Устройство для контроля цифровых блоков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ, содержащее блок управления,и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены m анализаторов, блок фиксации неисправности и блок индикации , каждый из .т анализаторов содержит первый И второй мультиплексоры , четыре триггера, блок управления содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы задержки, генератор импульсов, два элемента И, четыре элемента И-НЕ, причем группа входов и группа выходов контролируемого блока подключены соответственно к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров каждого i-го анализатора

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (l 9) (I I) 4cs)) С 06 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР па делАм изоьРетений и отнРытий (21) 3607575/24-24 (22) 23.06.83 (46) 07.07. 85. Бюл. В 25 (72) Е.Ф.Киселев и Н.В.Седова (53) 681. 3(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 730133, кл. С 06 F 11/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 949793, кл. Н 03 К 5/18, 1980 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ЦИФРОВЫХ ВЛОКОВ, содержащее блок управления.и счетчик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены m анализаторов, блок фиксации неисправности и блок инди.кации, каждый из .m анализаторов содержит первый и второй мультиплексоры, четыре триггера, блок управления содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы задержки, генератор импульсов, два элемента И, четыре элемента И-НЕ, причем группа входов и группа выходов контролируемого блока подключены соответственно к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров каждого

i-ro анализатора (1» i%m), вторые информационные входы первого и второго мультиплексоров связаны с выходом прямого кода счетчика, входы сброса первого и второго триггеров i-ro анализатора связаны с выходом первого элемента И-НЕ блока управления, входы сброса третьего и четвертого триггеров i-ro анализатора соединены с вы" ходом второго элемента задержки блока управления, установочные входы первого и второго триггеров i-.ro анализатора связаны с третьим выходом первого элемента И блока управления, входы синхронизации первого и второго триггеров i-го анализатора связаны с выходом четвертого элемента И-НЕ, входы синхронизации третьего и четвертого триггеров i-го анализатора связаны соответственно с выходами первого и второго мультиплексоров, выход второго элемента И блока управления подключен к счетному входу счетчика, выход переполнения которого соединен с входом первого элемента задержки блока управления и синхровходом блока фиксации неисправности, первый выход результата контроля которого под-. ключен к первому прямому входу четвертого элемента И-HE блока управления, входы сигнала проверки и пуска устройства соединены соответственно с первым входом первого элемента ИНЕ и с первым входом элемента И блока . управления, группы первых и вторых выходов m анализаторов соединены соответственно с первой и второй группами входов блока индикации, выход обратного кода счетчика связан с третьим входом блока индикации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом результата контроля блока фиксации неисправности, вход установки которого является входом установки устройства, нулевые входы первого и второго триггеров блока управления объединены и подключены к входу пуска устройства,. С-входы первого и второго триггеров объединены и связаны с первым выходом генератора импульсов и инверсными входами второго и третьего элементов И-НЕ, 1166115 прямые входы второго элемента И-НЕ; соединены соответственно с инверсным выходом второго триггера и прямым выходом первого триггера, прямые входы третьего элемента И-НЕ связаны соответственно с прямым выходом второго триггера и первым выходом результата контроля блока фиксации неисправности, выходы второго и третьего элементов И-НЕ блока управления соединены с .соответствующими

-входами второго элемента И, выход которого подключен к входу второго элемента задержки и является соответствующим входом i-го анализатора, 1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выявления неисправностей типа постоянного "О" или постоянной "1" в любом цифровом блоке, например, блоке син- 5 теза полного телевизионного сигнала системы отображения информации (СОИ) метеороло гиче ской радиолокационной станции (МРЛ).

В составе такого блока можно выделить функционально законченные устройства синхронизации, оперативной и постоянной памяти отображаемой информации, генерации видеоимпульсов постоянной и переменной, графической и символьной информации, цифрового формирования и преобразования кодов координат маркера и формирования телевизионного сигнала.

Известно устройство для обнаружения неисправностей в подобном блоке, функционирующее по принципу тестового контроля и содержащее элементы ИЛИ, дешифратор, две группысхем сравнения группу элементов задержки, группу триггеров фиксации состояний, элементы v (>).

Недостатком устройства является невозможность разделения синхронизирующих и вычислительных операций.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля импульсов, содержащее элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И, З5 второй выход генератора импульсов блока управления подключен к инверсному входу четвертого элемента И-НЕ, второй прямой вход которого связан с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом первого элемента. И, выход которого соединен с соответствующим входом i-го анализатора, информационный вход второго триггера связан с прямым .выходом первого триггера, информационный вход которого, является входом логической "1" блока управления. входы первого из которых через соответствующие элементы НЕ подключены к входам второго, генератор контрольного канала, формирователь импульсов, мультиплексор и счетчик входом соединенный с выходом элемента ИЛИ, а выходами разрядов — с адресными входами мультиплексора, один из информационных входов которого подключен к выходу генератора контрольного канала, а остальные являются входами устройства, причем выход мультиплексора подключен к первому входу первого элемента И, вторым входом соединенного с выходом формирователя импульсов j2) .

Недостатками устройства являются низкое быстродействие (контролируемые сигналы блока проверяются последовательно) и недостаточная надежность контроля, так как отсутствует синхронизация между моментами появления сигналов на выходах коммутатора и формирователя импульсов. Это приводит к пропускам обнаружения неисправности.

Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля цифровых блоков, содержащее блок управления и счетчик, введены m анализаторов, блок фиксации неисправности и блок индикации, каждый из m анализаторов содержит первый и второй

1166115

3 мультиплексоры, четыре триггера, блок управ ле н ия соде ржи т пе рвый и в то рой триггеры, первый и второй элементы задержки, генератор импульсов, два элемента И, четыре элемента И-НЕ, причем группа входов и группа выходов контролируемого блока подключены соответственно к первым информационным . входам первого и второго мультиплексоров каждого i-ro анализатора 10 (1йх<ш), вторые информационные входы первого и второго мультиплексоров связаны с выходом прямого кода счетчика, входы сброса первого и в торого триггеров i-го анализатора связаны 15 с выходом первого элемента И-НЕ блока управления, входы сброса третьего и четвертого триггеров i-ro анализатора соединены с выходом второго элемента задержки блока управления, 20 установочные входы перво го и в торого триггеров i-ro анализатора связаны с тре ть нм выходом пе рв î ro элеме нта И блока управления, входы синхронизации первого и вто рого триггеров

i-го анализатора связаны с выходом четвертого элемента И-НЕ, входы синхран из ации тре тье го и четв е рто го триггеров i-ro анализатора связаны соответственно с выходами первого 30 . и второго мультиплексоров, выход второго элемента И блока управления подключен к счетному входу счетчика, выход переполнения которого соединен с входом первого элемента задержки блока управления и синхровходом блока фиксации неисправности, первый выход результата контроля которого подключен к первому прямому входу четвертого элемента И-НЕ блока управ-40 ления, входы сигнала проверки и пуска устройства соединены соответственно. с первым входом первого эле" мента И-НЕ и с первым входом элемента И блока управления, .группы первых 45 и вторых выходов m анализаторов соединены соответственно с первой и второй группами входов блока индикации, выход обратного кода счетчика связан с третьим входом блока инди- 50 кации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом результата контроля блока фиксации неисправности, вход установки которого является входом установки устройства, 55 нулевые входы первого и второго триггеров блока управления объединены и подключены к входу пуска устройст-.

4 ва, С-входы первого и второго триггеров объединены и связаны с первым выходом генератора импульсов и инверсными входами второго и третьего элементов И-НЕ, прямые входы второго элемента И-НЕ соединены соответственно с инверсным выходом второго триггера и прямым выходом первого триггера, прямые входы третьего элемента И-НЕ связаны соответственно с прямым выходом второго триггера и первым выходом результата контроля блока фиксации неисправности, выходы второго и третьего элементов И-НЕ блока управления соединены с соответствующими входами второго элемента И, выход которого подключен к входу второго элемента задержки и является соответствующим входом i-ro анализатора, второй выход генератора импульсов блока управления подключен к инверсному входу четвертого элемента И-НЕ, второй прямой вход которого связан с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с соответствующим входом i-го анализатора, информационный вход второго триггера связан с прямым выходом первого триггера, информационный вход которого является входом логической единицы блока управления.

На фиг; показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема анализатора;.на фиг. 3 — функциональная схема блока управления; на фиг. 4 — временная диаграмма устройства; на фиг. 5— функциональная схема блока фиксации неисправности.

Устройство содержит группу m анализатор.ов 1, пульт 2 управления, блок 3 управления, счетчик 4, блок 5 фиксации неисправности, блок 6 индикации, шины входных 7 и выходных 8 сигналов контролируемых узлов, шины 9 и 10 анализа входных и выходных сигналов, вход 11 сигнала проверки, вход 12 сигнала пуска, установочные выходы 13 — 15 и выходы 16 и 17 синхроимпульсов блока З,выход 18 переполнения счетчика, выход 19 прямого и выход 20 обратного кода счетчика 4, вход 21 установки, выходы 22 и 23 результирующих сигналов, анализатор содержит мультиплексоры 24 и 25, триггеры 26 — 29, переключа

1166115 тель 30, кнопки 31 и 32 пульта управления, блок управления содержит первый элемент 33 задержки, триггеры 34 и 35, первый элемент И 36, генератор 37 импульсов, второй третий, 5 четвертый элементы И-НЕ 38 — 40, второй элемейт И 41, первый элемент И-НЕ 42, второй элемент . 43 задержки, блок фиксации неисправности содержит элементы И 44 - 46, регистр 47 элемент ИЛИ 48.

Устройство для контроля цифровых блоков работает следующим образом.

При подаче на вход устройства контроля питающего напряжения ре- 1З гистр 47 блока 5 устанавливается в исходное состояние "11", и с элемента 48 блока 5 на блок 3 поступает сигнал П23=1, по которому блок 3 начинает вырабатывать установочные 20

И 14, И 15, синхронизирующие И 16 ,и счетные И 17 импульсы "отрицательной" полярности. Счетчик 4 считает импульсы И 17 и выдает текущий код, поступающий на вход каждого из m ана- лизаторов 1, по которому с помощью мультиплексоров 24 и 25 выбираются для каждого ФЗУ соответственно один из входных (т.е. один из Ф7) и один из выходных (т.е. один из Ф8) контро-.30 лируемых сигналов °

По импульсу И 15=0 триггеры 28 и 29 анализатора 1 устанавливаются в "1" (импульсы И 15 формируются элементом 36 блока 3,объединяющим задержанный элементом 33 блока 3 импульс И 18 переполнения счетчика 4 и сигнал И 12 пуска от кнопки 31 пульта управления 2). Триггеры 26 и 27 анализатора 1 фиксируются в сос- тоянии "0" импульсом И 14=0.

Импульсы И 14 и И 17 (фиг. 4) сдвинуты во времени относительно друг друга с помощью элемента 33 задержки блока 3. Переключение счетчика 4, а, следовательно, и сигналов на выходах мультиплексоров 24 и 25 анализатора осуществляется по положительному .фронту импульса И 17. Благодаря сдвигу между И 14 и И 17 триггеры 26 у и 27 анализатора 1 фиксируются в.состояние "0" во время переходных процессов в счетчике 4 и мультиплексорах 24 и 25.

После установки на выходе счетчика 4 очередного кода по сигналам с мультиплексоров 24 и 25 анализатора 1, поступающим на синхронизирующие входы триг1.еров 26 и 27 анализатора 1, триггеры 26 и 27 переключаются в "1", и по окончании импульса И 16 логическая "1" переписывается в триггеры 28 и 29 анализатора 1, что говорит об отсутствии неисправности типа логического "0" или логической "1" на соответствующих входах и выходах соответствующего ФЗУ (частота следования импульсов И 14, 16 и 17 значительно ниже частоты изменения контролируемых сигналов).

В случае, если на выходе мультиплексора 24 или 25 анализатора 1 в течение периода импульсов И 16 держится постоянный уровень напряжения (логический "0" или логическая "1"), триггер 26 или 27 анализатора 1 останется в состоянии "0", и по импульсу И 16 логический "0" переписывается н триггер 28 (или 29), что говорит о наличии неисправности в i-м ФЗУ, причем, если в "0" устанавливается триггер 28, отсутствует входной сигнал х-ro ФЗУ, а если в "0" устанавливается триггер ?9, не вырабатывается выходной сигнал i-ro ФЗУ.

Сигналы анализа.Ф 9 и Ф 10 посту пают на блок 6, который содержит три линейки светодиодов и элемент индикации.

Сигналы анализа Ф 9 и Ф 10 поступают также на вход блока 5, где объеди" няются на 2m-входовом элементе И 44.

При наличии неисправности, хотя бы в одном ФЗУ (т.е, при появлении сигнала неисправности на шинах 9 или 10) по окончании импульса И 18 в первый разряд регистра 47 блока 5 записывается "0" с выхода элемента .И 44.

Для того, чтобы обеспечить запись в регистр 47 раньше, чем снимется сигнал неисправности с выхода группы анализаторов 1, импульсы И 18 и И 15 с помощью элемента 33 задержки блока 3 сдвинуты во времени друг относительно друга не менее, чем на длительность импульса (фиг. 4).

Элемент И 46 блока 5 выделяет,сос тояние "00" регистра 47 и выдает сигнал П22 общей неисправности на блок 6. Элемент 48 блока 5 выделяет . момент появления сигнала неисправности в третьем цикле контроля, вырабатывая сигнал П23=0, который запрещает формирование импульсов И 1417 в блоке 3.

7 1166

Импульсы И 17 поступают на счет.чик 4 с задержкой, т.е. позднее импульса И 16, по которому в триггеры 28 и 29 переписывается информация с триггеров 26 и 27 соответственно, Поэтому в счетчике 4 при П 23=0 (т.е. при обнаружении неисправности) содержится код, соответствующий номеру неисправного сигнала в i-м ФЗУ.

Импульсы И 16 и И 17 формируются 10 соответственно с помощью элементов 40 и 38, 39 41 блока 3 из двух последовательностей импульсов отрицательной полярности, вырабатываемых генератором 37 блока 3 и сдвинутых во 15 времени друг относительно друга более, чем на длительность импульса.

После автоматического обнаружения неисправности кнопки 31 и 32 пульта 2 позволяют провести счетчик 4 20 в очередное состояние. При этом по нажатию кнопки 32 пульта управления 2 формируется сигнал П21=0, по которому через элемент 45 блока 5 устанавливается в исходное положение ре- 2S гистр 47 блока 5 и формируется сигнал П23=1.

При нажатии кнопки, 31 формируется сигнал И 15=0, устанавливающий в "1" триггеры 28 и 29 анализаторов 1. ЗО

Поэтому счетчик 4 продолжит с«т начиная с того момента, где он был остановлен, до обнаружения следующей неисправности. Причем сигналом П12=0 (при нажатой кнопке 31 пульта управ. ления 2) триггеры 34 и 35 блока 3 фиксируются в состоянии "0", блокируется прохождение сигнала проверки П11=1 с переключателя 30 пульта управления 2 через элемент 42 бло- 4О ка 3 на установочные входы тригге- . ров 28 и 29 анализаторов 1.

С помощью сигнала П11=1 при необходимости проверяется правильность функционирования устройства контроля. При установке переключателя 30 пульта 2 в положение "проверка контроля", т.е. когда.П11 1, в блоке 6 индицируются неисправности входных и выходных сигналов всех ФЗУ у» и сигнал П22 общей неисправности.

Работа анализаторов 1 после нажатия кнопки 31 пульта 2 организована так, чтобы вывести триггеры 28 и 29 анализаторов 1 из состояния "0".55

С этой целью импульс И.16 поступает на .их синхронизирующие входы только тогда, когда произойдет переключе115 8 ние счетчика 4 в новое состояние, следующее за. тем, при котором была обнаружена неисправность. По первом импульсу с генератора 37 устанавливается в "1" триггер 34 блока 3, а с помощью элемента 38 блока 3 происходит выделение второго импульса, начиная с момента пуска, т.е. с момента переключения сигнала Л12 иэ "О" в "1". Импульс с выхода элемента 38 через элемент 41 блока 3 поступает на вход счетчика 4, а через элемент задержки 43 на установочный вход триггеров 26 и 27 анализаторов 1. Так как триггер 35 блока 3 находится в состоянии."О", то импульс И 16 формируется. После этого триггер 35 устанавливается в "1" и разрешает формирование импульсов И 14, И 15, И 16, И 17, согласно фиг. 4, до появления сигнала П23=0 на выходе блока 5, т.е. до обнаружения .очередной неисправности в контролируемом блоке.

Таким образом, с помощью кнопок 31 и 32 пульта 2 производится поиск неисправных сигналов ФЗУ блока с фиксацией порядковых номеров сигналов по коду счетчика 4 и определением номера неисправного ФЗУ по соответствующей индикации блока 6.

Предлагаемое устройство с высокой степенью надежности контролирует любые динамические последовательности цифрового блока, минимальная частота изменения которых не менее, чем ю в 2 раза превышает частоту тактовых импульсов контроля, вырабатываемых генератором 37 блока 3.

Кроме того, устройство позволяет уменьшить время локализации неисправности за счет того, что нндицируется ре только номер неисправности сигнала, но и номер ФЗУ с указанием того, какой из сигналов ФЗУ входной или выходной не изменяется.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что по сравнению с известным предлагаемое устройство обладает более высоким быстродействием (примерно в m раз), а также повьппенными сте-. пенью надежности контроля (исключается пропуск обнаружения неисправности во время переходных процессов в устройстве контроля) и удобством в эксплуатации (уменьшается время локализации неисправностиоператором).

1166115

1166115 1166115

Фиа4

Составитель И.Сафронова

Редактор А.Шандор ТехредМ.Гергель Корректор В. Гирняк

Заказ 4311/44 . Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППЛ "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4