Устройство для контроля интегральных схем

 

Изобретение служит для повьшения быстродействия устройства контроля интегральных схем путем оперативного определения отказавшего зависимого выхода интегральной схемы. Устройство содержит мультиплексор 1, счетчик 2, селектор 5 импульсов по длительности и элемент ИЛИ 11. Введение блока 3 постоянной памяти, блока 4 сравнения D-триггера 6, элементов НЕ 7 и 8, элементов И 9, 10 и 12.1,...,12.k и образование новых функциональных связей позволяет сразу после выявления отказа на входе 13.1 с зависимой импульсной последовательностью перейти к проверке наличия импульсов на входе 13.j (j i) из которых формируются импульсы на входе 13.1. В описании приведен пример реализации селектора 5 импульсов по длительности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1377 (51)4 G 01 R 31 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4058572/24-21 (22) 17.04.86 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (72) В.Е.Дворкин, В.И.Монахов, Ю.А.Свечкин и А.Г.Страхов (53) 621.317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 781723, кл. G 01 К 31/28, 1978 °

Авторское свидетельство СССР

И 1062623, кл. G 01 R 31/28, 1982 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ (57) Изобретение служит для повышения быстродействия устройства контроля интегральных схем путем оперативного определения отказавшего зависимого выхода интегральной схемы. Устройство содержит мультиплексор 1, счетчик 2, селектор 5 импульсов по длительности и элемент ИЛИ 11. Введение блока 3 постоянной памяти, блока 4 сравнения D-триггера 6, элементов НЕ 7 и 8, элементов И 9, 10 и

12. 1,..., 12.k и образование новых функциональных связей позволяет сразу после выявления отказа на входе

13.i с зависимой импульсной последовательностью перейти к проверке наличия импульсов на входе 13.j (j (i), из которых формируются импульсы на входе 13.i. В описании приведен пример реализации селектора 5 импульсов bio длительности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 9

1377785

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для обеспечения встроенного контроля матричных интеграль5 ных микросхем (ИС), реализованных, например, на базовых матричных кристаллах (вентильных матрицах).

Цель изобретения — повьппение быстродействия устройства путем оператив- 10 ного определения отказавшего зависимого выхода интегральной схемы.

На фиг. 1 приведена, схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — схема селектора импульсов по длителънос- 15 ти.

Устройство {фиг. 1) содержит мультиплексор 1, счетчик 2, блок 3 постоянной памяти (БНП), блок 4 сравнения, селектор 5 импульсов по длительности, D-триггер 6, первый 7 и второй 8 элементы НЕ, первый 9 и второй 10 элементы И, элемент ИЛИ 11, третьи элементы И 12. 1-12.k первые

13,1-13.п, второй 14 и третий 15 25 входы,,первый 16 и вторые 17.1-17 k выходы, элемент 18 задержки.

Селектор 5 импульсов но длительности (фиг.2) содержит генератор 19 импульсов, первый 20 и второй 21 эле- 30 менты -HE RB-триггер 22 и счетчик 23..

Информационные входы мультиплексора 1 соединены с первыми входами

13.1-13.п устройства,,а адресные входы — с информационными выходами счетчика 2, счетный вход которого соединен с выходом мультиплексора 1, и с первым входом селектора 5 импульсов по длительности, соединенного вторым 40 входом с вторым входом 14 устройства и с установочным входом В-триггера

6 и с входом первого элемента НЕ 7, соединенного выходом с установочным. входом счетчика 2, соединенного управляющим входом с выходом селектора

5 импульсов по длительности, с синхровходом В-триггера 6 и с,входом второго элемента HE 8, соединенного выходом с первыми входами первого 9 и второго 10 элементов И, соединенных выходами с соответствующими входами элемента ИЛИ 11, соединенного выходом с первым выходом 16 устройства и с первыми входами третьих элементов И 12.1-12,k, выходы которых соединены с соответствующими вторыми выходами Т7.1-17.1с устройства, а вторые входы - с соответствующими выходами счетчика 2 и через элемент 18 задержки с соответствующими входами блока 3 постоянной памяти, соединенного выходами с соответствующими информационнымн входами счетчика 2 и с первыми входами блока 4 сравнения, соединенного вторыми входами с выходами элемента 18 задержки, выходомс вторым входом первого элемента И 9, соединенного третьим входом с инверсным выходом D-триггера 6, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 10, а информационный вход — с шиной логической единицы устройства, третий вход селектора 5 импульсов по длительности соединен с третьим входом 15 устройства.

Генератор 19 импульсов селектора

5 импульсов по длительности соединен выходом с первым входом первого элемента И-НЕ 20, соединенного выходом со счетным входом счетчика 23, соединенного выходом переноса с выходом блока, установочным входом — с выходом второго элемента И-НЕ 21, соединенного первым входом с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ 21 и с первым установочным входом RS-триггера 22, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И-НЕ 20, вторым установочным входом RS-триггера 22 — с третьим входом блока.

Устройство работает следующим образом.

Контролю подлежат импульсные последовательности, поступающие на входы 13,1-13,п устройства. Контроль заключается в выявлении полного пропадания импульсов на одном из входов 13.i устройства, с указанием правильного адреса этого входа. Импульсные последовательности, поступающие на входы 13 ° 1-13.п устройства, могут быть зависимыми или независимыми.

Характеристики импульсов в импульсных последовательностях, поступающие на входы 13.1-13,п устройства, могут быть различны. Период, частота, фаза, длительность импульсов, поступаницих на любой вход 13.i устройства, могут быть переменными, а соотношение фаз, частот, длительностей импульсов между последовательностями, поступающими на любые

1377785 два входа 13.i и 13.j устройства, могут быть произвольными, т..е. конт-. ролируются асинхронные,:апериодические, синхронные и периодические последовательности импульсов на входах

13.1-13.п устройства.

Перед контролем наличия последовательностей импульсов на входах

13.1-13,п устройства, на его вход

14 подается отрицательный импульс начальной установки, который устанавливает через элемент НЕ 7 счетчик 2 в нулевое состояние, селектор 5 импульсов по длительности — в состояние с высоким уровнем на выходе.

D-триггер б — в состояние с низким уровнем на выходе.

Высокий уровень на выходе селектора 5 импульсов по длительности (фиг.2) образуется за счет того, что импульс начальной установки с входа

14 устройства проходит на вход элемента И-НЕ 21, на выходе которого формируется высокий уровень, устанав-25 ливающий счетчик 23 в нулевое состояние,.при этом на его выходе переноса устанавливается высокий уровень.

Одновременно импульс начальной установки поступает на S-вход RS-тригге30 ра 22, который высоким уровнем со своего выхода разрешает прохождение импульсов генератора 19 импульсов на

С-вход счетчика 23. После окончания прохождения импульса начальной установки на входе 14 счетчик 23 начинает подсчет импульсов, поступающих на его С-вход генератора 19 импульсов, а устройство находится в режиме ожи дания прихода импульса на его вход

13.1 °

Если этот импульс приходит через время меньшее, чем время переполнения счетчика 23, необходимое для формирования отрицательного импульса пер носа на его выходе, то он проходит, 45 инвертируясь, на вход мультиплексора

1, так как со счетчика 2 на мультиплексор 1 задается нулевой адрес (000...0), соответствующий коммутации входа 13. 1 на выход мультинлексора 1. 50

Отрицательный импульс с выхода мультиплексора 1, соответствующий первому положительному импульсу на входе

13.1 устройства,,инвертируется элементом И-НЕ 21, поступает на устано- SS вочный вход счетчика 23, сбрасывая

его высоким уровнем в нуль, и подготавливает таким образом селектор 5 импульсов к контролю наличия импульсов на входе 13.2 устройства, Передний фронт отрицательного импульса с выхода мультиплексора 1 подготавливает счетчик 2 по С-входу (фиг.1) к переключению. По заднему (положительному) фронту этого импульса осуществляется добавление в счетчик 2 единицы и разрешается повторное заполнение счетчика 23 (фиг.2) импульсами от генератора 19, так как снимается высокий уровень с К-входа счетчика 23.

После этого устройство переходит в режим ожидания поступления импульсов на его вход 13.2 ° В случае наличия импульсной последовательности на входе 13.2 первый ее импульс добавляет в счетчик 2 единицу и устанавливает счетчик 23 в нуль, в результате чего устройство переходит к контролю импульсной последовательности на входе 13.3. В случае годности объекта контроля, т.е. когда на всех входах

13.1-13.п имеются импульсные последовательности,устройства обеспечивает последовательный во времени опрос состояний на входах 13.1-13.п и далее циклически 13.1-13.п и т.д. Коэффициент пересчета счетчика 2 выбирается равным и. Частота импульсов генератора 19 и разрядность счетчика 23 выбираются таким образом, чтобы время Т заполнения счетчика 23 и формирования импульсов переноса на его выходе переноса было больше или равно максимально возможному интервалу Т между импульсами во всех импульсных последовательностях, поступающих на все входы 13.1-13.п.

В этом случае, если импульсная последовательность на данном входе, например входе 13.п, является эависимой от импульсной последовательности на входе 13.1 и в момент опроса входа 13.ï устройства через время Т, отсчитываемое от заднего фронта импульса на входе 13,п-1 устройства, импульс на входе 13.п отсутствует, то счетчик 23 не будет сброшен в нуль, так как необходимый для сброса счетчика 23 импульс на входе 13.п отсутствует. При этом на выходе переноса счетчика 23 и выходе селектора

5 формируется отрицательный импульс переноса, йередний фронт которого поступает на V-вход счетчика 2 и разрешает перепись в счетчик 2 двоичного кода, считываемого в момент

1377785 опроса входа 13.п устройства из блока 3 постоянной памяти (по адресу и, задаваемому со счетчика 2) и поступающего íà D-входы счетчика 2.

В ячейке памяти блока 3 постоянной памяти, имеющей адрес и соответствующей входу 13.п устройства, записан адрес входа устройства (например, код 00,...,0 адреса входа 10

13. 1), на который поступает импульсная последовательность, являющаяся исходной (задающей) относительно зависимой от нее импульсной последовательности на входе 13 .п. Поэтому по переднему фронту первого отрицательного импульса переноса с выхода селектора 5 импульсов код 00...0 адреса входа 13.1 записывается в счетчик 2. Передний фронт этого первого 20 отрицательного импульса переноса с выхода селектора 5 импульсов подготавливает также Э=триггер 6 к пеРеключению по его С-входу. Однако переключение D-триггера 6 происходит 25 только по заднему фронту первого оТрицательного импульса переноса с выхода селектора 5 импульсов по длительности, поэтому проинвертированный элементом НЕ 8 импульс переноса не проходит через элементы И 10 и

ИЛИ 11 на вход 16 устройства, и сигнал неисправности на выходе 16 устройства не формируется.

Следовательно, в случае отказа объекта контроля, выражающегося в

"пропадании" зависимой импульсной последовательности на входе 13.п, устройство не фиксирует отказ, а автоматически переходит к .поиску предполагаемой первопричины отказа, которой в рассматриваемом римере, является "пропадание" последовательности на входе 13.1 устройства. При . этом устройство переходит в режим ожидания поступления импульса на вход 13.1, поскольку в счетчике 2 записан код 000...0, который поступа ет на адресные входы мультиплексора .

1, контролирующего вход 13.1 устройства.(с инверсией) на свой выход.

После формирования первого импульса переноса счетчик 23 в селекторе 5 импульсов по длительности обнулен и цикл заполнения счетчика 23 от генератора 19 импульсов повторяется. 55

В том случае, если на входе 13, 1 импульсная последовательность отсутствует, селектор 5 импульсов по длительности формирует на своем выходе (через время 2Т после импульса на входе 13.п-1) второй отрицательный импульс переноса, который инвертируется элементом НЕ 8 и проходит через элемент:ы И 10 и ИЛИ 11 на выход 16 устройства, сигнализируя о неисправности объекта контроля. Положительный импульс с выхода ИЛИ 11 стробирует элементы И 12.1-12.k через которые код {000...0) номера входа 13.1 на котором отсутствует задающая импульсная последовательность, со счетчика 2 поступает на выходы 17.1-17.k устройства, что позволяет определить номер отказавшей импульсной последовательности.

Поскольку счетчик 23 в селекторе

5 импульсов по длительности заполняется периодически, то импульс переноса, опрашивающий элементы И 12.1-12.k на его выходе переноса также формируется периодически, что приводит к периодической выдаче кода о номере отказавшей последовательности иа вы-, ходи 17.1-17.k устройства, В том случае, если после перехода от контроля входа 13.п к контролю входа 13.1 устройства окажется, что иа входе 13.1 импульсная последовательность присутствует (т.е. причиной отсутствия зависимой импульсной последовательности на входе 13.п устройства является отказ по другому входу устройства), первый импульс, поступающий на вход 13 ° 1 устройства, добавит единицу в счетчик 2 и устройство перейдет к контролю импульсной последовательности на входе 13.2.

Эта последовательность является зависимой от последовательности на входе

13.1 и в ячейке памяти блока 3 постоянной памяти, соответствующей входу 13.2, записан код 000...0 адреса входа 13.1. Поэтому устройство после обнаружения отказа на входе 13.2 переходит к контролю входа 13. 1 и обратно, т.е.контроль зацикливается между входами 13.1 и 13.2. Каждый цикл импульс переноса с выхода селектора 5 импульсов по длительности инвертируется элементом НЕ 8 и проходит через элементы И 10 и ИЛИ 11, стробируя выдачу кода (0001) отказавmего входа 13.2 на выходы 17.1-17.k стройства через элементы И 12 ° 1-12.k. результате реализации описанного на примере трех входов 13,1, 13.2

1377785 и 13.п устройства алгоритма его работы в случае обнаружения отказа на его произвольном входе 13.i выявляется вход 13.j отказ по которому является первичным, т.е. осуществля5 ется локализация первопричины отказа.

В том -случае, если импульсная последовательность, поступающая на вход 13.i устройства, является неза- 10 висимой (и опрашивается мультиплексором с помощью адреса i, записанного в счетчике 2), и соответствующей

i-й ячейке памяти блока 3 постоянной памяти записывается код номера в дво-15 ичном коде. Так как коды на выходе блока 3 и счетчика 2 в этом случае совпадают, блок 4 выдает на элемент

И 9 положительный потенциал, разрешающий прохождение импульса от элемента 8 на элементы И 12.1-12.k через элемент ИЛИ 11. На выходе 17.117.k устройства будет выдан код номера i отказавшего входа.

Поскольку счетчик 23 селектора 5 25 импульсов по длительности заполняется периодически, то и импульс переноса с выхода селектора 5 импульсов поступает периодически. После переключения 0-триггера б в состояние с высоким уровнем на прямом и низким уровнем на инверсном выходе импульсы переноса, инвертированные элементом

НЕ 8, проходят на выход элемента

ИЛИ 11 через элемент И 10 и обеспечивают циклическую выдачу кода номера i на выходе 17.1-17.k устройства.

При обнаружении отказа по входу

13.i для прекращения постоянной выдачи кода неисправного входа на выход устройства на вход 15 подается сиг40 нал, и после этого производится устранение (ремонт) этого отказа.

После устранения неисправности переход к работе осуществляется общей установкой устройства в исходное состояние по входу 14, при этом D-триггер 6 устанавливается в нуль, и только после этого устройство может перейти к поиску неисправностей но другим входам.

Элемент 18 задержки во всей режимах работы устройства обеспечивает задержку поступления нового адреса на блок 3 постоянной памяти из счетчика 2 на интервал времени, равный 55 длительности отрицательного импульса переноса на выходе селектора 5. Это необходимо для того, чтобы исключить многократную запись информации иэ блока 3 в счетчик 2 за время импульса переноса.

Таким образом, за счет введения блока 3 постоянной памяти, блока 4 сравнения, D-триггера б, элементов

И 9, 1О и 12 и новых связей устройство сразу после выявления отказа на входе 1З,i с зависимой импульсной последовательностью переходит к проверке наличия импульсов на входе

13 ° j (j < i) из которых формируются импульсы на входе 13.i.

Формула и э обретения

1 ° Устройство для контроля интегральных схем, содержащее мультиплексор, информационные входы которого соединены с первыми входами устройства, адресные входы — с информационными выходами счетчика, элемент ИЛИ, селектор импульсов по длительности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, путем оперативного определения отказавшего зависимого выхода интегральной схемы, в него введены блок постоянной памяти, блок сравнения, -элемент задержки

D-триггер, первый и второй, элементы

НЕ, первый, второй и третьи элементы

И, причем выход мультиплексора соединен со счетным входом счетчика и с первым входом селектора импульсов по длительности, соединенного вторым входом с вторым входом устройства и с установочным входом 0-триггера и входом первого элемента НЕ, соединенного выходом с установочным входом счетчика, соединенного управляющим входом с выходом селектора импульсов по длительности, с синхровходом

D-триггера и входом второго элемента НЕ, соединенного выходом с первыми входами первого и второго элементов И, соединенных выходами с соответствующими входами элемента ИЛИ, соединенного .,выходом с первым выходом устройства и первыми входами третьих элементов И, выходы которых соединены с соответствующими вторыми выходами устройства, а вторые входы — с соответствующими выходами счетчика и через элемент задержки — с соответствующими входами блока постоянной памяти, соединенного выходами с соответствующими информационными входами

1 счетчика и первыми входами блока

1377785

Фиг. 2

Составитель А.Водопьянов

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Копча

Заказ 868/42 Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сравнения, соединенного вторыми входами с выходами элемента задержки, выходом — с вторым входом первого элемента И соединенного третьим вхоf

5 дом с инверсным выходом D-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а информационный вход — с шиной логической единицы устройства, третий вход 1п селектора импульсов по длительности соединен с третьим входом устройства.

Ь

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю 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 счетным входом счетчика, соединенного выходом переноса с выходом блока, установочным входом - с выходом второго элемента И-НЕ, соединенного первым входом с первым входом блока, 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 блока.