SU1363215A1 - Устройство дл контрол цифровых узлов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а точнее к контрольно-измерительным цифровым устройствам, и может быть использовано дл  автоматизированного контрол  и обнаружени  неисправных цифровых узлов в цифровых системах . Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и увеличение достоверности поиска неисправного цифрового узла в группе. С этой целью в устройство , содержащее генератор импульсов, генератор тестов, селектор-мультиплексор, одно- канальный сигнатурный анализатор, блок синхронизации, блок управлени , первый блок сравнени , два элемента И, первый триггер и индикатор, введены мультиплексор тестовой информации, многоканальный сигнатурный анализатор, второй блок сравнени , второй триггер, счетчик отказов, счетчик перебора узлов, второй блок пам ти , (N ) мультиплексоров данных. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. со Oi 00 bo

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а точнее к контрольно-измерительным цифровым устройствам, и может быть использовано дл  автоматизированного контрол  и обнаружени  неисправных цифровых узлов в цифровых системах.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и увеличение достоверности поиска неисправного цифрового узла в группе .

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 -- функциональные схемы генератора тестов и блока управлени  соответственно; на фиг. 4 - эпюры импульсных сигналов, по сн ющие работу устройства.

Устройство дл  контрол  цифровых узлов (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов , генератор 2 тестов, селектор-мультиплексор 3, одноканальный сигнатурный анализатор 4, блок 5 синхронизации, блок 6 управлени , первый блок 7 пам ти, первый блок 8 сравнени , цифровые узлы 9, объединенные Б цифровую систему, первый и второй элементы И 10 и 11, первый триггер 12, индикатор 13, обозначены син- хровход 14, вход 15 начальной установки, вход 16 запуска блока 6. Кроме того, устройство содержит мультиплексор 17 тестовой информации, многоканальный сигнатурный анализатор 18, второй блок 19 сравнени , один из входов которого соединен со входом 20 эталонных данных, второй триггер 21, счетчик 22 отказов, счетчик 23 перебора узлов, второй блок 24 пам ти, а также (N -| П-+-2) мультиплексоров 25 данных . Выход генератора 1 импульсов соединен со входом блока 5 синхронизации, блока 6 управлени  и цифровых узлов 9. Выход блока 5 синхронизации соединен со входом генератора 2 тестов и со входом 15 начальной установки блока 6. Выход признака начала контрол  генератора 2 тестов соединен со входом 16 запуска блока 6. Информационный выход генератора 2 тестов соединен с входом мультиплексора 17 и информационным входом первого мультиплексора 25. Управл ющие входы первого , второго и последующих мультиплексоров 25 объединены и подключены к выходу

26признаков тестировани  блока 6. Информационные входы второго мультиплексора 25 подключены к выходам мультиплексора 17 и входам первого узла 9 контролируемой цифровой системы, а информационные входы последующих мультиплексоров 25 подключены к выходам цифровых узлов 9. Выход

27признака контрол  блока 6 соединен с управл ющим входом мультиплексора 17, информационный вход 28 которого соединен с входом рабочих данных устройства. Выходы всех мультиплексоров 25 подключены к входам селектора-мультиплексора 3, причем выходы тех мультиплексоров 25, входы которых подключены к выходам цифровых узлов 9, соединены также со входами сигнатурного анализатора 18, выход которого соединен со входом блока 19 сравнени . Выход селектора-мультиплексора 3

подключен к информационному входу сигнатурного анализатора 4, группа выходов которого соединена с первым входом блока 8 сравнени , второй вход которого соединен с выходом блока 7 пам ти, адресные входы

которого соединены с управл ющими входами селектора-мультиплексора 3, адресными входами блока 24 пам ти и подключены к выходу счетчика 23 перебора узлов. Выход триггера 21 подключен к первому входу элемента 11 и входу счетчи5 ка 22, синхровход которого соединен с выходом элемента 11. Первый вход элемента 10 объединен со вторым входом элемента 11, входами начальной установки сигнатурных анализаторов 4 и IB и подключен к выходу 29 признака начальной

0 установки блока 6. Синхровходы сигнатурных анализаторов 4 и 18 объединены и подключены к выходу 30 признака сдвига блока 6. Синхровходы триггеров 12 и 21 объединены между собой и подключены к

5 выходу 31 признака опроса блока 6. Выход блока 8 сравнени  подключен к информационному входу первого триггера 12, выход которого соединен со вторым входом элемента 10, выход которого соединен со счетным входом счетчика 23, вход установ0 ки нул  которого подключен к выходу переполнени  счетчика 22. Выход блока 24 пам ти подключен к входу индикатора 13. Выход блока 19 сравнени  соединен с информационным входом триггера 21.

5 Генератор 2 тестов (фиг. 2) содержит дешифратор 32 и счетчик 33, вход которого  вл етс  входом генератора 2. Выход де- щифратора 32  вл етс  информационным выходом генератора 2. Выход счетчика 33 соединен с информационным входом дешифратора 32, выход переполнени  счетчика 33 соединен с управл ющим входом дешифратора 32 и  вл етс  выходом признака начала контрол  генератора 2.

Блок 6 управлени  (фиг. 3) содержит

5 первый счетчик 34, дещифратор 35 и второй счетчик 36, выход которого  вл етс  выходом блока 6. Входы установки нул  обоих счетчиков 34 и 36 объединены и  вл ютс  входом начальной установки блока 6. Выход первого счетчика 34 сое0 динен с информационным входом дешифратора 35, управл ющий вход которого  вл етс  входом 16 запуска блока 6. Синхровход первого счетчика 34  вл етс  син- хровходом блока 6. Первый, второй, третий и четвертый выходы дещифратора

5 35  вл ютс  выходами 27, 30, 31 и 29 соответственно признака контрол , признака сдвига, признака опроса и признака начальной установки блока 6, причем второй выход 30 дешифратора соединен с синхро- входом счетчика 36.

Индикатор целесообразно выполнить в виде последовательно соединенных дешифраторов (например, типа 514ИД2) и семи- сегментных индикаторов (например, типа ЗЛС324Б).

Устройство работает следуюшим образом.

Генератор 1 импульсов вырабатывает синхроимпульсы (фиг. 4а), которые поступают на синхровходы узлов 9 контролируемой цифровой системы, на синхро- вход счетчика 34 блока 6 и вход блока 5 синхронизации. С выхода блока 5 снимаютс  импульсы начальной установки (фиг. 46), период повторени  которых Т равен периоду повторени  рабочей информации . На одном периоде повторени  укладываетс  п временных дискретов рабочей информации. Выход счетчика 34 блока 6 соединен с входом дешифратора 35, на другой из входов которого подаетс  также импульс начала контрол , снимаемый с выхода переполнени  счетчика 33 генератора 2. Дешифратор 35 каждый период повторени  Т вырабатывает признак контрол  на выходе 27 (фиг. 4е), который управл ет мультиплексором 17. При коде признака контрол , равном «логической единице, на выходы мультиплексора 17, соединенные с цифровым узлом 9, проходит информаци  с выходов дешифратора 32 генератора 2. При отсутствии признака контрол  (уровень «логического нул ) на выходы мультиплексора 17 проходит рабоча  информаци , поступаюша  по входу 28. (Таким образом, контроль провер емой системы осуществл етс  в короткие промежутки времени путем прерывани  поступлени  рабочей информации под признаком контрол . Очевидно, что при построении цифровой системы возможность такого прерывани  должна быть предусмотрена). К выходам генератора 2, мультиплексора 17, а также к выходам всех цифровых узлов 9 подключаютс  информационные входы мультиплексоров 25. Все мультиплексоры 25 выбираютс  одинаковыми . В тех случа х, когда количество выходов контролируемого узла превышает количество входов мультиплексора 25, к выходам контролируемого узла подключаетс  несколько мультиплексоров. Информационные выходы всех мультиплексоров 25 подключаютс  в определенной ранговой последовательности к входам селектора-мультиплексора 3. Первым подключаетс  выход мультиплексора 25, входы которого соединены с выходом генератора 2, вторым - выход мультиплексора 25, входы которого соединены с выходом мультиплексора 17, третьим- выход мультиплексора 25, входы которого соединены с выходом первого узла 9, и т. д. Управл ющие входы всех мультиплексоров 25 объединены между собой и подключены к выходу 26 счетчика 36

0

блока 6, на счетный вход счетчика 36 поступает пакет импульсов сдвига (фиг. 4в); количество импульсов в пакете равно , где m - количество разр дов счетчика

36, равное количеству разр дов входов управлени  мультиплексоров 25.

Таким образом, в каждом периоде повторений Т под воздействием импульса начальной установки (фиг. 46) c4ef4HK обQ нул етс  и под воздействием импульсов сдвига (фиг. 4в) вырабатывает т-разр д- ный код управлени  мультиплексорами 25. Информационные выходы мультиплексоров 25, соединенные с выходами узлов 9, подключаютс  также ко входа1и сигнатур5 ного анализатора 18. В дешифраторе 35 формируетс  импульс начальной установки сигнатурных анализаторов 4 и 18, который образуетс  как результат логического умножени  импульса начала контрол  (фиг. 4ж), снимаемого с выхода переполнени  счетчика 33 генератора 2, на импульс установки нул  (фиг. 4д). Период повторени  импульса начала контрол , длительность которого равна Т, равен времени полного цикла работы генератора Т, где

5 М - общее количество слов генератора 2 в течение одного цикла работы.

Под воздействием импульса с выхода 29 сигнатурные анализаторы 4 и 18 устанавливаютс  в начальное состо ние. Сигнатурный анализатор 18 сворачивает в те0 чение полного цикла работы генератора 2 информацию, поступающую с выходов мультиплексоров 25, подключенных к выходам узлов 9 контролируемой цифровой системы. Сигналы с выходов сигнатурного анализатора 18 сравниваютс  в блоке 19 срав5 нени  с эталонным числом с входа 20. Результат сравнени  однозначно определ ет состо ние системы. При совпадении сигналов с выходов сигнатурного анализатора 18 с эталонным числом на выходе блока 19

Q вырабатываетс  сигнал «логического нул , соответствующий сигналу нормальной работы контролируемой цифровой системы. Выходной сигнал с блока 19 поступает на информационный вход триггера 21, на синхровход которого поступает импульс оп5 роса с выхода 31 , который формируетс  путем логического умножени  импульса (фиг. 4г), расположенного между последним импульсом гребенки импульсов сдвига с выхода 30 (фиг. 4в) и импульсом установки нул  (фиг. 4д), на импульс

0 начала контрол  (фиг. 4ж).

Таким образом, опрос триггера 21 происходит один раз за цикл работы генератора 2.

Если сигналы на выходе сигнатурного анализатора 18 равны эталонному числу, то в момент прихода импульса опроса на синхровход триггера 21 на выходе этого триггера образуетс  потенциал, равный

«логическому нулю, на входе установки нул  счетчика 22 по вл етс  потенциал «логического нул , который устанавливает счетчик 22 в нулевое состо ние. Равенство «логическому нулю потенциала на выходе счетчика 22 соответствует нормальной работе провер емой цифровой системы. Этим сигналом обнул етс  счетчик 23, на адресные входы блоков 7 и 24 поступает нулевое слово, при этом индикатор 13 высвечивает информацию, котора  однозначно соответствует режиму нормальной работы контролируемой цифровой системы. В том случае, когда сигнатура, снимаема  с выходов анализатора 18, не соответствует эталонному числу, в момент опроса на выходе триггера 21 образуетс  потенциал, равный «логической единице, который поступает на вход установки нул  счетчика 22, разреша  его работу в счетном режиме, и на первый вход элемента 11, разреша  прохождение импульсов начальной установки со второго входа элемента 11 на счетный вход счетчика 22. Если в течение Е циклов подр д работы генератора 2 в системе будет фиксироватьс  отказ , то на выходе триггера 21 будет присутствовать «логическа  единица, счетчик 22 будет при по влении каждого импульса начальной установки с выхода 29 увеличивать выходное слово на «единицу , в момент, когда выходное слово достигнет определенной величины Е, котора  характеризует заданную степень интеграции ошибки, на выходе переполнени  счетчика 22 возникает сигнал «логической единицы ,  вл ющийс  признаком отсутстви  нормальной работы системы, который разрешает счет счетчику 23. При по влении импульса на синхровходе счетчика 23 последний опрокидываетс , код управлени  на выходе счетчика 23 измен етс  на «единицу с выходов блока 7 пам ти на второй вход блока 8 задаетс  новое слово. В блоке 8 происходит сравнение этого слова со словом, которое снимаетс  с выходов сигнатурного анализатора 4. На вход сигнатурного анализатора 4 через селектор- мультиплексор 3 поступает пакет импульсов, снимаемый с выхода первого мультиплексора 25, входы которого подключены к сигнальным выходам генератора 2.

После окончани  цикла работы генератора 2 на синхровход триггера 12 поступает импульс опроса (фиг. 4г), умноженный на импульс начала контрол  (фиг. 4ж), который фиксирует на триггере 12 результат сравнени , который получаетс  на выходе блока 8. Если слова на входах блока 8 оказались одинаковыми, то на выходе триггера 12 образуетс  сигнал «логической единицы, который подаетс  на второй вход элемента 10 и разрешает прохождение импульса начальной установки с выхода 29 на счетный вход счетчика 23, кото0

0

5

0

5

0

5

0

5

рыи измен ет свое состо ние на «единицу , повтор етс  цикл проверки сигнатуры импульсной последовательности, снимаемой в этот раз с выхода второго мультиплексора 25. Такой перебор будет осуществл тьс  до тех пор, пока слова на входах блока 8 не окажутс  разными и, следовательно, на выходе триггера 12 не возникнет сигнал «логического нул . Счетчик 23 прекратит счет, под воздействием неизменного кода управлени , поступающего с выхода счетчика 23 на вход блока 24, с последнего на индикатор 13 поступит информаци  о номере отказавшего узла. Смена узла на исправный вызовет по вление на выходе триггера 21 сигнала «логического нул , который установит счетчик 22 в нулевое состо ние.

Равенство «логическому нулю сигнала на выходе счетчика 22 приведет к установке в нулевое состо ние счетчика 23 и устройство контрол  вернетс  в исходное состо ние.

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  цифровых узлов, содержащее генератор импульсов, генератор тестов, селектор-мультиплексор, од- ноканальный сигнатурный анализатор, блок синхронизации, блок управлени , первый блок пам ти, первый блок сравнени , два элемента И, первый триггер и индикатор, причем выход генератора импульсов соединен с входом блока синхронизации, выход селектора-мультиплексора подключен к информационному входу одноканального сигнатурного анализатора, а первый и второй входы и выход первого блока сравнени  соединены соответственно с выходами одноканального сигнатурного анализатора и первого блока пам ти и информационным входом первого триггера, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и увеличени  достоверности поиска неисправного цифрового узла в группе , оно содержит мультиплексор тестовой информации, многоканальный сигнатурный анализатор, второй блок сравнени , второй триггер, счетчик отказов, счетчик перебора узлов, второй блок пам ти и (N- -n-j-2) мультиплексоров данных, где N - количество контролируемых цифровых узлов, а п - количество мультиплексоров данных, подключенных к выходам тех цифровых узлов, число входных и выходных разр дов которых превышает число разр дов информационного входа одного мультиплексора данных, при этом информационный вход первого мультиплексора данных подключен к информационному выходу генератора тестов, информационный вход второго мультиплексора данных соединен с выходом мультиплексора тестовой информации , который  вл етс  выходом устройства дл  подключени  входа первого контролируемого цифрового узла, а информационные входы последующих мультиплексоров данных  вл ютс  входами устройства дл  подключени  к выходам соответствующих контролируемых цифровых узлов, выход i-ro мультиплексора данных (l i N-j-n-|-2) соединен с i-M информационным входом селектора-мультиплексора , а управл ющие входы всех мультиплексоров данных подключены к выходу признаков тестировани  блока управлени , причем выходы тех мультиплексоров данных, информационные входы которых  вл ютс  входами устройства дл  подключени  к выходам контролируемых цифровых узлов, соединены с одноименными информационными входами многоканального сигнатурного анализатора, первый и второй информационные входы и управл ющий вход мультиплексора тестовой информации подключены соответственно к входу рабочих данных устройства, информационному выходу генератора тестов и выходу признака контрол  блока управлени , выход генератора импульсов соединен с синхро- входом блока управлени  и  вл етс  выходом устройства дл  подключени  к синхро- входу каждого из контролируемых цифровых узлов, выход блока синхронизации подключен к синхровходу генератора тестов и входу начальной установки блока управлени , выход признака начала контрол  генератора тестов соединен с входом запуска блока управлени , первый и второй входы и выход второго блока сравнени  подключены соответственно к выходу многоканального сигнатурного анализатора, входу эталонных данных устройств и информационному входу второго триггера, выход признака начальной установки блока управлени  соединен с входами начальной установки одноканального и многоканального

0

сигнатурных анализаторов и первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу первого триггера и синхровходу счетчика перебора узлов, вход установки нул  которого соединен с выходом переноса счетчика отказов, выход счетчика перебора узлов подключен к управл ющему входу селектора-мультиплексора и адресным входам первого и второго блоков пам ти, выход второго блока пам ти соединен с входом индикатора, выход признака сдвига блока управлени  подключен к синхровходам одноканального и многоканального сигнатурных анализаторов, вы5 ход признака опроса блока управлени  соединен с синхровходами первого и второго триггеров, выход второго триггера подключен к входу установки нул  счетчика отказов и первому входу второго элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом признака начальной установки блока управлени  и синхровходом счетчика отказов.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит два счет5 чика и дещифратор, причем входы установки нул  обоих счетчиков объединены и подключены к входу начальной установки блока, выход первого счетчика соединен с информационным входом дещифратора, управл ющий вход которого подключен к

0 входу запуска блока, синхровход первого счетчика соединен с синхровходом блока, первый, второй, третий и четвертый выходы дещифратора подключены соответственно к выходу признака контрол , выходу признака сдвига, выходу признака опроса и выхо5 ду признака начальной установки блока, кроме Torq, второй выход дещифратора соединен с синхровходом второго счетчика, выход которого подключен к выходу признаков тестировани  блока.

0

5

Г

ki

/7 п

г

26

w

75,

22

J7

Ifc

г

Tl

пп гпппи

25 Nd - N2 M

Б .,

iJ/rWc

I-

n

IPU2. 1

r

rt

фиг. 2

а

jm...

Г-/7Г

В

п

Т (ffepuo /raS/T/Ojoe f/ )

сригА

Составитель Г. Виталиев

Редактор А. ДолиничТехред И. ВересКорректор О. Кравцова

Заказ 5966/41Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фиг.З

L