Устройство для контроля цифровых узлов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля цифровых узлов. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и повышение надежности за счет новой организации устройства . Устройство содержит информационный вход 1, синхронизирующий вход 2, установочный вход 3, первый 3, второй 5, третий 6 и четвертый 7 пороговые элементы, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 триггеры , элементы ИЛИ 12 и 13, элемент 14 совпадения, блоки индикации 15.1 и 15.2, дешифраторы 16 и 17, индикаторы 18 с соответствующими связями. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 и 31/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ авив 1 (21) 4448989/21 (22) 10.06.88

{46) 23.03.91. Бюл. М11 (71) Научно-производственное объединение космических исследований (72) Ю.И.Кузьмин и В.Ф.Кашин (53) 621.317.799 (088.8)

{56} Авторское свидетельство СССР

М 1275335, кл, G 01 R 31/28, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1352419, кл. 6 01 R 31/28, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ УЗЛОВ

„„Я „„1636811 А1 (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля цифровых узлов, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и повышение надежности за счет новой организации устройства, Устройство содержит информационный вход 1, синхронизирующий вход 2, установочный вход 3, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 пороговые элементы, первый

8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 триггеры, элементы ИЛИ 12 и 13, элемент 14 совпадения, блоки индикации 15.1 и 15.2, дешифраторы 16 и 17, индикаторы 18 с соответствующими связями. 3 ил„1 табл.

1636811

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при наладке, визуальном контроле и диагностике цифровых устройств, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и повышение надежности за.счет новой организации устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 — таблица, иллюстрирующая отображаемую информацию на блоках индикации устройства.

Устройство (фиг.1) содержит информационный вход 1, синхронизирующий вход 2, установочный вход 3, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 пороговые элементы, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый

11 триггеры, два элемента ИЛИ 12 и 13, элемент 14 совпадения, два блока 15.1 и

15.2 индикации, дешифраторы 16 и 17, ин, дикаторы 18 с соответствующими связями.

В таблице (фиг.2 и 3) const "0" и const i" означает, что при контроле исследуемой схемы в точках подключения входов 1 и 2 устройства постоянно присутствуют уровни

"Лог.0" и "Лог,1". При этом отображаются символы, соответствующие логическим уровням на входах 1 и 2 устройства (в случае

const "О" отображается символ "0", а в случае const "1" — символ "1").

Устройство работает следующим обраПороговые элементы 4 — 7 находятся в исходном состоянии, когда их входы никуда не подключены или на них присутствуют напряжения больше допустимого уровня

"Лог.О" или меньше допустимого уровня

"Лог.1", имеют на .своих выходах уровни

"Лог,1". Пороговые элементы 4 и 6 срабатывают только в случае, если на их входах появляется напряжение больше допустимого уровня "Лог.1", и на их выходах устанавливается уровень "Лог.О". Пороговые элементы 5и 7срабатываюттолько в случае, если на их входах появляется напряжение меньше допустимого уровня "Лог.1", и на их выходах устанавливается уровень "Лог,О".

Б исходном состоянии входы 1 и 2 отключены, на входе 3, подключенном к S-входам триггеров 8 — 11, присутствует уровень

"Лог.1", на выходах пороговых элементов 4—

7 уровень "Лог.1", Так как на С-входах триггеров 8 — 11 присутствуют уровни "Лог,1", поступающие с выходов элементов 4 — 7, то на инверсных выходах триггеров 8 — 11 может быть или уровень "Лог.1", или уровень

"Лог,О", которые поступают на соответствующие входы элементов ИЛИ 12 и 13, При

3TAM ХоТА бы HB одном VI3 pBQX M/lM H3 обоих

55 входах соответственных элементов ИЛИ 12 и 13 присутствует уровень "Лог.1", то на выходе соответствующего элемента ИЛИ 12 или 13 имеется уровень "Лог,1", а если на обоих входах элементов ИЛИ 12 и 13 имеется уровень "Лог,О", то на выходе элемента

ИЛИ 12 и 13 — уровень "Лог.О". Таким образом, на входах 1 — 3 первой и второй группы входов элемента 14 совпадения возможно присутствие двух кодовых комбинаций 111 или 101, при этом, если на первой и второй группе входов элемента 14 совпадения кодовые комбинации одинаковые, то на его выходе есть уровень "Лог,1", а при несовпадении кодовых комбинаций на выходе элемента 14 совпадения — уровень "Лог.О".

Следовательно, в исходном состоянии на входах 1 — 4 первого 15.1 и второго 15,2 блоков индикации возможно присутствие одной из четырех кодовых комбинаций

1111, 1110, 1011 и 1010, которые, поступая на адресные входы дешифраторов 16 и 17 блоков 15.1 и 15.2 индикации, дешифрируются и выдают управляющие сигналы, запрещающие отображение информации на сегментах индикаторов 18 этих блоков.

Ввиду того, что роль информационного и синхронизирующего входов может исполнять любой из входов 1 или 2 устройства, для удобства рассмотрения работы устройства принимают вход 1 устройства за информационный, а вход 2 за синхронизирующий, Для контроля исследуемых сигналов после подключения информационного и синхронизирующих входов или одного из них к контролируемым точкам цифровых устройств перед каждым исследованием сигнала на вход 3 устройства подается кратковременный отрицательный перепад, который поступая на установочныее S-входы триггеров 8 — 11, устанавливает на их инверсных выходах уровень "Лог.О".

При подключении входа 1 или 2 к какойлибо точке проверяемой схемы, в которой имеется уровень напряжения меньше допустимого уровня "Лог.О", на выходе порогового элемента 5 или 7 появляется срез сигнала, т.е. перепад с уровня "Лог.1" на

"Лог.О", и устанавливается уровень "Лог,О", поступающий на С-вход триггера 9 или 11, не вызывая изменения его состояния, В результате на входах элемента ИЛИ 12 или 13 имеются уровни "Лог.О", поэтому на его выходе есть уровень "Лог.О". Следовательно, на выходах 1 — 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 100.

При подключении входа 1 или 2 к какойлибо точке проверяемой схемы, в которой имеется уровень напряжения больше допу16368 11

55 стимого уровня "Лог.1", на выходе порогового элемента 4 или 6 появляется срез сигнала и устанавливается уровень "Лог.О"; поступающий на С-вход триггера 8 или 10, не вызывая изменения его состояния. В результате на входах элемента ИЛИ 12 или 13 имеются уровни "Лог.О", поэтому на его выходе есть уровень "Лог.О". Следовательно, на входах 1 — 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 001.

При подключении входа 1 или 2 к какойлибо точке проверяемой схемы. в которой контролируется фронт сигнала, т.е. перепад с уровня "Лог.О" на "Лог.1", на выходе порогового элемента 5 или 7 появляется фронт сигнала, поступающий на С-вход триггера 9 или 11, который переключает его и на его инверсном выходе появляется уровень

"Лог.1". Уровень "Лог.1" поступает на второй вход элемента ИЛИ 12 или 13. Следовательно, на его выходе есть уровень "Лог.1".

Таким образом, на входах 1 — 3 первой или второй группы входов элемента 14 совпадения появляется кодовая комбинация 011.

При подключении входа 1 или 2 к какойлибо точке проверяемой схемы, в которой контролируется срез сигнала, на выходе порогового элемента 4 или 6 появляется фронт сигнала, поступающий на С-вход триггера 8 или 10, который переключает его и на его инверсном выходе появляется уровень

"Лог, i". Уровень "Лог.1" поступает на первый вход элемента ИЛИ 12 или 13. Следовательно, на его выходе имеется уровень

"Лот.1". Таким образом, на входах 1 — 3 первой или второй группы входов элемента

14 совпадения появляется кодовая комбинация 110.

В случаях совпадения контролируемых сигналов на входах-1 и 2 устройства, т.е, на первой и второй группе входов элемента 14 совпадения кодовые комбинации одинаковы, то на его выходе имеется уровень

"Лог.1", а при несовпадении контролируемых сигналов, т.е. когда.на первой и второй группе входов элемента 14 совпадения кодовые комбинации не совпадают, то на его выходе имеется уровень "Лог.О", Следовательно, при контроле сигналов на входах 1—

4 первого 15.1 и второго 15,2 блоков индикации возможно появление кодовых комбинаций 1001, 1000, 0011, 0010, 0111, 0110, 1101 и 1100, которые поступают на адресные входы дешифраторов 16 и 17 блоков

15.1 и 15,2 индикации,. где дешифрируются и выдаются управляющие сигналы на сегменты индикатора 18 блоков 15.1 и 15,2 индикации, 5

Дешифратор блоков 15. 1 и 15.2 индикации работает согласно таблице истинности, Таким образом, при работе устройства на входах 1 — 4 блоков 15.1 и 15,2 индикации появляются кодовые комбинации, соОтветствующие режимам:

Отключенные входы 1111, 1110, 1011, 1010

Отображение символа "О" 1001

Отображение символа "0" с точкой 1000

Отображение символа "1" 0011

Отображение символа "1" с точкой 0010

Отображение символа "Г 0111

Отображение символа "Г с точкой 0110

Отображение символа "L" 1101

Отображение символа "L" с точкой 1100

Режим отключенных входов свидетельствует о том, что вход 1(2) устройства отключен; подключен к цепи, в которой обрыв напряжение больше уровня "Лог,О" или меньше уровня "Лог.1".

Режим отображения символов "О" и "О" с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства уровня "Лог.О".

Режим отображения символов "1" и "1" с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства уровня "Лог.1".

Режим отображения символов "Г и "Г с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства фронта сигнала.

Режим отображения символов "L" и "L" с точкой свидетельствует о поступлении на вход 1, 2 устройства среза сигнала.

Все режимы отображения символов с точкой свидетельствуют о несовпадении контролируемых сигналов на входах 1 и 2 устройства.

Кодовые комбинации режимов, поступающие на адресные входы дешифраторов

16 и 17 блоков 15.1 и 15.2 индикации, дешифрируются и коммутируют соответствующие сегменты индикатора 18 этих блоков, т.е. при кодовых комбинациях 1111, 1110, 1011, 1010 — сегменты погашены; 1001 светятся сегменты А. В, G и F; 1000 - светятся сегменты А, В, G, F и Н; 0011 — светится сегмент А; 0010 — светятся сегменты А и Н;

0111 — светятся сегменты А и В; 0110— светятся сегменты А, В, и Н; 1101 — светятся сегменты G и Е: 1100 — светятся сегменты G, Е и Н.

Если входы 1 и 2 устройства отключены; подключены к цепям, в которых обрыв, напряжение больше уровня "Лог.О" или меньше уровня "Лог;1". то после подачи отрицательного импульса с входа 3 устройства на установочные S-входы триггеров 8—

11 на соответствующих входах блоков 15.1 и 15.2 индикации имеется кодовая комбинация 1011, при которой сегменты индикато1636811 ров 18 блоков 15.1 и 15,2 погашены (фиг.2, и 1), При подключении входа 1 к какой-либо точке проверяемой схемы, в которой имеется уровень напряжения меньше допустимого уровня "Лог,О", на входах блока 15,1 индикации устанавливается кодовая комбинация соответственно их входам — 1000, а на входах блока 15.2 индикации имеется кодовая комбинация соответственно их входам—

1011. Поэтому на индикаторе 18 блока 15.1 высвечивается символ "О" и сегмент Н (точки), а на индикаторе 18 блока 15.2 высвечивается сегмент Н (фиг.2, №2).

Если вход 1 подключить к какой-либо точке проверяемой схемы, где имеется уровень напряжения больше допустимого уровня "Лог.1", то на индикаторе 18 блока 15,1 высвечивается символ "1" и сегмент Н, а на индикаторе 18 блока 15.2 — сегмент Н (фиг,2, №3).

Если вход 1 подключить к какой-либо точке проверяемой схемы для контроля одиночного положительного импульса, на входах блока 15.1 индикации поочередно устанавливаются кодовые комбинации соответственно их входам — 1000; 0110; 1100, а на входах блока 15.2 индикации — кодовая комбинация соответственно их входам

1011. В результате на индикаторе 18 блока

15,2 светится сегмент Н. На индикаторе 18 блока 15.1 наблюдается в начальный момент символ "О", потом символ "Г, а затем символ "Г . При этом сегмент Н светится на протяжении всего контроля. Яркость и длительность свечения символа "Г зависит от длительности положительного импульса.

Чем больше его длительность, тем ярче и дольше он светится, т,е, возможна приблизительная оценка длительности импульса, Более короткое время свечения символа "Г по сравнению с временем свечения символа

"L" также характеризует то, что на вход 1 устройства приходит положительный импульс (фиг.2, №4), Если вход 1 подключить к какой-либо точке проверяемой схемы для контроля одиночного импульса отрицательной полярности, то на индикаторе 18 блока 15,2 светится сегмент Н, а на индикаторе 18 блока 15.1 наблюдается в начальный момент символ

"1", потом символ "1 ", а затем символ "Г .

При этом сегмент Н светится на протяжении всего контроля, Яркость и длительность свечения символа "L" зависит от длительности отрицательного импульса и чем больше его длительность, тем ярче и дольше он светится, т.е, возможна приблизительная оценка длительности импульса, Более короткое время свечения символа "L" по сравнению

40 "Лог,О", в третьем случае нэ входе 1 — уровень "Лог.О", а на входе 2 — уровень "Лог.1".

50

30 с временем свечения символа "Г, также характеризует то, что на вход 1 устройства приходит отрицательный импульс (фиг,2, ¹5).

При подключении входа 1 к какой-либо точке проверяемой схемы для контроля непрерывнойй последовательности положительных и отрицательных импульсов равной длительности на индикаторе 18 блока 15.2 высвечивается сегмент Н, а на индикаторе

18 блока 15.1 — символ Н и наблюдается в начальный момент символ "О", потом символ "Г, а затем символ "L", или символ "1", потом символ "L", а затем символ "Г . Таким образом, независимо от того, что находится на входе 1, уровень "Лог.О" или "Лог,1", на индикаторе 18 блока 15.1 наблюдается единая динамическая картина, состоящая из. символа "Г и "L", поочередно высвечивающихся с одинаковой яркостью, так как длительности положительных и отрицательных импульсов равны (фиг,2, ¹6).

Для контроля сигналов в двух точках проверяемой схемы к этим точкам подключаются входы 1 и 2 устройства, При этом в зависимости от поступающей на входы информации на индикаторах 18 блоков 15.1 и

15.2 отображается соответствующая входам информация.

Если на входы 1 и 2 устройства приходят несовпадающие последовательности положительных и отрицательных импульсов, причем длительность положительных импульсов больше длительности отрицательных импульсов, то в начале в первом случае на входах 1 и 2 устройства могут быть уровни "Лог.1", во втором случае на входе 1— уровень "Лог.1", а на входе 2 — уровень

В зависимости от этих случаев на индикаторах 18 вначале кратковременно отображаются: в первом случае на обоих индикаторах символы "1", точки не высвечиваются; во втором случае на индикаторе 18 блока 15.1 символ "1", а на индикаторе 18 блока 15,2 символ "О"; в третьем случае на индикаторе

18 блока 15.1 символ "О", а на индикаторе 18 блока 15.2 символ "1". Во втором и третьем случаях на обоих индикаторах 18 высвечиваются точки. Далее на индикаторах 18 отображаются символы в следующей последовательности: в первом случае на обоих индикаторах отображаются символы

"L", за ними символы "Г ; во втором случае на индикаторе 18 блока 15,1 отображается символ " ", за ним символ "Г, а на индикаторе 18 блока 15.2 символ "Г, за ним символ

"L"; в третьем случае на индикаторе 18 блока

1636811

1О

15,1 отображается символ "Г, за ним символ "L", а на индикаторе 18 блока 15.2 символ "Г, за ним символ "Г .

Во всех этих случаях на обоих индикаторах наблюдается единая динамическая кар- 5 тина, состоящая из символов "Г и "L" с горящей точкой, причем символ "Г высвечивается дольше и ярче, нежели символ "L" (фиг,З, 3Ф20).

Если на входы 1 и 2 устройства приходят разнополирные импульсы (на вход 1 положительный, а на вход 2 отрицательный), то вначале на входе 1 устройства уровень

"Лог.0", на входе 2 устройства уровень 15

"Лог.1", то на индикаторе 18 блока 15.1 высвечивается символ "0" с точкой, а на индикаторе 18 блока 15,2 высвечивается символ

"1" с точкой. Затем с приходом импульсов на индикаторе 18 блока 15.1 высвечивается 20 символ "1" с точкой, продолжающей свое свечение, а на индикаторе 18 блока 15.2— символ "L с точкой, продолжающей свое свечение. По окончании импульсов на индикаторе 18 блока 15.1 высвечивается символ 25

"L, а на индикаторе 18 блока 15.2 — символ

"Г . Точки на обоих индикаторах 18 продолжают свое свечение, Причем символ "L" светится дольше, чем символ "Г на индикаторе

18 блока 15.1, а символ "Г светится дольше, 30 чем символ "L" на индикаторе 18 блока 15.2 (фиг.З, М22).

Отображение точек на индикаторах 18 блоков 15.1 и 15.2 означает, что сигналы на входах 1 и 2 устройства в данном случае не 35 совпадают. Наличие отображения одной лишь точки на индикаторе 18 блока 15.2 означает, что вход 2 устройства не используется. Например, в случае контроля одиночного положительного импульса при 40 отключенном втором входе (фиг.2, М4) с приходом фронта импульса отображается символ "Г, а срез импульса отображается символом "L". Символ "Г светится более короткое время, нежели символ "L" (фиг.2, 45

bh4, заштрихованная линия).

Таким образом, каждой комбинации сигналов на входах устройства соответствует индивидуальное отображение информации на индикаторах блока индикации, а 50 наличие двух блоков индикации дает возможность наглядного сопоставления сигналов в двух точках схемы.

Формула изобpeTeíèÿ

Устройство для контроля цифровых узлов, содержащее первый, второй, третий и четвертый пороговые элементы, первый, второй, третий и четвертый триггеры, элемент совпадения, первый и второй блоки индикации, входы первого и второго пороговых элементов подключены к первому входу устройства, а выходы — соответственно к первому и второму входам первой группы входов элемента совпадения, а входы третьего и четвертого пороговых элементов соединены с вторым входом устройства, а выходы — соответственно с первым и вторым входами второй группы входов элемента совпадения, отл ич а ю щееся тем, что, с целью сокращения аппарэтурных затрат и повышения надежности устройства, в него введены первый и второй элементы ИЛИ. первый и второй дешифраторы, группа выходов которых соединена соответственно с группой входов первого и второго блоков индикации, первые входы первого и второго блоков индикации соединены соответственно с выходом первого порогового элемента.

С-входом первого триггера и выходом третьего порогового элемента, С-входом третьего триггера, S-вход которого соединен с S-входами первого, второго и четвертого триггеров и установочным входом устройства, вторые входы первого и второго блоков индикации соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ, третьим входом первой группы входов элемента совпадения и с выходом второго элемента ИЛИ и третьим входом второй группы входов элемента совпадения, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, С-вход которого соединен с выходом второго порогового элемента и третьим входом первого дешифратора, четвертый вход которого соединен с выходом элемента совпадения и четвертым входом второго дешифратора, третий вход которого соединен с выходом четвертого порогового элемента и С-входом четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера.

1636811

12 фР С:3

0 0 0

000

7 соп5 «и отключен отключен отключен отключен

l l 9

I0 П

77 7

AD р/о

n ä

Форма исследуемоео сиееа ла иа бкодох устрой стба алмады отключены; обрыЬ} о

nw; наложение больше лоеичмкоео "О" uw меньше лоаической "1"

cons t „7" отключен

canst «0"

const „0"

const „7const « t" сол51 .,О

const „ "

const „7"

const .о"

Отобрияаемые сичоолы на индикал7о рак kornt индикаиии

1636811

Составитель Е.Строкань

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 815 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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