SU1381511A1 - Устройство дл поиска перемежающихс неисправностей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам диагностировани  логических схем и может быть использовано при наладке и ремонте цифровых вычислительных машин и устройств на интегральных схемах. Принцип действи  устройств дл  поиска перемежающихс  неисправностей основан на сравнении текущего значени  импульсной последовательности (ИП) со значением предыдущего цикла, которое запоминаетс  в сдви

Description

I III I-I СЛ

CO 00

СЛ

111- - - т J

7Л-

I ла. О .- ЦЦ11 .,

i /te/. i i -1

глющем регистре 3. Устройство состоит из блока ввода 2, сдвигающего регистра 3, cxeMi i сравнени  4, блока регистрации неисправностей 5, блока запуска 8, блока сдвигов 9, в состав которого входит блок цифровой задержки 12, блока управлени  15. Контроль nil производитс  поэтапно. Переключение устройства на контроль различных участков Ш произво/штс  переключателем блока цифровой задержки 12. Устройство позвол ет контролировать ИП с наличием в ней асинхронных участков путем их исключени . Входна  ИП с входа 1 через блок ввода 2 поступает

1

Изобретение относитс  к средствам диагностировани  и контрол  логических схем и может быть использовано дл  поиска перемежающихс  неисправ- ностей при наладке и ремонте цифровых вычислительных машин и приборов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности контрол  импульсной последовательности с наличием асинхронных участков.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 и фиг.З - временные диаграммы, по сн ющие его работу; на фиг.4 - схема блока цифровой задержки.

Устройство (фиг.1) содержит информационный вход 1, блок 2 ввода, сдви- гаюрщй регистр 3, схему 4 сравнени , блок 5 регистрации неисправностей, содержащий второй счетчик 6 и второй блок 7 индикации, блок 8 запуска, блок 9 сдвигов, содержащий первый счетчик 10, первый блок II индикации, блок 12 цифровой задержки, восьмой элемент И 13 и информационный выход устройства 14, блок 15 управлени , содержащий второй триггер 16 конца контрол , триггер 17 пуска, RS-триг- гер 18 останова, первый, второй, седь мой, четвертый, третий и п тый злемен ты И 19-24 соответственно, третий, первый, второй элементы ИЛИ -25-27, соответственно, третий блок 28 индика ции, вход 29 Ьлокировка / 0станов,

на элемент И 34, который управл етс  триггером 33. Триггер 33 устанавливаетс  сигналом Конец от контролируемого прибора. В регистре 3 асинхронный участок будет заполнен нул ми. Дл  сокращени  времени контрол  при контроле последнего участка Ш с помощью элементов ИЛИ 24, И 21, триггера 16 формируетс  признак конца ИП. Триггер Ifi устанавливаетс  в единичное состо ние только в случае, когда контроль еще не закончен, т.е. установлен триггер 17 и приходит очередной сигнал запуска или сигнал Конец 4 ил.

10

15

20

25

30

35

вход 30 Сброс,вход 31 Установка О и выход 32 Останов, первый триггер 33 конца контрол , шестой элемент И 34. Блок 2 ввода в простейшем случае может состо ть из одного триггера 35 ввода информации.

Блок цифровой задержки (фиг.4) содержит счетчик 36, дешифратор 37, переключатель 38, 1)-триггер 39.

Блок 2 ввода обеспечивает занесение провер емой информации в сдвигающий регистр 3 и схему 4 сравнени . Информаци  в блок 2 ввода поступает с входного щупа. Выход блока ввода соединен с входом элемента И 34, который управл етс  триггером 33. Триггер 33 сбрасываетс  в О в начале работы, разреша  прием информации, и устанавливаетс  в единичное состо ние сигналом Конец контрол , запреща  прием информации.

Сдвигающий регистр 3 имеет N разр дов и служит дл  хранени  контролируемой импульсной последовательности. После каждого цикла проверки информации в регистре 3 обновл етс . Блок В запуска осуществл ет запуск устройства в определенные моменты времени, (он построен по известным принципам). Например, запуск может осуществл тьс  по совпадешпо сигналов на входе, по совпадению двух или более слов на входе, по последовательному приходу на вход сигналов А, В, С. Счетчик 10 считает по N синхроимпульсов СИ) Елок

1 2 цифровой задержки позвол ет задержать контроль входной информации на К N тактов, где N - разр дность регистра 3, К О, 1 .... т.

Дл  установки различной задержки блок 12 имеет переключатель. Гнездо 14 предназначено дл  синхронизации осциллографа. Гнездо 32 дл  останова контролируемого прибора в момент возникновени  неисправности.

Устройство работает следуюощм образом .

Перед началом работы производитс  подготовка устройства и контролируе- мого прибора к работе. Подготовка контролируемого прибора заключаетс  в сборе и обработке информации по перемежающейс  неисправности, накопленной в процессе эксплуатации, прогоне тест-программ, реконфигурации вычислительного комплекса и составлении циклической программы, в которой обнаруживаетс  неисправность и определ етс  неисправный блок (узел). Наи- большую трудность представл ют перемежающиес  неисправности в цеп х, не охваченных аппаратным контролем (например , неправильный результат операции , неправильно вырабатываютс  признаки результата операции, возникают ложные сигналы прерывани  или перехода и т.д.).

Рассмотрим случай поиска перемежающейс  неисправности, котора  заключаетс  Б неправильном результате операции, причем частота по влени  неисправности при зацикливании мала, например один раз в 5-10 мин. В контролируемом приборе запускаетс  цик-. лическа  программа. Результат выполнени  операции контролируетс  программно и в случае несовпадени  результата вьщаетс  сообщение оператору . Дл  поиска неисправности необходимо провер ть каждую микрокоманду (микрооперацию) до тех пор, пока в циклической программе не будет зафиксирована ошибка. Если при этом в провер емой микрокоманде ошибка не обнаружена , то следует последовательно провер ть все микрокоманды (микрооперации ) до тех пор, пока ошибка не будет обнаружена и анализатором, и циклической программой. Если в микропрограмме контролируемой операции имеют- с  разветвлени , то необходимо проверить все микрокоманды и дл  поиска неисправности прив затьс  к той ми

о

5 0 5

0 5

0

5

0

5

крокоманде, где неисправность обнару-. живаетс  раньте, так как при возникновении неисправности вс  микропрограмма может пойти по другой ветви, вызыва  во многих микрокомандах ошибки .

Дл  подключени  устройства в контролируемом приборе необходимо определить сигнал Начало операции (фиг.2б) и подавать его на один из входов блока 8 запуска. На вход СИ устройства подаютс  синхроимпульсы от контролируемого прибора (фиг.2а). Тумблер 29 Блокировка / 0станов устанавливаетс  в положение Блокировка. Блок 12 цифровой задержки устанавлива етс  на нулевую задержку, при этом на первом выходе блока 12 цифровой задержки устанавливаетс  сигнал О, а на втором выходе - сигнал I, Кнопкой 31 Установка О производитс  установка О триггера 17, счетчика 10, блока 12 цифровой задержки, триггера 33. Если требуетс  остановить контролируемый прибор в момент обнаружени  неисправности, то гнездо 32 устройства соедин етс  с входом триггера останова контролируемого прибора или входом блокировка СИ. На этом подготовка к рабйте устройства закончена .

В начале каждого цикла сигнал запуска с выхода блока 8 через элементы И 22, 23, элемент ШШ 27 производит установку О счетчика 10, блока 12 цифровой задержки, триггера 33. По заднему фронту сигнала запуска устанавливаетс  триггер 17 (фиг.2в). Синхроимпульсы (фиг.2а) через элемент И 19 подаютс  на синхровходы триггера 35 и счетчика 10, а через элемент И 20 - на вход сдвига сдвигающего регистра 3 и стробирующий вход схемы 4 сравнени . Счетчик 10 сдвигов производит счет синхроимпульсов . На фиг.2а цифрами обозначены но мера СИ от сигнала запуска. Прием информации в триггер 35 блока 2 внолл осуществл етс  по переднему фронту СИ.

На регистр 3 принимаютс  N разр дов контролируемой импульсной последовательности (на фиг.2 ). После приема первых N разр дов счетчик 10 переполн етс , сигнал переполнени  устанавливает первый выход блока 12 ЦИФРОВ..Й задержки в единичное состо ние . С первого выхода блока 12 сигнал

10

51381511

l через элемент ИЛИ 26 устанавливает триггер 17 в нулевое состо ние, элемент И 19 закрываетс  единичным плечом триггера 17, подача СИ прекра- щаетс . Последующие разр ды импульсной последовательности не принимаютс  Первый цикл  вл етс  циклом сбора информации . Так как перед первым циклом в регистре 3 информаци  отсутствует, то блок 5 регистрации неисправностей во врем  первого цикла фиксирует серию неисправностей, котора  сбрасываетс  кнопкой 30 Сброс,.

В последующих циклах контрол  в начале цикла в последнем разр де регистра 3 хранитс  значение первого разр да контролируемой импульсной последовательности предыдущего цикла. Это значение сравниваетс  с новым значением. Сравнение происходит по СИ. По заднему фронту СИ производитс  сдвиг регистра 3 на один разр д, после чего в последнем разр де регистра 3 оказываетс  значение второго разр да предыдущего цикла. С приходом следующего СИ происходит прием второго разр да контролируемой последовательности в блок 2 ввода и контроль его схемой А сравнени . Таким образом, производитс  прием и контроль всех N разр дов импульсной последовательности .

На фиг.26 i - правильный iifiKn контрол  между двум  сигналами запуска , i+1 - ошибочный цикл контрол . 35 Эти два цикла различны по длительности , так как в (i-bl)-M цикле программой выдаетс  Сообщите об ошибке. Во входной импульсной последователь20

25

30

работающих по асинхро Дл  исключени  ошибок ределить в контролиру сигнал конца участка на клемму Конец конт ройства. При контроле рации таким сигналом сигнал записи результ пам ть (фиг.2д). По с контрол  устанавлива в единичное состо ние крываетс  элемент И сдвигающего регистра ко участок 1 импульсн ности (фиг,2ж). Длина всегда известна, поэт знать, помещаетс  ли участок импульсной по в регистр 3 или контр производить в несколь определени  конца кон последовательности сл

Установка триггера с помощью элемента ИЛ И 21 по условию:-(си л  V сигнал Запуска Пуск. Индикаци  три ствл етс  блоком 28 и

При несовпадении и фиг.2г отсутствующий такте (i+l)-ro цикла тиром) на выходе схе вырабатываетс  сигна ( фиг.2и), который фи чике 6 блока 5 регис ностей и отображаетс дикации. Если при э Блокировка / 0стано положении Останов,

п-лг - -

ности фиг.2г цифрой 1 обозначен конт- правности из блока 5

исправностей через э устанавливает в един триггер 18 останова сброс триггера 17 (ф СИ в устройство прек счетчике 10 фиксируе 11 индикации отображ при котором произошл Поступающие сигналы навливают триггер 17 то ние, так как элем нулевым плечом тригг ший поиск неисправно по цепи принципиально схемы контролируемого мощью устройства пров циальные сигналы ра разветвлени  микроком

ролируемый участок, где происходит выполнение операции, в которой обнаружена перемежающа с  неисправность, а цифрой 2 обозначен неконтролируемый участок, где происходит сравнение результата операции, восстановление операндов и осуществл етс  переход . Если длина участка 1 меньше, чем N тактов (где N - разр дность регистра 3), то в сдвигающий регистр 3 принимаетс  и контролируетс  еще и часть участка 2. Иногда это вносит ошибки из-за наличи  асинхронности иа участке 2 импульсной последовательности . Асинхронность может быть выэ- вана как различием циклов по длительности , так и взаимодействием различ ных узлов контролируемого прибора.

0

5

0

5

30

работающих по асинхронному принципу. Дл  исключени  ошибок необходимо определить в контролируемом приборе сигнал конца участка 1 и подать его на клемму Конец контрол  (к) устройства . При контроле выполнени  операции таким сигналом может служить сигнал записи результата операции в пам ть (фиг.2д). По сигналу Конец контрол  устанавливаетс  триггер 33 в единичное состо ние (фиг.2е) и закрываетс  элемент И 34. На вход . сдвигающего регистра 3 подаетс  только участок 1 импульсной последовательности (фиг,2ж). Длина участка 1 не всегда известна, поэтому необходимо знать, помещаетс  ли контролируемый участок импульсной последовательности в регистр 3 или контроль необходимо производить в несколько этапов. Дл  определени  конца контрол  импульсной последовательности служит триггер 16.

Установка триггера 16 производитс  с помощью элемента ИЛИ 25 и элемента И 21 по условию:-(сигнал конец контрол  V сигнал Запуска) А 1 Тг. Пуск. Индикаци  триггера 16 осуществл етс  блоком 28 индикации.

При несовпадении информации (на фиг.2г отсутствующий сигнал в шестом такте (i+l)-ro цикла показан пунктиром ) на выходе схемы сравнени  4 вырабатываетс  сигнал неисправности (фиг.2и), который фиксируетс  в счетчике 6 блока 5 регистрации неисправностей и отображаетс  на блоке 7 ин- дикации. Если при этом тумблер 29 Блокировка / 0станов находитс  в положении Останов, то сигнал неисг

-

правности из блока 5

правности из блока 5

регистрации неисправностей через элемент И 24 устанавливает в единичное состо ние триггер 18 останова и производит сброс триггера 17 (фиг.2в). Подача СИ в устройство прекращаетс , и на счетчике 10 фиксируетс , а на блоке 11 индикации отображаетс  номер СИ, при котором произошла неисправность. Поступающие сигналы запуска не устанавливают триггер 17 в единичное состо ние , так как элемент И 22 закрыт . нулевым плечом триггера 18. Дальней- ший поиск неисправности производитс  по цепи принципиальной электрической схемы контролируемого прибора. С помощью устройства провер ютс  и потенциальные сигналы различных условий разветвлени  микрокоманд. Иногда дог

71

полнительную информацию о неисправноти можно получить путем просмотра места возникновени  неисправности осциллографом. Дл  этого вход Син- хрониэади  осциллографа нужно соединить с гнездом 14. Сигнал Синхронизаци  вырабатываетс  с помощью элемента И 13 всегда в момент начала контрол , т.е. в момент первого СИ (фиг.2а). Дл  рассматриваемого триггера осциллографом необходимо проконтролировать все сигналы, вли ющие на выработку микрокоманды (микроопераг. ции) в шестом такте.

Если длина контролируемой части импульсной последовательности больше N тактов, то контроль производитс  в несколько зтапов. На фиг.Зг цифрами 1, 2, 3 обозначены участки импульсно последовательности, которые контролируютс  соответственно первым, вторым и третьим этапами контрол , а цифрой 4 обозначен неконтролируемый участок на котором имеетс  асинхронность (по казана пунктиром)

После контрол  первых N тактов на блоке 12 цифровой задержки с помощью переключател  38 устанавливаетс  задержка , равна  1 (см. фиг.4), при этом на обоих выходах блока 12 цифровой задержки устанавливаетс  потенциал О. После запуска устройства устанавливаетс  триггер 17 пуска (фиг.Зв) и синхроимпульсы через элемент И 19 поступают на вход счетчика 10 сдвигов. Через N синхроимпульсов возникает сигнал переполнени . Счетчик 36 блока 12 цифровой задержки (фиг.4) фиксирует количество сигналов переполнени . Как только количес во сигналов переполнени  будет соответствовать установленной на переключателе 38 задержке (на фиг.4 она равна 1), на втором выходе блока 12 цифровой задержки устанавливаетс  сигнал 1 (фиг.Зе),который открывае элемент И 20, и синхроимпульсы поступают на синхровход сдвигающего регистра , осуществл   прием информации (фиг.Зж). После отсчета счетчиком 10 еще N синхроимпульсов счетчик 36 измен ет свое состо ние, на выходе 1 дешифратора 37 устанавливаетс  сигнал О, который через элемент И 20 прекращает подачу СИ на регистр 3 и устанавливает в единичное состо ние D-триггер 39 (фиг.Зи). Единичньй выход D-триггера 39 через элемент

. с

0 5

5 0

0

5

8

ИЛИ 26 производит сброс триггера 17 (фиг.Зв). Подача синхроимпульсов в счетчик 10 прекращаетс  до следующего формировани  сигнала запуска.

Таким образом, последовательно переставл   переключателем 38 различные задержки, обеспечиваетс  контроль различных участков импульсной последовательности . При контроле последнего участка устанавливаетс  триггер 16, сигнализиру  о конце импульсной последовательности. Если контролирует с  строго синхронна  (относительно СИ) импульсна  последовательность, то сигнал Конец контрол  можно не использовать , В этом случае триггер 16 устанавливаетс  с приходом очередного сигнала запуска, но в тот момент, когда контроль последнего участка еще не закончен,т.е.триггер 17 пуска находитс  в единичном состо нии.Установка - триггера 16 производитс  по цепи:выход блока 8 запуска, элемент ИЛИ 25, элемент И 21, триггер 16.

Работа по поиску перемежающихс  неисправностей с помощью устройства может производитьс  на различных уровн х .

Командный уровень. Проверка последовательности выполнени  команд, выработки признаков результата, сигналов прерывани . В качестве СИ в этом случае используютс  выходы триггеров зан тости, работы, готовности блоков контролируемого прибора, а также комбинации этих сигналов.

Микрокомандный уровень. Провер етс  последовательность выработки микрокоманд . В качестве СИ используютс  синхроимпульсы контролируемого прибора .

Проверка выработки условий в микропрограммном управлении. В качестве СИ используетс  микрокоманда, в которой провер етс  условие.

Проверка выполнени  микроопера- цш ..

Проверка прохождени  информации в одном разр де регистра или шине коллективного пользовани . В качестве СИ используетс  микроопераци  опроса регистра или сигнал инф-А в шинах интерфейса.

Проверка считывани  информации с внешних запоминающих устройств, в том числе с подвижных носителей ин- формаи Ш, магнитных барабанов, лент, перфолент и т.д. В качестве СИ используютс  синхроимпульсы, сопровождающие информацию.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройстно дл  поиска перемежающихс  неисправностей, содержащее триггер ввода информации, сдвигающий регистр, схему сравнени , первый и второй блоки индикации, триггер пуска , триггер останова, с первого по шестой элементы И, три элемента ИЛИ, первый и второй счетчики и блок цифровой задержки, причем информационный вход триггера ввода информации  вл етс  входом контролируемых сигналов устройства, первый вход первого элемента И  вл етс  входом синхронизации устройства, а второй вход соеди- нен с единичным выходом триггера пуска , выход первого элемента И соединен с вхо/;ами синхронизации триггера ввода информации и первого счетчика и первым входом второго элемента И, выход которого со единен с входами синхронизации сдвигающего регистра и схемы сравнени , выход переполнени  первого счетчика соединен с информационным входом блока цифровой задержки , группа информационных выходов первого счетчика соединена с группой входов первого блока индикации, выход первого элемента ИЛИ соединен с R-входом триггера пуска, нулевой выход которого соединен с первым вхо- дом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика и входом сброса блока цифровой за- держки, аервый выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, вход запуска устройства соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации триггера пуска и вторым входом третьего элемента И, D-вход триггера пуска подключен к шине единичного потенциала устройства, выход схемы сравнени  соединен с входом синхронизации второго счетчика, группа информационных выходов которого соединена с группой входов второго блока индикации, первый вход п того элемента И подключен к входу блоки- ровки устройства, выход п того элемента И соединен с S-входом триггера останова, единичный выход которого

   Q Q 5 35 50 55

   0

   соединен с первым входом первого элемента ШШ и  вл етс  выходом останова устройства, вход сброса устройства подключен к R-входу триггера останова и входу сброса второго счетчика , нулевой выход триггера останова соединен с вторым входом четвертого элемента И, вход установки в О устройства подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, вы ход последнего разр да сдвигающего регистра соединен с первым информационным входом схемы сравнени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет возможности контрол  импульсной последовательности с наличием асинхронных участков, оно содержит седьмой и восьмой элементы И, первый и второй триггеры конца контрол  и третий блок индикации , причем первый вход шестого элемента И соединен с выходом триггера ввода информации, нулевой выход первого триггера конца контрол  соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с информационным входом сдвигающего регистра и вторым информационным входом схемы сравнени , единичный выход первого триггера конца контрол  соединен с первым Bxo/toM третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к вхо ду запуска устройства, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с S-входом второго триггера конца контрол , выход которого соединен с первым входом тре тьего блока индикации, единичный выход триггера пуска соединен с вторым входом седьмого элемента И, вторым входом третьего блока индикации и первым 13ХОДОМ восьмого элемента И, выход которого  вл етс  информационным выходом устройства, второй вход восьмого элемента И соединен с первым выходом блрка цифровой задержки, второй выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, третий вход третьего блока индикации соединен с: единичным выходом триггера останова , выход второго элемента ИЛИ соединен с R-входом первого триггера конца контрол , D-ВХОД которого подключен к шине единичного потенциала устройства , вход синхронизации первого триггера конца контрол   вл етс  вхо11138151112

   дом конца контрол  устройства, второй счетчика, вход сброса устройства под- вход п того элемента И соединен с ключей к R-входу второго триггера выходом первого разр да второго конца контрол .

   i 5 Ю Г5

   1

   ним и I

   1

   пп

   1 5 ГО 15 1 5 Ю 75 1 5 to 5 1 5

   фиеЗ

   1 5 to Г5

   и

   J- -If

   и I

   -t

   t

   -i

   i

   t

   фиеЗ

   от 27

   (риг.

   к 20