Устройство для функционально-параметрического контроля логических элементов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее генератор импульсов, соединенный выходом со счетным входом первого счетчика, коммутатор, соединенный первыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемого логического элемента, дешифратор, соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплексор соединенный информационными и .адресными входами соответственно с вторыми и третьими выходами коммутатора , выходом - с первым информационным входом сигнатурного анализатора, первые и вторые клеммы для подключения входов контролируемого логичес кого элемента соединены соответст- -, венно четвертыми и пятыми выходами-коммутатора , отли-чающее с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены делитель частоты, второй и третий счетчики, первые и вторые формирователи логических уровней, R.S -триггер, программируемый источник питания.датчик тока потребления, компаратор, анализатор,неисправности , блок нагрузок и блок управления, соединенный первым выходом с установочными входами сигнатурного анализатора , второго и третьего счетчиков и анализатора неисправности, вторым и третьими входами - с соответстяуюпими первой и второй входными клеммами устройства, вторым выходом - с блокирующими входами делителя частоты, третьего счетчикаи анализатора неисправности, третьими выходами - с информационными входами первого счетчика, четвертым входом - с выходом анализатора неисправ ности И с выходной клеммой устройства ,, четвертым выходом - со стробирующим входом анализатора неисправности , пятыми выходами - с управлякяцими входами программируемого источника питания, пятыми входами с выходами третьего счетчцка, шестым входом - с s-входом US -триггера , со счетным входом второго счетчика и с выходом делителя частоты , соединенного входом со счетным входом первого счетчика , выход переполнения которого соединен с Я -входом ftS -триггера, соединенного выходом с синхровходом первого счетчика и с первым синхровходом сигнатурного .анализатора, второй (Сиихровход которого соединен со счет/ ным входсм третьего счетчика и с шестым выходом коммутатора, выходы с первьми инфо{ |ационными входами ангшизатора неисправности, вторые i информсщионные входы - с седьмыми 4i СЛ выходами коммутатора, соединенного вторыми выходами с входами блока СлЭ нагрузок, восьмом выходом - с управляющим входом компаратора, соединенного выходом с вторым информационным входом анализатора неисправности , измерительньм входом через ,датчик тока потребления - с общей шиной устройства, a непосредственно - с токовым входом программируе-. мого источника питания, соединенного выходом с-клеммой для подключения вывода питания контролируемого логического элемента, a третьи вхо ,ды коммутатора соединены через соответствующие первые и вторые фор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичвсних

РЕСПУБЛИК

3(59 0 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ - .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 34 71781/1 8-24 (22) 19,07.82 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) Й.И. Поутанен (53) 621.382.82(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

Р 378852, кл. G 06 F.11/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 830391, кл. 0 06 F 11/26, 1979 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее генератор импульсов, соединенный выходом со счетным входом первого счетчика, коммутатор, соединенный первыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемого логического элемента, дешифратор, соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплексор, соединенный информационными и адресными входами соответственно с вторымн и третьими выходами коммутатОра, выходом — с первым информационным входом сигнатурного анализатора, первые и вторые клеммы для.подключения входов контролируемого логичес кого элемента соединены соответст-; венно с четвертыми и пятыми выходамн" коммутатора, о т л и -ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены делитель частоты, второй и третий счетчики, первые и вторые формирователи логических уровней, k3 -триггер, программируемый источник питания, датчик тока потребления, компаратор, анализатор,неисправности, блок нагрузок и блок управленйя, соединенный первым выходом с установочными входами сигнатурного анализатора, второго н третьего счетчиков и анализатора неисправности, вторым и третьими входами — с соответствующими первой и второй входными..SU„„A клеммами устройства, вторым выходом — с блокирующими входами делителя частоты, третьего счетчика и анализатора неисправности, третьими выходами — с информационными входами первого счетчика, четвертым входом — с выходом анализатора неисправности и с выходной клеммой устройства,,четвертым выходом - со стробирующим входом анализатора неисправности, пятыми выходами - с управляющими входами программируемого источника питаний, пятыми входами— с выходами третьего счетчика, шестым входом - с s-входом %8 -триггера, co счетным входом второго счетчика и с выходом делителя часто- Я ты, соединенного входом со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен с

Ц -входом Яф -триггера, соединенного выходом с синхровходом первого счетчика и с первым синхровходом Я сигнатурного .анализатора, второй ,синхровход которого соединен со счет ным входом третьего счетчика и с шестым выходом коммутатора, выходы.с первыми информационными входами анализатора неисправности, вторые информационные .входы - с седьмыми .выходами коммутатора, соединенного вторыми выходами с входами блока нагрузок, восьмым выходом — с управляющим входом компаратора, соединенного выходом с вторым информационным входом анализатора неисправности, измерительным входом через ,датчик тока потребления - с общей шиной устройства, а непосредственно - с токовым входом программируе-. мого источника питания, соединенного выходом с-клеммой для подключения вывода питания контролируемого логического элемента, а третьи вхо,ды коммутатора соединены через соответствующие первые и вторые фор1067453 мирователи логических уровней с выходами второго и третьего счетчиков соответственно, управляющие входы первых и вторых формирователей логических уровней соединены с соответстнующими тре>тьими вход ными клеммами устройства.

2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит фор>лиронатель сигнала сброса, соединенный Уходом с вторым входом блока, выходом — с первым выходом блока, соединенного третьими входами с первыми входами формирователя сигналов управления, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля логических элементов, например микросхем и плат с микросхемами.

Известно устройство для контроля схем цифровых нычислительных машин, содержащее блок ввода, регистр задания и хранени>» информации, коммутатор, блок сравнения, компаратор, блок 0 управления и блок эталонов 511.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности- вследствие отсутст-, ния динамического контроля. 15

Наиболее близким к изобретению является устройство для функционально-параметрического контроля логических элементов, содержащее генератор импульсов, соединенный.выходом со счетным входом первого счетчика, коммутатор, соединенныйпервыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемого логического элемента, дешифра- 25 тор, соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплек сор, сЬединенный информационными и адресными входами соответственно с вторыми и третьими выходами ком- у) мутатора, выходом - с первым инфор> мационным входом сигнатурного анализатора, первые и вторые клеммы для подключения входов контролируемого логического элемента соединены соответственно с четвертыми и пятыми выходами коммутатора L21.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля из-эа невозможности контроля динамических параметров и возможности "качки" напряжения питания в процессе контроля. йТорые входы которого соединены с шестыми входами блока, первая группа которых соединена с входами программатора источника питания и индикатора, вторая группа — с первыми входами формирователя импульсов записи, соединенного вторым входом с пятым входом блока, выходами — с.тре-. тьими выходами блока, сс äèíåííoãî пятыми выходами с соответствующими выходами формирователя сигналов управления, один из которых соединен с первым входом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с четвертым входом блока, выходом — с вторым выходом блока.

Цель из обретения — повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для функционально-параметрического контроля логических элементов, содержащее генератор импульсов, соединенный выходом со счетным входом первого счетчика, коммутатор, соединенный первыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемого логического элемента, дешифратор, соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплексор, соединенный информационными и адресными входами соответственно с вторыми и -третьими выходами коммутатора, выходом -,с первым информационным входом сигнатурного анализатора, первые и вторые клеммы для подключения входон контролируемого логического элемента соединены соответственно с четвертыми и пятыми выходами коммутатора, введены делитель частоты, второй и третий счетчики, первые и вторые формирователи логических уровней, В -триrгер, программируемый источник питания, датчик тока потребления, компаратор, анализатор неисправности, блок нагрузок и блок управления, соединенный первым выходом с установочными входами сигнатурного анализатора, второго и третьего счетчиков и анализатора неисправности, вторыл и третьими входами — с соответствующими первой и второй входными клеммами устройства, вторым выходом - с блокирующими входами делителя частоты,. третьего счетчика и анализатора неисправности, третьими выходами — с информационными входами первого счетчика, чет106 7453

65 вертым входом — с выходом анализатора неисправности и с выходной клеммой устройства, четвертым выходом— со стробирукщим входом анализатора неисправности пятыми выходами — с управляющими входами програмьируемого источника питания, пятыми входами - с выходами третьего счетчика, шестым входом — с Я -входом

Q3 -триггера, со счетным входом второго счетчика и с выходом . делителя частоты, соединенного входом со счетным входом первого счетчика, выход переполнения кото- рого соединен с R -входом k$ -триг гера, соединенного выходом с синхровходом первого счетчика и с первым синхровходом сигнатурного анализатора, второй синхровход которого соединен со счетным входом третьего счетчика и с шестым выходом коммутатора, выходы — с первыми информационными входами анализатора неисправности, вторые информационные входы — с седьмыми выходами коммутатора, соединенного вторыми выходами с входами блока нагрузок, восьмым выходом - с управляющим входом компаратора, соединенного выходом с вторым информационным входом анализатора неисправности, измерительным входом через датчик вока потребления — с общей шиной устройства, а непосредственно — с токовым входом программируемого источника питания, соединенного выходом с клеммой для подключения вывода питания контролируемого логического элемента, а третьи входы коммутатора соединены через соответствующие первые и вторые формироI ватели логических уровней с выхода ли второго и третьего счетчиков сортветственно, управляющие входы первых и вторых формирователей логических уровней соединены с соответствующими третьими входными клеммами устройства.

Блок управления содержит формирователь сигнала сброса, соединенный входом с вторым входом блока, выходом — с первым выходом блока, соединенного третьими входами с первыми входами формирователя сигналов управления, вторые входы которого соединены с шестыми входами блока, первая группа которых соединена с входами программатора источника пигания и индикатора, вторая группас первыми входами формирователя импульсов записи, соединенного вторым входом с r,ÿòûì входом блока, выходами — с третьими выходами блока, соединенного пятыми выходами с соответствующими выходами формирователя сигналов управления, один из которых соединен с первым входом элемен10

60 та ИЛИ, соединенного вторым входом с четвертым входом блока, выходом .с вторым выходом блока.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок-.схема блока управления, в связи с другими блоками устройства.

Устройство соде .кит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3, дешифратор 4, первые 5 -5п и вторые 6 - бп формирователя логических уровней, коммутатор 7, мультиплексор 8, сигнатурный анализа- . тор 9, счетчик 10, k3 -триггер 11, счетчик 12, блок 13 управления, программируемый источник 14 питания, датчик 15 тока потребления, каипаратор 16, анализатор 17 неисправности, блок 18 нагрузок.

Блок 13 управления содержит фор-l мирователь 19 сигналов сброса, формирователь 20 сигналов управления, формирователь 21,импульсов записи, программатор 22 источника питания, индикатор 23, элемент 24 ИЛИ. На фиг. 1 показан также контролируемый логический элемент 25.

Устройство работает следующим образом. !

Перед началом работы с помощью элементов коммутации, например наборного поля, KHGIIQK кнс>почных пе" реключателей, перемычек, задаются необходимые для проверки данного типа логического элемента соедине-. ния элементов устройства.

На анализатор 9 с коммутатора 7 задается эталонная сигнатура, иа компаратор 16 - значения эталонного тока потребления элемента.25 по цепи питания. Кроме того, коммута» тор 7 коммутирует часть входов элемента 25 через формирователи 5 непосредственно к выходам первых разрядов счетчика 3, а другие его выходы через формирователи б- - к выходам дешифратора 4. Счетчик 3 имеет и разрядов. Первые его разрядов коммутируются, например, к входам элемента 25, разряды с

i+1 до и-1 — к адресным входам мультиплексора 8, а и-й разрядк входу сигнатурного анализатора

9, разрешающему (по логической единице) получение сигнатур, а также к входу счетчика 12.

Перед началом работ устройства на вход блока 13 задается сигнал, обеспечивающий через формирователь 19 сброс в исходное состояние счетчика 12, анализатора 17 неисправности, сигнатурного анализатора 9 и счетчика 3 °

После проведения йсходной установки генератор 1 задает непрерывную последовательность импульсов на вход делителя 2 частоты. Дели1067453 тель 2 частоты на серию из Ь входных импульсов формирует один выходной импульс по переднему фронту первого импульса, с выхода делителя 2 стробируется формирователь 21 и код допустимой временной задержки сигнала в элементе 25 переписывается из формирователя 21 в счетчик 10. При этом указанный код мо.жет быть сформирован, например, кно почным переключателем, входящим 10 в состав формирователя 21, или формироваться (различной величины), например, по приходу различных кодов со счетчика .12, состояния которого индицируются индикатором 23, 15 что позволяет оценить величину задержки .

По приходу задних фронтов импульсов с делителя 2 происходит их счет в счетчике 3 и смена входных воздействий на входах формирователя

19, Дешифратор 4 обеспечивает задание на входы элемента 25 воздействий в необходимые по временной диаграмме проверке моменты времени,. формирователи 5 и б формируют величи. му необходимых входных (граничных) уровней для элемента 25. в зависимости от управляющих сигналов на их входах.

В результате исходной установки устройства при первом цикле работы счетчика 3 с его i+1 разряда поступает разрешение на первый адресный вход мультиплексора 8, что приводит к подключению первого выхода племен- З5 та 25 к входу анализатора 9. При последующих циклах работы устройства счетчик 3 опрашивает последующие адреснье входы мультиплексора 8, опрашивая; таким образом, все осталь- 40 ные выходы элемента 25.

Указанная последовательность работы обеспечивает получение в анализаторе 9 сжатого шестнадцатирич- 45 ного кода, характеризующего все выходы элементов 25 по всем входным воздействиям, при этом счетчик.3 реализует число циклов воздействий на элемВнт 25, равное или больше числа выходов элемента 25.

При каждом очередном воздействии (тесте) на входы элемента 25 срабатывает совокупность элементов 2, 11 н 10, которые обеспечивают конт- 55 роль задержки распространения элемента 25 следующим образом.

После того, как на счетчик 3 задан данный фронт первого импульса в очередном цикле его работы и триг- g)

rep 11 (по переднему фронту этого импульса) установлен в состояние, запрещающее работу анализатора 9, импульсы от генератора 1 дополняют. аписанный в счетчик 10 код, В:.момент переполнения счетчика 10 выдаечся сигнал, переключающий триггер

11 и счетчик 10 в исходное состояние и разрешающий (стробирующий) работу анализатора 9. Если за время дополнения счетчика 10 до максимального кода элемент 25 не успел сформировать на своем выходе необходимый для данного входного воздействия логический уровень, т.е. он негоден по быстродействию, то сигнатура, полученная в анализаторе 9, не совпадает с эталонной.

Указанная последовательность работы обеспечивает контроль задержек распространения по заданному пределу допустимых значений последовательно по каждому выходу элемента 25 для каждого входного воздействия.

После получения первой суммарной сггнатуры элемента 25 по всем его выходам сигнал логического нуля на входе анализатора 9, сформированный и-м разрядом счетчика 3, меняется на логическую единицу.

В результате запрещается прием информации в анализатор 9 от мультиплексора 8 и добавляется единица в счетчик 12. В момент запрета приема информации анализатор 9 сравнивает эталонную и полученные сигнатуры, После многократного повторения циклов получения сигнатур элемента

25, которое производится для повышения достоверности результата контроля, в счетчике 3 записано заданное число повторений (число полученных сигнатур). формирователь

20 сигналов управления, настроенный на это число после его дешифрации, выдает сигнал опроса на анализатор 17.. К м6менту опроса ана лизатор 9 сравнивает полученную и эталонную сигнатуры и выдает соответствующий сигнал на анализатор 17.

Анализатор 17 предназначен для выявления неисправности индикации ее вида и другой вспомогательной информации. По поступлении сигнала опрос от формирователя 20 блока 13 анализатор 17 выдает сигнал годности или негодности элемента 25 на индикацию, на выход устройства и в блок 13 на элемент 24.

В случае негодности иа вход элемента 24 с выхода анализатора 17 поступает логическая единица, которая передается на вход делителя 2 и счетчика 12, запрещая их работу и останавливая дальнейшую работу устройства, В момент останова, анализатор 17 индицирует полученную и эталонную сигнатуры.

В том случае, если код величины задержки формируется в формирова1067453 теле 21 в зависимости от кода счетчика 12, имеется возможность измерения задержки распространения сигналов в элементе 25,, так как величина этого кода может уменьшаться (увеличиваться) от одного к другому циклу работы счетчика 3 (по одному выходу элемента 25 и отключении других выходов коммутатором 7) до тех пор, пока анализатор 17 не даст результат негодности. При этом код 10 измеренной величины задержки высвечивается индикатором 23.

Возможность записи кода задержки в счетчик 10 в зависимости от кода счетчика 12, т.е. одного цикла пода- 15 чи входных воздействий на элемент

25 к другому циклу, позволяет осуществлять контроль задержки по каждому выходу элемента 25 в отдельности с заданием собственных допусти- 0 мых отклонений, т.е. для каждого кода счетчика 12 формируется собственный код в счетчике 10.

Конец работы устройства осуществ- . ляется по поступлении со счетчика 12 25 на формирователь 20 наперед заданного кода путем останова работы дели теля 2 и сброса счетчика 12 через элемент 24.

Предлагаемое устройство обеспечи:вает в процессе получения каждой очередной сигнатуры в анализаторе 9 и соответствующем цикле работы счетчика 3. изменение напряжения питания элемента 25. Величина напряжения питания задается в том или ином цик- З5 ле в зависимости от кода, записай ного в счетчике 12. Код счетчика 12 поступает на программатор 22, который программирует необходимую велнчину напряжения питания, задавая соответствующий код на программирующий источник 14 питания.

При изменении напряжения питания контролируется нахождение тока потребления элемента 25 в заданных . пределах. Для этого используется ком- паратор 16, сравнивающий заданную с коммутатора 7 величину тока потребления о поступающей с датчика

15. B случае выхода тока потребления за пределы допуска компаратор

16 выдает сигнал негодности на анализатор 17, формирующий соответствующий сигнал и индицирукщий приз-. нак негодности по току питания.

Блок 18 нагрузок обеспечивает . нагрузку выходов элемента 25 до но-. минальной величины.

Пуск устройства через формирователь 19, а также его останов через формирователь 20 могут осуществляться с входных клемм устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает мнсгократный контроль элемента 25 при изменяющихся от цикла к циклу условиях измерения по напряжению питания. При этом контролируются также и изменения задержки распространения сигна лов. Совместное действие укаэанных факторов существенно повъааает дос товерность контьоля.

106 7453

106 74 53

Составитель Е. Ворсобина

Текред.Л.Пилипенко Корректор A- Ф р ференц

Редактор М. Петрова

Заказ 11205/50 Тиран 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ултород, ул. Проектная, 4