SU1405058A1 - Генератор испытательных кодов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано , например, в качестве источника последовательностей испытательных кодов в аппаратуре контрол  и диагностики цифровых блоков. Цель - увеличение быстродействи . Генератор ис- пь тательных кодов содержит счетчик 5, блок 10 пам ти, узел 15 коммутации, регистр 12, выходы которого  вл ютс  выходами генератора, регистр 7, счетчик 6, группу триггеров 18, блок 1 управлени , элемент 19 задержки.Изобретение -позвол ет одновременно управл ть двум  параметрами: частотой по влени  единичного сигнала и частотой переключени  сигналов на выходах генераторов , а также обеспечивает возможность формировани  заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последовательности кодов. 5 ил., 3 табл. с $

Description

4;;аь о ел

о

О1 00

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре контрол  и диагностики цифровых блоков в качестве источника последовательностей проверочных кодов. .

Цель изобретени  - увеличение быстродействи .

Генератор также позвол ет получить заданную частоту переключени  сигнала на всех выходах генератора Кроме того , генератор обладает следующими функ циональньми возможностйми: возможностью управлени  не только частотой переключени  сигналов, но и частотой по влени  единичного сигнала на выходах генератора; возможностью формировани  заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последова- тельности кодов.

На фиг. 1 изображена структурна  схема генератора испытательных кодов; на фиг.2 - структура блока управлени ; на фиг.З - пример реализации второго счетчика на фиг.4 - структура коммутации , на фиг.5 - временна  диаграмма работы генератора.

Генератор испытательных кодов со- держит блок 1 управлени , вход 2 на- чальной установки, входы запуска 3 и останова 4, счетчики 5 и 6, регистр 7; на чертеже обозначены выходы 8 и 9 блока управлени , блок 10 пам ти (ОЗУ), выход 11 блока управлени , ре гистр .12, выходы 13 и 14 блока управлени , узел 15 коммутации, разр дные выходы 16 счетчика 5, выход 17 заема счетчика 5, группа триггеров 18,элемент 19 задержки, выходы 20 блока пам ти, выходы 21-23 регистра 12 и генератора , выходь 24 и 25 регистра 7, выходы 26 счетчика 6, выходы 27 триггеров 18 и выходы 28 узла коммутации.

. Блок 1 управлени  (фиг.2) содер- жит генератор 29 импульсов с выходом 30, элементы И 31 и 32, выход 33 генератора импульсов, триггер 34, элемент И-НЕ 35, триггер 36, элемент ИЛИ 37, триггер 38, .элемент ИЛИ 39 и блок 40 пам ти.

Счетчик 6 (фиг.З) содержит (п-2) счетчиков 41 и 42, (п - разр дность блока 40 пам ти), причем счетчик 41 имеет коэффициент пересчета (К+1), где К - разр дность адреса блока 40.

Узел 15 коммутации (фиг.4) состоит из двух групп элементов 2И-ИЛИ 43 и 44.

0

0

Работу генератора испытательных кодов можно разделить на два этапа: первьш - загрузка информации в блок 10, второй - генераци  испытательных кодов.

На первом этапе генератор работает следующим образом.

Дл  загрузки в блок 1 управлени  на вход 2 подаетс  сигнал Начальна  установка, который соответствует тактовому сигналу первой синхросе-.. рии сигналов с выхода 30 генератора 29. Этим же сигналом счетчик 5, счетчики 41 и 42 и регистр 7 сбрасываютс  в нулевое состо ние. Из счетчика 5 К-разр дный код с выхода 16 поступает в блок 1 управлени , что вызывает по вление на шине 13 блока 1 управлени  п-разр дного кода, поступающего на узел 15. С выхода 14 блока 1 управлени  поступает единичный сигнал в соответствующий вход узла 15, а именно на пр мой и инверсный управл ющие входы элементов И, вход щих в состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие . пр мь е управл ющие входы и вход щие в состав элементов 44 узла 15, подключают информацию с выходов 13 блока 1 управлени  к информационным входам блока 10.

С приходом нулевого сигнала записи с выхода 9 блока 1 управлени  на управл ющий вход блока 10 информаци  с информационных входов блока 0 записываетс  в  чейку с адресом, указанным К-разр дным выходом 16 счетчика 5, Затем с выхода 8 блока 1 управлени  поступает сигнал на вход +1 счетчика 5, счетчик 5 переходит в следу101;;ее состо ние и процесс записи информации в блок 10 повтор етс . После того, как счетчик адреса 5 пройдет полньй цикл, он формирует сигнал переноса на выходе 17, которьй поступает в блок 1 управлени .

Этот сигнал вызывает сброс единичного состо ни  триггера 36 блока 1 управлени , что вызывает прекращение выдачи информации с выходов 13 блока 1 управлени  через узел 15 в блок 10, а также формирование сигналов на выходах 8 и 9 блока 1 управлени . Сигнал с выхода 17 счетчика 5 поступает также в триггеры 18, устанавлива  их в нулевое состо }1ие, и через элемент 19 задержки - на вход +1 счетчика

314

Al, вызыва  увеличение его содержимого на единицу.

В режиме загрузки блок 1 управлени  работает следующим образом.

По сигналу Начальна  установка триггер 36 устанавливаетс  в единичное состо ние, поддержива  единичный сигнал на выходе 14 блока .1 управлени , и по этому сигналу, прошедшему через элемент ИЛИ 37, триггер 38 устанавливаетс  в нулевое состо ние, закрыва  элемент И 31. Единичный сигнал с выхода триггера 36 через эле

I управлени  на синхровходы п триггеров регистра I2 информаци  с выходов 20 блока 10 переписываетс  в данньй регистр 12, с выходов 21 и 23 которого код поступает в узел 15 коммутации , а с выходов 22 и 23 этого же регистра Г2 информаци  поступает на Dвходы (п-1) триггеров регистра 7.

На выходе 14 блока 1 управлени  после загрузки блока 10 установлен нулевой потенциал, который поступает на соответствующий вход узла 15, а именно на пр мой и инверсный управ

мент ИЛИ 39 поступает на р-вход триг- 15 л ющие входы элементов И, вход щих в

гера 34 и с приходом тактового им- ; пульса с выхода 33 генератора 29 тактовых импульсов триггер 34 установитс  в единичное состо ние.

Одновременно единичный сигнал с 20 выхода триггера 36 через элемент ИЛИ 39 открывает элемент И-НЕ 35, разреша  прохождение синхросигнала с выхода 33 генератора 29 импульсов. В результате на выходе 9 элемента И-НЕ 35 25 врем  установлены нулевые потенциалы, формируетс  нулевой сигнал записи. которые поступают на соответствующие Единичный сигнал с выхода триггера 34 входы элементов 43 узла 15 (на пр мой

состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие инверсные управл ющие входы и вход щие в состав элементов 44 узла 15, подключают инфор- мац1ло с выхода 21 регистра 12, выхода 24 регистра 7, а также выходов элементов 43 узла 15 к информационным входам |3лока 10.

На выходах 27 триггеров 18 в это

открывает элемент И 32, разреша  прохождение синхросигнала с выхода 30 генератора 29 импульсов, в результат чего на выходе 8 элемента И 32 формируетс  единичный сигнал +1 дл  счетчика 5.

Адресный код с выходов 16, поступа  на адресные входы 40 блока, приводит к считыванию из него содержимого  чейки пам ти по.соответствующему адресу. Сигнал переноса, поступающий в блок 1 управлени  по выходу 17, сбрасывает триггер 36 в нулевое состо ние , что вызывает закрытие элементов И-НЕ 35 и И 32, а также установление на выходе 14 блока 1 управ- лени  нулевого потенциала. На этом режим загрузки заканчиваетс .

Генераци  испытательных кодов начинаетс  с приходом на вход 3 блока управлени  сигнала Пуск, который соответствует тактовому сигналу первой синхросерии с выхода 30 генератора 29 импульсов. Сигналы Начальна  установка и Пуск могут формироватьс  оператором. С выхода 16 счетчика 5 адресный К-разр дный код поступает на адресные входы блока 10, вызыва  по вление на выходах блока 10 информации, содержащейс  в  чейке с данным (нулевым) адресом. С приходом тактового сигнала с выхода 11 блока

врем  установлены нулевые потенциалы, которые поступают на соответствующие входы элементов 43 узла 15 (на пр мой

состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие инверсные управл ющие входы и вход щие в состав элементов 44 узла 15, подключают инфор- мац1ло с выхода 21 регистра 12, выхода 24 регистра 7, а также выходов элементов 43 узла 15 к информационным входам |3лока 10.

На выходах 27 триггеров 18 в это

и инверсньй управл ю1цие входы элементов И, вход щих в состав элементов 43). Таким образом, элементы И, имеющие инверсный управл ю1ций вход и вход щие в состав элементов 43, подключают информацию с вькодов 23 регистра 12 через узел 15 к (п-2) последним

информационным разр дам блока 10. Далее с приходом с выхода 9 блока 1 управлени  на управл ющий вход блока 10 нулевого сигнала записи информаци  с его информационньпс входов переписываетс  в ту же  чейку ОЯУ 10.

Когда с выхода 8 блока 1 управлени  1 на вход +1 счетчика 5 поступает тактовый сигнал, происходит модификаци  его состо ни . Содержимое следующей  чейки блока 10 с приходом нового сигнала с выхода 11 блока 1 управлени  на синхровходы регистра 12 и регистра 7 переписываетс  в п триггеров регистра 12, а информаци , ра- . нее записанна  в последних (п-1) триггерах регистра 12, переписываетс  в соответствующие триггеры регистра 7. В последующий момент, когда с выхода 9 блока 1 управлени  поступает сигнал записи на управл ющий вход .блока 10, информаци  переписываетс  через узел 15 коммутации в ту же Ччейку ..блока 10 аналогично, так как

5

0

5

jHa выходах 27 триггеров 18 сохран ет- IcH логический нуль. I Каждый такт выходна  информаци  генератора испытательных кодов снима- |етс  с выходов 21-23 регистра 12. i, Вс кий раз, когда счетчик 5 пройдет полньй цикл, на его выходе 17 формируетс  сигнал переноса, который сна чала сбрасывает все триггеры 18 в нулевое состо ние. Этот же сигнал, пройд  через элемент 19 задержки, переводит счетчик 41 блока счетчиков в следующее состо ние. Когда этот

счетчик 41 из блока счетчиков 6 прой- -JK тактовых импульсов на выход элемента

дет весь цикл, он фо рмирует па выходе 26 сигнал переноса, который одновременно переводит следующий за ним счетчик 42 в новое состо ние, и устанавливает соответствующий триггер 18 в единичное состо ние, причем каждЕлй триггер 18 срабатывает по фронту сигнала , проход щего на его синхровход.

Это приводит к изменению режима г записи информации в блоке 10: если на выходе 27 какого-либо триггера 18 устанавливаетс  единичный потенциал, то этот потенциал,подключенный к соответствующему входу узла 15, открывает элемент И, имеющий пр мой управ- л юидий вход, и закрывает элемент И, имеющий инверсньй управл ющий вход (оба, элемента И вход т в состав эле- |ментов 43 узла 15 коммутации). Таким образом, к соответствующему информационному входу блока 10 подключаетс  информаци  с выхода 25 соответствующего триггера регистра- 7 через узел 15 коммутации до тех пор, пока не поступит сигнал сброса на управл ющие входы группы триггеров 18 с выхода 17 счетчика 5.

Дл  конкретного примера реализации блока управлени , приведенного на фиг. 2, режим генерации осу1п,ествл етс  следующим образом.

Сигнал Пуск, поступающий на вход 3 блока 1 управлени  с пульта оператора и соответствующий тактовому сигналу первой синхросерии сигналов с выхода 30 генератора 29 импульсов, устанавливает триггер 38 в единичное состо ние. Тем самым открываетс  элемент И 31 и разрешаетс  прохождение синхросигналов с выхода 30 генератора 29 импульсов на выход 11 элемента И 31. Одновременно единичный сит - нал с выхода триггера 38, пройд  через элемент ИЛ- 39, открывает эле

мепт И-НЕ 35 и разрешает прохождение синхросигналов с выхода 33 генератора 29 импульсов (на выходе 9 элемента И-НЕ 35 форм1фуетс  нулевой сигнал записи).

Кроме того, единичное состо ние триггера 38 сопровождаетс  установкой триггера 34 в единичное состо ние по тактовому сигналу с выхода 33 генератора 29 тактовых импульсов на синхро- вход триггера 34. Элемент И 32 открываетс  и разрешает прохождение синхросигналов с выхода 30 триггера 29

5

5

Q

0

5

0

5

И 32. Если оператору необходимо прекратить режим генерации, он подает на вход 4 блока 1 управлени  сигнал Останов , который, пройд  через элемент ИЛИ 37, сбрасывает триггер 38 в нулевое состо ние, блокиру  выходы 9, 8 и 11 блока управлени .

В табл. i приведен пример работы генератора в течение 24 тактов в режиме генерации испытательных кодов при условии, что блок 10 состоит из двух четырехразр дных  чеек. Соответственно регистр 12 состоит из четырех триггеров, регистр 7 из трех триггеров, счетчик 6 содержит два счетчика: первый - с коэффициентом пересчета 3, второй - с коэффициентом пересчета 2 : таким же, как и у счетчика адреса 5;, триггеров 18 два. Коэффициент пересчета у счетчика 41 на единицу больше, чем у счетчика 5, чтобы обеспечить полный перебор комбинаций на первом и втором выходах генератора. Период повторени  выходной последовательности кодов генератора определ етс  выражением

Т k .(k + О,

где k - коэффициент пересчета счетчика 5 адреса;

п - количество вькодов генератора .

В данном случае k 2, следовательно , период равен Т 24.

Генератор начинает работу при условии , что три триггера рег истра 7 и два счетчика 41 и 42 сброшены в нулевое состо ние сигналом Начальна  установка . После окончани  этапа загрузки информации в блок 10 счетчик 5 формирует на выходе 17 сигнал переноса , который переводит счетчь к 4 в следующее состо }П1е, з два триггера 18 сбрасывают в нулевое состо нне.

Счетчик 5 задает адрес  чейки блока 10, содержимое которой (А бита) с приходом тактового сигнала на синхро- входы регистров 12 и 7 переписываетс  в соответствующие триггеры регистра 12, а информаци  из последних трех триггеров регистра 12 переписываетс  в соответствующие триггеры регистра 7.

Так как два триггера группы 18 сброшены в нулевое состо ние, то запись информации в блок 10 следующа : на 1-й, 3-й, 4-й информационные разр ды блока 10 подключаютс  информаци  с выходов соответствующих тригге- 15 бор комбинаций на двух выходах данноров регистра 12, а на второй информационный разр д блока 10 - информаци  с выхода первого триггера регистра 7. После каждых двух тактов счетчик 5 формирует на выходе 17 сигнал заема, сбрасыва  два триггера 18 в нулевое состо ние, а затем, пройд  через элемент задержки, переводит счетчик 41 в новое состо ние.

Процесс записи информации в блок 10 повтор етс .

Как только счетчик 41 пройдет пол- ньм цикл, он формирует сигнал переноса , вызыва  перевод счетчика 42 в новое состо ние, и соответствующий пер- зо блок 10 следующа : на первый инфорвый триггер 18 переводитс  в единичное состо ние. Процесс записи информации в блок 10 .измен етс : на 1-й и 4-й информационные разр ды блока 10 подаетс  информаци  с соответствующих 1-го, 4-го триггеров регистра 12, а на 2-й, 3-й информационные разр ды блока 10 подаетс  информаци  с выходов 1 и 2 триггеров регистра 7. Это происходит на 5-м, 6-м и 17-м, 18-м тактах работы генератора. Следующий сигнал переноса счетчика 5 сбрасывает два регистра 18 в нулевое состо ние , а потом, пройд  через элемент задержки, переводит счетчик 41 в следующее состо ние.

Как только два счетчика 41 и 42 пройдут полный цикл, они формируют сигналы переноса, которые возбуждают соответствующие два триггера 18. Режим записи информации в блок 10 измен етс : на первый информационный разр д блока 10 подаетс  информаци  с . выхода первого триггера регистра 12, а на 2-4-е информационные разр ды блока 10 подключаетс  информаци  с выходов 1-3 триггеров регистра 7. Это происходит на 11-м, 12-м, 23-м и 24-м тактах работы генератора.

В табл. 2 показан пример как с помощью информации, записанной в блок 10, можно задавать частоту по влени  единичного сигнала на выходах генератора , а также частоту переключени  сигналов в выходной последовательности . Емкость блока 10 равна четырем  чейкам по 2 бита в каждой, следовательно , коэффициент пересчета :. счетчика 5 адреса равен 4, регистр 12 состоит из двух триггеров, а регистр 7 - из одного, счетчик 6 и триггеры 18 отсутствуют, так как полньш перего генератора происходит без их участи .

Генератор начинает работу при условии , что один триггер регистра 7

сброшен в нулевое состо ние сигналом Начальна  установка. Счетчик 5 задает адрес  чейки блока 10, содержимое которой (2 бита) с приходом тактового сигнала на синхровходы регистров 12 и 7 переписываетс  в соответствующие два триггера регистра 12, а информаци  из. последнего второго триггера регистра 12 переписываетс  в триггер регистра 7. Запись информации

5

0

5

0

5

мационный разр д блока 10 подаетс  информаци  с выхода первого триггера регистра 12, а на второй информационный разр д блока 10 подключаетс  информаци  с выхода триггера регистра 7.

По табл. 2 видно, что частота по влени  единичного сигнала на первом выходе генератора равна 1/2, на втором 3/5, а частота переключени  сигналов на первом выходе генератора равна ,1, на втором 2/5.

В табл. 3 представлен пример работы генератора в течение периода, т.е. 20. тактов. Состав генератора и его работа аналогичны генератору, работа которого представлена в табл. 2. Выходна  последовательность генератора в данном случае обладает тем свойством , что в ней можно выделить такие подпоследовательности кодов длиной 2п, где п - количество выходов генератора , в которьЬс первЕ 1м элементом  вл етс  некоторый заданный код, а остальные элементы содержат полные переборь комбинаций кодов на п разр дов . Это достигаетс .тем, что в блок 10 по каждому разр ду записываетс  исходна  последовательность, така .

9 140505810

мто в ней можно выделить все возмож-со стробируготнм входом узла коммутакые двухбнтные подпоследовательности.ции, выходы которого соединены с инНапример , на первом выходе генера-формационнымп входами блока пам ти,

тора мы получаем следующую последова-выходы которо.го соединены с информательность: 0011. Можно отметить, чтоционными входами первого регистра,

в данной последовательности (с уче-группа выходов которого соединена с

том ее цикличного характера) можногруппой информационных входов второвыделить все возможные двухбитныего регистра, с первой группой инфорподпоследовательности . В выходной по- юмационных входов узла коммутации и

следовательности данного генератора вл етс  группой выходов генератора,

чожно вьщелить 4 подпоследовательнос-втора  группа информационных входов

ти, состо щие из четырех бит, первымузла коммутации соединена с группой

элементом которых, например,  вл етс выходов второго регистра, вход синхкод 01 , а за ним полньш перебор нулей 15ронизации которого соединен с выходом

ч единиц.первого элемента И и с входом синхронизации первого регистра, разр дные

Claims (1)

1. Формула изобретени выходы первого счетчика соединены с

   адресными входами блока пам ти и блоГенератор испытательных кодов, со- ка пам ти блока управлени , группа держащий блок пам ти, первый счетчик,выходов которого соединена с первой два регистра и блок управлени , со-группой управл ющих входов узла ком- держащий генератор импульсов, первыймутации, втора  группа управл югдих триггер, два элемента И, причем пер-входов которого соединена с группой вый выход генератора импульсов соеди- 25выходов триггеров, группа информа- ден с первыми входами первого и вто- ционных входов которого подключена к рого элементов И, второй вход первогошине единичного потенциала генерато- элемента И соединен с выходом первогора, входы синхронизации тригтеров триггера, отличающийс группы соединены с разр дными входа- тем, что, с целью повьопени  быстро- второго счетчика, счетньй вход ко- цействи , генератор содержит второйторого соединен с выходом элемента счетчик, группу триггеров, элементзадержки, вход которого соединен с задержки, узел коммутации, а блок уп-выходом переполнени  первого счетчи- равлени  содержит два элемента ИЛИ,ка, с входами сброса триггеров груп- блок пам ти, второй и третий тригге-пы и с входом адреса второго триггеры и элемент И-НЕ, причем вход на-ра, при этом второй вход второго эле- чальной установки генератора соеди-мента ИЛИ соединен с выходом первого нен с входами сброса первого и второ-триггера, выход второго элемента ИЛИ го счетчиков второго регистра, с еди-соединен с первым входом элемента ничным входом второго триггера и пер- И-НЕ и D-входом третьего триггера, вым входом первого элемента ИЛИ, вы-С-вход которого соединен с вторым выход и второй вход которого соединеныходом генератора импульсов, выход с входом сброса первого триггера итретьего триггера соединен с вторым входом останова генератора соответст-входом второго элемента И, выход ковенно , вход пуска генератора соединенторого соединен со счетным входом

   45

   с единичным входом первого триггера,первого счетчика, а выход элемента

   выход второго триггера соединен сИ-НЕ соединен с инверсным входом запервым входом второго элемента ИЛИ иписи блока пам ти.

   Таблица 1

   Таблица 3

   Фиг.

   JlJlJrL.riJT, JIJTTL. J1J1 30 CH1 ,ЛЛ1. J1J1«

   2,,//ov. П ycm.-

   - 3aгрузка ОЗУ 9 ЗП

   Unj-LfU--LrUTLT

   TJ

   17 перенос

   CT5 ((

   Г2

   /;

   Ц., Q стан.

   ,-JL

   .пл.л.ггл« :О

   ..

   .ЛГвнераи и  KoSoS

   ..п

   Фиг. 5