Генератор испытательных кодов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано , например, в качестве источника последовательностей испытательных кодов в аппаратуре контроля и диагностики цифровых блоков. Цель - увеличение быстродействия. Генератор испь тательных кодов содержит счетчик 5, блок 10 памяти, узел 15 коммутации, регистр 12, выходы которого являются выходами генератора, регистр 7, счетчик 6, группу триггеров 18, блок 1 управления, элемент 19 задержки.Изобретение -позволяет одновременно управлять двумя параметрами: частотой появления единичного сигнала и частотой переключения сигналов на выходах генераторов , а также обеспечивает возможность формирования заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последовательности кодов. 5 ил., 3 табл. с $

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1405058 (51) 4 G 06 F 11/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ,/" .;H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4149151/24-24 (22) 18.11.86 (46) 23.06.88. Вюл. № 23 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.М.Романкевич, В,В.Гроль, Л.Ф.Карачун, P.И.Лупанова и О.А.Петлин (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 866003, кл. G 06 F 11/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 4058722/24, кл. G 06 F 11/26, 1986. (54) ГЕНЕРАТОР ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ КОДОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в качестве источника последовательностей испытательных кодов в аппаратуре контроля и диагностики цифровых блоков. Цель — увеличение быстродействия. Генератор испытательных кодов содержит счетчик 5, блок 10 памяти, узел 15 коммутации, регистр 12, выходы которого являются выходами генератора, регистр 7, счетчик 6, группу триггеров 18, блок 1 управления, элемент 19 задержки.Изобретение позволяе T одновремеHHo управлять двумя параметрами: частотой появления единичного сигнала и частотой переключения сигналов на выходах генераторов, а также обеспечивает возможность формирования заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последовательности кодов. 5 ил., 3 табл.

1405058

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

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Генератор также позволяет получить1p заданную частоту переключения сигнала на всех выходах генератора. Кроме того,генератор обладает следующими функциональными возможностями: возможностью управления не только частотой 15 переключения сигналов, но и частотой появления единичного сигнала на выходах генератора; возможностью формирования заданных подпоследовательностей внутри генерируемой последова- 2р тельности кодов.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора испытательных кодов; на фиг.2 — структура блока управления; на фиг.3 — пример реализации 25 второго счетчика; на фиг.4 — структура коммутации, на фиг.5 — временная диаграмма работы генератора.

Генератор испытательных кодов со держит блок 1 управления, вход 2 на- 30 чальной установки, входы запуска 3 и останова 4, счетчики 5 и 6, регистр

7; на чертеже обозначены выходы 8 и

9 блока управления, блок 10 памяти (ОЗУ), выход 11 блока управления, ре35 гистр 12, выходы 13 и 14 блока управления, узел 15 коммутации, разрядные выходы 16 счетчика 5, выход 17 заема счетчика 5, группа триггеров 18,элемент

19 задержки, выходы 20 блока памяти, выходы 21-23 регистра 12 и генератора, выходы 24 и 25 регистра 7, выходы 26 счетчика 6, выходы 27 триггеров

18 и выходы 28 узла коммутации.

Блок 1 управления (фиг.2) содер— жит генератор 29 импульсов с выходом

30, элементы И 31 и 32, выход ЗЗ генератора импульсов, триггер 34, элемент И-НЕ 35, триггер 36, элемент ИЛИ

37, триггер 38, элемент ИЛИ 39 и блок

40 памяти.

Счетчик 6 (фиг.3) содержит (п-2) счетчиков 41 и 42, (п — разрядность блока 40 памяти), причем счетчик 41 имеет коэффициент пересчета (К+1), где К вЂ” разрядность адреса блока 40.

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

43 и 44.

Работу генератора испытательных кодов можно разделить на два этапа: первый — загрузка информации в блок 10, второй — генерация испытательных кодов.

На первом этапе генератор работает следующим образом.

Для загрузки в блок 1 управления на вход 2 подается сигнал "Начальная 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 сбрасываются в нулевое состояние. Из счетчика

5 К-разрядный код с выхода 16 поступает в блок 1 управления, что вызывает появление на шине 13 блока 1 управления и-разрядного кода, поступающего на узел 15. С выхода 14 блока 1 управления поступает единичный сигнал в соответствующий вход узла 15, а именно на прямой и инверсный управляющие входы элементов

И, входящих в состав элементов 44 °

Таким образом, элементы И, имеющие . прямые управляющие входы и входящие в состав элементов 44 узла 15, подключают информацию с выходов 13 блока 1 управления к информационным входам блока 10.

С приходом нулевого сигнала записи с выхода 9 блока 1 управления на управляющий вход блока 10 информация с информационных входов блока 10 записывается в ячейку с адресом, указанным К-разрядным выходом 16 счетчика 5. Затем с выхода 8 блока l управления поступает сигнал на вход +1 счетчика 5, счетчик 5 переходит в следующее состояние и процесс записи информации в блок 10 повторяется.

После того, как счетчик адреса 5 пройдет полный цикл, он формирует сигнал нераноса на выходе 17, который поступает в блок 1 управления.

Этот сигнал вызывает сброс единичного состояния триггера 36 блока 1 управления, что вызывает прекращение выдачи информации с выходов 13 блока

1 управления через узел 15 в блок 10, а также формирование сигналов на выходах 8 и 9 блока 1 управления. Сигнал с выхода 17 счетчика 5 поступает также в триггеры 18, устанавливая их в нулевое состояние, и через элемент

19 задержки — на вход "+1" счетчика

i 405058

41, вызывая увеличение его содержимого на единицу.

В режиме загрузки блок 1 управления работает следующим образом.

По сигналу "Начальная установка" триггер 36 устанавливается в единичное состояние, поддерживая единичный сигнал на выходе 14 блока 1 управления, и по этому сигналу, прошедшему через элемент ИЛИ 37, триггер 38 устанавливается в нулевое состояние, закрывая элемент И 31. Единичный сигнал с выхода триггера 36 через элемент ИЛИ 39 поступает на D-вход триггера 34 и с приходом тактового им-: пульса с выхода 33 генератора 29 тактовых импульсов триггер 34 установится в единичное состояние.

Одновременно единичный сигнал с выхода триггера 36 через элемент ИЛИ

39 открывает элемент И-HF. 35, разрешая прохождение синхросигнала с выхода 33 генератора 29 импульсов. В результате на выходе 9 элемента И-НЕ 35 формируется нулевой сигнал запцси.

Единичный сигнал с выхода триггера 34 открывает элемент И 32, разрешая прохождение синхросигнала с выхода 30 генератора 29 импульсов, в результате чего на выходе 8 элемента И 32 формируется единичный сигнал "+!" для счетчика 5.

Адресный код с выходов 16, поступая на адресные входы 40 блока, приводит к считыванию из него содержимого ячейки памяти по.соответствующему адресу. Сиг, ал переноса, поступающий в блок управления по выходу 17, сбрасывает триггер 36 в нулевое состояние, что вызывает закрытие эле— ментов И-НЕ 35 и И 32, а также установление на выходе 14 блока 1 управления нулевого потенциала. На этом режим загрузки заканчивается.

Генерация испытательных кодов начинается с приходом на вход 3 блока 1 управления сигнала "Пуск", который соответствует тактовому сигналу первой синхросерии с выхода 30 генератора 29 импульсов. Сигналы "Начальная установка" и "Пуск" могут формироваться оператором. С выхода 16 счетчика 5 адресный К-разрядный код поступает на адреснь1е входы блока 10, вызывая появление на выходах блока 10 информации, содержащейся в ячейке с данным (нулевым) адресом. С приходом тактового сигнала с выхода 11 блока

1 управления на синхровходы п триггеров регистра 12 информация с выходов

20 блока 10 переписывается в данный регистр 12, с выходов 21 и 23 которо- го код поступает в узел 15 коммутации, а с выходов 22 и 23 этого же регистра 12 информация поступает на

D-входы (и-1) триггеров регистра 7.

На выходе 14 блока 1 управления после загрузки блока 10 установлен нулевой потенциал, который поступает на соответствующий вход узла 15, а именно на прямой и инверсный управляющие входы элементов И, входящих в состав элементов 44. Таким образом, элементы И, имеющие инверсные управляющие входы и входящие в состав элементов 44 узла 15, подключают информацию с выхода 21 регистра 12, выхода 24 регистра 7, а также выходов элементов 43 узла 15 к информационным входам блока 10.

На выходах 27 триггеров 18 в это время установлены нулевые потенциалы, которые поступают на соответствующие входы элементов 43 узла 15 (на прямой и инверсный управляющие входы элементов И, входящих в состав элементов

43). Таким образом, элементы И, имеющие инверсный управляющий вход и входящие в состав элементов 43, подключают информацию с выходов 23 регистра 12 через узел 15 к (n-2) последним информационным разрядам блока 1О. Далее с приходом с выхода 9 блока управления на управляющий вход блока 10 нулевого сигнала записи информация с еro информационных входов переписывается в ту же ячейку ОЗУ 10.

Когда с выхода 8 блока 1 управления 1 на вход "+1" счетчика 5 поступает тактовый сигнал, происходит модификация его состояния. Содержимое следующей ячейки блока 10 с приходом

Йового сигнала с выхода 11 блока 1 управления на синхровходы регистра 12 и регистра 7 переписывается в и триггеров регистра 12, а информация, ранее записанная в последних (n-1) триггерах регистра 12, переписывается в соответствующие триггеры регистра 7. В последующий момент, когда с выхода 9 блока 1 управления поступает сигнал записи на управляющий вход блока 10, информация переписывается ерез узел 15 коммутации в ту же ячейку ..блока 10 аналогично, так как

5 14 на выходах 27 триггеров !8 сохраняет-! ся логический нуль.

Каждый такт выходная информация генератора испытательных кодов снима, ется с выходов 21-23 регистра 12.

Всякий раз, когда счетчик 5 пройдет полный цикл, на его выходе 17 формируется сигнал переноса, который сна-. чала сбрасывает все триггеры 18 в нулевое состояние. Этот же сигнал, пройдя через элемент 19 задержки, переводит счетчик 41 блока счетчиков в следующее состояние, Когда этот счетчик 41 из блока счетчиков 6 пройдет весь цикл, он формирует на выходе 26 сигнал переноса, который одновременно переводит следующий за ним счетчик 42 в новое состояние и устанавливает соответствующий триггер 18 в единичное состояние, причем каждый триггер 18 срабатывает по фронту сигнала, проходящего на его синхровход.

Это приводит к изменению режима записи информации в блоке 10: если на выходе 27 какого-либо триггера 18 устанавливается единичный потенциал, то этот потенциал, подключенный к соответствующему входу узла 15, откры— вает элемент И, имеющий прямой управляющий вход, и закрывает элемент И, ( имеющий инверсный управляю.ций вход

,(оба элемента И входят в состав эле-! ментов 43 узла 15 коммутации). Таким

1 образом, к соответствующему информа ционному входу блока 10 подключает ся информация с выхода 25 соответствующего триггера регистра 7 через узел 15 коммутации до тех пор, пока не поступит сигнал сброса на управ— ляющие входы группы триггеров 18 с выхода 17 счетчика 5.

Для конкретного примера реализации блока 1 управления, приведенного на фиг.2, режим генерации осуществляется следующим образом.

Сигнал Пуск", поступающий на вход

3 блока 1 управления с пульта оператора и соответствующий тактовому сигналу первой синхросерии сигналов с выхода 30 генератора 29 импульсов, устанавливает триггер 38 в единичное состояние. Тем самым открывается элемент И 31 и разрешается прохождение синхросигналов с выхода 30 генератора 29 импульсов на выход 11 злемен— та И 31. Одновременно единичный ситнал с выхода триггера 38, пройдя через элемент ИЛИ 39, открывает эле05058 6 мент И†HE 35 и разрешает прохождение синхросигналов с выхода 33 генератора 29 импульсов (на выходе 9 элемента И-НЕ 35 формируется нулевой сигнал

5 записи).

Кроме того, единичное состояние триггера 38 сопровождается установкой триггера 34 в единичное состояние по тактовому сигналу с выхода 33 генератора 29 тактовых импульсов на синхровход триггера 34. Элемент И 32 открывается и разрешает прохождение синхросигналов с выхода 30 триггера 29 тактовых импульсов на выход элемента

H 32. Если оператору необходимо прекратить режим генерации, он подает на вход 4 блока 1 управления сигнал "Останов", который, пройдя через элемент

HJIH 37, сбрасывает триггер 38 в нулевое состояние, блокируя выходы 9, 8 и 11 блока 1 управления.

В табл. приведен :пример работы генератора в течение 24 тактов в режиме генерации испытательных кодов при условии, что блок 10 состоит из двух четырехразрядных ячеек. 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

35 единицу больше, чем у счетчика 5, чтобы обеспечить полный перебор комбинаций на первом и втором выходах генератора. Период повторения выход40 ной последовательности кодов генератора определяется выражением

Т = k" (1< + 1), где k — коэффициент пересчета счетчика 5 адреса;

n — количество выходов генератора.

В данном случае k = 2, следова— тельно, период равен Т = 24.

Генератор начинает работу при ус50 ловии, что три триггера регистра 7 и два сче тчика 41 и 42 сброшены в нулевое состояние сигналом Начальная установка". После окончания :этапа загрузки информации в б-iок !О счетчик 5

55 формирует на выходе 17 сигн» вЂ . переноса, который переводит счетч .к 41 в следующее состояние, а два триггера

18 сбрасывают в нулевое состояние.

1405058

Счетчик 5 задает адрес ячейки блока

10, содержимое которой (4 бита) с приходом тактового сигнала на синхровходы регистров 12 и 7 переписывается в соответствующие триггеры регистра

12, а информация из последних трех триггеров регистра 12 переписывается в соответствующие триггеры регистра 7.

Так как два триггера группы !8 сброшены в нулевое состояние, то запись информации в блок 10 следующая: на 1-й, З-й, 4-й информационные разряды блока 10 подключаются информация с выходов соответствующих тригге- !5 ров регистра 12, а на второй информационный разряд блока 10 — информация с выхода первого триггера регистра 7.

После каждых двух тактов счетчик 5 формирует на выходе 17 сигнал заема, 2р сбрасывая два триггера 18 в нулевое состояние, а затем, пройдя через элемент задержки, переводит счетчик 41 в новое состояние.

Процесс записи информации в блок 25

10 повторяется.

Как только счетчик 41 пройдет полный цикл, он формирует сигнал переноса, вызывая перевод счетчика 42 в новое состояние, и соответствующий пер- ЭО вый триггер 18 переводится в единичное состояние. Процесс записи информации в блок 1О,изменяется: на 1-й и 4-й информационные разряды блока 10 подается информация с соответствующих

1-го, 4-ro триггеров регистра 12, а на 2-й, 3-й информационные разряды блока 10 подается информация 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 состояние, а потом, пройдя через элемент задержки, переводит счетчик 41 в сле- 4

45 дующее состояние.

Как только два счетчика 41 и 42 пройдут полный цикл, они формируют сигналы переноса, которые возбуждают соответствующие два триггера 18. Ре50 жим записи информации в блок 10 изменяется: на первый информационный pasряд блока 10 подается информация с выхода первого триггера регистра 12, а на 2-4-е информационные разряды блока 10 подключается информация с

55 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 появления единичного сигнала на выходах генератора, а также частоту переключения сигналов в выходной последовательности. Емкость блока 10 равна четырем ячейкам по 2 бита в каждой, следовательно, коэффициент пересчета счетчика 5 адреса равен 4, регистр 12 . состоит иэ двух триггеров, а регистр

7 — из одного, счетчик 6 и триггеры

18 отсутствуют, так как полный перебор комбинаций на двух выходах данного генератора происходит без их участия.

Генератор начинает работу при условии, что один триггер регистра 7 сброшен в нулевое состояние сигналом

"Начальная установка". Счетчик 5 задает адрес ячейки блока 10, содержимое которой (2 бита) с приходом тактового сигнала на синхровходы регистров 12 и 7 переписывается в соответствующие два триггера регистра 12, а информация из последнего второго триггера регистра 12 переписывается в триггер регистра 7. Запись информации в блок 10 следующая: на первый информационный разряд блока 10 подается информация с выхода первого триггера регистра 12, а на второй информационный разряд блока 10 подключается информация с выхода триггера регистра 7.

JTo табл. 2 видно, что частота появления единичного сигнала на первом выходе генератора равна 1/2, на втором 3/5, а частота переключения 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 г которого представлена в табл. 2. Выходная последовательность генератора в данном случае обладает тем свойством, что в ней можно выделить такие подпоследовательности кодов длиной

2п, где n — количество выходов генератора, в которых первым элементом является некоторый заданный код, а остальные элементы содержат полные переборы комбинаций кодов на п разрядов. Это достигается тем, что в блок

10 по каждому разряду записывается исходная последовательность, такая, 9

1405058 что в ней можно выделить все возможые двухбитные подпоследовательности.

Например, на первом выходе генераора мы получаем следующую последова5 ельность: Щ) ) . Кожно отметить, что данной последовательности (с учеом ее цикличного характера) можно

ыделить все возможные двухбитные одпоследовательности. В выходной по- 10 ледовательности данного генератора ожно выделить 4 подпоследовательноси, состоящие из четырех бит, первым лементом которых, например, является од gl а за ним IIQJIHbIA перебор нулей )5 единиц ормула изобретения

Генератор испытательных кодов, соержащий блок памяти, первый счетчик, ва регистра и блок управления, соержащий генератор импульсов, первый риггер, два элемента И, причем перый выход генератора импульсов соеди- р5 ен с первыми входами первого и BTQ ого элементов И, второй вход первого лемента И соединен с выходом первого триггера, о тл ич а ющий с я тем, что, с целью повышения быстроействия, генератор содержит второй счетчик, группу триггеров, элемент задержки, узел коммутации, а блок управления содержит два элемента ИЛИ, блок памяти, второй и третий тригге35 ры и элемент И-НЕ, причем вход на-! чальной установки генератора соединен с входами сброса первого и второго счетчиков второго регистра, с единичным входом второго триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход и второй вход которого соединень| с входом сброса первого триггера и входом останова генератора соответственно, вход пуска генератора соединен

45 с единичным входом первого триггера, выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и со стробирующим входом узла коммутации, выходы которого соединены с информационными входами блока памяти, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, группа выходов которого соединена с группой информационных входов второго регистра, с первой группой информационных входов узла коммутации и является группой выходов генератора, вторая группа информационных входов узла коммутации соединена с группой выходов второго регистра, вход синхронизации которого соединен с выходом первого элемента И и с входом синхронизации первого регистра, разрядные выходы первого счетчика соединены с адресными входами блока памяти и блока памяти блока управления, группа выходов которого соединена с первой группой управляющих входов узла коммутации, вторая группа управляющих входов которого соединена с группой выходов триггеров, группа информационных входов которого подключена к шине единичного потенциала генерато— ра, входы синхронизации триггеров группы соединены с разрядными входами второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, с входами сброса триггеров ггуппы и с входом адреса второго триггера, при этом второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента

И-HF u D-входом третьего триггера, С-вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, выход третьего триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, а выход элемента

И-HF. соединен с инверсным входом записи блока памяти.

1405058

Таблица 1

Выходы регистра 12 (выходы генератора) СостояВыходы регистра 7

Информация, записываемая в блок

Состояния

ТакВыходы триггеров 18 счетчиков

4) и 42 блока 6 ние ты счетчика

1 ) 1

2 3 4

1 1 2 ) 1 2

l8!)

9 6 8

9168

1

2 1

1 81 I

6 6 И

6886

И

li81

99)И!

88!

9 9

1981

8 И

88!И

2

l l l9

i 916, И 6 И

6181

1188

9iil

И И 6 8

2 1 9 И

89!i

1 1

1111

6688

23 8

24 1

И

3 8

4 1

5 И б 1

7 9

S 1

9 И

10 1

l1 И

13 9

14 l

15 9

lб )

18 1 19 9

6 И

И 6 И 9 1

) И ) i И 9

И i 9 9 9 1

9 1 1 6

9 8 9 9 И 1

1 1 9 1 9 6

9 И 1 И ) И 1

И 8 i 9

И ) 6 6 6

И. 9 1 ! 9

И И

6 И 1 6 6 6 1

9 И

6 8 9 ) 1 1

1 6 1 И И И 1

9 И 9

6 i И i 6 i 9

1 И i И 1 И 1

И 1 И 9

И 6 8 1 И 1 и ! 1 6 И И И 1

8 9

9 9 ) 1 l 9 И

9 И И

И И i i И И

1405058

14

Таблица 2

ТакСостояВыходы регистра 12 (выходы генератора) Выходы регистра

7 ты ние счетчика 5

1 2

12

14

16

Таблица3

Такты

Выходы ре гистра 7

1 1

Состояние счетчика 5

3 2

4 3

5 6

8 9

1 1

Выходы р е г ис тра 1 2 (выходы генератора) 1 2

Информация, записываемая в блок 10

Так остояни четчика тра кая в блок 10

1 2

°

12

14

1 1

16

18

1 1

1 1

1405058 1б

Продолжение табл 3

Ю ФЮ Ю ° О ВМЮ

Вьисоды регистра 12 ыхо Информация, (выходы генератора) ги ааписывае1405058

ФиеЗ

1405058

4,„апцн."

Редактор Л.Гереши

Тираж 704 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3106/53

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

17 ПЕРЕС

СT5

3 "Пуск"

Составитель А.Сиротская

Техред М.Дидык Корректор В.Бутяга