Устройство для контроля интегральных схем

 

СОН33 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU»1 66977 А1

<51)4 G О! R 31 28

» »Ф» Ь а 1

»»В?««

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.: „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ".7

»;«..,„"Иф Ъ 1»С 1 — .11

H Д BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4075423/24-21 (22) 11 . 05. 86 (46) 15,01.88. Бюл. № 2 (72) В.Е.Дворкин, В.И.Монахов, И,А.Овечкин и А.Г.Страхов (53) 681.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 781723, кл. G 01 R 31/!8, 1978, Авторское свидетельство СССР

¹ 1062623, кл. G 01 R 31/28,,1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНТЕГРАЛЬН!1Х СХЕМ (57) Изобретение предназначено для повыщения быстродействия контроля ннтегральных схем. Устройство содержит мультиплексор 1, счетчик 2, блок 4 сравнения, D-триггер 6 и элемент ИЛИ

13 ° Введение блока 3 постоянной памяти, селектора 5 импульсов по длительности, D-триггера 7, элементов HE 8 и 9, элементов И 11 и !2, элемента .

10 задержки и группу 14 элементов И исключает повторный опрос группы нормально функционирующих зависимых входов. В описании приведен пример конкретного выполнения селектора 5 импульсов по длительности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1366977

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для обеспечения контроля интегральных микросхем.

Цель изобретения — повышение быстродействия контроля путем исключения повторного опроса группы нормально функционирующих зависимых входов.

На фиг.! приведена схема устрой- )p ства; на фиг.2 — схема селектора импульсов по длительности; на фиг.3— временная диаграмма работы устройства; на фиг.4 — алгоритм поиска неисправности. 1г

Устройство содержит мультиплексор

1, счетчик 2, блок 3 постоянной памяти, блок 4 сравнения, селектор 5 импульсов по длительности, первый 6 и второй 7 D-триггеры, первый 8 и 2О второй 9 элементы НЕ, элемент 1О задержки, первый 11 и второй 12 элементы И, элемент ИЛИ 13, группу 14 элементов И, содержащую элементы И

14.1-14.k, первые входы устройства

15.1-15.п, второй вход 16, третий вход 17, первый выход .18 и вторые выходы 19.1-19.k.

Селектор 5 импульсов по длительности содержит генератор 20 импуль- ЗО сов, первый 21 и второй 22 элементы

И-HE, RS-триггер 23 и счетчик 24, Информационные входы мультиплексора 1 соединены с первыми входами

15.1-15.п, устройства, адресные входы — с информационными выходами счетчика 2. Выход мультиплексора 1 соединен со счетным входом счетчика 2 и первым входом селектора 5 импульсов по длительности. Второй вход селекто- рб ра импульсов соединен с вторым входом 16 устройства и установочным входом первого D-триггера 6 и входом первого элемента НЕ 8. Выход первого элемента НЕ 8 соединен с установочным 4б входом счетчика 2, который соединен управляющим входом с выходом селектора 5 импульсов по длительности, синхровходом первого Р-триггера 6 и входом второго элемента НЕ 9, соединен- б0 ного выходом с первыми входами первого 11 и второго 12 элементов И, соединенных выходами с первым и вторым входами элемента ИЛИ 13 соответственно, соединенного выходом,с первым вы- бб ходом 18 устройства и первыми входами группы элементов И 14.1-.14.k каждый из выходов которой соединен с соответствующим вторым выходом 19.1-19.k устройства, вторые входы груплы связаны с соответствующими выходами счетчика 2, соединенными через элемент 10 задержки с соответствующими входами блока 3 постоянной памяти.

Выходы блока 3 постоянной памяти соединены с соответствующими информационными входами счетчика 2 и первыми входами блока 4 сравнения, который соединен вторыми входами с выходами элемента 10 задержки, выходом — с вторым входом первого элемента И 11.

Третий вход первого элемента И 11 соединен с инверсным выходом первого Dтриггера 6, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 12, а информационный вход с шиной "1" устройства. Третий вход селектора 5 импульсов соединен с третьим входом устройства, D-вход второго D-триггера 7 соединен с общей шиной устройства, С-вход — с выходом селектора 5 импульсов по длительности, S-вход — с выходом мультиплексора 1„ R-вход — с вторым входом устройства, прямой выход — с третьим входом второго элемента И 12, Селектор 5 импульсов по длительности содержит генератор 20 импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 21. Выход первого элемента И-НЕ соединен со счетным входом счетчика 24, установочный вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ 22. Выход селектора 5 импульсов по длительности является выходом переноса счетчика 24. Первый вход второго элемента И-НЕ 22 соединен с первым входом селектора импульсов по длительности.

Второй вход селектора импульсов соединен со вторым входом второго элемента И-HE 22 и первым установочным входом RS-триггера 23. Выход RS-триг гера соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 21, второй установочный вход RS-триггера 23 — с третьим входом 17 селектора импульсов по длительности.

Устройство работает следующим образом.

Пусть, например, импульсные последовательности на входах 15.1, 15.2,.

15.п-1, 15.п устройства являются зав исимыми.

Перед контролем наличия последовательностей импульсов на входах

15.1-15.п устройства на его вход 16

7 4 с R-входа счетчика 24. После этого устройство переходит в режим ожидания поступления импульсов на его вход

15.2. В случае наличия импульсной последовательности на входе 15.2 первый ее импульс добавляет в счетчик 2 единицу и устанавливает счетчик 24 в нуль, в результате чего устройство переходит к контролю импульсной последовательности на входе 15 ° 3. В случае годности объекта контроля, т.е, когда на всех входах 15.1-15.п имеются импульсные последовательности, устройство обеспечивает последовательный во времени опрос состояний на входах 15.3-15.п и далее циклически

15.1-15.п и т.д. Коэффициент пересчета счетчика 2 выбирается равным и.

Частота импульсов генератора 20 и разрядность счетчика 24 выбираются таким образом, чтобы время Т заполнения счетчика 24 и формирования импульса переноса на его выходе переноса было больше или равно максимально возможному интервалу T между импульсами во всех импульсных последовательностях, поступающих на все входы 15.115.п. При годности объекта контроля отрицательные импульсы с выхода мультиплексора 1 удерживают триггер 7 в положении с высоким уровнем на выходе, Пусть импульсная последовательность на входе 15 ° i является зависимой от импульсных последовательностей на входах 15.3,15.1, 15.1с (где

1, j — произвольные числа) в соответствии с фиг.4, на которой условно показана эта зависимость, и в момент опроса входа 15.i устройства через время Т, отсчитываемое от заднего фронта импульса на входе 15,i-1 устройства, импульс на входе 15.i отсутствует. При этом на выходе переноса счетчика 24 и выходе селектора 5 формируется отрицательный импульс переноса, передний фронт которого поступает на V-вход счетчика 2 и раэрекода, считываемого в момент опроса входа 15.i устройства из блока постоянной памяти (по адресу i, задаваемому со счетчика 2 и поступающему на фиг.4, т.е. для выявления причины отказа производится последователь3 136697 подается отрицательный импульс начальной установки (фиг.3), который устанавливает через элемент НЕ 8 счетчик 2 в нулевое состояние селекУ

5 тор 5 импульсов по длительности — в состояние с высоким уровнем на выходе, D-триггеры 6 и 7 — в состояние с низким уровнем на выходе, Высокий уровень на выходе селек- 1ð тора 5 импульсов по длительности (фиг.2) образуется за счет того, что импульс начальной установки с входа

16 устройства проходит на вход элемента И-НЕ 22, на выходе которого 15 формируется высокий уровень, устанавливающий счетчик 24 в нулевое состояние, при этом на его выходе переноса устанавливается высокий уровень.

Одновременно импульс начальной ус- 2п тановки поступает на S-вход RS-триггера 23, который высоким уровнем со своего выхода разрешает прохождение импульсов генератора 20 импульсов на

С-вход счетчика 24. После окончания 25 прохождения импульса начальной установки на вход 16 счетчик 24 начинает подсчет импульсов, поступающих на его

С-вход от генератора 20 импульсов, а устройство переходит в режим ожидания 30 прихода импульса на его вход 15.1 (фиг.3). Если этот импульс приходит через время, меньшее,чем время переполнения счетчика 24, необходимое для формирования отрицательного импульса переноса на его выходе, то он проходит, инвертируясь, на выход мультиплексора 1 (фиг.3). Отрицательный импульс с выхода мультиплексора 1, соответствующий первому положитель- 4р ному импульсу на входе 15.1 устройства, инвертируется элементом И-НЕ

22, поступает на установочный вход счетчика 24, сбрасывая его высоким уровнем в нуль, и подготавливает та- 45 ким образом селектор 5 импульсов к контролю наличия импульсов на входе

15.2 устройства, Этот же импульс устанавливает по S-входу D-триггер 7 в единичное состояние. Передний фронт 5о.шает перепись в счетчик 2 двоичного отрицательного импульса с выхода мультиплексора 1 подготавливает счетчик по С-входу (фиг.1).к переключению.

По заднему (положительному) фронту этого импульса осуществляется добавление в счетчик 2 единицы и разрешается повторное заполнение счетчика

24 (фиг.2) импульсами от генератора

20, так как снимается высокий уровень

5 1366977 6 ный во времени опрос состояний вхо- пульс переноса не проходит через эледов 15.j, 15.1, 15.k (" Назад" ) до мент И 12 и элемент ИЛИ 13 на выход обнаружения первого входа, например I 8 устройства и сигнал неисправнос15.k, на котором импульсная последо- ти на выходе 18 устройства не формивательность присутствует. После это- руется.

ro производится переход к контролю По заднему фронту первого импульвхода !5.1 (" Вперед" ), отказ которо- са переноса на выходе селектора 5 го является первопричиной отказа вхо- D-триггер 7 переходит в состояние с да 15„i, нулем на выходе, что запрещает выдаС целью реализации указанного ал-, чу сигнала неисправности через элегоритма для каждого из входов 15.i мент И 12 и элемент.ИЛИ 13 на выход устройства с зависимой импульсной по- 18 устройства в течение всего послеследовательностью в ячейке памяти довательного опроса неработающих эаблока 3 постоянной памяти с адресом 15 висимых входов 15.j, 15.1 до момента записывается код номера, j импульс- выявления первого по порядку опроса ной последовательности, из которой входа 15.k, на котором имеется имформируется зависимая импульсная пос- пульсная последовательность. ледовательность на входе 15.i. Напри- Следовательно, в случае отказа мер, по фиг.4 для входа 15.i в ячей- 2р объекта контроля, выражающегося в . ке памяти блока 3 по адресу i хранит- пропадании зависимой импульсной посся код входа 15.j, для входа 15,j в - ледовательности на входе 15.i, устячейке памяти по адресу j — код вхо- ройство не фиксирует отказ, а автомада 15 ° 1, для входа 15-1 — код входа тически переходит к поиску предпола15.k, для входа 15.k — код входа 25 гаемой первопричины отказа, которой

15.m для входа 15.m — код входа 15.р в рассматриваемом примере, является и т.д. пропадание последовательности на вхоВ ячейке памяти блока 3 постоян- де 15.j устройства. При этом устройной памяти, имеющий адрес i соответ- ство переходит в режим ожидания посствующий входу 15.i устройства, запи- 3р тупления импульса на вход !5.j, поссан,код входа 15.j устройства. Этот кольку в счетчике 2 записан код j код по отрицательному фронту первого который поступает на адресные входы импульса переноса с выхода селектора мультиплексора 1, коммутирующего

5 переписывается в счетчик 2. Поступ- вход 15. j устройства (с инверсией) ление нового адреса j с выходов счет- на свой выход. После формирования

35 чика 2 на входы блока 3 задерживает- первого импульса переноса счетчик 24 ся элементом 10 задержки на время, в селекторе 5 импульсов по длительравное длительности импульса перено- ности обнулен и цикл залолнения счетса на выходе селектора 5, для исклю- чика 24 от генератора 20 импульсов чения возможности возникновения поме- 4р повторяется. хи в случае идентичности кодов, пос- В том случае, если на входе 15.j тупающих на входы блока 4 сравнения импульсная последовательность от- со счетчика 2 и блока 3, что возмож- сутствует, селектор 5 импульсов по но при переходе к контролю независи- длительности формирует на своем вьг мого источника импульсов по входу 45 ходе второй отрицательный импульс пе15.р (фиг.4). Указанная помеха может реноса, который инвертируется элеменвозникнуть, если коды, считываемые с том НЕ 9 и не проходит через элеменвыходов счетчика 2 и блока 3, иден- ты И 12 и ИЛИ 13 на выход 18 устройтичны, на выходе блока 4 формируется ства. единица, а на выходе элемента НЕ 9 — 5p В результате действия второго по высокий уровень, образующийся от низ- времени отрицательного импульса пере1 кого уровня, поступающего с селекто- носа с выхода селектора 5 по его пера 5 на его вход. реднему фронту в счетчик 2 из блока

Переключение D-триггера 6 в состоя- 3 постоянной памяти переписывается ние с высоким уровнем на выходе про- 55 код 1, записанный по адресу j в блоке исходит только по заднему фронту пер- 3 постоянной памяти, и устройство певого отрицательного импульса перено- реходит к контролю наличия импульсной са с выхода селектора 5, поэтому про- последовательности на входе 15 ° 1.Есинвертированный элементом НЕ 9 йм- ли таковая на входе 15.1 отсутству5

25

50

7 !3 ет, аналогично осуществляется переход к контролю по выходу 15,k. Так как считается, что на входе 15.k импульсная последовательность присутствует, то первый ее отрицательный импульс с выхода мультиплексора 1 устанавливает D-триггер 7 в состояние единицей на выходе и переключает счетчик 2 в последующее состояние для контроля входа 15.k+I устройства, который может быть независимым от входа 15,k (1+! 1). Однако, когда устройство переходит к опросу входа

l5.1, отказ по которому и является первопричиной отказа.по входу 15.i (фиг.4), в результате отсутствия импульсов на этом входе. селектор 5 выработает отрицательный импульс-переноса, который инвертируется элементом НЕ 9 и проходит через элемент И

12, так как с выходов D-триггеров 6 и 7 на этот элемент поступают высокие уровни. На выходе элемента И 12 формируется высокий уровень, который через элемент ИЛИ 13 стробирует элементы И 14.1 — 14.k, что приводит к выдаче кода 1 номера неисправного входа на выходы 19.1-19.k устройства.

Поскольку в соответствии с фиг.4 после контроля входа 15.1 устройство в случае отсутствия импульсов на этом входе переходит к контролю входа

15.k, происходит автоматический периодический опрос поочередно входов

15.1 и 15.к с периодической выдачей кода 1 на выходы 19.1 — 19.k устройства по импульсу переноса с селектора

5 импульсов по длительности.

Для прекращения работы устройства задается низкий уровень на его вход

17, что приводит к переключению.: триггера 23 в селекторе 5 импульсов по длительности в состояние с нулевым уровнем на выходе и прекращению заполнения счетчика 24.

В результате реализации описанного на примере четырех зависимых входов 15 i, 15 j, 15 1, 15 k (фиг 4) устройства алгоритма его работы в случае обнаружения отказа на его произвольном входе 15.i выявляется вход

15.1, отказ по которому является первичным, т.е. осуществляется локализация первопричины отказа.

На фиг.3 показаны четыре импульсных последовательности, причем зависимость приводится в следующем порядке: вход 15 ° и зависит от входа

66977 8

I5.n-I вход 15.п-l — от 15.2, вход

15.2 — от входа 15.1, вход 15.1 является независимым.

Считается, что пропала импульсная последовательность на входе 15.n — 1.

При поиске первопричины переходят к входу 15 ° 2, а затем к входу 15.1.

Так как на входе 15.! импульсная последовательность присутствует, то снова возвращаются к контролю импульсной последовательности на входе 15,2, которая и является причиной отказа импульсной последовательности на . входе 15.п-l.

В том случае, если импульсная последовательность, поступающая на вхоц

15.i устройства, является независимой (и опрашивается мультиплексором с помощью адреса i, записанного в счетчике 2), в соответствующей i-й ячейке памяти блока 3 постоянной памяти записывается код номера 1 в двоичном коде. Так как коды на выходе блока 3 и счетчика 2 в этом случае совпадают, блок 4 выдает на элемент

И 11 высокий уровень.

Если при контроле последовательности на входе 15.i выявляется ее отсутствие, на выходе селектора 5 импульсов формируется через время Т отрицательный импульс переноса, который переписывает код ячейки с номером i блока 3 постоянной памяти в счетчик 2 (его прежнее состояние подтверждается) и проходит через элементы И ll и ИЛИ 13 на входы элементов

И 14.1-14 k. На выходы 19.1-19 k устройства выдается код номера i отказавшей последовательности.

3а счет использования блока 4 сравнения устройство позволяет в случае контроля входа 15.i с независимой последовательностью импульсов через время Т выдать сигнал неисправности на выход 18 при отсутствии ее на входе

15.i

Элемент 1О задержки во всех режимах работы устройства обеспечивает задержку поступления нового адреса на блок 3 постоянной памяти из счетчика 2 на интервал времени, равный длительности отрицательного импульса переноса на выходе селектора 5. Это необходимо для того, чтобы исключить многократную запись информации из блока 3 в счетчик 2 за время импульса переноса.

9 13669

Формула изобретения

l. Устройство для контроля интегральных схем, содержащее мультиплексор, счетчик, элемент ИЛИ, первый D-триггер, причем информационные входы мультиплексора соединены с первыми входами устройства, адресные входы — с информационными выходами 1р счетчика, о тличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия контроля, в него введены блок постоянной памяти, блок сравнения, элемент задержки, селектор им- 15 пульсов по длительности, второй Dтриггер, первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, группа элементов И, причем выход мультиплексора соединен со счетным входом счет- 1О ка и первым входом селектора им,пульсов по длительности, соединенного вторым входом с вторым входом устройства, установочным входом первого D-триггера и входом первого 25 элемента НЕ, соединенного выходом с установочным входом счетчика, соеди- ненного управляющим входом с выходом селектора импульсов по длительности, синхровходом первого D-триг- ЗО гера и входом второго элемента НЕ, соединенного выходом с первыми входами первого и второго элементов И, соединенных выходами с первым и вторым входами элемента KIH соответственно, соединенного выходом с первым выходом устройства и первыми входами группы элементов И, каждый из выходов которой соединен с соответствующим вторым выходом устройства, а 40 вторые входы — с соответствующими выходами счетчика и через элемент заl

10 держки с соответствующими входами .блока постоянной памяти, соединенного выходами с соответствующими информационными входами счетчика и первыми входами блока сравнения, соединенного вторыми входами с выходами элемента задержки, выходом — с вторым входом первого элемента И, соединенного третьим входом с инверсным выходом первого D-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а информационный вход первого D-триггера соединен с шиной "1" устройства, третий вход селектора импульсов по длительности соединен с третьим входом устройства, D-вход второго D-триггера соединен с общей шиной устройства, С-вход — с выходом селектора импульсов по длительности, S-вход — с выходом мультиплексора, R-вход — с вторым входом устройства, прямой выход— с третьим входом второго элемента И.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что селектор импульсов по длительности содержит генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом первого элемента

И-НЕ, соединенного выходом со счетньм входом счетчика, соединенного выходом переноса с выходом селектора, установочным входом — с выходом второго элемента И-НЕ, соединенного первым входом с первым входом селектора, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и первым установочным входом RS-триггера, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И-НЕ, вторым установочным входом RS-триггера — с третьим входом селектора.

1366977

)366977

Составитель В. Савинов

Редактор Л.Пчелинская Техред )). Сердокова Корректор H.Ìóñêà

Заказ 6836/46 Тираж 772 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4