Многофункциональный логический зонд

 

Союз Советск их

Социапистичесиих республик (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) 3a s e o 09.04.81 (21) 3273705/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кд.

С 01 R 31/28

ЗЬоударатвсииы5 каиитот

СССР ио делан изобретений и открытий (53) УДК 621.317. .729.2(080.8) Опубликовано 30. 10, 82 . Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 02, ll. 82 (72) Авторы изобретения

E.Ä. Баран и Е.Н. Иирошников

Новосибирский электротехнический институт

4 (71) Заявитель (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЗОНД

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств, выполненных на интегральных микросхемах.

Известен логический зонд, содержа; щий входной повторитель, пороговые устройства, дешифратор, многоэлементный индикатор, элементы И, элемент ИЛИ, ждущий мультивибратор, формирователь коротких импульсов, генераторы втекаюцего и вытекающего тока нагрузки и RS-триггеры 11 ).

Однако этот зонд обладает ограниченными Функциональными возможностями. 5

В частности, он не,обеспечивает самоконтроль в случае отсутствия контакта между входом зонда и проверяемым выводом схемы. Кроме того, в режиме изменения состояния контролируемого устройства известное устройство формирует сигнал, который может вызвать неоднозначную реакцию обьекта контроля, т.е. известный зонд не обеспечивает достаточную достоверность испытаний.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является многоФункциональный логический зонд, содержащий формирователи импульсов, ком" параторы, дешифратор, многоэлементный индикатор, повторитель.

С помощью известного зонда можно изменить состояние элементов проверяемого устройства без нарушения их связей путем засыпки в проверяемую точку устройства зондирующего импульса тока. При этом полярность импульсов выбирается автоматически и всегда противоположна состоянию в проверяемой точке. Возможна работа зонда и в режиме синхронного зондирования, когда зондирующий импульс тока Формируется в момент прихода импульса на вход синхронизации зонда 2).

3 970280

Однако длительность зондирующего импульса тока, формируемого этим зон:дом, постоянна и определяется постоянной времени времяэадающей цепи четвертого формирователя импульсов. Этот )g факт является существенным недостатком зонда при синхронном зондировании, когда проверяемое устройство содержит логические элементы с различным быстродействием. Например, в мик- 10 ро"ЭОИ нЭлектроника С5-21" используются микросхемы, быстродействие которых отличается более чем на порядок.

Для микросхем одной серии длительность фронта составляет 60 нс, а мак- 5 симальная частота 3 МГц. Для микросхем другой серии эти параметры равны соответственно 5 нс и 30 ИГц. Если длительность зондирующего импульса тока равна половине периода максималь- 26 ной частоты наиболее быстродействующих микросхем, то при синхронном зондировании менее быстродействующих микросхем длительности зондирующего импульса будет недостаточно для изме- 25 нения их состояния. Если we длительность зондирующего импульса равна половине периода максимальной частоты менее быстродействующих микросхем, то при синхронном зондировании более. 30 быстродействующих микросхем зондирующий импульс будет формироваться не на каждый синхроимпульс, что приведет к неправильному зондированию.

Из изложенного следует, что недо-. . статком известного зонда являются огра1 ниченные функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей известного зонда. . Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональный логический зонд, содержащий первый и второй формирователи импульсов, соединенные выходами непосредственно с первым. входом зонда, через повторитель — с первыми входами первого и второго компараторов, соединенных входами синхронизации с вторым входом зонда и с первым входом элемента И, соединенно- + го вторым входом через кнопку с общей шиной зонда, третий формирователь им пульсов, многоэлементный индикатор, соединенный входами с выходами дешифратора, соединенного первым, вторым и третьим входами соответственно с выходФли первого и второго компараторов и с выходом четвертого формирователя импульсов, соединенного первым и вторым входами с выходами первого и второго компараторов соответственно, введены первый, второй и третий 13триггеры, причем выходы первого и второго Ч3-триггеров соединены с соответствующими четвертым и пятым входами дешифратора и с входами первого и второго формирователей импульсов соответственно, выход третьего 0"триггера соединен с шестым входом лешийратора, инверсный Й,-вход - с R-входа" ми первого и второго -триггеров и с. выходом четвертого Формирователя импульсов, С-вход через третий формирователь импульсов с выходом второго

О-триггера,Э-вход " с -входом второго Э"триггера, с инверсным 1-входом первого 0-триггера и с выходом первого компаратора, С-входы первого и второго триггеров соединены с выходом элемента И.

На чертеже приведена блок-схема логического зонда.

Логический зонд содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульсов, повторитель 3, кнопку 4, первый 5 и второй 6 компараторы, элемент И 7, третий 8 и четвертый 9 Формирователи импульсов, первый 10, второй 11 и третий 12З -триггеры, дешифратор 13 и многоэлементный индикатор 14.

Зонд работает следующим образом.

Исследуемый сигнал через входной повторитель 3, обеспечивающий согласование импендансов и защиту элементов зонда от повышенного напряжения, подается на синхронные компараторы 5 и 6. При отключенном входе синхронизации компараторы 5 и 6 открыты и осуществляют сравнение исследуемого сигнала е заданными уровнями логического "0" я логической "1". Изменение входного сигнала, вызывающее изменение состояний компараторов 5 и 6, обеспечивает запуск формирователя 9 импульсов, выполняющего функции расширителя импульсов для визуального наблюдения импульсных сигналов.

Триггеры 10 и 11 осуществляют запоминание состояния входа зонда при нажатии кнопки 4, сигнал от которой через нормально открытый элемент И 7 подается на С-входы этих триггеров.

Причем триггер 10 установится в "1", если на входе зонда присутствует сиг-. нал логического "0", а триггер 11 устанавливается в "I", если на входе

5 .9702 зонда сигнал логического "0" отсутствует..

При установке триггера 10 (или 11) в состояние "1" запускается формирователь t импульсов тока (или 2) и при .1 отсутствии короткого замыкания контролируемого вывода с одной из шин пита= ния обеспечивает инвертирование сиг;- :=:-ла логического "0" (или "1" ) на входе зонда, что, в своа очередь, повлечет о за собой изменение состояния компараторов 5 и 6 и запуск йормирователя 9 импульсов, который по Я,-входу установит в исходное состояние триггер 10 (или 11) . Возврат триггера 1Î (или 11} g в исходное состояние обеспечивает прекращение формирования импульсов тока формирователем 1 импульсов (или 2).

Длительность зондирующего импульса тока на входе зонда определяется постоянной времени цепи, подключенной к входу зонда и временем задержки элементов самого зонда. Однако время задержки элементов зонда постоянно и может быть достаточно малым. Следо вательно, длительность зондирующего импульса выбирается автоматически в зависимости от постоянной времени исследуемой цепи.

При подключении входа зонда к шине

"Общий" (или "Питание" ) Формирователь l (или 2) импульсов тока не может изменить состояние входа и, следовательно, триггер 10 (или 11 ) остается в состоянии логической "1", з5 что свидетельствует о коротком замыкании входа зонда с шиной "Общий" (или "Питание" ). При этом возврат триггера 10 (или 11) и, соответственно, отключение формирователей 1 (или 2) импульсов тока произойдет после отключения зонда от шины "Общий" (или "Питание" ).

Контроль наличия электрического контакта между входом зонда и проверя- 5 емым элементом осуществляется с помошью тоиггеаэ 12, путем сравнения длительности реакции схемы зонда на импульс, формируемый формирователем импульсов тока 2, и длительности образцового импульса, который формируется формирователем 8 импульсов. При отключенном входе зонда постоянная вре-. мени входной цепи велика и длительность реакции схемы зонда превышает

55 длительность образцового импульса, поэтому триггер 12 установится в состояние "1", что соответствует отсутствию электрического контакта между

80 6 входом зонда и проверяемым элементом. Триггер 12 возвращается в исходное состояние по окончании импульса, формируемого на выходе формирователя 9 импульсов.

Дешифратор 13 обеспечивает формирование на многоэлементном индикаторе символов в соответствии с принятой мнемоникой.

Работа зонда в синхронном режиме аналогична работе в асинхронном режиме. Отличие заключается лишь в том, что изменение состояний компараторов 5 и 6 и триггеров 10 и 11, а следовательно, и йормирование зондирующего импульса тока происходит в момент йрихода положительного фронта синхроимпульса. При этом длительность зондирующего импульса тока определяется постоянной времени цепи, подключенной к входу зонда и поэтому не превышает минимальной. длительности импульса синхронизации исследуемой цепи, Таким образом, введение 3)-тригге- " ров 10-12 и новые связи позволяют ав- i ,томатически выбирать длительность зондирующих импульсов, что расширяет функциональные возможности зонда.

Формула изобретения

Многофункциональный логический зонд, содержащий первый и второй формирователи импульсов, соединенные выхода" ми непосредственно с первым входом зон-. да, .через повторитель - с первыми входами первого и второго компараторов, соединенных входами синхронизации с вторым входом зонда и с первым входом элемента И, соединенного вторым входом через кнопку с общей шиной.зонда, третий шормирователЬ импуль сов, многоэлементный и нди катор, соединенный входами с выходами дешиф.ратора, соединенного первым, вторым и третьим входами соответствено с выходами первого и второго компараторов и с выходом - етвертого формирователя импульсов, соединенного первым и вторым входами с выходами первого и второго компараторов соответственно, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей зонда, в него введены первый, второй и третий О-триггеры,,причем выходы первого и второго 0-триггеров соединены с соответствующими четвертым и пятым входами дешифратора и

7 970280 8 с входами первого и второго формирова" и с выходом первого компаратора, Стелей импульсов соответственно, выход входы первого и второго триггеров сотретьего 0-триггера соединен с шес- единены с выходом элемента И. тым .входом дешифратора, инверсный Истдчники информации, R-вход - с R-входами первого и второ- s принятые во внимание при экспертизе

ro 0-триггеров и с выходом четверто- 1. Авторское свидетельство СССР го формирователя импульсов, С-вход М 729533, кл, G 01 R 31/28, 1980 ° через третий формирователь импульсов 2. Баран Е.Д., Иирошников Е.Н. Инос выходом второго О-триггера, 0-вход - гофункциональный логический зонд, с 0-входом второго О-триггера, с ин- в "Электронная. промышленность", 1980 версным 0-входом первого р-триггера N 6, с. 4) (прототип), I I

970200

Cb Щ

l и Ъ О

Составитель В. Дворкин

Редактор Н. Гришанова Техреду Д.Бабинец Корректор H. Король

За аз 5361/55 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)03 Москва Ж-3 Рауаская наб. 8. 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,