contains RS RS triggers b and 7, IMPLICATION elements 8 and 9 and element And 10.

В работе пре)лагаемого устройств используетс то обсто тельство, что в каждом состо нии логической схемы определ емом текущим входным воздействием , устанавливаютс логические св зи между элементами как наход щимис на линии распространени сигналов от входов схемы .к её выходам, так и межд,у элементами, в общем случае электрически не св занными. Эти св зи существуют в рамках данной входной последовательности и заключаютс во взаимном относительном изменении логических уровней на контрольных точках схемы. Послед нее означает, что если в какой-либо момент времени выходные сигналы двух, логических элементов были равн О или 1, то дл того, чтобы логическа )Св зь была зафиксирована, на входы схемы необходимо подать входную кодовую комбинацию, котора вызовет одновременное инвертировани , выходных сигналов этих элементов (1 и О соответственно). Набор соотношений описанного типа графически изображаетс в виде графа, содержащего вершины, изображающие контрольные точки провер емой схемы св занные ребрами, представл ющими логические св зи, образующиес в провер емой схеме при подаче на ее входы некоторой последовательности кодовых комбинаций. Топологическа структура графа определ ет структур устройства диагностики дл данной схемы, т.е. количество устройств, контрол дл локализации неисправностей и количество входов каждого из них. Устройство работает следующим образом. По тине Сброс подаетс сигнал, устанавливающий устройство в исходное состо ние. Информационные входы 5 устройства подключаютс к выбранным контрольным точкам провер емой схемы, предварительно установленной в исходное состо ние, если она посл довательностна . На входы провер емой схемы подаетс последовательнос кодовых комбинаций. В качестве вход ных кодовых комбинаций может служить некоторое подмножество множества входных переменных, использу мых в режиме нормальной эксплуатаци схемы. В процессе работы при по влении, например, на входе 5-, устройства контрол сигнала логического О, а на входе 5 - сигнала логической 1, срабатывает элемент ИМПЛИКАЦИЯ 8 или 9 в зависимости от реализуемо им функции (у 2 + X,, ;. Это вызывает переброс в 1 триггера б или 7, что означает по вление комби нации 01 на этих входах. При инвертировании сигналов на входах 5 и 5 устройства (т.е. при по вле нии комбинации 10 срабатывает другой элемент ИМПЛИКАЦИЯ и св занный с ним -триггер. Это же справедливо дл остальных входов устройств Входные кодовые комбинации, обеспечивающие эти переходы логических уровней, вл ютс тестовыми дл про верки схемы в соответствующих контрольных точках. Логическа 1 на выходе второго триггера вл етс вторым разрёшйющим сигналом на входе элемента И 10, на выходе которого по вл етс сигнал, свидетельствующий, что логические уровни на выходах элементов схемы, к которым подсоединены входи 5 и 5 устройства, инвертировались относительно друг друга, т.е. логическА св зь зафиксирована. По вление единичных сигналов на элементах И 10 остальных узлов анализа приводит к срабатыванию Элемента И 4 и подключенного к его выходу элемента 3 индикации. Изменение логической функции, реализуемой каким-либо элементом провер емой схемы, вызывает распределение логических уровней на элементах , контролируемых данным устройством , отличающеес от распреде;лени , зафиксированного дл исправной схемы. Информаци , получанна при рассмотрении изменений состо ний элементов относительно друг друга позвол ет обнаружить и локализовать неисправный элемент. Если неисправность элемента провер емой схемы, выход которого используетс , например , в качестве контрольной точки, к которой подключен вход 5., , про вл етс в константе 1 на этом элементе, то взаимна инверси сигналов на входах 5 -52 и 5 -5 не будетполучена и единичный сигнал на .выходах элементов И 10 соответствующих узлов анализа не по витс , а следовательно, не сработает элемент И 4 и св. занный с ним элемент 3 индикации. Это свидетельствует о наличии в испытуемой схеме неисправности . Вход уст ройства дл контрол и локализации неисправностей, на котором про вилась неисправность,, указываетс свечением элемента 3 индикации, св занного через элемент ИЛИ-НЕ 2 с выходами несработавмих узлов анализа (в данном случае 1 и 1р). Элемент 3 индикации однозначно укажет место про влени неисправности .. i Предлаз.-аемое устройство может быть использовано дл контрол и локали- . зации неисправностей комбинационных и последовательных логических схем как при проектировании, так и в производственных услови х. Оно позвол ет точно указать контакты испытуемой схемы, изменение логических уровней .на которьтх не соответствует аналогичной величине заведено исправной схемы при прогонке одной и той же входной последовательности. Объединение в блок нескольких таких устройств, каждое из которых выполнено в виде отдельного модул , позволит организовать диагностическое устройство, обладающее большой гибкостью, широким диапазоном возможных применений и обеспечивающееThe operation of the proposed device uses the fact that in each state of the logic circuit defined by the current input action, logical connections are established between the elements as being on the distribution line of signals from the circuit's inputs to its outputs, and between elements that are not electrically connected in the general case. These connections exist within the framework of this input sequence and consist in the mutual relative change of the logic levels at the control points of the circuit. The latter means that if at any time the output signals of two logic elements were equal to O or 1, then in order for the logical) Connection to be fixed, an input code combination must be fed to the circuit's inputs, which will cause simultaneous inversion output signals of these elements (1 and O, respectively). The set of relationships of the type described is graphically depicted as a graph containing vertices depicting checkpoints of the checked circuit connected by edges representing logical connections formed in the checked circuit when some sequence of code combinations is applied to its inputs. The topological structure of a graph determines the structure of a diagnostic device for a given circuit, i.e. the number of devices, the control for localizing faults and the number of inputs for each of them. The device works as follows. Through Reset, a signal is given that sets the device to its original state. The information inputs 5 of the device are connected to the selected control points of the tested circuit, previously set to the initial state, if it is sequential. A sequence of code combinations is supplied to the inputs of the checked circuit. The input code combinations can be a subset of the set of input variables used in the normal operation mode of the circuit. In the process of operation, when the device, for example, at input 5- appears, controls the signal of logical O, and at input 5, the signal of logical 1, the element IMPLICATION 8 or 9 is triggered depending on the function it implements (y 2 + X ,,;. This causes a flip to trigger 1 or 7, which means the occurrence of a combination of 01 on these inputs. When the signals at inputs 5 and 5 of the device are inverted (i.e., if combination 10 is applied, another element IMPLICATION and -trigger. The same is true for other device inputs. Input code combinations, o The logic transitions that provide these transitions are test points for checking the circuit at the corresponding control points. Logic 1 at the output of the second trigger is the second blocking signal at the input of the AND 10 element, at the output of which a signal appears that the logic levels at the outputs the circuit elements to which the inputs 5 and 5 of the device are connected are inverted relative to each other, i.e. the logical connection is fixed. The appearance of single signals on the elements And 10 of the remaining analysis nodes leads to the operation of the Element I 4 and the display element 3 connected to its output. A change in the logic function implemented by any element of the tested circuit causes the distribution of logical levels on the elements controlled by this device, which is different from the distribution of laziness fixed to the healthy circuit. The information obtained when considering changes in the state of elements relative to each other allows to detect and localize the faulty element. If a malfunction of the element of the tested circuit, the output of which is used, for example, as a control point, to which input 5 is connected, appears in constant 1 on this element, then the mutual inversion of the signals at the inputs 5–52 and 5–5 is not a single signal will be received on the outputs of the elements AND 10 of the corresponding analysis nodes does not work, and therefore the element I 4 and St. will not work. Display element 3 with it. This indicates the presence of a malfunction in the test circuit. The input of the device for monitoring and localizing faults, on which the malfunction occurred, is indicated by the glow of the display element 3 connected via the OR-NOT 2 element to the outputs of the failed analysis nodes (in this case 1 and 1p). The indication element 3 will clearly indicate the location of the malfunction. I The pre-installed device can be used to monitor and locate. troubleshooting of combinational and sequential logic circuits both in design and production conditions. It allows you to accurately indicate the contacts of the tested circuit, the change in logic levels. On which does not correspond to the same value, a valid circuit is introduced when running the same input sequence. The blocking of several such devices, each of which is made as a separate module, will allow to organize a diagnostic device that has great flexibility, a wide range of possible applications and provides

реализацию практически любых комбинаций логических св зей, существующих в реальных схемах. Количествоimplementation of almost any combination of logical connections existing in real circuits. amount

модулей, составл ющих такое устройство , мен тьс в зависимости от сложности провер емой схемы.the modules constituting such a device vary depending on the complexity of the circuit being tested.

Claims

CONTROL DEVICE

AND LOCALIZING LOGIC DIAGRAMS, containing an analysis node and an indication element, the analysis node containing the first and second IMPLICATION elements, the first and second triggers and AND element, and the first input of the first IMPLICATION element connected to the second input of the second IMPLICATION element and is the first input of the analysis node , the second input of the first IMPLICATION element is connected to the first input of the second IMPLICATION element and is the second input of the analysis node, the Reset device input is connected to the 'R inputs of the first and second triggers of nodes and analysis, the S-input of each of which is connected to the output of the corresponding IMPLICATION edement, the individual outputs of the first and second triggers are connected to the inputs of the element And, the output of which is the output of the analysis node, characterized in that, in order to increase productivity, they are introduced into the device (η -1) analysis nodes, l indication elements, η elements ORINE and element AND, the first information input of the device connected to the first input of the first analysis node and the second input of the ηth analysis node, each, -th information input of the device ( ΐ = 2,3,. .., n) is connected to the first input of i-ro and to the second input of (il) -ro analysis nodes, the output of the jth analysis node (j = 1,2, ..., η-1) is connected to the first input j -ro, with the second input of the (j + Ι) th elements OR-HE and with the corresponding input of the AND element, the output of the Lth analysis node is connected to the first input of the ηth, with the second input of the first elements ORINE and with the corresponding input of the AND element , the output of each element is NOT connected to the input of the corresponding display element, the R-inputs of the first and second triggers of the analysis nodes starting from the second are connected to the input Reset device, the output is ele cient and connected to the input of (n + 1) -th display element.

„„ SU „„ 1092508>