Устройство для контроля состояния цифровых объектов

Устройство для контроля состояния цифровых объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЦИФРОВЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее регистр сдвига, сумматор по модулю два, блок управления, блок индикации , коммутатор, причем вход сброса устройства соединен с одноименными входами блока управления и регистра сдвига, входы начала и конца последовательности , вход тактовых импульсов и вход контролируемо последовательности блока управления являются одноименными входами устройства, выход импульсов сдвига блока управления соединен с тактовым входом регистра сдвига, вход последовательного занесения которого соединен с выходом сумматора по модулю два, первый и второй входы которого соединены с выходом последнего разряда регистра сдвига и выходом данных блока управления, группа входов сумматора по модулю два соединена с группой выходов коммутатора, выходы регистра сдвига с первого по предпоследний соединены с соответствующими входами группы входов блока индикации и соответствующими информационными входами коммутатора, вход последнего разряда блока индикации соединен с выходом последнего разряда регистра сдвига , отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля , в него введен счетчик, вход сброса которого соединен с одноименным входом устройства, счетный вход счетчика соединен с выходом счетных импульсов блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующими управляющими входами когмутатора, причем блок управления содержит пер§ вый, второй, третий и четвертый усилители , триггер, первый и второй сл элементы И, счетчик, причем входы первого , второго, третьего и четвертого усилителей являются соответственно входом контролируемой последовательности , входом тактовых импульсов , входами начала и конца последовательности блока, вход сброса счет00 чика является входом начальной усо со тановки блока управления, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с прямым выходом триггера, установочный и сбросовый входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого усилителей, выход первого элемента И является выходом данных блока управления, выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход переноса которого является выходом счетных импульсов блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 06 F 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3644691/24-24 (22) 23.09.83 (46) 23.09.85. Бюл. ¹- 35 (72) Г.И. Климович и А.M. Стефанов (53) 681.3(088.8) (56) Патент США № 3976864, кл. 235-153, опублик. 1976.

Frohwerk R.À. Signature analysis а new digital field service method.

Itewlett-Packard Jaurnal, 1977, may, 28, ¹ 9, р. 2-8.

Авторское свидетельство СССР

¹ 913385, кл. G 06 F 11/16, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ ЦИФРОВЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее регистр сдвига, сумматор по модулю два, блок управления, блок индикации, коммутатор, причем вход сброса устройства соединен с одноименными входами блока управления и регистра сдвига, входы начала и конца после— довательности, вход тактовых импульсов и вход контролируемой последовательности блока управления являются одноименными входами устройства, выход импульсов сдвига блока управления соединен с тактовым входом регистра сдвига, вход последовательного занесения которого соединен с выходом сумматора по модулю два, первый и второй входы которого соединены с выходом последнего разряда регистра сдвига и выходом данных блока управления, группа входов сумматора по модулю два соединена с группой выходов коммутатора, выходы регистра сдвига с первого по предпоследний соединены с соответствующими входами . группы входов блока индикации и соот„„SU„„»SOeoO д с ветствующими информационными входами коммутатора, вход последнего разряда блока индикации соединен с выходом последнего разряда регистра сдвига, отличающееся тем, что с целью повышения достоверности контроля, в него введен счетчик, вход сброса которого соединен с одноименным входом устройства, счетный вход счетчика соединен с выходом счетных импульсов блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора, причем блок управления содержит первый, второй, третий и четвертый усилители, триггер, первый и второй элементы И, счетчик, причем входы пер вого, второго, третьего и четвертого усилителей являются соответственно входом контролируемой последовательности, входом тактовых импульсов, входами начала и конца последовательности блока, вход сброса счетчика является входом начальной установки блока управления, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с прямым выходом триггера, установочный и сбросовый входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого усилителей, выход первого элемента И является выходом данных блока управления, выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход переноса которого является выходом счетных импульсов блока управления.

1180900 крывает.

Через элемент И 13 проход.|т входная динамическая последовательность 18, а через элемент И 14 — . синхросигналы 19. Открытый элемент

И 13 пропускает динамическую последовательность 18 через линию 21 на третий выход блока 3 управления на интервале времени, который начинается по сигналу "Старт" 15 и заканчивается по сигналу "Стоп" 16. Открытый элемент И 14 пропускает на том

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь.! зовано для кодирования логического состояния цифровых объектов с целью их дальнейшего контроля и диагнос тирования.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

На фиг. I приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2

10 функциональная схема блока управления.

Устройство содержит регистр 1 сдвига, сумматор по модулю два 2, блок 3 управления, блок 4 индикации, коммутатор 5 и счетчик 6, контролируемый цифровой объект 7 (в состав устройства не входит, и приведен в схеме лишь для пояснения ее работы). Соединение второго входа сумматора 2 с первым выходом регистра 1 сдвига необходимо для прямой связи выхода старшего разряда регистра 1 сдвига с входом сумматора 2, минуя коммутатор 5.

Блок 3 управления предназначен для приема, усиления и формирования управляющих сигналов и входной двоичной динамической последовательности. Блок 3 управления содержит 30 четыре несвязанных усилителя 8-11, триггер 12, к выходу которого подключены два управляемых элемента

И 13 и 14, а на входы которого через усилителя 10 и 11 подаются соот- З ветственно управляющие сигналы

"Старт" 15 и "Стоп" 16, а также счетчик 17, счетный вход которого

"+н подключен к выходу управляемого элемента И 14, а вход сброса 40

"Р" — к входу 20 блока 3 управления, являющемуся пятым входом блока 3 управления. При получении сигнала

"Старт" 15 триггер 12 открывает управляемые элементы И 13 и 14, а при получении сигнала "Стоп" 16 за— же интервале времени синхросигналы

19 через линию 22 »а второй вход блока 3 управления. Счетчик 17 подсчитывает количество синхросигналов, снимаемых с выхода элемента И 14, и через каждый 2 — 1 тактов работы выдает сигнал переполнения Р поступающий по личии 23 на первый выход блока 3 управления, который подключен к счетному входу + счетчика 6.

Блок 4 индикации предназначен для преобразования двоичного кода, поступающего с выходов разрядов регистра

1 сдвига, в семисегментный шестнадцатиричный код, удобный для визуального восприятия оператором. Блок 4 индикации содержит преобразователь . двоичного кода в семисегментный шестнадцатиричный код и семисегментную светодиодную матрицу, связанную по входу с выходом указанного преобразователя.

Устрбйство работает следующим об— разом.

Представим входную двоичную последовательность Z в виде суммы по модулю два эталонной последовательности

Х и последовательности ошибок У, т.е. Е=ХО+У.

Из свойств регистр сдвига с линейными обратными связями, вид которых определяется используемым примитивным полиномом, следует, что кратные ошибки с периодом следования, равным

2 — 1, являются необнаруживаемыми, В7 т. е. последовательность Z будет воспринята как правильная, если период повторения кратных ошибок в У равен

2 -1. Этот факт особенно важен при кодировании логического состояния цифровых объектов, когда на основе полученной информации судят о работоспособности цифрового блока, ТЭЗа или элемента, так как может привести к ошибочной оценке. Чтобы исключить подобные ошибки, необходимо изменять вид обратных связей (вид используемого примитивного полинома) через каждые 2 " -1 тактов работы устройства.

Это можно сделать при помощи коммутатора, управляемого счетчиком, состояние которого изменяется через

2 -1 тактов работы устройства, причем каждому состоянию счетчика однозначно соответствует определенный вид обратных связей регистра сдвига.

j, ..i f.!I, ò:Iт(!р (1!)(Ъ!((. г;!!3 !я(1 (.((б(71!

К (!(! !((f 5 (7 С Х(;IV, К(((М тИР(, ((1(((Ю ПОЦ

ent f og, () где ent — функция вычисления наибольшего целого.

Кодирование технического состояния объекта 7 контроля осуществляется путем сжатия в регистре 1 сдвига с обратными связями последователь- 25 ности двоичных сигналов, снимаемых с характерных точек объекта 7 контроля.

Процесс сжатия последовательности двоичных сигналов в некоторой характерной точке объекта 7 контроля из конечного множества таких точек происходит следующим образом. Второй, третий и четвертый входы блока 3 управления соединяются соответственно

35 с вторым, третьим и четвертым выходами объекта 7 контроля, предназначенными для выдачи в устройство управляющих сигналов "Старт" 15 и

Стоп 16 и сигнала Синхронизация 40

19. Первый вход блока 3 управления соединяется с помощью щупа с первым выходом объекта 7 контроля. На пятый вход блока 3 управления, на вход объекта 7 контроля, на третий 45 вход регистра 1 сдвига и на вход сброса "R" счетчика 6 подается сигнал установки их в ноль, разрешающий затем начало стимуляции объекта 7 контроля, которая производится с помощью встроенного в объект

7 контроля стимулятора, например генератора псевдослучайных последовательностей.

Счетчик 6 устанавливается в на55 чальное (нулевое) состояние, которо20 му соответствует определенное состояние коммутатора 5, коммутирующе7 I B H c т В ! ((((: ! p 31 3 ((я !(7(1! ! x с и Г If H JI o B, и о ступающих с 1 разрядов счетчика, и из (37 в 1 входных лини!! (выход старше- 5 го разряда регистра сдвига напрямую соединен с входом сумматора в соответствии с условием физической реализации цепи обратной связи) на выходных. Вид коммутируемой цепи обратной связи на некотором такте работы устройства определяется видом выбранного примитивного полинома на этом такте. Разрядность счетчика 1 находится по формуле 15 го обратную связь регистра сдвига (3 соответствии с видом некоторого примитивного полинома.

В результате возбуждения объекта

7 контроля и в его выбранной характерной точке во времени разворачивается определенный, соответствующий стимулирующему воздействию, динамический процесс — двоичная последовательность сигналов объекта 7 контроля, которая поступает на первый вход блока 3 управления. В блоке 3 управления эта двоичная динамическая последовательность усиливается, формируется и ограничивается сигналами "Старт" 15 и "Стоп" 16, а затем с второго выхода 21 блока 3 управления поступает на первый вход сумматора 2, где суммируется по модулю два со значениями выбранных разрядов регистра 1 сдвига, поступающих непосредственно на второй вход сумматора 2 и через коммутатор 5 — на его группу входов.

По тактирующим импульсам, поступающим на второй вход регистра 1 сдвига с второго выхода 22 блока 3 управления, содержимое регистра сдвигается по каждому импульсу на один разряд от младших разрядов к старшим и при этом в младший разряд регистра 1 сдвига записывается результат суммирования, поступающий с выхода сумматора 2 на первый вход регистра 1 сдвига. Тактирующие импульсы с выхода элемента И 14 блока 3 управления поступают также на счетный вход +

tf7 счетчика 17. Через каждый 2 -1 импульсов сигнал переполнения f P счетчика 17 передается по линии 23 на первый выход блока 3 управления, откуда поступает на счетный вход +" счетчика 6. Под действием данного сигнала счетчик 6 переходит в следующее состояние. По группе выходов счетчика 6 код этого состояния поступает на первую группу входов коммутатора 5, который переключает обратную связь регистра сдвига в соответствии с видом следующего примитивного полинома.

Интервал кодирования двоичной последовательности определяется интервалом времени между импульсами

"Старт" 15 и "Стоп" 16, поступающими от стимулятора, встроенного в объект

7 контроля. По окончании интервала кодирования прекращается прием информании н регистр 1 сдвига и прекраща ются сдвиги информации. Содержимое регистра 1 сдвига — результат сжатия двоичнои последовательности — посту-!

5 пает по группе выходов регистра сдвига на блок 4 индикации, где индицируется ключевое слово.

Аналогичным образом могут быть получены ключевые слова для всего . 10 множества характерных точек объекта

7 контроля, необходимых для его контроля и диагностирования. Эталонные ключевые слова снимаются в характерных точках исправного объекта 7 контроля и фиксируются либо на соответствующей схеме., либо на специаль-, ной графе или в таблице, либо непосредственно возле контактов объекта

7 контроля. Проверка испрагности 2О объекта 7 контроля, а также поиск неисправного элемента в нем осуществля ется c вомощькl предда гаемого устройства путем описанного процесса кодирования динамики работы объекта 7 контроля и сравнения реальных ключевых слов с эталонными. Неисправный элемент имеет на своем входe ключевые слова, совпадающие с эталонными, а на выходе — слова, не совпадающие.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить достоверность контроля за счет возможности обнаружения кратных ошибок с neIl ) риодом повторения 2 -1. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет существенна сократить число ручных операций по сравнению с известным, тем самым уменьшить вероятность ошибочных действий оператора и увеличить быстродействие.

Составитель С. Стремин

Редактор Т. Кугрышева Техред С.Мигунова Корректор В. Гирняк

Заказ 5927/48 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4