Устройство для допускового контроля временных интервалов

 

Изобретение может быть использовано для допускового контроля длительности временных интервалов и времени выборки запоминающих устройств. Устройство содержит формирователь 1, генератор эталонных сигналов 2, счетчик импульсов 3, блок 4 оценки кода счетчика импульсов, блок 5 обработки информации, формирователь 6 импульсов по концу временного интервала, линии задержки 7, 8, элемент ИЛИ 9, формирователь 10 сигналов по фронтам импульса, при этом блок 4 состоит из блоков сравнения 11, 12, формирователей кода 13, 14, элементов ИЛИ 15, 16, 17, элемента НЕ 18, элементов И 19, 20, 21 и переключателей 22, 23. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для допускового контроля длительности временных интервалов, в том числе времени выборки ЗУ.

Известны устройства для допускового контроля временных интервалов, например устройства по авт.св. N 1298708, N 1449967. Эти устройства непригодны для контроля времени выборки ЗУ, так как при контроле выборки ЗУ временной интервал между обращением к ЗУ и появлением информации на выходе разряда информации ЗУ может растягиваться за счет отсутствия появления логической единицы информации по данному разряду, а это приведет к ложному измерению "больше нормы".

Наиболее близким к заявленному является устройство (авт.св. N 1449967), которое содержит входной формирователь, генератор эталонных сигналов, счетчик, два блока суммирования, две группы инверторов, блок обработки информации (БОИ), формирователь импульсов по концу временного интервала, три элемента задержки, входную шину, группу установочных шин, шину "запись" и шину "сброс". Два блока суммирования и две группы инверторов можно назвать блоком оценки кода счетчика, так как этот блок формирует сигнал о величине кода счетчика на БОИ. Входная шина, входной формирователь, генератор, счетчик, блок оценки кода счетчика, БОИ соединены последовательно. Первый и второй блоки суммирования первыми группами входов соединены с выходом счетчика, а вторыми группами входов соединены соответственно с первой и второй установочными шинами через блоки инверторов. Выходы переполнение блоков суммирования соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока обработки информации. К второму выходу входного формирователя последовательно подключены формирователь импульсов и три элемента задержки. Выход третьего элемента задержки, кроме того, соединен с входами суммирование первого и второго блоков суммирования. Выход второго элемента задержки соединен еще с входом "анализ" блока обработки информации. Выход первого элемента задержки соединен с шиной "сброс" и входами установки в исходное состояние счетчика и блоков суммирования.

Данное устройство, как уже сказано выше, не может быть применено для контроля выборки ЗУ без дополнительных устройств.

Общеизвестно, что считывание информации ЗУ происходит следующим образом.

На прибор поступает параллельный код адресного сигнала и сигнал обращения (опроса), причем адресный код по переднему фронту опережает сигнал обращения. Старшие разряды адресного кода дешифрируются. Сигнал с дешифратором включает в ПЗУ питание определенной микросхемы или группы микросхем памяти, а в ОЗУ разрешает выдачу информации с микросхемы или группы микросхем памяти. На микросхемы памяти через входные формирователи поступает адресный код и сигнал обращения. По сигналу обращения (обозначим его для краткости ОП) на выходе микросхемы памяти появляется информационный сигнал, поступающий через выходные формирователи на выход прибора. Задержка переднего фронта информации на выходе прибора относительно переднего фронта сигнала ОП на входе прибора - время выборки - является важной технической характеристикой контролируемого прибора. Иногда требуется определение времени выборки относительно адресного сигнала на входе или относительно включения напряжения питания. Возможны некоторые отличия работы конкретного ЗУ от приведенного описания. Однако для контроля времени выборки всегда необходимо контролировать временной интервал между началом сигнала на входе и началом информационного сигнала на выходе прибора по разряду информации. При последующем обращении к ЗУ возможно отсутствие изменения информации по контролируемому разряду. При этом в прототипе работа генератора будет продолжаться до поступления высокого уровня по информационной шине, что приведет к появлению ложного сигнала "больше нормы". Предполагается, что входной формирователь выполнен в виде триггера, взводимого началом импульса ОП в состояние логической единицы, а началом импульса выходной информации ЗУ, устанавливаемого в состояние логического нуля.

Следует отметить, что представление временного интервала в виде длительности импульса или времени между началами двух импульсов, поступающих по двум цепям, эквивалентно, так как возможен с помощью простых средств переход от одного представления к другому.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, выражающееся в обеспечении допускового контроля времени выборки ЗУ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для допускового контроля временных интервалов, содержащее последовательно соединенные первую входную шину, входной формирователь, генератор эталонных сигналов, счетчик импульсов, блок оценки кода счетчика импульсов и блок обработки информации, последовательно соединенные формирователь импульсов по концу временного интервала, первая и вторая линии задержки, введены элемент ИЛИ и формирователь сигналов по фронтам импульса, а блок оценки кода счетчика импульсов содержит первый и второй формирователь кодов, первый, второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, первый и второй переключатели, первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены к выходам первого и второго формирователей кода, первый и второй выходы блоков сравнения подключены ко входам первого и третьего элементов ИЛИ, а входы второго элемента ИЛИ подключены к третьим выходам блоков сравнения, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен непосредственно к первому входу второго элемента И и через первый переключатель к входу элемента НЕ, выход которого и выход третьего элемента ИЛИ соединены с вторым и третьим входами третьего элемента И, выход первого элемента И через второй переключатель, а выходы второго и третьего элементов И непосредственно подключены к соответствующим входам блока обработки информации, третьи входы элементов И объединены и подключены к выходу первой линии задержки, выход второй линии задержки соединен с входом "сброс" счетчика импульсов, выходы которого соединены с вторыми входами первого и второго блоков сравнения блока оценки кодов счетчика импульсов, при этом второй вход входного формирователя соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу формирователя сигналов по фронтам импульса, вход которого соединен с второй входной шиной, а второй вход элемента ИЛИ подключен к входу элемента НЕ блока оценки кода счетчика импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для допускового контроля временных интервалов.

Устройство содержит последовательно соединенные входной формирователь 1, генератор 2 эталонных сигналов, счетчик 3 импульсов, блок 4 оценки кода счетчика импульсов и блок 5 обработки информации о длительности временного интервала, последовательно соединенные формирователь 6 импульсов по концу временного интервала, первую линию задержки 7 и вторую линию задержки 8, выход которой соединен с входом "сброс" счетчика 3, элемент ИЛИ 9, выход которого соединен с входом формирователя 1, а первый вход соединен с выходом формирователя 10 сигнала по фронтам импульса, блок 4 оценки кода счетчика импульсов содержит блоки сравнения 11, 12, формирователи кода 13, 14, элементы ИЛИ 15, 16, 17, элемент НЕ 18, элементы И 19, 20, 21, переключатели 22, 23, первая и вторая входные шины 24, 25.

Работает устройство следующим образом.

При подключении входа инвертора 18 блока 4 к нулевой шине с помощью переключателя 23 и соединении выхода элемента И 19 с входом блока 5 меньше, с помощью переключателя 22 устройство работает также как и прототип. При этом формирователь 1 (например, триггер) устанавливается в состояние, разрешающее работу генератора 2 сигналом по шине 25, и при изменении состояния по шине 24 формирователь 1 работу генератора 2 запрещает. При поступлении импульса по шине 24 вырабатываются сигналы по фронту и спаду импульса. Количество эталонных сигналов генератора 2 подсчитывается счетчиком 3 и на блоках сравнения 11, 12 сравнивается с числами, установленными на формирователях кода 13, 14. На формирователях кода 13, 14 устанавливаются числа, соответствующие минимальному (формирователь 13) и максимальному (формирователь 14) значениям длительности временного интервала. Результат сравнения заданных и фактического кодов по окончании временного интервала с задержкой на элементе 7 поступает на блок 5. Предельные значения временного кода условно приняты недопустимыми, так как обычно при приемно-сдаточных испытаниях приборы с электрическими параметрами, равными предельным, бракуются.

Контроль времени выборки ЗУ целесообразно совмещать (или проводить после) с контролем информации ЗУ. Контроль информации ЗУ ведется одним из следующих способов: сравнением с эталоном, подсчетом контрольных сумм, определением сигнатуры. Запись информации ЗУ в контрольную аппаратуру производится по стробирующему сигналу, назовем его СТ. Сигнал СТ подается при установившемся значении информации ЗУ и его задержка относительно ОП заведомо больше времени выборки, разница обеспечивает запас работоспособности ЗУ при изменении условий работы и при старении. При соответствии прибора контрольным суммам (эталону, сигнатуре) время выборки не может быть более времени задержки сигнала СТ, но при этом ничего нельзя сказать о существовании необходимых запасов работоспособности, т.е. о соответствии времени выборки заданному значению.

Изменение временного положения сигнала СТ с целью косвенного контроля времени выборки не всегда возможно, так как может нарушить работоспособность контрольной аппаратуры или ведет к ее существенным усложнениям. Кроме того, сигналом СТ косвенно проверяется отсутствие помех в данный момент времени, поэтому временное положение этого сигнала при контроле должно соответствовать штатному режиму работы.

Из сказанного выше следует, что время выборки ЗУ необходимо проверять по максимуму и что реальное время выборки при соответствии информации прибора заданной не может быть больше задержки сигнала СТ.

Для контроля времени выборки ЗУ переключатели 22, 23 необходимо установить в соответствии с чертежом, т.е. в положение, противоположное ранее указанному. На формирователе кода 13 необходимо установить число, соответствующее задержке, которая не менее задержки сигнала СТ от переднего фронта сигнала ОП. Разница между периодом ОП и установленным временным интервалом на формирователе 13 должна быть более суммарной задержки элементов 7, 8, чтобы сброс счетчика 3 произошел до начала следующего счета. На формирователе 14 устанавливается код, соответствующий максимальному допустимому значению времени выборки. Сигнал "меньше нормы" при контроле ЗУ не имеет смысла и не может быть реализован из-за положения переключателя 22 на нулевой шине. При времени выборки не больше допустимого на блок 5 поступит сигнал "меньше" с выхода блока сравнения 12, что соответствует норме. Если время выборки больше нормы, то и на блок 5 поступит сигнал "больше" выхода блока сравнения 6, при этом ЗУ должно браковаться. При отсутствии изменения информации ЗУ после сигнала ОП до сигнала СТ блок 11 сравнения кодов достигнет состояния "больше". Этот сигнал через переключатель 23 и инвертор 18 запретит прохождение сигнала "больше" с выхода блока 12 на блок 5 и выдаст через элемент ИЛИ 9 сигнал об окончании измерения на вход формирователя 1.

Формирователь 1 через формирователь 6 и линию задержки 7 выдаст сигнал на прохождение сигналов с элементов ИЛИ 16, 17 через элементы И 20, 21 на блок 5. Однако элемент И 21 останется заблокированным за счет сигнала с выхода инвертора 18.

Таким образом, при отсутствии изменения информации на вход блока 5 поступит сигнал "норма", что и соответствует истине при соответствии информации прибора заданной. Затем следует сигнал с выхода линии задержки 8, устанавливающий счетчик 3 в исходное состояние.

Устройство готово к приему следующего сигнала ОП.

Практически контроль времени выборки можно совместить с проверкой информации ЗУ. Для этого данное устройство или несколько таких устройств можно ввести в состав аппаратуры для контроля информации ЗУ.

Блок 5 в простейшем случае может представлять из себя три триггера (для контроля ЗУ достаточно два триггера), на входы S которых подаются сигналы "меньше", "норма", "больше", а на входы R - внешняя команда "сброс". К выходам триггеров через ключи подключены индикаторные устройства, например светодиоды. Контрольная аппаратура для проверки ЗУ обычно имеет режим "шаг", при котором смена кода адреса и выработка сигнала ОП происходит только при нажатии кнопки "пуск". В этом режиме можно проверить время выборки, подавая последовательно команды "сброс" на блок 5 и "пуск" на контрольную аппаратуру и следя за свечением светодиодов.

При автоматическом контроле необходимо в контрольной аппаратуре сигнал с генератора тактовой частоты (из нее при проверке ЗУ формируются адресный код и сигнал ОП) пропустить через элемент И, на который подать сигнал с триггера установленного по сигналу "больше", а для случаев, кроме проверки ЗУ, и с триггера, установленного по сигналу "меньше".

При этом, если интервал не соответствует заданному, работа аппаратуры приостанавливается за счет запрета прохождения тактовой частоты.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее последовательно соединенные первую входную шину, входной формирователь, генератор эталонных сигналов, счетчик импульсов, блок оценки кода счетчика импульсов и блок обработки информации, второй выход входного формирователя подключен к входу формирователя импульсов по концу временного интервала, выход которого соединен через первую линию задержки с входом второй линии задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элементы ИЛИ и формирователь сигналов по фронтам импульса, а блок оценки кода счетчика импульсов содержит первый и второй формирователи кодов, первый, второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, первый и второй переключатели и первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей кодов, первый и второй выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к входам первого и третьего элементов ИЛИ, а первый и второй входы второго элемента ИЛИ подключены к третьим выходам первого и второго блоков сравнения, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен непосредственно к первому входу второго элемента И и через первый переключатель - к входу элемента НЕ, выход которого и выход третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с вторым и первым входами третьего элемента И, выходы первого элемента И через второй переключатель, а выходы второго и третьего элементов И непосредственно подключены к первому, второму и третьему входам блока обработки информации, третьи входы первого, второго и третьего элементов И объединены и подключены к выходу первой линии задержки, выход второй линии задержки соединен с входом "Сброс" счетчика импульсов, выходы которого соединены с вторыми входами первого и второго блоков сравнения блока оценки кода счетчика импульсов, при этом второй вход входного формирователя соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу формирователя сигналов по фронтам импульса, вход которого соединен с второй входной шиной, а второй вход элемента ИЛИ подключен к входу элемента НЕ блока оценки кода счетчика импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1