Комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности цифровых блоков и схем, поиска и локализации в них неисправностей как в процессе регулировки, так и в процессе эксплуатации. Техническим результатом является повышение эффективности диагностики отказа за счет информации об отказах по результатам полной проверки объекта. Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит блок обработки данных, задатчик кода, мультиплексор, блок управления, формирователь сигнатур, формирователь сетки частот, синтезатор воздействий, задатчик тестов, задатчик образов. 4 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности цифровых блоков и схем, поиска и локализации в них неисправностей как в процессе регулировки, так и в процессе эксплуатации.

Известно "Устройство контроля цифровых блоков" по а.с. N 1166121, кл. G 06 F 11/26, содержащее счетчики, регистр эталонных сигналов, триггер, элемент И, генератор импульсов, схему сравнения, распределитель, постоянный запоминающий блок, формирователь стробирующих импульсов, блок формирования сигнатур, регистр результата, блок индикации, входной и выходной коммутаторы, коммутатор самопроверки.

Однако схема данного устройства имеет малую достоверность оценки и прогнозирования технического состояния радиоэлектронных объектов при оценке временных параметров, т.к. в алгоритме отсутствуют блоки измерений временных характеристик.

Прототипом предполагаемого изобретения является "Устройство контроля цифровых блоков" по а.с. N 1755207, кл. G 01 R 31/26, содержащее генератор тестовых воздействий, блок обработки данных, блок управления, коммутатор (мультиплексор), запоминающий блок, счетчик адреса, блок свертки, блок сравнения, вход-выход шины данных ЭВМ, выход шины адреса ЭМВ, выход шины управления ЭВМ, блок измерителя сопротивлений, коммутатор, выходной узел, счетчик сбоев с совокупностью связей.

Недостаток данного устройства - работа до выявления первого отказа, что усложняет выявление причин дефекта при наличии их совокупности.

Технический результат предполагаемого изобретения - повышение эффективности диагностики отказа за счет информации об отказах по результатам полной проверки объекта.

Технический результат достигается тем, что в комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков, содержащий блок обработки данных, задатчик кода, подключенный к объекту контроля, мультиплексор, соединенный со вторым выходом блока управления, введены формирователь сигнатур, соединенный с первым выходом блока управления, формирователь сетки частот, соединенный с задатчиком кода, блоком обработки данных, блоком управления, мультиплексором и синтезатором воздействий, задатчик тестов, подключенный к мультиплексору, задатчику кода, блоку обработки данных, блоку управления и синтезатору воздействий, кроме того, блок управления через последовательное соединение задатчика образов и блока обработки данных подключен ко второму своему входу, мультиплексор подключен к задатчику кода, а через синтезатор воздействий - к четвертому входу задатчика кода и через объект контроля - к четвертому входу блока обработки данных, причем второй вход задатчика тесто связан с входом, а четвертый выход блока управления - с выходом комплекса.

Введение задатчика тестов необходимо и достаточно для хранения и введения в определенные моменты времени цифровых кодов, определяющих воздействия синтезатора воздействий, переключения кодов и определения программы блока управления при выборе соответствующих образов в задатчике образов.

Введение синтезатора воздействий необходимо и достаточно для формирования сигналов различного вида (дискретного, аналогового) с независимым временным сдвигом друг относительно друга. Алгоритм цифрового формирования воздействий позволяет вносить изменения в выходные сигналы программными средствами через задатчик кода. Так аналоговые воздействия могут формироваться на базе формирователя сигнала сложной формы по патенту РФ N 2022460 с различными величинами фронтов и спадов.

Введение задатчика образцов необходимо и достаточно для постоянного или временного хранения (при введении с программного обеспечения) амплитудно-временных параметров формируемых сигналов в цифровом двоичном коде. Выбор требуемых образов определяется задатчиком тестов через блок управления.

Введение формирователя сетки частот необходимо и достаточно для преобразования выходных информационных интервалов с допустимой погрешностью в заданных пределах для проверки соответствия заданным образом на отклик, построения воздействий с заданным временным сдвигом, формирования аналоговых сигналов с заданным амплитудно-временными характеристиками, синхронизации сигналов.

Таким образом, положительный технический эффект от введенных блоков и совокупности связей заключается в повышении эффективности диагностики отказа за счет информации об отказах по результатам полной проверки объекта; локализации дефекта периодической подачей требуемого сигнала до выяснения и устранения причин отказа.

Структурная схема комплекса экспресс-диагностики цифровых блоков дана на фиг. 1, на фиг. 2 - вариант фрагмента блока управления, на фиг. 3 - вариант синитезируемых воздействий: а - цифровых, б - аналоговых. Элемента и цепи начальной установки при включении питания не показаны.

Комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков (фиг. 1) содержит задатчик 1 кода, подключенный к объекту 2 контроля, формирователь 3 сигнатур и мультиплексор 4, соединенные соответственно с первым и вторым выходами блока 5 управления, формирователь 6 сетки частот, соединенный с задатчиком 1 кода, блоком 7 обработки данных, блоком 5 управления, мультиплексором 4 и синтезатором 8 воздействий, задатчик 9 тестов, подключенный к мультиплексору 4, задатчику 1 кода, блоку 7 обработки данных, блоку 5 управления и синтезатору 8 воздействий, кроме того блок 5 управления через последовательное соединение задатчика 10 образов и блока 7 обработки данных подключен ко второму своему входу, мультиплексор 4 подключен к задатчику 1 кода, а через синтезатор 8 воздействий - к четвертому входу задатчика 1 кода и через объект 2 контроля - к четвертому входу блока 7 обработки данных, причем второй вход задатчика 9 тестов связан с входом 11, а четвертый выход блока 5 управления - с выходом 12.

Вариант фрагмента блока 5 управления содержит блок 13 фиксации ошибки через счетчик 14 подключенный к оперативной памяти 15, другой вход которой связан со входом блока 13 и подключен к блоку 7 обработки данных. Второй вход счетчика 14 подключает задатчик 9 тестов ко второму входу блока 13, третий вход которого связан с оперативной памятью 15.

Комплекс работает следующим образом.

В исходном состоянии блоком 5 управления задается режим проверки объекта 2 контроля из задатчика 9 тестов, потенциалами синтезатора 8 воздействий и задатчика 1 кода. Например, при наличии вывода данных объектом 2 на два взаимоисключающих потребителя (ПЗУ - канал связи) или контроль взаимоисключающих сигналов (по одним и тем же входам сигналы с разными параметрами - 6/19 8). Задатчик 9 тестов может быть выполнен в виде ПЗУ или ОЗУ, с вводимой программой из внешнего устройства по входу 11 с описанием сигналов вида фиг. 3а, б.

После установки начального режима командой начала работы блока 5 управления включается питание объекта 2 (шина установки начального состояния, как известная, не указана) и подаются выбранные частоты с формирователя 6 сетки частот. По установленному задатчиком 9 алгоритму блок 5 через мультиплексор 4 управляет синтезатором 8 воздействий, формирующего сигналы определенного вида, например, фиг. 3а, б. В соответствии с заданной программой синтезатор 8 определенным сигналом изменяет потенциал через задатчик 1 кода на управляющих входах объекта 2 контроля. Блок 7 обработки данных после подачи напряжения питания на объект 2 обеспечивает: - постоянный контроль соответствия тока потребления заданным нормам, в случае отклонения фиксирует факт, а при превышении определенной/критической величины - отключает напряжение питания от объекта 2, - контроль связей с корпусом контактов на программных входах, - контроль наличия напряжения на программирующих входах.

Выходной информационный сигнал с результатами контроля входного воздействия (вида фиг. 3а, б) сравнивается блоком 7 обработки с эталонным образом из задатчика 10. Отрицательные результаты фиксируются блоком 5 управления без остановки алгоритма проверки. Сгруппированные результаты отклонений визуализируются формирователем 3 сигнатур или передаются в сопрягаемое устройство, например, ЭВМ, по выходу 12.

В процессе и по окончании программы проверки формирователь 3 сигнатур отображает результаты, позволяющие анализировать совокупность отклонений и принимать решение о наиболее вероятных их причинах с возобновлением цикла проверки с начала (элемент 14 фиг. 2). Алгоритм проверки сохраняется до первого отказа (фиксируется элементом 15 фиг. 2), при котором блок 5 управления переходит в режим повторения (элемент 13 фиг. 2) формирования данного воздействия синтезатором 8 для удобства выявления причины дефекта/отклонения, после устранения которого проверка продолжается до следующего дефекта.

Повышение эффективности диагностики объекта контроля достигается выводом результатов последовательным цифровым кодом по выходу 12 на ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, при помощи которого могут задаваться соответствующие эталоны образов/тесто по входу 11.

Положительные результаты проверки отображает формирователь 3 сигнатур по окончании программы.

Комплекс был проверен на макете контрольно-технологической аппаратуры на этапе эскизного проекта прибора контроля 16 сигналов. В процессе проверки имитировались разновременности между сигналами в пределах 0,10...30 мкс, 20. . .60 мкс и различные их формы типа "дребезг" контактов, длительность начала сигнала 0,5 мкс или более 5 мкс. Выходная информация контролируемого прибора представлялась в виде квантовано-импульсной модуляции по двум выходам, последовательного двоичного кода и содержала результаты преобразования о величине разновременности между сигналами. . . . Дискретность КВИМ - 0,5 мкс, длительность информационного сигнала 15...400 мкс.

В объем проверки входили: - проверка наличия связей с корпусов контактов программного разъема.

- проверка наличия и величины напряжений для программирования.

- проверка тока потребления, - проверка импульсных параметров выходных сигналов... .

Положительный эффект определился временем проверки - не более 1 мин против 1-2 ч при проверке стандартными средствами (как минимум 16 генераторов типа Г5-54). Результаты проверки дублировались контролем информационных сигналов объекта контроля системой с цифровым представлением КВИМ (порядка 2 м бумаги при массе системы более 50 кг).

Формула изобретения

Комплекс экспресс-диагностики многоканальных цифровых блоков, содержащий блок обработки данных, задатчик кода, подключенный к объекту контроля, мультиплексор, соединенный с вторым выходом блока управления, отличающийся тем, что введены формирователь сигнатур, соединенный с выходом блока управления, формирователь сетки частот, соединенный с задатчиком кода, блоком обработки данных, блоком управления, мультиплексором и синтезатором воздействий, задатчик тестов, подключенный к мультиплексору, задатчику кода, блоку обработки данных, блоку управления и синтезатору воздействий, кроме того, блок управления через последовательное соединение задатчика образов и блока обработки данных подключен ко второму своему входу, мультиплексор подключен к задатчику кода, а через синтезатор воздействий - к четвертому входу задатчика кода и через объект контроля - к четвертому входу блока обработки данных, причем второй вход задатчика тестов связан с входом, а четвертый выход блока управления - с выходом комплекса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3