Многофункциональный логический пробник

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ив

Социаяистичесиик

Республик (ii)938221 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 07. 80 (21) 2956775/18-21 с присоединением заявки М - (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 R 31/28

3Ъвудорвтвнпвб комнтвт

СССР ао делам нзвбретеннй и открытнЯ

Опубликовано 23 ° 06.82. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25. 06. 82 (53) УД К621. 317. .79(088.8) (72) Автор изобретения

Р.Г.. Мясников (71) Заявитель (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ

ПРОБНИК

Изобретение относится к дискретной технике, а более конкретно - к устройствам контроля ее параметров.

Известен пробник для испытания цифровых логических схем, содержащий компаратор и индикаторы состояния ло- з гической цепи 111.

Его недостатком является то, что это устройство имеет ограниченные функциональные возможности, узел ин о дикации состояния статических логических цепей, входящий в его состав, не позволяет различать три основных состояния статической логической цепи: логический "0", логическая "1", неисправность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является щуп для диагностирования технического состояния дискретных устройств, содерро жащий блок диагностирования статичес,кой цепи, блок диагностирования динамического состояния логической цепи, включающий в себя счетчик импульсов

2 и узел индикации, подключенный к счетчику импульсов. Это устройство позволяет различать состояние логической цепи в одиннадцати градациях, чем и ограничиваются его функциональные возможности. Устройство прибора весьма сложно, что обусловлено тем, что кроме трех основных состояний ста" тической логической цепи в нем реализованы функции распознавания динамических процессов, происходящих в логической цепи: распознавание перепадов, полярностей одиночных и пачек импульсов Г23.

Сложность устройства определяет значительное потребление им электроэнергии, что требует применения автономного источника питания, и все это увеличивает габариты устройства и неудобство пользования им.

Цель изобретения - миниатюризация и расширение функциональных возможностей пробника.

3 93822

Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональном логическом пробнике, содержащем блок диагностирования статической цепи и блок диагностирования динамического состояния логической цепи, включающий в себя счетчик импульсов и узел индикации, подключенный к счетчику импульсов, в блок диагностирования динамического состояния логической цепи введен узел 1О стробирования, а блок диагностирования статической логической цепи выполнен в виде управляемого генератора импульсов и светового индикатора, причем управляемый генератор импульсов состоит из четырех последовательно соединенных логических инверторов, между выходами первого и второго иэ которых включен конденсатор, а между общей шиной и выходом третьего инвер" тора включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, средняя точка которого соединена с входом первого инвертора и через развязывающий резистор подключена к первому входу пробника, а световой индикатор состоит из двух светодиодов разного цвета, один из которых через первый токоограничивающий резистор соединен с выходом третьего инвертора управляемого генератора импульсов, а другой через второй токоограничивающий резистор соединен с выходом четвертого инвертора и первым выходом пробника.

Кроме того узел стробирования содержит четыре элемента 2И-НЕ, два инвертора, два триггера управления и элемент сброса, представляющий собой микропереключатель, причем второй вход пробника соединен с входом пер40 вого элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к счетному входу счетчика, установочный вход которого соединен с установочным входом первого триг. гера управления и выходом второго элемента 2И-НЕ, первый вход которого соединен с. прямым выходом второго триггера управления, второй вход соединен с выходом третьего элемента 2И"HE, а установочный вход второго триггера соединен с третьим входом пробника, элементом сброса и первым входом третьего элемента 2И-НЕ, а счетный вход второго триггера управления соединен с выходом первого инвертора и управляющими входами первого и четвертого элементов 2И-НЕ, вход четвертого элемента 2И-НЕ подключен

1 4 к четвертому входу пробника, а выходк счетному входу первого триггера управления, выход которого через первый инвертор соединен с вторым входом третьего элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом втОрого элемента 2И-НЕ, а второй инвертор включен между выходом старшего разряда счетчика и вторым выходом пробника.

На фиг . 1 представлена блок-схема многофункционального логического пробника; на фиг. 2 - принципиальная схема пробника.

Иногофункциональный логический пробник (фиг. 1) состоит из блока 1 иагностирования статической логичесой цепи и блока 2 диагностирования динамического состояния цепи, в котором счетчик 3 импульсов нагружен узлом 4 индикации, а входы счетчика 3 импульсов соединены с узлом 5 стробирования. Блок 1 состоит из управляемого генератора 6 импульсов и светового индикатора 7. Управляемый генератор 6 импульсов (фиг. 2) состоит из четырех инверторов 8- 11, конденсатора 12 и делителя напряжения, .состоящего иэ резисторов 13 и 14. К средней точке делителя напряжения подключен раэвязывающий резистор 15,, через который с помощью щупа на вхо-, де 16 пробник подключается к исследуемой,статической логической цепи.

Световой индикатор 7 состоит из светодиодов 17 и 18 .разного цвета и токоограничивающих резисторов 19 и 20.

8ыход инвертора 11 соединен с выходом 21 пробника. Узел 5 стробирования содержит четыре элемента 2И-НЕ 22-"

25, два инвертора 26 и 27, два триг-. гера 28 и 29 управления, контакт 30, входные щупы (входы) 31, 32 и 33, выходной щуп 34 (выход) и индикатор строба 35 (светодиод).

Пробник может быть выполнен на интегральных .схемах широко распространенных серий (133, 136, 155 и др.).

Пробник работает следующим образом.

Для исследования статических логических цепей используется управляемый генератор 6. импульсов, который при отсутствии сигнала на входе 16 или при наличии сигнала, уровень которого выше.логического "0" и ниже логической

"1", вырабатывает импульсную последовательность типа ."меандр"..Номиналы резисторов 13, 14 и 15 подбираются

1. Многофункциональный логический пробник, содержащий блок диагностиро93822 таким образом, что при воздействии на входе 16 логического "0" или логи-. ческой "1" колебания генератора Ь срываются и зажигается один из светодиодов 17 или 18 соответственно. Для воздействия на незадействованные входы исследуемой логической цепи используется выход 21, который позволяет при соответствующем сигнале на входе 16 подавать на исследуемую цепь!в логический "0", логическую "1" и им11 II пульсное напряжение типа меандр .

Счетчик 3 импульсов с узлом 5 стробирования приводится в исходное состояние кратковременным замыканием контакта 30. При этом триггер 29 управления устанавливается в единичное. состояние, а три1-гер 28 управления и счетчик 3 импульсов в нулевое состояние. Если после этого на вход 31 будут поступать импульсы, они будут осчитаны счетчиком 3 импульсов (ре- . жим простого счета импульсов ). Узел 4 индикации индицирует с помощью светодиодов количество импульсов, прошедших на вход 31 за исследуемый период времени в двоичном коде.

При наличии на входе 33 положительного импульса или единичного перехода из логического "0" в логическую "1" в цепи, образованной триггером 28 управления и инвертором 26, формируется остроконечный импульс, устанавливающий в "0" счетчик 3 импульсов, и триггеры 28 и 29 управления, после чего продолжается счет импульсов, поступающих на вход 31.

По приходу второго положительного импульса или положительного перепада на вход 33 триггер 28 управления устанавливается в "1". При этом закрываются по управляющим входам элементы 2И-НЕ 22 и 25. Таким образом, в счетчике 3 импульсов будет записано количество импульсов, пришедших на вход 31 между двумя положительными импульсами, пришедшими на вход 33 .. после размыкания контакта 30. факт срабатывания узла 5 стробирования индицируется светодиодом 35.

Инвертор 27, выход 34 и вход 32 используются при последовательном соединении нескольких пробников для увеличения числа разрядов счетчика.

Таким образом, многофункциональный логический пробник позволяет произ55 водить проверку состояния статической логической цепи, возбуждение исследуемых цепей импульсной последователь1 6 ностью, либо статическими уравнениями логических "0" и "1", счет количества импульсов в том числе, обнаруживание одиночных, счет числа импульсов, поступающих на вход 31 в интервале между двумя импульсами, поступающими на вход 33 после окончания сигнала "Сброс".

Многофункциональный логический пробник также позволяет производить определение очередности поступления двух одиночных импульсов на входы 31 и 33, приближенное определение частоты (периода ) следования импульсов, подаваемых на вход 31 (33) с помощью собственного генератора импульсов соединением выходов-входов 21 и 33 (31 ). Диапазон измерений может быть расширен, а точность повышена при использовании внешнего генератора импульсов (например, из состава настраиваемого устройства), и двух пробников, соединенных последовательно (выход 34 первого соединяется с. входом 31 второго, входы 32 объединяются, стробирующие импульсы подаются на вход 33 первого пробника), определение работоспособности логических элементов (инверторов, триггеров, счетчиков). При этом входи контролируемых элементов возбуждаются через выход 21 пробника, состояние выхода контролируется при помощи входа 31 того же пробника, либо входом 16 другого.

Перечисленные функции не ограничивают воэможности многофункционального логического пробника, его оборудование может использоваться и для других, более специфических операций (напри мер, для контроля делителей частоты импульсов, понижении частоты следования импульсов и пр.) .

Большое число широко распространенных при настройке логических устройств операций, реализуемых с помо." щью многофункционального логического пробника, обуславливает при его ис" пользовании- зкономию ресурса дорогостоящих универсальных измерительных приборов, малую стоимость работ, ми" ниатюрность, определяет удобство пользования им и возможность использования там, где применение громоздких приборов затруднительно, Формула изобретения

7 9382 вания статической цепи и блок диагносJ тирования динамического состояния логической цепи, включающий в себя счетчик импульсов и узел индикации, подключенный к счетчику импульсов, 5 отличающийся тем, что, с целью миниатюризации и расширения функциональных Возможностей, в блок диагностирования динамического состояния логической цепи введен узел стробирования, а блок диагностирования статической логической цепи выполнен в виде управляемого генератора импульсов и светового индикатора, причем управляемый генератор импульсов состоит из четырех последовательно соединенных логических инверторое, между выходами первого и второго из которых включен конденсатор, а между общей шиной и выходом третьего инвер- 20 тора включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соеди ненных резисторов, средняя точка которого соединена с входом первого ин" вертора и через развязывающий резис- б тор подключена к первому входу пробника, а световой индикатор состоит из двух светодиодов разного цвета, один

4з которых через первый токоограничи

Ъающий резистор соединен с выходом третьего инвертора управляемого генератора импульсов, а другой через второй токоограничивающий резистор соединен с выходом четвертого инвертора и первым выходом пробника. 35

2. Пробник по. и. 1, о т л и ч аю щ и " с я тем, что узел стробирования содержит четыре элемента 2И" НЕ, 21 два инвертора, два триггера управления и элемент сброса, представляющий собой микропереключатель, причем вто. рой вход пробника соединен с входом первого элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к счетному входу счетчика, установочный вход которого соединен с установочным входом первого триггера управления и выходом второго элемента 2И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго

° григгера управления, второй вход соединен с выходом третьего элемента 2И-НЕ, а установочный вход второго триггера соединен с третьим входом пробника, элементом сброса и первым входом третьего элемента 2И-НЕ, а счетный вход второго триггера управления соединен с выходом первого, ичвертора и управляющими входами первого и четвертого элементов 2И-НЕ, вход четвертого элемента 2И-НЕ подключен к четвертому входу пробника, а выход - к счетному входу первого триггера управления, выход которого через первый инвертор соединен с вторым входом третьего элемента 2И-НЕ; а второй инвертор включен между выходом старшего разряда счетчика и вторым выходом пробника, Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент САМОА И 37423)1, кл. 324-72.5, 1973.

2 ° Авторское свидетельство СССР и 651276, кл. С 01 R 31/28, 1976 (прототип).