SU1439564A1 - Генератор тестовых воздействий - Google Patents

Abstract

Генератор относитс  к средствам айтоматического контрол  и диагностики цифровых объектов при юс производстве и техническом обслуживании. Цель изобретени  - повышение быстро-, действи . Генератор содержит выходной регистр, первую группу элементов И 2j лок 3 регистров масок, дешифратор 4, регистры 5,6, арифметико- логическое устройство 7, блоки мультиплексоров 8,9, вторую группу элементов И 10, блок 11 пам ти, генера

Description

I ;/

(Л

.с

4

ОО

;о ел

а

J2

1А39564

тор 12 псевдослучайных кодов, блок 13 управлени , буферные регистры 14, 15, первую 16 и вторую 17 группы вхо- дов, выход 18. Генератор 12 псевдослучайных кодов содержит регистр сдвига и сумматор по модулю два. Блок 13 управлени  содержит блок пам ти микрокоманд , счетчик, регистр,микро- . команд, дешифратор микрокоманд, регистр адреса, формирователь стробирующ та тр Це вв зу ши бл 5, фющих сигналов, узел синхронизации, тактовый генератор, счетчик тактов, триггер пуска, буферный регистр. Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  (т-1) регистров масок, образующих блок 3 регистров масок, дешифратора 4, групп элементов И 2,10, блоков мультиплексоров 8,9, регистров 5,6, буферных регистров 14,15. 1 з.п. флы, 5 ило

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности.к средствам автоматической проверки цифровых объектов, и может быть использовано дл  фу11К1{Ионального контрол  процессоров, контроллеров, запоЬтнаю щих устройств и прочих блоков и уз- |лов ЭВМ, а та1сже других средств циф- Iровой техники при их производстве и техническом обслуживании. Цель изобретени  - повышение бы- 1стродействи  генератора. На фиго1 представлейа структурна  схема предлагаемого reHepaTopaj на фиг.2 - схема генератора псевдослу- I чайных кодов; на фиг.З - схема .блока управлени 5 на фиг.4 - временна  диаграмма работы генератора; на фиг.5- формат микрокоманд блока управлени . I Генератор (фиг,1) тестовых воз- действий содержит выходной регистр 1 ;первую группу элементов И 2, блок 3 ;регистров маски, дешифратор 4, регистры 5 и 6, арифметико-логическое устройство (АПУ) 7, второй 8 и первы 9 блоки мультиплексоров, вторую группу элементов И 10, блок 11 пам ти, генератор 12 псевдослучайньш кодов, блок 13 управлени , буферные регистры 14 и 15, первую 16 и вторую 17 группы входов и выходы 18 генератора тестовых воздействий.

Генератор псевдослучайных кодов (фиг.2) содержит регистр 19 сдвига и сумматор 20 по модулю 2,

Блок 13 управлени  (фиг.З), предназначенный дл  подачи управл ющих и стробирующих сигналов на остальные блоки генератора тестовых воздейст- ..

5

0

5

0

5

ВИЙ, содержит блок 21 пам ти, счетчик 22 и регистр 23 микрокоманд, тор 24 микрокоманд, регистр 25 адреса , формирователь 26 стробируницих сигналов, узел 27 синхронизации, тактовый генератор 28, счетчик 29 так тов, триггер 30 пуска и буферный регистр 31.

АЛУ 7 представл ет сббой универсальное арифметико-логическое устройство и может быть реализовано по известной схеме.

Генератор работает следующим образом .

Перед началом генерации производитс  загрузка данных, необходимых дл  формировани  испытательных последовательностей , в блок 11 пам ти через буферный регистр.15, при этом адреса загружемых  чеек блока 11 пам ти принимаютс  в регистр 25 через буферный регистр 31. Через этот же регистр с входа 16 в блок 21 пам ти микрокоманд загружаетс  микропрограмма , определ юща  последовательность операций генератора в каждом такте, с использованием дл  задани  адресов, блока 21 пам ти счетчика 22; в счетчик 29 тактов - обща  длина (а тактах ) испытательной последовательности , в счетчик 22 - начальный адрес микропрограммы в блоке 21 пам ти. После завершени  ввода начинасгтс  процесс генерации, дл  чего вводитс  триггер 30 пуска, который включает тактовый генератор 28. В процессе работы происходит выборка микрокоманд из блока 21 пам ти. Прочитанна  микрокоманда принимаетс  в регистр 23

10

15

3U39564

микрокоманд, часть ее поступает далее на дешифратор 24 микрокоманд а в счетчике 22 в это врем  формируетс  адрес следующей микрокоманды, т.е. выполнение текущей команды совмещаетс  с чтением следующей. Кажда  микрокоманда содержит поле адреса блока 11 пам ти, который принимаетс  из блока 21 пам ти в регистр 25 адреса блока 11 пам ти, поле кода операции АЛУ 7, поле кода выбора одного из регистров 3.1-3,т маски, поле управени  вто{  1м 8 и первым 9 блоками ультиплексоров и управл ющие разр ы , с помощью которых задаетс  выдаа стробирующих сигналов в блоки геератора тестовых воздействий. Эти сигналы вырабатьгааютс  формирователем 26 под действием импульсов тактового генератора 28, Сигналы дл  внутрених узлов блока синхронизации вырабатываютс  узлом 27. При выполнении икрокоманд переходов новое значение счетчика 22 формируетс  путем переачи в него адреса из регистра 23 (при естественном следовании микрокоманд содержимое счетчика 22 формиуетс  увеличением на единицу его предыдущего состо ни ). В каждом такте происходит уменьщение на единицу содержимого счетчика 29 тактов, по остижении им нулевого значени , т.е. о окончании формировани  всей испытательной последовательности, счет- чшс 29 выдает сигнал, сбрасывающий триггер 30 пуска, который блокирует тактовый генератор 28,и, следователь20

25

30

35

са iот ра ра де ва гр ис за с  те мо че ро со пс ро ка ни хо во то ра ча сл ре на по эл со

ро ве сл ко ти зн в ет со зн те

но, останавливает генератор тестовых воздействий. Сброс триггера 30 возможен до окончани  формировани  испытательной последовательности сигналом, поступающим извне через буферный регистр 31.

После пуска процесс генерации испытательной последовательности происходит следующим образом. В начале в каждый из регистров блока 3 регистров маски записываетс  содержимое одной из  чеек области пам ти блока 11, в которой записаны маски. Эта область пам ти имеет следукицее содержимое: в (т-1)-й  чейке каждого i-ro разр51да генератора, вход5пцего в группу , дл  которой формируетс  псевдо40

ром регистре 5 равна Р , где ,5 - веро тность по влени  нул  в псевдослучайной последовательности, К i S - количество единиц в последовательнос ти из блока 11 пам ти. Дл  получени  значений веро тностей, равных ) в последнем, ()-м такте выполн етс  операци  сложени  по модулю 2 содержимого регистра 5 с единичными значени ми соответствующих последовательностей из блока 11 пам ти.

45

Во врем  первой фазы в течение S тактов возможна запись значений по- следовательности из блока 11 пам ти,, в соответствующие разр ды выходного регистра 1, что дает возможность по- давать ка объект диагностировани  различные S-тактные детерминированные сигналЫо Втора  фаза состоит из (tn-1) тактов, в каждом из которых происходит запись пол ченного в конце перциклический код, записан один сигнал, вой фазы псевдослучайного кода с ре- разрещанщий запись в выходной регистр гистра 5 в соответствующие разр ды и

1, и остальные запрещающие сигналы, причем номера  чеек, в которых запивыходного регистра 1. Кажда  микроко манда записи в выходной регистр 1.

0

5

0

5

0

5

0

саны разрешающие сигналы, дл  каждого iro разр да группы отличаютс  друг от друга, в последней, т-й  чейке разрешающие сигналы записаны в тех разр дах генератора, по которым будет производитс  вьщача детерминированных сигналов. Эта часть микропрограммы выполн етс  один раз на всю испытательную последовательность независимо от ее длины. Затем начгшает- с  собственно формирование испытательной последовательности, получае™ мой в результате многократного цикш1- ческого повторени  второй части мгас- ропрограммы. Цшсл работы генератора состоит из двух фаз; фазы получени  псевдослучайного кода с заданными веро тност ми единиц 1тк нулей в каждом i-M разр де к фазы формировани  исевдоциклического кода на выходах генераторао В каждом такте первой фазы, выполн емой за (S+1) тактов , происходит последовательное обращение к  чейкам блока 11 па1 { ти, формирование очередного псевдослучайного кода в генераторе 12 псевдо- случайных кодов и накопление в первом регистре 5 дизъюнкции, получаемой на АЛУ 7, их логический произведений„ получаемых с помощью второй группы элементов И 10. При этом веро тность сохранени  нулевого значени  но вто1

ром регистре 5 равна Р , где ,5 - веро тность по влени  нул  в псевдослучайной последовательности, К i S - количество единиц в последовательности из блока 11 пам ти. Дл  получени  значений веро тностей, равных ), в последнем, ()-м такте выполн етс  операци  сложени  по модулю 2 содержимого регистра 5 с единичными значени ми соответствующих последовательностей из блока 11 пам ти.

45

Во врем  первой фазы в течение S тактов возможна запись значений по- следовательности из блока 11 пам ти,, в соответствующие разр ды выходного регистра 1, что дает возможность по- давать ка объект диагностировани  различные S-тактные детерминированные сигналЫо Втора  фаза состоит из (tn-1) тактов, в каждом из которых происходит запись пол ченного в конце пер вой фазы псевдослучайного кода с ре- гистра 5 в соответствующие разр ды

вой фазы псевдослучайного кода с ре- гистра 5 в соответствующие разр ды

выходного регистра 1. Кажда  микрокоманда записи в выходной регистр 1.

оперирует со своим регистром 3.1-З.т маскио Запись происходит только в те разр ды выходного регистра 1, вход1Ь1 разрешени  записи которых размаскированы содержимым выбранного регистра маски, код которого содержитс  в микрокоманде и подаетс  на дешифратор 4. Таким образом, в течение одного цикла происходит изменение сигналов на всех выходах генератора, вход щих в группу, дл  которой формируетс  псевдоциклический код. Абсолютное быстродействие генератора (быстродействие по одному выходу) определ етс  длительностью одного цикла, равной (S+m) тактов, а относительное бь1стро действие (быстродействие по соседн 1м выходам в группе) определ етс  длительностью одного такта, У прототипа при формировании аналогичной последовательности прибавл етс  один такт в начале первой фазы - дл  занесен   маски, разрешающей-запись в выходной регистр детерминированны х сигналов из соответствующей области пам ти блока 11 в регистр маски, и (т-1) тактов во второй фазе - дл  занесени  соответствующих масок в регист)э маски перед каждым тактом записи псевдослучайного кода в выходной регистр , т,е, длительность одного цикла больше на тп тактов и равна (S+2m) тактов , изменение сигналов на соседни: выходах в группе происходит через один такт. Таким образом абсолютное быстродействие предлагаемого генераS-«-2m

тора в -:;- - раз вьнпе, чем у прототи- S+m

па, а относительное вьнпе вдвое,

При необходимости сочетани  в рамках одной испытательной последовательности различных сигналов, например дл  совмещени  формировани  псевдослучайных (псевдоциклических) последовательностей кодов и циклически постор ющихс  детерминированных сигналов с вьздачей произвольных тестов, предлагаемый генератор также имеет преимущество в быстродействии. Микропрограмму дл  такой последовательности можно представить как совокупность отдельных микропрограмм дл  каждого типа сигналов, микрокоманды котогйпс чередуютс . При этом кажда  отдельна  микропрограмма оперирует со своими регистрами маски (без перекрытий), Предлагаемьй генератор тестовых воздействий имеет возможность не только подавать сигналы на объект диагностировани , но и принимать его реакции в регистр 5 через второй блок 8

5 мультиплексоров. Эти реакции могут быть записаны в блок 11 пам ти дл  последующего анализа, а также использоватьс  в качестве операндов АЛУ 7, например, дл  сравнени  с эталонными

0 значени ми, хран ймыми в блоке 11 пам ти , .дл  определени  факта изменени  сигнала на каком-либо выходе объекта диагностировани  (в этом случае реакци , прин та  в регистр 5,

5 передаетс  в регистр 6, а в первый принимаетс  нова  реакци , затем на АЛУ 7 происходит сравнение) и т,п.

Наличие внутренней магистрали данных генератора (св зьгоающей блок

0 1t пам ти, входы выходного регистра 1, блока 3 регистров маски и регистра 6), регистров 5 и 6, второго и первого 9 блоков мультиплексоров позвол ет в одном такте выдавать на вхо5 ды объекта (через выходной регистр) тестовое воздействие, принимать эталонные значени  выходных реакций во второй регистр и действительные реакции в первьй регистр. При соединении

0 соответственно выходов 18 генератора с входами 17 (в реальной контрольной аппаратуре на основе предлагаемого генератора эта св зь через буферы имеет место) предлагаемый генератор

g может осуществл ть эффективный самоконтроль .

Claims (1)

1. Формула изобретени  1, Генератор тестовых воздействий,

   0 содержащий выходной регистр, первый регистр масок, арифметико-логическое устройство, блок пам ти, генератор псевдослучайных кодов, блок управлени , причем выход выходного регистра

   5 подключен к выходу генератора, информационный вход выходного регистра и информационньй вход первого регистра масок подключены к шине данных блока пам ти, входы синхронизации первого регистра масок, входы управлени  арифметико-логического устройства, генератора псевдослучайных кодов и вход адреса блока пам ти подключены к соответствующим выходам стробов управлени  и клдов операции и адреса блока управлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены га-1 регистров масок, образующих блок

   0

   5

   15

   20

   25

   , регистров масок, дешифратор, две группы элементов И, два регистра, два буферных регистра, две группы мультиплексоров, присеем управл ющий вход поразр дного приема выходного регистра подключен к выходу элементов И первой группы, первые входы которых подключены к поразр дно объединенным выходам регистров масок ю блока, вторые входы элементов И первой группы подключены к выходу стро- бировани  выдачи информации блока управлени , выходы стробировани  приема масок которого подключены к соответствующим входам га-1 регистров масок блока, информационные входы которых подключены к шине данных блока пам ти, входы разрешени  чтени  m регистров масок подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход которого подключен к выходу пол  кода выбора одного из регистров масок блока управлени , выход генератора псевдослучайных кодов подключен к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к шине данных блока пам ти, выходы элементов И второй группы подключены к первому информационному входу первого блока мультиплексоров, второй информационный вход которого подключен к шине данных блока пам ти , управл ющие входы первого и второго блоков мультиплексоров подключены к выходу соответствующих разр дов пол  управлени  выбором источника данных блока управлени , выход первого блока мультиплексоров подключен к входам первого регистра, выход которого подключен к входу первого операнда -арифметико-погичес-. кого устройства, вход второго операнда которого и вход первого буферного регистра подключены к выходу второго регистра, информационный выход арифметико-логического устройства подключен к первому информационному входу второго блока мультиплексоров, второй информационньй вход которого подключен к входу информации объекта диагностировани  генератора, вход синхронизации второго регистра и входы синхронизации первого буферного

   и первого регистра подключеходы первого и второго буферных регистров подключены к шине данных блока пам ти, вход второго буферного регистра и вход начальной загрузки информации блока управлени  подключены к входу исходных данных генератора, вход управлени  переходом блока управлени  подключен к выходу результата сравнени  ари(5 етико-логического устройства.

   30

   2, Генератор по п.1, отличающийс  тем, что блок управлени  содержит блок пам ти микрокоманд, счетчик, регистр микрокоманд, дешифратор микрокоманд, регистр адреса, формирователь стробирующих сигналов, узел синхронизации, тактовый генератор , счетчик тактов, триггер пуска, буферный регистр, причем вход началь- 1Л)й загрузки блока подключен к входу буферного регистра, выход которого подключен к информационным входам регистра адреса, блока пам ти микрокоманд , счетчика, счетчика тактов и входу установки триггера пуска, выход которого подключен к входу тактового генератора, выход которого подключен к входам узла синхронизации и формировател  стробирующих инмпульсов, управл ющие входы которых, вход дешифратора микрокоманд, вход кода адреса перехода счетчика подключены к соответствующим разр дам выхода регистра микрокоманд, информационный вход которого подключен к выходу блока пам ти микрокоманд, вход синхронизации которого, входы синхронизации регистра микрокоманд, регистра адреса, счетчика и счетчика тактов подключены к соответствующим выходам узла синхронизации , выход регистра адреса под-, ключен к выходу адреса блока управле- Д5 ни , вход регистра адреса подключен к выходу пол  адреса блока пам ти микрокоманд, вход управлени  адресом i перехода счетчика подключен к входу управлени  переходом блока, выходы gj.:формировател  стробирующих сигналов, регистра микрокоманд и дешифратора подключены соответственно к выходам стробов управлени , кода операции и стробировани  приема масок блока

   35

   40

   регистра и первого регистра подключе- управлени , выход переполнени  счет- ны к соответствующим выходам управ- . чика тактов подключен к входу сброса

   л ннцих стробов блока управлени , выю 9564

   ходы первого и второго буферных регистров подключены к шине данных блока пам ти, вход второго буферного регистра и вход начальной загрузки информации блока управлени  подключены к входу исходных данных генератора, вход управлени  переходом блока управлени  подключен к выходу результата сравнени  ари(5 етико-логического устройства.

   2, Генератор по п.1, отличающийс  тем, что блок управлени  содержит блок пам ти микрокоманд, счетчик, регистр микрокоманд, дешифратор микрокоманд, регистр адреса, формирователь стробирующих сигналов, узел синхронизации, тактовый генератор , счетчик тактов, триггер пуска, буферный регистр, причем вход началь- 1Л)й загрузки блока подключен к входу буферного регистра, выход которого подключен к информационным входам регистра адреса, блока пам ти микрокоманд , счетчика, счетчика тактов и входу установки триггера пуска, выход которого подключен к входу тактового генератора, выход которого подключен к входам узла синхронизации и формировател  стробирующих инмпульсов, управл ющие входы которых, вход дешифратора микрокоманд, вход кода адреса перехода счетчика подключены к соответствующим разр дам выхода регистра микрокоманд, информационный вход которого подключен к выходу блока пам ти микрокоманд, вход синхронизации которого, входы синхронизации регистра микрокоманд, регистра адреса, счетчика и счетчика тактов подключены к соответствующим выходам узла синхронизации , выход регистра адреса под-, ключен к выходу адреса блока управле- ни , вход регистра адреса подключен к выходу пол  адреса блока пам ти микрокоманд, вход управлени  адресом перехода счетчика подключен к входу управлени  переходом блока, выходы формировател  стробирующих сигналов, регистра микрокоманд и дешифратора подключены соответственно к выходам стробов управлени , кода операции и стробировани  приема масок блока

   триггера пуска.

   1

   fcS

   -S

   ffC

   L

   oi /arffn.

   fi4. .

   Alv.pMt У n ,.

   iv .

   ff.fM.1

   fti.fff-i

   jJT

   пь«

   гъ

   Лг

   Jl.

   гь

   П

   АПГ

   НОГ

   КРН Ш

   ;

   СбГ

   м

   АПК

   9иг.5